DE10046526C2 - Vorrichtung und Verfahren mit einer Kühleinheit und einer Zapfeinrichtung zum Kühlen und Zapfen von in Behältern befindlichen Getränken - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren mit einer Kühleinheit und einer Zapfeinrichtung zum Kühlen und Zapfen von in Behältern befindlichen GetränkenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren mit einer Kühleinheit und einer
Zapfeinrichtung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 23.
Vorrichtungen, in denen Getränke gekühlt gehalten werden, sind in vielfältiger Weise
bekannt. Man unterscheidet hierbei zwischen Vorrichtungen, in denen eine passive Kühlung
erfolgt und Vorrichtungen, in denen aktiv gekühlt wird. Passive Kühlung bedeutet, es
werden Kühlhilfen in die jeweilige Vorrichtung eingelegt. Die Kühlhilfen bestehen
üblicherweise aus einem Gehäuse, in dem sich eine Flüssigkeit befindet. Vor dem
Einbringen in die Kühl-Vorrichtung werden die Kühlhilfen in einem Gefrierfach gelagert, so
daß die Flüssigkeit in den Kühlhilfen gefriert. Nach Einbringen in die Kühlvorrichtung geben
die Kühlhilfen ihre Kälte an die in der Kühlvorrichtung vorgesehenen Getränkebehältnisse
ab. Bei der aktiven Kühlung sind an der jeweiligen Vorrichtung Kühleinheiten vorgesehen,
die unter Zuführung von Energie Kälte erzeugen. In den meisten Anwendungsfällen erfolgt
dies mit Hilfe von Kompressoren.
In der DE 197 20 553 C2 ist eine Kühl- und Zapfvorrichtung zum Zapfen von Getränken
aus festen Behältnissen (Fässern) mittels CO2 beschrieben. Diese Vorrichtung besitzt eine
Wanne, die zur Aufnahme des Behälters (Fasses) vorgesehen ist. Bedingt durch die
Faßgeometrie hat diese Wanne jedoch keinen großflächigen Kontakt zum Faß und dient
hauptsächlich zur Stabilisierung der Kühlschlange. Bei der Kühlung dieser Wanne ist die
Rede von einer Raumkühlung zur Unterstützung des Durchlaufkühlers. Eine Kühlung durch
direkten Kontakt des Behälters mit der Wanne ist nicht vorgesehen. Die Vorrichtung besitzt
eine Abdeckung für den Behälter, die der optischen Gestaltung dient. Eine Isolierung wird
nicht erwähnt. Die Zapfeinheit besteht aus einem bei Bierzapfvorrichtungen bekannten
Anstichdegen, einem Verbindungsschlauch, der Kühlschlange des Durchlaufkühlers, einem
weiteren Verbindungsschlauch und dem Zapfhahn. Diese gehören sämtlich zum Gerät und
müssen regelmässig gespült bzw. gereinigt werden.
Den bekannten Vorrichtungen ist gemeinsam, daß sie üblicherweise nur zum Transport
beziehungsweise der Lagerung des Behältnisses, in dem sich das Getränk befindet,
geeignet sind. Darüber hinaus ist zu ihrer Benutzung in der Regel ein Getränke-Behältnis
erforderlich, daß eine relativ hohe Festigkeit aufweist, um eine stehende Anordnung der
Behältnisse zu ermöglichen. Zur Entnahme von Flüssigkeit aus den Behältnissen ist es
außerdem erforderlich, die Vorrichtung zu öffnen, das mit dem Getränk gefüllte Behältnis
herauszunehmen und das Getränk dem Behältnis zu entnehmen. Im Anschluß daran ist das
Behältnis wieder in die Vorrichtung zurück zu stellen und diese wieder zu verschließen. Dies
beinhaltet unter anderem den Nachteil, daß beim Öffnen der Vorrichtung zur Herausnahme
des Behältnisses Kälte entweicht, wodurch erhebliche Verluste entstehen. Darüber hinaus
ist die Bedienung der bekannten Vorrichtungen unpraktisch.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung und ein Verfahren zum Kühlen von in Behältnissen befindlichen Getränken zu
schaffen, bei der einerseits Behältnisse mit einer geringen Strukturfestigkeit verwendbar
sind und andererseits zur Entnahme von Flüssigkeit aus den Getränke-Behältnissen die
Vorrichtung nicht geöffnet werden muß. Die Getränke verbleiben in den Behältnissen und
haben keinen Kontakt zur Vorrichtung oder deren Bauteilen, so daß ein Höchstmaß an
Hygiene, im besonderen bei der Verwendung von Einweg-Behältnissen, gegeben ist. Gemäß
der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 23 gelöst.
Mit der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Kühlen von in Behältnissen befindlichen
Getränken geschaffen, bei der Behältnisse, die eine geringe Strukturfestigkeit aufweisen
genauso verwendbar sind, wie Behältnisse mit hoher Strukturfestigkeit. Darüber hinaus
kann mit Hilfe der Zapfeinrichtung Flüssigkeit aus dem Behältnis entnommen werden, ohne
die Vorrichtung öffnen zu müssen. Dadurch ist die Wärmebilanz der erfindungsgemäßen
Vorrichtung deutlich besser als die bekannter Vorrichtungen. Infolge der besseren
Wärmebilanz ist eine wesentlich geringere Energieaufnahme des Kühlaggregats erforderlich.
