RU2006202C1

RU2006202C1 - Device for preparation and batching aerated water with syrup

Info

Publication number: RU2006202C1
Authority: RU
Inventors: С.С. Ермаков; А.Ф. Дубинич; Б.Н. Черняк
Original assignee: Санкт-Петербургский технологический институт холодильной промышленности
Priority date: 1990-10-22
Filing date: 1990-10-22
Publication date: 1994-01-30

Abstract

FIELD: food processing industry. SUBSTANCE: device for preparation and batching aerated water with syrup has batching pump with batching and by-pass chambers and piston, mixing chamber, volumetric syrup batcher in the form of membrane type chamber with batching and working sections, syrup tank, pouring pipe, water and gas feeding pipe lines and system of distribution valves, and carbon dioxide source. Arresting device of membrane travel is positioned in one of the sections of membrane-type chamber whose working section communicates with batching chamber of batching pump, and batching chamber communicates with syrup tank and pouring pipe via pipe lines provided with solenoid valves. Hermetically sealed syrup tank is connected to carbon dioxide source. EFFECT: enhanced handling convenience. 1 dwg

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к сатурационным аппаратам для приготовления и выдачи газированных напитков с сиропом. The invention relates to the food industry, namely to saturation apparatus for the preparation and delivery of carbonated drinks with syrup.

Известны устройства для приготовления и выдачи газированных напитков с сиропом, содержащие водяной насос, источник газа, смесительную камеру, дозатор сиропа, сливную магистраль [1] . Указанные устройства приготавливают газированный напиток высокого качества, обеспечивают дозирование и выдачу порции сиропа. Однако они сложны по конструкции и энергоемки. Known devices for the preparation and dispensing of carbonated drinks with syrup containing a water pump, a gas source, a mixing chamber, a syrup dispenser, a drain line [1]. These devices prepare a high-quality carbonated drink, provide dosing and delivery of a portion of syrup. However, they are complex in design and energy intensive.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является выбранные в качестве прототипа устройство для приготовления и порционной выдачи газированной воды, содержащее насос-дозатор, смесительную камеру, объемный дозатор сиропа в виде мембранной камеры, гидроаккумулятор, водо- и газоподводящие трубопроводы и систему распределительных клапанов [4] . Устройство приготавливает напиток высокого качества, при этом обеспечивается синхронность слива газированной воды и сиропа. Closest to the invention in technical essence is a device for preparing and portioning dispensing sparkling water, selected as a prototype, comprising a metering pump, a mixing chamber, a volumetric syrup dispenser in the form of a membrane chamber, a hydraulic accumulator, water and gas supply pipelines and a distribution valve system [4 ]. The device makes a high-quality drink, while ensuring the synchronization of the discharge of sparkling water and syrup.

Однако прототип имеет следующие недостатки. However, the prototype has the following disadvantages.

Наличие поршневого гидравлического привода дозатора сиропа и гидроаккумулятора усложняет конструкцию устройства. The presence of a piston hydraulic drive of a syrup dispenser and a hydraulic accumulator complicates the design of the device.

Надежная работа устройства во многом зависит от объема воздушной подушки над жидкостью в гидроаккумуляторе. Опыт эксплуатации устройства и аналогичных пневмогидроаккумуляторов [2] показал, что по мере работы часть воздуха (или газа), находящегося в гидроаккумуляторе, растворяется в жидкости, соответственно уменьшается объем воздушной подушки. Это может привести к нарушению работоспособности устройства, и при этом возникает необходимость в периодической подзарядке пневмогидроаккумулятора воздухом или газом. Reliable operation of the device largely depends on the volume of the air cushion above the liquid in the accumulator. The operating experience of the device and similar pneumatic accumulators [2] showed that as part of the work, part of the air (or gas) in the accumulator dissolves in the liquid, and the volume of the air cushion accordingly decreases. This can lead to a malfunction of the device, and there is a need for periodic recharging of the pneumatic accumulator with air or gas.

Цель изобретения - повышение надежности в работе. The purpose of the invention is to increase reliability in operation.