In Weiterbildung der Erfindung ist die aktive Kühleinheit von einem Peltierelement und
einem Fluidkühler gebildet. Peltier-Elemente sind Bauelemente, die unter Nutzung des
Peltier-Effekts über einen elektrischen Stromfluß direkt eine Temperaturabsenkung erzeugen
können (Sautter/Weinerth "Lexikon Elektronik und Microelektronik" VDI Verlag 1990 S.
6031. Die Verwendung von Peltierelementen als aktive Kühlvorrichtung ist bekannt. Die
bekannten Peltierelemente arbeiten jedoch mit einer Luftkühlung, deren Effektivität gering
ist. Bei hohen Temperaturen der Umgebungsluft ist die Kühlwirkung sehr begrenzt bzw. es
findet keine Kühlung mehr statt. In dieser Ausführung wäre die Kühlleistung zu gering und
könnte die Aufgabe nicht erfüllen. Durch die Verwendung eines Fluidkühlers wird die
Kühlleistung des Peltierelementes dagegen wesentlich erhöht. Als Kühlflüssigkeit kann auf
das in gastronomischen Betrieben in der Regel ohnehin vorhandene Kühlwasser von
Bierzapfanlagen zurückgegriffen werden. Es ist aber auch möglich, eine separate Kühlung
für das Kühlfluid durch das Auftauen von Getränkebehältnissen oder gefrorenen
Wasserbehältnissen in einer Auftau- und Service-Box vorzusehen. Generell ist für diese
Anwendung nicht die Kühlmitteltemperatur von Bierzapfanlagen erforderlich, sondern eine
höhere Kühlmitteltemperatur auf normalem Niveau der Raumtemperatur ausreichend.
In anderer Weiterbildung der Erfindung erfolgt die Kühlung mit einem Flüssigkeitsmantel mit
sehr tiefem Gefrierpunkt. Diese Fluidmantelkühlung verfügt über eine sehr große
Kühlleistung und eignet sich nicht nur zum Kühlhalten sondern auch zum Herunterkühlen
von Getränken.
In anderer Weiterbildung der Erfindung ist auch eine passive Kühlung mittels Kühlhilfen
möglich, wodurch die Vorrichtung nicht mehr ortsgebunden ist. Aufgrund der besonderen
Isolierung der Vorrichtung ist bei rechtzeitigem Wechsel der Kühlhilfen, signalisiert durch
eine elektronische Temperaturkontrolle mit Anzeige, auch eine Konservierung bei niedriger
Getränketemperatur zeitlich unbegrenzt möglich.
In Ausgestaltung der Erfindung ist das Gehäuse in der Aufstellmöglichkeit schwenkbar.
Diese Ausgestaltung bietet einerseits den Vorteil, daß nach dem Schwenken in Richtung
der Zapfeinrichtung durch die auf das Getränk wirkende Schwerkraft der Entnahmevorgang
beschleunigt werden kann. Darüber hinaus ist die Möglichkeit geschaffen, insbesondere bei
der Kühlung von Säften, die einen Anteil Fruchtfleisch aufweisen, auf das sonst
erforderliche Rührwerk zu verzichten. Dieses muß bei herkömmlichen Vorrichtungen
vorgesehen sein, um eine Ablagerung des Fruchtfleisches am Boden des Getränkebehälters
zu verhindern. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann darauf verzichtet werden, da
durch ein- oder mehrmaliges Schwenken der Vorrichtung in der Aufstellmöglichkeit das
Getränk in dem Behältnis geschüttelt wird, wodurch eine gleichmäßige Verteilung des
Fruchtfleisches im Saft hervorgerufen wird. Auf diese Weise wird sinngemäß ein
Kühlschrank mit Kühleinheit und Getränk geschüttelt.
Die drei Kühlvarianten Peltier-, Fluidmantel- und Passivtechnik der Erfindung werden durch
den Schüttelvorgang nicht beeinträchtigt. Vorteilhaft sind in der Aufstellmöglichkeit
federnde Anschläge angeordnet. Mit Hilfe der Anschläge ist verhindert, daß das Gehäuse
nicht über den durch die Anschläge definierten Punkt hinaus durchschwenkt.
In Abgrenzung zu bekannten Vorrichtungen wird kein Kompressor als Kühlaggregat
eingesetzt, da er die Baugröße der Vorrichtung erheblich beeinflussen würde und vor allem
Kompressoren nicht für eine Belastung durch eine Schüttelbewegung mit relativ festen
Bewegungsanschlägen ausgelegt sind.
Durch die Position der Maschine in der Aufstellmöglichkeit ergibt sich unter der Maschine
vorteilhaft ein nutzbarer Freiraum.
In vorteilhafter Ausgestaltung weist das Gehäuse eine Isolierung auf. Durch das Vorsehen
einer Isolierung ist die Wärmebilanz der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusätzlich
verbessert, da bei geschlossener Haube kaum Kälte aus der Vorrichtung entweichen kann.
In Weiterbildung der Erfindung besteht die Zapfeinrichtung aus einem zum Teil
handelsüblichen Ventil und einem besonderen Griffhebel. Hierdurch ist auf einfache Weise
die Möglichkeit geschaffen, bei geschlossener Haube Flüssigkeit aus der Vorrichtung zu
entnehmen und im Anschluß an die Entnahme wieder dicht zu verschließen.
In einer zweiten, vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Zapfeinrichtung einen
Kanal auf, der in einem Gehäuse vorgesehen ist, und in dem ein Griffhebel angeordnet ist.
Bevorzugt betätigt der Griffhebel über ein Gestänge einen Klemmnocken. Diese
Weiterbildung findet für den Fall Anwendung, für den an dem Behältnis ein Ablauf-Schlauch
vorgesehen ist. Der Schlauch ist dann durch den Kanal geführt und wird bei Betätigung des
Hebels durch den Klemmnocken geöffnet oder abgeklemmt. Die Vorrichtung ist somit
ebenfalls ohne Öffnung des Gehäuses mit Hilfe des Griffhebels bedienbar, so daß die
Wärmebilanz der Vorrichtung dadurch nicht verschlechtert ist.
Durch diesen Geräteaufbau wird im Gegensatz zur Durchlaufkühlung, die bei vielen
Getränkespendern angewendet wird, ständig der gesamte Inhalt gekühlt. Dies kommt der
Hygiene, der Haltbarkeit und der Zapfmenge des Inhalts bei gleichbleibender Temperatur
zugute.
In bevorzugter Ausgestaltung ist die Zapfeinrichtung unten an der Stirnseite des Gehäuses
angeordnet. Durch diese Ausbildung bildet der Zapfhahn beim Schwenken des Gehäuses in
Richtung des Zapfhahns den tiefsten Punkt der Vorrichtung, so daß eine einfache und
zuverlässige Entleerung des Behältnisses allein mittels Schwerkraft ermöglicht ist.
Die Gehäuseteilung ist in Abgrenzung zu bekannten Vorrichtungen in vertikaler Richtung L-
förmig ausgeführt, um das Getränkebehältnis beim Schüttelvorgang zu fixieren und die
Handhabung des Wechselns der Getränkebehälter zu vereinfachen.
Vorteilhaft ist an der Wanne ein Temperatursensor befestigt. Mit Hilfe des
Temperatursensors und einer Regelelektronik kann die Temperatur des Getränkes in dem
Behältnis kontinuierlich überwacht und geregelt werden.
Vorteilhaft ist im Gehäuse ein Sensor eingebaut, der die zum Durchmischen erforderliche
Schüttelbewegung kontrolliert und über eine zeitgesteuerte Regelung eine erforderliche
Schüttelbewegung in einer Anzeige darstellt.
Bevorzugt ist an dem Gehäuse mindestens eine Anzeige angeordnet, die bei einer
Fehlfunktion oder einem Überschreiten eines Grenzwertes für die Getränketemperatur das
Bedienpersonal hiervon sofort unterrichtet.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden
nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung in perspektivischer Darstellung von vorne;
Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung mit abgenommener Haube;
Fig. 3 die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung teilweise im Schnitt mit zusätzlich
eingebrachter Kühlhilfe;
Fig. 4 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung in Anlage mit einem
vorderen Anschlag;
Fig. 5 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung in Anlage mit einem
hinteren Anschlag;
Fig. 6 eine Vorrichtung mit Peltierelement und zusätzlicher Kühlhilfe in einer
Explosionsdarstellung;
Fig. 7 den Schnitt entlang der Längsmittellinie durch eine Vorrichtung mit
Peltierelement und zusätzlicher Kühlhilfe analog zu Fig. 1 und 3 bis 6;
Fig. 8 Das Unterteil einer Vorrichtung mit Fluidmantelkühlung in Explosionsdarstellung;
Fig. 9 den Schnitt entlang der Längsmittellinie durch in Fig. 8 dargestelltes Unterteil;
Fig. 10 eine Explosionsdarstellung einer Service-Box und
Fig. 11 die perspektivische Darstellung einer Zapfeinrichtung mit Schlauchklemmung.
Die als erstes Ausführungsbeispiel gewählte Vorrichtung (Fig. 3), welche mit Peltiertechnik
arbeitet und bevorzugt zum Kühlhalten vorgekühlter Getränke verwendet wird, besteht aus
einem Gehäuse 1, das schwenkbar in einer Aufstellmöglichkeit 2 gelagert ist und einer
Zapfeinrichtung 3. In dem Gehäuse 1 ist eine Kühleinheit 4 integriert. Das Gehäuse 1
nimmt Behältnisse 5 auf, in denen sich Getränke befinden.
Das Gehäuse 1 weist eine kompakte, fass- bzw. tropfenartige Form auf. Es ist mit einer
Haut aus Kunststoff versehen und weist eine Isolierung 11 auf, die aus Polyurethan-,
Epoxyd- oder Polystyrolschaum bestehen kann. Die Isolierung 11 ist im gesamten Gehäuse
1 vorgesehen. Das Gehäuse 1 besteht aus einem Unterteil 12 und einem Oberteil 13, das
abnehmbar ist.
Beide Gehäuseteile bestehen jeweils aus zwei zusammengefügten Kunststoffschalen oder
in gleicher Weise ausgebildeten Hohlkörpern, deren innere Volumina komplett mit der
Isolierung 11 ausgefüllt sind, die zeichnerisch nicht als Körper dargestellt ist.
Die Gehäuseteilung ist so gewählt, daß das Oberteil 13 mit dem Unterteil 12 keine ebene
Dichtfläche besitzt, sondern in vertikaler Richtung als L-förmige Haube ausgebildet ist.