Это достигается тем, что в устройстве для приготовления и порционной выдачи газированной воды с сиропом, содержащем насос-дозатор с дозирующей и перепускной полостями и поршнем, смесительную камеру, объемный дозатор сиропа в виде мембранной камеры с дозирующей и рабочей полостями, сиропный бачок, сливную магистраль, водо- и газоподводящие трубопроводы и систему распределительных клапанов и источник диоксида углерода, устройство снабжено ограничителем хода мембраны, размещенным в одной из полостей мембранной камеры, рабочая полость которой подсоединена к дозирующей полости насоса-дозатора, а дозирующая полость подсоединена к сиропному бачку и сливной магистрали посредством трубопроводов, снабженных соленоидными клапанами, причем сиропный бачок выполнен герметичным и связан с источником диоксида углерода. This is achieved by the fact that in the device for preparing and portioning sparkling water with syrup containing a metering pump with a metering and bypass cavities and a piston, a mixing chamber, a volumetric syrup dispenser in the form of a membrane chamber with a metering and working cavities, a syrup tank, a drain line , water and gas supply pipelines and a system of control valves and a carbon dioxide source, the device is equipped with a membrane travel limiter located in one of the cavities of the membrane chamber, the working cavity is a cat the water is connected to the metering cavity of the metering pump, and the metering cavity is connected to the syrup tank and the drain line through pipelines equipped with solenoid valves, the syrup tank being sealed and connected to a carbon dioxide source.

В данном устройстве указанное соединение полостей дозатора сиропа позволяет упростить конструкцию и повысить ее надежность, т. к. отпадает необходимость в сложном гидравлическом приводе и малонадежном узле - гидроаккумуляторе. Выполнение сиропного бачка герметичным и соединение его с источником диоксида углерода позволяет не только обеспечить работоспособность дозатора сиропа, но и предотвратить порчу сиропа, т. к. диоксид углерода является хорошим консервантом [3] . In this device, the specified connection of the cavities of the syrup dispenser makes it possible to simplify the design and increase its reliability, since there is no need for a complex hydraulic drive and an unreliable unit - a hydraulic accumulator. Making the syrup tank leakproof and combining it with a carbon dioxide source can not only ensure the syrup dispenser is operational, but also prevent syrup spoilage, since carbon dioxide is a good preservative [3].

С помощью ограничителя хода мембраны можно осуществлять регулировку объема дозы сиропа. Using the membrane stroke limiter, you can adjust the dose volume of the syrup.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства для приготовления и порционной выдачи газированной воды с сиропом. The drawing shows a schematic diagram of a device for the preparation and portioning of sparkling water with syrup.

Устройство содержит насос-дозатор 1, смесительную камеру 2, источник 3 диоксида углерода, объемный дозатор 4 сиропа, сиропный бачок 5, сливную магистраль 6. Внутренняя полость насоса-дозатора 1 разделена подвижным поршнем 7 со штоком 8 на дозирующую 9 и перепускную 10 полости. Полость 10 соединена со сливной магистралью 6, содержащей клапан 11 и дроссельное устройство 12. Смесительная камера 2 соединена трубопроводом 13 с соленоидным клапаном 14 с перепускной полостью 10 насоса-дозатора 1, а также через регулятор 15 давления газа с источником 3 диоксида углерода. В верхней части смесительной камеры 2 установлена форсунка 16, входной канал которой через обратный клапан 17 сообщается с дозирующей полостью 9 насоса-дозатора 1. Объемный дозатор 4 сиропа содержит мембрану 18, образующую дозирующую 19 и рабочую 20 полости. Рабочая полость 20 дозатора 4 сиропа соединена трубопроводом 21 с дозирующей полостью 9 насоса-дозатора 1, а дозирующая полость 19 дозатора 4 сиропа в свою очередь соединена через соленоидные клапаны 22 и 23 трубопроводами 24 и 25 с сиропным бачком 5 и сливной магистралью 6. В полости 19 или в полости 20) установлен ограничитель 26 хода мембраны 18. Сиропный бачок 5 выполнен герметичным и соединен трубопроводом 27 через регулятор 20 давления газа с источником 34 диоксида углерода. The device comprises a metering pump 1, a mixing chamber 2, a carbon dioxide source 3, a syrup volumetric meter 4, a syrup tank 5, a drain line 6. The internal metering pump cavity 1 is divided by a movable piston 7 with a rod 8 into metering 9 and bypass cavity 10. The cavity 10 is connected to a drain line 6 containing a valve 11 and a throttle device 12. The mixing chamber 2 is connected by a pipe 13 to a solenoid valve 14 with a bypass cavity 10 of the metering pump 1, and also through a gas pressure regulator 15 with a carbon dioxide source 3. At the top of the mixing chamber 2, a nozzle 16 is installed, the inlet channel of which through the check valve 17 communicates with the metering cavity 9 of the metering pump 1. The syrup volume meter 4 contains a membrane 18, which forms metering 19 and the working cavity 20. The working cavity 20 of the syrup dispenser 4 is connected by a pipe 21 to the dispensing cavity 9 of the metering pump 1, and the dispensing cavity 19 of the syrup dispenser 4 is in turn connected through the solenoid valves 22 and 23 by pipelines 24 and 25 with the syrup tank 5 and the drain line 6. In the cavity 19 or in the cavity 20), a limiter 26 of the membrane 18 is installed. The syrup tank 5 is sealed and connected by a pipe 27 through a gas pressure regulator 20 to a carbon dioxide source 34.