Diese Haube hat nicht nur die Aufgabe, das Gehäuse zu schließen, sondern den Flansch 52
in Gegenrichtung zur Einführung in die Schlüssellochöffnung 181 zu fixieren (Fig. 2, 3, 6,
7). Diese Sicherung ist besonders beim Einsatz von Behältnissen 5 mit geringer
Strukturfestigkeit notwendig, da andernfalls durch ein Schütteln des Gehäuses 1 im Betrieb
die Lage des Behältnisses 5 instabil wäre. Weitere Vorzüge dieser Bauweise sind die
leichtere Handhabung beim Wechsel der Behältnisse 5.
Oberteil 13 und Unterteil 12 besitzen in der Mitte der Stirnseite zudem nur einen
kleinstmöglichen Ausschnitt 134, 135 und 145, 126 zur Integration der Zapfeinheit 3, um
die Kälteverluste durch eine in diesem Bereich fehlende Isolierung gering zu halten Fig. 3, 6
und 7.
Zum Verschließen der Haube 13 ist auf der der Zapfeinrichtung 3 abgewandten Seite an
dem Unterteil 12 ein Verschlusshebel 121 befestigt, welcher in einen entsprechend
geformten Nocken 131 im Deckel 13 einrastet (siehe auch Fig. 7). Vorn sind am Deckel
zwei Verschlußhaken 132 befestigt (Fig. 6), die in entsprechende Gegenlager 141 in der
Innenschale eingehängt werden. Im Innenteil 14 ist auf der der Zapfeinrichtung 3
zugewandten Seite eine V-förmige Aussparung 143 ausgebildet. Seitlich sind an dem
Unterteil 12 Lageraufnahmen 124 vorgesehen.
In die Innenschale 14 ist eine Wanne 15 aus Aluminium eingesetzt. An dieser Wanne ist die
aus dem Peltierelement 41, dem Fluidkühler 42 mit Deckplatte 43 und dem Fluidzu- und
ablauf 44/45 bestehende Kühleinheit mittels zweier Kunststoffschrauben 46 befestigt.
Der so gebildete Kühlraum ist im nicht abgenommenen Zustand von der Haube 13
abgedeckt. In die Wanne 15 werden die Behältnisse 5 eingelegt. Das Unterteil 12 ist in
seinem der Haube 13 zugewandten Bereich mit einem Rand 144 versehen, der zur sicheren
Lage von in den Kühlraum eingelegten Behältnissen 5 beiträgt. Entlang des Randes 144 ist
ein Dichtungsband 19 angeordnet. Die Aussparung 143 nimmt eine Aufnahmewand 18 auf.
In der Wand 18 ist eine Öffnung 181 ausgebildet, die eine einem Schlüsselloch
vergleichbare Form aufweist, und die der Fixierung der Behältnisse 5 an deren Flansch 52
dient. Auf der der Aufstellmöglichkeit zugewandten Seite ist im Unterteil 12 eine Aufnahme
125 für die Kühleinrichtung 4 und die elektronische, prozessorgesteuerte Regelung 61
vorgesehen. Die Aufnahme 125 ist mit einem Deckel 126 verschließbar. Der innere
Temperatursensor 63 wird so in einen Ausschnitt der Innenschale 14 eingelegt, daß er
thermisch mit der Wanne 15 gekoppelt ist. Neben dem Zapfhahn 3 befinden sich zwei
Kontroll-LEDs 62, von denen eine die Kontrolle der Temperatur der Flüssigkeit im Behältnis
5, die andere die Kontrolle der Temperatur der Kühlflüssigkeit ermöglicht. Zusätzlich zeigt
eine der LEDs 62 einen notwendigen Schüttelvorgang an.
Die Kühleinheit 4 besteht im Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 und 7 aus einem
Peltierelement 41, an dem ein Fluidkühler 42 angebracht ist. Über die Schlauchverbinder
44 (Zulauf) und 45 (Ablauf) und das Schlauchpaket 8 wird ein Kreislauf mit einem externen
Kühlflüssigkeitsspeicher einer ühlanlage (nicht dargestellt) aufgebaut. Peltierelement 41 und
Fluidkühler 42 sind mit einer Deckplatte 43 mittels zweier Kunststoffschrauben 46 an der
Wanne 15 gehalten. Das Peltierelement 41 ist unmittelbar zur Wanne 15 angeordnet und
gibt die erzeugte Kälte an diese ab, die sie aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit des
verwendeten Aluminiums mit nur sehr geringen Verlusten an den eng anliegenden Behälter
5 weiterleitet.
Bei der Fluidkühlanlage kann es sich beispielsweise um die in gastronomischen Betrieben
zumeist ohnehin vorhandene Kühlanlage einer Bier-Zapfanlage handeln, aus der Kühlwasser
entnehmbar ist. Die Kühlflüssigkeit ist jedoch auch in einer Auftau- bzw. Service-Box
kühlbar, wie sie in Fig. 10 dargestellt ist. Dabei handelt es sich um ein Gehäuse 47 mit
Seitendeckeln 471 und einem Sockel 473 und einer Bedientür 472 in dem ein Kühlraum 48
aus Kunststoff angeordnet ist. Der Kühlraum 48 wird aus einer Innenschale 481 gebildet,
die mit einer Kühlflüssigkeitswanne 482 dicht verklebt ist, an der die Schläuche der
Schlauchverbinder 44 und 45 am Zulauf 482a und Rücklauf 482b angeschlossen sind. Es
ist eine Pumpe 474 in einem der Schläuche vorgesehen, die den Kreislauf der
Kühlflüssigkeit bewirkt. An die anne 482 sind ein Einfüllstutzen 482c und ein
Entlüftungsstutzen 482d angebaut, die mit jeweils einer Verschlußschraube 490 und 491
verschließbar sind. Der Raum zwischen Gehäuse 47 und Kühlraum 48 ist wiederum isoliert.