Устройство содержит также датчики 29 и 30, и водоподводящую магистраль 31, которая сообщена через обратный клапан 32 с дозирующей полостью 9 насоса-дозатора 1. The device also contains sensors 29 and 30, and a water supply line 31, which is connected through a check valve 32 with a metering cavity 9 of the metering pump 1.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Исходным положением устройства является крайнее верхнее положение поршня 7 насоса-дозатора 1 и такое положение мембраны 18 дозатора 4 сиропа, при котором рабочая полость 20 минимальна, а в дозирующей полости 19 находится порция сиропа. В перепускной полости 10 насоса-дозатора 1 находится готовая к выдаче порция газированной воды. The initial position of the device is the extreme upper position of the piston 7 of the metering pump 1 and the position of the membrane 18 of the syrup dispenser 4, in which the working cavity 20 is minimal, and a portion of the syrup is in the metering cavity 19. In the bypass cavity 10 of the metering pump 1 there is a portion of sparkling water ready for dispensing.

При выдаче газированной воды с сиропом по сигналу потребителя открываются соленоидные клапаны 11 и 23. Газированная вода из перепускной полости 10 под действием давления газовой прослойки над жидкостью выталкивается в сливную магистраль 6. Дроссельное устройство 12 гасит энергию потока газированной воды и обеспечивает спокойный слив напитка в стакан потребителю. Одновременно с этим из дозирующей полости 9 насоса-дозатора 1 по трубопроводу 21 в рабочую полость 20 дозатора 4 сиропа поступает жидкость. When dispensing sparkling water with syrup at the consumer’s signal, the solenoid valves 11 and 23 open. The sparkling water from the bypass chamber 10 is pushed into the drain line 6. The throttle device 12 absorbs the energy of the sparkling water stream and ensures a smooth discharge of the drink into the glass to the consumer. At the same time, liquid flows from the metering cavity 9 of the metering pump 1 through a pipe 21 to the working cavity 20 of the syrup dispenser 4.

Мембрана 18 перемещается и выталкивает из дозирующей полости 19 дозатора 4 сиропа по трубопроводу 25 через клапан 23 в сливную магистраль 6 порцию сиропа. Идет синхронный слив газированной воды и сиропа. При снижении давления газа над газированной водой в перепускной полости 10 поршень 7 начинает перемещаться вниз, при этом шток 8 поршня 7 отпускает датчик 29. К этому моменту порция сиропа выдана потребителю, мембрана 18 перемещается во второе фиксированное ограничителем 26 положение. Момент отпускания штоком 8 датчика 29 служит сигналом на отключение соленоидного клапана 23 и открытие клапана 22. Под действием давления газа, находящегося в сиропном бачке 5, сироп по трубопроводу 24 через клапан 22 поступает в дозирующую полость 19 и перемещает мембрану 18 в исходное положение. При этом жидкость из рабочей полости 20 по трубопроводу 21 возвращается в дозирующую полость 9 насоса-дозатора 1. Поршень 7 перемещается вниз, вытесняя остатки газированной воды, и в крайнем нижнем положении поршня шток 8 воздействует на нижний датчик 30, который подает сигнал на закрытие соленоидных клапанов 11 и 22 и открытие соленоидного клапана 14. К этому моменту потребителю выдана порция газированного напитка с сиропом, в дозирующей полости 9 насоса-дозатора 1 находится доза охлажденной воды, в полости 19 - порция сиропа. The membrane 18 moves and pushes a portion of the syrup from the dosing cavity 19 of the syrup dispenser 4 through the pipe 25 through the valve 23 into the drain line 6. There is a simultaneous discharge of sparkling water and syrup. With a decrease in gas pressure over sparkling water in the bypass cavity 10, the piston 7 begins to move downward, while the piston rod 8 releases the sensor 29. At this point, a portion of the syrup is dispensed to the consumer, the membrane 18 moves to the second position fixed by the limiter 26. The moment of release by the rod 8 of the sensor 29 serves as a signal to turn off the solenoid valve 23 and open the valve 22. Under the influence of the gas located in the syrup tank 5, the syrup through the pipe 24 through the valve 22 enters the metering cavity 19 and moves the membrane 18 to its original position. In this case, the liquid from the working cavity 20 is returned via a pipe 21 to the metering cavity 9 of the metering pump 1. The piston 7 moves downward, displacing the remaining carbonated water, and in the lowermost position of the piston, the rod 8 acts on the lower sensor 30, which sends a signal to close the solenoid valves 11 and 22 and the opening of the solenoid valve 14. At this point, the consumer was given a portion of a carbonated drink with syrup, a dose of chilled water is in the metering cavity 9 of the metering pump 1, and a portion of the syrup is in the cavity 19.