Für die Kühlung wird eine Kühlhilfe oder ein Getränkebehältnis 5, das ein tiefgefrorenes
Getränk enthält, beispielsweise einen Fruchtsaft, in die Auftau- bzw. Service-Box gelegt.
Die Gestaltung des Kühlraums ist an die Geometrie des gefrorenen Getränkebehältnisses
angepasst. Aufgrund der durch die aktive Kühlung mittels des Peltierelemtes entstehenden
und an den Kühlkreislauf abgegebenen Abwärme taut das Getränk langsam auf und gibt
dabei Kälte über die Kontaktfläche des Kühlraums 48 an die sich in der Wanne 482
befindliche Kühlflüssigkeit ab. Der Vorgang kann durch einen unterhalb der Kontaktfläche
angebrachten Temperatursensor 63 überwacht werden.
Somit wird die Kälteenergie des Auftauprozesses des nachfolgend zu verbrauchenden
Getränkebehältnisses in einem ökologisch sinnvollen Energiekreislauf für die Kühlung des
Getränkebehätnisses 5 in der Vorrichtung verwendet.
Die in Fig. 8 und 9 gezeigte Ausführung mit Fluidmantelkühlung verwendet eine Flüssigkeit
mit niedrigem Gefrierpunkt, um sehr niedrige Temperaturen aus einem Gefrierschrank
übertragen zu können. Auf diese Art ist durch den schnelleren Wärmeaustausch diese
Kühltechnik auch zum schnellen Abkühlen von Getränken geeignet. Sie unterscheidet sich
von vorgenannter Ausführung folgendermaßen. Statt der Innenschale 14 ist der
Außenmantel 16 mit dem Unterteil 12 verklebt. In diesen ist der Innenmantel 17 aus
Aluminium oder Kunststoff dicht eingeklebt. Die Aluminiumwanne 15 entfällt. Ebenso
entfällt der Großteil der Kühleinheit, da die Kühlung durch Kühlflüssigkeit erfolgt, die durch
den Zulauf 166 unten in der Aufnahme 125 in den Raum zwischen Außenmantel 16 und
Innenmantel 17 eintritt. Das Kühlfluid gelangt dadurch in einen zwischen Außenmantel 16
und Innenmantel 17 ausgebildeten Hohlraum. Das Kühlfluid steht somit über den direkten
Kontakt zum Innenmantel in großflächigem Kontakt mit dem eng an den Innenmantel 17
anliegenden Getränkebehältnis 5 (hier nicht zeichnerisch dargestellt). Die Flüssigkeit steigt
bis zum Überlaufloch 165 und fließt durch den in den Außenmantel 16 eingeformten
Rücklaufkanal 162 und den Rücklauf 167 ab. Der Temperatursensor 63 ist in der Öffnung
125 im Unterteil 12 in einer Ausformung im Außenmantel 16 befestigt. Er hat direkten
thermischen Kontakt zum Innenmantel 17 und damit zur gekühlten Flüssigkeit im Behältnis
5. Die Aufnahmeöffnung 171 für den Flansch 52 befindet sich hier im Innenmantel 17.
In Kombination der Peltier-Kühleinheit aus Fig. 1-7 oder der Fluidmantelkühlung aus Fig. 8
und 9 können die Wanne 15 oder die Innenschale 17 vorteilhaft mit sehr großer
Wandstärke ausgeführt werden. Hierdurch wird eine große Kältekapazität speicherbar,
welche in Verbindung mit der hervorragenden Wärmeleitfähigkeit von Aluminium genutzt
werden kann, um ein eingebrachtes Getränkebehältnis 5 durch Kältetaustausch sehr schnell
auf eine niedrige Temperatur herunterzukühlen. Diese Schnellkühlung ist mittels
herkömmlicher Kompressorkühlung in Gefrierschränken nicht annähernd vergleichbar
schnell ausführbar.
Eine passive Kühlung mittels Einbringen einer bekannten Kühlhilfe 49 ist nach Fig. 3, 6 und
7 möglich, da aufgrund der besonderen Isolierung 11 der Vorrichtung bei einem Kühlhalten
und nicht Herunterkühlen des Getränkes ein Wechsel der Kühlhilfe 49 selbst bei sehr hohen
Außentemperaturen nur ein bis zwei mal pro Tag notwendig ist. Eine Variante der
elektronischen Steuerung 61 als Temperaturkontrolle mit Anzeige nur einer LED 62
informiert über die Getränketemperatur und signalisiert einen notwendigen Wechsel der
Kühlhilfe 49. Die Einbaulage ist oberhalb des Behälters 5 und ist nicht fixiert, so daß eine
gute Verteilung der Kälte auf den gesamte Getränkebehälter möglich ist. Die Innenschale
des Oberteils 13 besitzt einen Lagefreiraum 133 für die Kühlhilfe 49. Bei Behältern 5 mit
geringer Strukturfestigkeit liegt die Kühlhilfe 49 schwimmend auf dessen Oberfläche auf
und sinkt mit abnehmendem Inhalt innerhalb des Gehäuseunterteils 12 tiefer. Die Bauteile
Wanne 15 und Kühleinheit 4 können hierbei entfallen und werden nur durch einen
Isolierbaustein (nicht dargestellt) ersetzt.
Die elektronische, prozessorgesteuerte Regelung 61, die eine genaue Einhaltung frei
programmierbarer Grenzwerte ermöglicht, überwacht die Temperatur im Innern der
Kühlraums. Zur Überwachung ist ein Temperatursensor 63 unterhalb der Wanne 15 bzw.
des Innenmantels 17 befestigt. Die Regelung ist mit einer optischen Anzeige, beispielsweise
mit einer Kontroll-LED 62 für die Temperatur des Getränkebehältnisses 5 und einer zweiten
für die Temperatur des Kühlfluids in der externen Kühlanlage oder einer Auftau- bzw.
Service-Box nach Fig. 10 versehen. Auch eine Klartextanzeige sowie eine Protokollierung
kann vorgesehen sein. Zudem ist eine Einstellung des Regelbereiches durch das
Bedienpersonal vorsehbar. Die Regelung stellt außerdem eine Sicherung für die Vorrichtung
dar, da bei Ausfall des Kühlkreislaufs ein Ausschalten automatisch erfolgen kann und somit
das Peltierelement gegen Überhitzung geschützt ist.
Um eine regelmäßige Durchmischung zu gewährleisten, kann eine elektronische,
zeitgesteuerte Schüttelkontrolle vorgesehen sein, die auch durch die Kontroll-LED 62
angezeigt wird.
Die Zapfeinrichtung 3 ist an einer Stirnseite des Gehäuses 1 angeordnet. Sie besteht im
Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 7 aus einem - an sich bekannten - Ventil 31,
das mit einer Klemmwulst 311 im Flansch 52 des Behältnisses 5 eingeklemmt ist.
An dem Ventil 31 ist ein Ausgußrohr 32 anbringbar. Zur Bedienung des Ventils ist ein
Griffhebel 33 vorgesehen. Der Griffhebel 33 ist in einer Aufnahme 34 drehbar gelagert, die
die Zapfeinrichtung 3 an dem Ventil 31 mit Hilfe einer Rastverbindung fixiert.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 ist eine zweite Zapfeinrichtung 3 dargestellt,
die zur Anwendung kommt, wenn kein Ventil an den Behältnissen 5 eingesetzt ist, sondern
an den Behältnissen 5 ein Verschluß mit einem Ablaufschlauch eingepresst ist.
Diese Zapfeinrichtung weist einen Kanal 35 auf, der in einem Gehäuse 36 vorgesehen ist
und durch den der Schlauch 53 geführt ist. In dem Gehäuse 36 ist ebenfalls ein Griffhebel
33 beweglich angeordnet, der unter dem Einfluß einer Blattfeder 37 steht. Durch die
gewählte Geometrie einer Prismennocke am Klemmnocken ist die Stellung des Griffhebels
auch in dieser Ausführung in zwei Positionen (auf/zu) fixierbar. Über ein Gestänge 38 wird
eine Bewegung des Griffhebels 33 auf einen Klemmnocken 39 übertragen, der den
Schlauch 53 klemmt und damit die Absperrung des Getränkeflusses übernimmt.
Ein wesentlicher Vorteil der verwendeten Zapfeinrichtungen besteht im Gegensatz zu
Rohrdurchflußkühlungen darin, daß das Getränk an keiner Stelle mit der Vorrichtung direkt
in Verbindung tritt. Vielmehr verläßt das Getränk das Behältnis 5 im Ausführungsbeispiel
der Fig. 1 bis 9 durch den Flansch 52, das Ventil 31 und das Ausgußrohr 32, wobei
aufgrund der Steckverbindung der Zapfeinrichtung 3 diese problemlos abbaubar und damit
dessen Ausgußrohr 32 spülbar oder als Einwegteil ausgelegt ist. Im Ausführungsbeispiel
nach Fig. 11 verläßt das Getränk die Vorrichtung durch den Schlauch 53 direkt. Somit
besteht bei dieser Ausbildung nicht die Notwendigkeit des Spülens der Vorrichtung
insgesamt oder in Teilen. Insbesondere in warmen Gegenden mit zudem relativ hoher
Luftfeuchtigkeit besteht darüber hinaus eine wesentlich geringere Salmonellen-Gefahr als
bei bekannten Kühl- und Entnahmevorrichtungen für Getränke. Die Hygiene ist insgesamt
wesentlich erhöht.
Die Aufstellmöglichkeit 2 aus Fig. 1 bis 6 umfaßt im Ausführungsbeispiel einen Mittelteil
21, an dessen dem Boden abgewandten Seite ein Rohrbogen 22 angeordnet ist.