Из смесительной камеры 2 по трубопроводу 13 через клапан 14 в перепускную полость 10 поступает диоксид углерода, и давление в ней устанавливается равным давлению сатурации (Р_саm). За счет разности площадей поршня, обращенных к дозирующей 9 и перепускной 10 полостям, поршень 7 перемещается вверх. Жидкость из полости 9 через обратный клапан 17 и форсунку 16 поступает в смесительную камеру 2, где происходит приготовление газированного напитка. Из смесительной камеры 2 по трубопроводу 13 через соленоидный клапан 14 газированный напиток перетекает в перепускную полость 10, и накапливается. По достижении поршнем 7 крайнего верхнего положения шток 8 воздействует на верхний датчик 29, который подает сигнал на закрытие соленоидного клапана 14. Цикл выдачи и приготовления новой порции газированного напитка с сиропом закончен, устройство пришло в исходное положение.From the mixing chamber 2 through the pipe 13 through the valve 14, carbon dioxide enters the bypass cavity 10, and the pressure therein is set equal to the saturation pressure (P _cam ). Due to the difference in the area of the piston facing the dispensing 9 and the bypass 10 cavities, the piston 7 moves up. The liquid from the cavity 9 through the check valve 17 and the nozzle 16 enters the mixing chamber 2, where the preparation of carbonated drink. From the mixing chamber 2 through the pipe 13 through the solenoid valve 14, the carbonated drink flows into the bypass cavity 10, and accumulates. When the piston 7 reaches its extreme upper position, the rod 8 acts on the upper sensor 29, which sends a signal to close the solenoid valve 14. The cycle of issuing and preparing a new portion of the carbonated drink with syrup is completed, the device has returned to its original position.

Устройство может также выдавать газированный напиток без сиропа. Отличие в работе заключается в том, что при выдаче газированной воды без сиропа соленоидные клапаны 23 и 22, установленные на сиропных магистралях, не включаются. The device can also dispense carbonated drink without syrup. The difference in the work is that when dispensing sparkling water without syrup, the solenoid valves 23 and 22 installed on the syrup lines do not turn on.

Соединение рабочей полости мембранного дозатора сиропа с дозирующей полостью насоса-дозатора, дополнительная установка на сиропные магистрали соленоидных клапанов, использование герметичного сиропного бачка, соединенного с источником газа, позволили упростить конструкцию устройства благодаря применение более простых узлов. (56) 1. Футлик Л. Я. Пути совершенствования конструкции автосатуратора для торговых автоматов. М. : ЦНИИТЭ Илегпищемаш, 1970, с. 21. The connection of the working cavity of the membrane syrup metering unit with the metering cavity of the metering pump, the additional installation of solenoid valves on the syrup lines, the use of a sealed syrup tank connected to a gas source made it possible to simplify the design of the device due to the use of simpler units. (56) 1. Futlik L. Ya. Ways to improve the design of an auto-curator for vending machines. M.: TSNIITE Illegpishchemash, 1970, p. 21.

2. Вильнер Я. М. и др. Справочное пособие по гидравлике. гидромашинам и гидроприводам. Минск: Высшая школа, 1976, с. 319. 2. Vilner Ya. M. et al. Reference manual for hydraulics. hydraulic machines and hydraulic drives. Minsk: Higher School, 1976, p. 319.

3. Сербедов Д. М. и др. Производство безалкогольных напитков. Пер. с болгарского. М. : Пищевая промышленность, 1974, с. 20-26, 166. 3. Serbedov D. M. et al. Production of soft drinks. Per. from Bulgarian. M.: Food Industry, 1974, p. 20-26, 166.

4. Авторское свидетельство СССР N 10972260, кл. А 23 L 2/00, 1984. 4. Copyright certificate of the USSR N 10972260, cl. A 23 L 2/00, 1984.

Claims

DEVICE FOR PREPARATION AND PORTION OF DISPENSED WATER WITH SYRUP, containing a metering pump with a metering and bypass cavities and a piston, a mixing chamber, a volume syrup metering unit, which is a membrane chamber with a metering and working cavities, a syrup tank, a water supply line, water and pipelines, a system of control valves and a carbon dioxide source, characterized in that, in order to increase reliability, it is equipped with a membrane travel limiter located in one of the membrane cavities constant chamber, the working chamber which is connected to a metering cavity of the metering pump and the metering cavity - a tank to the syrup and the drain pipe by means of conduits provided with solenoid valves, wherein the syrup tank is made airtight and connected with a source of carbon dioxide.