Bodenseitig ist an dem Mittelteil 21 ein Gestellfuß 23 vorgesehen. Das Mittelteil 21 ist im
Wesentlichen von einem Rohr 211 gebildet, das mit einer Bohrung 212 für die Aufnahme
einer Federstange 213 versehen, an deren freien Ende eine Kugel 214 als Anschlag
angeordnet ist. Außerdem weist das Rohr 211 zwei Bohrungen 215 zur Aufnahme der
Gabel 22 auf. Auf dem Rohr 211 ist eine Kugel 216 als hinterer Anschlag vorgesehen.
Der Rohrbogen 22 hat eine halbkreisförmige Ausbildung. An seinen freien Enden ist jeweils
eine Lagerung 221 angeordnet, die aus einem Lagersitz 222 und einem Kugellager 223
bestehen. Die Lagerung 221 steht über die Lageraufnahmen 124 im Unterteil 12 mit dem
Gehäuse 1 in Verbindung, wodurch die Schwenkbarkeit des Gehäuses 1 um die von den
Lageraufnahmen 124 und der Lagerung 221 gebildete Schwenkachse in der
Aufstellmöglichkeit 2 gewährleistet ist. Um ein Überschwenken des Gehäuses 1 zu
verhindern, dienen die Kugeln 214 und 216 als federnde Anschläge. Je nach Anordnung
der Schwenkachse des Gehäuses 1 und des sich daraus ergebenden Schwerpunktes ist die
Ruhestellung der Vorrichtung entweder in Anlage des Gehäuses 1 mit der Kugel 214 in Fig.
4 oder in Anlage mit der Kugel 216 in Fig. 5 festgelegt.
Der Gestellfuß 23 besteht aus einer Kuppel 231 auf der das Rohr 211 des Mittelteils 21
befestigt ist. Die Kuppel 231 ist auf der dem Mittelteil 21 abgewandten Seite mit einer
Platte 232 versehen. An der Platte 232 sind vier Arme 233 befestigt, an deren freien Ende
jeweils eine Kugel 234 angeordnet. In Abwandlung des Ausführungsbeispiels kann die
Aufstellmöglichkeit 2 ohne Ausleger 23 mit ihrem Mittelteil 21 direkt in einem Tisch, einer
Theke oder dergleichen befestigt sein, oder horizontal zu einer Wandbefestigung geführt
werden.
Das Verfahren zum Zapfen von in Behältern befindlichen Getränken mit einer Vorrichtung
nach Anspruch 1 gliedert sich in folgende Schritte.
Zunächst wird die Haube 13 des Gehäuses 1 abgenommen. Daraufhin wird ein Behältnis 5,
das beispielsweise mit einem Fruchtsaftgetränk gefüllt ist, in den durch die Wanne 15 oder
den Innenmantel 17 gebildeten Kühlraum eingelegt.
Auf das am Behältnis 5 befindliche Ventil 31 aus dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, 3,
6 und 7 wird die Zapfeinrichtung 3 mit Ausgussrohr 32, Griffhebel 33 und Aufnahme 34
aufgesteckt und der Flansch 52 in die Aufnahmewand 18 bzw. die Öffnung 171 des
Innenmantels 17 eingeklemmt. Unter Einsatz der zweiten Zapfeinheit 3 wird der an dem
Behältnis 5 vorgesehene Schlauch 53 im Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 durch den
Kanal 35 in der Zapfeinheit 3 gezogen. Ist an dem Behältnis 5 ein Flansch 52 vorgesehen,
wird dieser in der Öffnung 181 der Aufnahmewand 18 bzw. der Öffnung 171 des
Innenmantels 17 fixiert.
Im Anschluß daran wird die Haube 13 wieder auf das Unterteil 2 gesetzt. Das Behältnis 5
ist damit vollständig von dem Gehäuse 1 mit seiner Isolierung 11 umschlossen. Zur
Entnahme des Getränkes braucht das Gehäuse nicht geöffnet zu werden. Gleichzeitig
erfolgt mit Hilfe der Kühleinheit 4 eine kontinuierliche Kühlung des in dem Behältnis 5
befindlichen Getränkes, so daß von einer aktiven und mit Anzeigen überwachten Kühlung
gesprochen werden kann.
Bei gewünschter Entnahme von Saft wird das Gehäuse 1 ein- oder mehrmals um die
Schwenkachse geschwenkt, um eine gleichmäßige Durchmischung des Saftes mit dem sich
möglicherweise in der Zwischenzeit am Boden des Behältnisses 5 abgesetzten
Fruchtfleisches sowie eine gleichmäßige Temperaturverteilung zu ermöglichen. Im Anschluß
daran wird mit Hilfe der Zapfeinrichtung 3 eine Entnahme des Saftes vorgenommen.
Claims (25)
1. Vorrichtung mit einer Kühleinheit und einer Zapfeinrichtung zum Kühlen und Zapfen von
in einem Behältnis befindlichen Getränken, das in einen Kühlraum eines zweiteiligen
Gehäuses mit einer Aufstellmöglichkeit einlegbar ist, mit einem das Behältnis
aufnehmenden Gehäuseteil und einem das Behältnis im Gehäuse fixierenden, abnehm
baren Gehäuseteil, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinheit (4) im aufnehmbaren
Gehäuseteil (12) integriert ist, das aufnehmbare Gehäuseteil (12) als Wanne (15/17)
ausgebildet ist, um einen bestmöglichen Temperaturübergang zwischen der Kühlein
heit (4) und den mit großflächigem, direkten Kontakt zur Wanne eingelegten Behält
nissen (5) zu gewährleisten,
das Gehäuse (1) schwenk- und schüttelbar auf der Aufstellmöglichkeit (2) gelagert ist und
die Zapfeinrichtung (3) das Zapfen der Getränke aus dem Behältnis (5) über zusätzliche Verbindungselemente zwischen dem Behältnis (5) und dem Gehäuse (1) erfolgt.
das Gehäuse (1) schwenk- und schüttelbar auf der Aufstellmöglichkeit (2) gelagert ist und
die Zapfeinrichtung (3) das Zapfen der Getränke aus dem Behältnis (5) über zusätzliche Verbindungselemente zwischen dem Behältnis (5) und dem Gehäuse (1) erfolgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinheit (4) von
einem Peltierelement (41) und einem Fluidkühler (42) gebildet ist, die in das schwenk
bare Gehäuse integriert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinheit (4) aus
einem Fluidmantel mit Innenmantel (17) und Außenmantel (16) besteht, die in das
schwenkbare Gehäuse integriert sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinheit (4) in Form
einer Kühlhilfe (49) ausgebildet ist, die in das schwenkbare Gehäuse einlegbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, bei Verwendung eines
Peltierelements als Kühleinheit (4), gefrorene Behältnisse (5) mit einem Getränk oder
Fluid in einem Energiekreislauf in einer Auftaubox zur Kühlung der in der Vorrichtung
arbeitenden Kühleinheit (4) nutzbar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufstellmöglich
keit (2) eine Gabel (22) und einen Gestellfuß (23) umfaßt und unter dem Gehäuse (1)
einen Freiraum erzeugt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Aufstellmöglichkeit
(2) mindestens zwei federnde Anschläge angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanne (15) oder die
Innenschale (17) aus Aluminium besteht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanne (15) oder die
Innenschale (17) aus einer sehr dicken Aluminiumwand besteht, die als schnell entlad
barer Kältespeicher eingesetzt wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) eine
Isolierung (11) aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Behältnis (5)
auszugebende Getränk keinen Kontakt mit Teilen der Vorrichtung hat und somit einen
besonderen Hygienestandard erfüllt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfeinrichtung (3)
aus einem Ventil (31) und einem Griffhebel (33) mit Aufnahme (34) besteht.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfeinrichtung (3)
einen Kanal (35) aufweist, der in einem Gehäuse (36) vorgesehen ist, und in dem ein
Griffhebel (33) angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Griffhebel (33) unter
dem Einfluß einer Blattfeder (37) steht, die ihn in den beiden Endstellungen mit Hilfe
eines kombinierten Prismen- und Klemmnockens (39) fixiert und dabei einen Schlauch
(53) eines Behältnisses (5) öffnet oder verschließt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Griffhebel (33) den
Klemmnocken (39) über ein Gestänge (38) betätigt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfeinrichtung (3)
am tiefsten Punkt der Stirnseite des Gehäuses (1) angeordnet ist und so das Zapfen
mittels Schwerkraft erlaubt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseunterteil (12)
und Gehäuseoberteil (13) einen kleinstmöglichen Ausschnitt innerhalb der
Gehäuseteilung (134, 135, 145 und 126) zur Integration der Zapfeinheit (3) besitzen.
18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseunterteil (12)
und Gehäuseoberteil (13) in vertikaler Richtung keinen ebenen, sondern einen L-
förmigen Aufbau besitzen, der zur Lagefixierung des eingebrachten Getränkebehältnis
ses (5) in allen Richtungen an dessen Flansch (52) bei Schüttelbewegungen des
Gehäuses (1) dient.
19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Wanne (15) oder
an der Innenschale (17) ein Temperatursensor (63) befestigt ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass dem Bediener die
Temperatur des steuernden Sensors durch eine einfach zu interpretierende Anzeige
dargestellt wird.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl Zieltemperatur
als auch Hysterese einstellbar oder fest programmierbar sind.
22. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische,
zeitgesteuerte Schüttelkontrolle mit Anzeige vorgesehen ist.
23. Verfahren zum Zapfen von Getränken aus einem Behältnis (5) mit einer Vorrichtung
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
das Behältnis (5) in das aufnehmende Gehäuseteil (12) eingelegt wird,
die Zapfeinrichtung (3) an das Behältnis (5) angeschlossen wird,
die Haube (13) auf das aufnehmende Gehäuseteil (12) aufgesetzt wird und der Behälter (5) fixiert wird,
die Durchmischung des Saftes durch Schwenken, bzw. Schütteln des Gehäuses (1) auf der Aufstellmöglichkeit (2) erfolgt.
das Behältnis (5) in das aufnehmende Gehäuseteil (12) eingelegt wird,
die Zapfeinrichtung (3) an das Behältnis (5) angeschlossen wird,
die Haube (13) auf das aufnehmende Gehäuseteil (12) aufgesetzt wird und der Behälter (5) fixiert wird,
die Durchmischung des Saftes durch Schwenken, bzw. Schütteln des Gehäuses (1) auf der Aufstellmöglichkeit (2) erfolgt.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenken des
Gehäuses (1) dazu genutzt wird, die Temperaturverteilung im Getränkebehältnis (5) zu
verbessern.
25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Zapfen des Getränks
erfolgt, ohne das Gehäuse (1) zu öffnen.
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