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Die Erfindung betrifft ein Strömungsleitungssystem für Fluide und einen mit einem derartigen Strömungsleitungssystem ausgestatteten Getränkeautomaten.
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Wasser weist regional sehr unterschiedliche chemische Zusammensetzungen auf. Dabei stellen insbesondere Calciumcarbonat (CaCO3) und Magnesiumcarbonat (MgCO3) sowie deren chemische Verbindungen ein besonderes Problem dar, weil sich diese Stoffe in Fluiden und insbesondere in Wasser (H2O) führenden Leitungen und Aggregaten absetzen und die Leitungen beziehungsweise Aggregate über einen längeren Zeitraum betrachtet entweder außer Betrieb setzen oder eine ungehinderte Fluidströmung zumindest in entscheidendem Maße behindern. Dieses Problem besteht folglich nicht nur bei Wasser, sondern generell bei Fluiden, also auch bei gasförmigen Stoffen auf Wasserbasis. Somit sind Dampf führende Leitungen ebenso betroffen, wie Flüssigkeitsleitungen. Um beim Beispiel des Wassers zu bleiben, ist für die Bestimmung der diesbezüglichen Eigenschaften des Wassers dessen Karbonathärte maßgeblich. Die Karbonathärte des Wassers entsteht durch chemische Verbindungen zwischen Calciumcarbonat und Magnesiumcarbonat einerseits und dem im Wasser vorhandenen Kohlendioxid (CO2) („Kohlensäure“) andererseits. Calciumcarbonat reagiert nämlich in Wasser mit Kohlendioxid zu Calciumhydrogencarbonat (Ca(HCO3)2). Bei Anwesenheit von Magnesium, lässt sich ferner feststellen, dass dieses mit dem im Wasser vorhandenen Kohlendioxid zu Magnesiumhydrogencarbonat (Mg(HCO3)2) umgesetzt wird. Calcium- beziehungsweise Magnesiumhydrogencarbonate sind ursächlich für die Karbonathärte im Wasser, die in der Einheit mmol/I gemessen wird. Um sie zu bestimmen, gibt es Tests, die nach dem Farbumschlagverfahren funktionieren. Dabei wird in eine abgemessene Menge Wasser ein Tropfen des Testmittels gegeben, was so lange wiederholt wird, bis ein Farbumschlag im Wasser erfolgt. Die Anzahl der Tropfen entspricht dabei dem Maß der Karbonathärte. Auf diese Weise kann jeder Anwender den Härtegrad des Wassers selbst bestimmen. Natürlich kann dieser Wert auch bei den zuständigen Wasserwerken angefragt werden. Man unterscheidet in Abhängigkeit von der Karbonathärte „weiches“ Wasser von „hartem“ Wasser. Umgangssprachlich wird jedoch weniger eine chemische Unterteilung zwischen den sich ablagernden Stoffen vorgenommen, sondern eher allgemein von „Kalkablagerungen“ beziehungsweise „kalkhaltigem“ oder „kalkarmem“ Wasser oder Fluid gesprochen. Das Maß der Karbonathärte des Wassers oder eines Fluids lässt sehr genaue Rückschlüsse auf die Häufigkeit, mit der Fluide oder Wasser führende Leitungen oder Armaturen entkalkt werden müssen, zu.
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Um dem Problem der Kalkablagerungen in Strömungsleitungssystemen und technischen Geräten zu begegnen, sind bereits Entkalkungsmittel bekannt und im Einsatz, die auf Grund einer chemischen Reaktion in der Lage sind, „Kalk“ zu lösen. Da dieser Vorgang in Abhängigkeit von der bereits erwähnten Karbonat- oder Wasserhärte mehr oder weniger regelmäßig durchgeführt werden muss, sind verschiedene Ansätze und Lösungen bekannt, einen gewissen Automatismus der Entkalkung herbeizuführen.
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Aus der
EP 2 265 158 B1 geht beispielsweise eine Entkalkungsvorrichtung zur Entkalkung eines Strömungsleitungssystems für Fluide am Beispiel eines Getränkeautomaten hervor, bei dem ein über einen Wassereinlass mit Wasser beaufschlagbarer Vorratsbehälter vorhanden ist, in dem sich ein wasserlösliches Entkalkungsmittel befindet. Ein Gemischauslass des Vorratsbehälters sorgt dafür, dass das gelöste Entkalkungsmittel in das Strömungsleitungssystem abgeführt wird und dort seine gewünschte Wirkung erzielt. Hierbei wird das Prinzip der Durchlaufströmung genutzt. Dies bedeutet, das Wasser durchläuft vom Wassereinlass zum Gemischauslass die eingebrachte Dosis Entkalkungsmittel, löst dieses und wird als Gemisch am Gemischauslass in das Strömungsleitungssystem abgeführt. Dabei sorgt eine Steuereinheit für den eigentlichen Ablauf der Entkalkung. Nachteilig ist bei dieser Lösung allerdings, dass der Anwender vor dem Entkalkungsvorgang zunächst je eine vorgeschriebene Dosis Entkalkungsmittel sowie Wasser in den Vorratsbehälter einfüllen muss, um erst anschließend die Entkalkung durchführen zu können. Die Steuerungseinheit hat hierbei nur die Aufgabe, den eigentlichen Entkalkungsprozess, das heißt, die Zirkulation des gelösten Entkalkungsmittels im Strömungsleitungssystem, zu steuern. Mit anderen Worten wurde hier lediglich eine Teilautomatisierung erreicht. Darüber hinaus hat sich die beschriebene Durchlaufströmung als nachteilig herausgestellt, weil nicht immer sichergestellt ist, dass das in den Vorratsbehälter eingefüllte Wasser auch tatsächlich die gesamte Dosis Entkalkungsmittel löst. Die chemische Reaktion der Lösung ist nämlich sehr stark temperaturabhängig, sodass Schwankungen sich hier nachteilig auswirken können. Die Folgen eines nicht vollständig gelösten Entkalkungsmittels sind jedoch gravierend, da die Wirkung nicht in erforderlichem Maße einsetzt.
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Aus der
US 4 465 210 A ist allgemein eine Reinigungsvorrichtung für einen Getränkeautomaten bekannt. Diese Vorrichtung umfasst ein Strömungsleitungssystem zur Erzeugung und zum Zuführen der Reinigungslösung zum zu reinigenden Gerät.
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Weitere Probleme bei Wasser führenden Strömungsleitungssystemen bestehen je nach Region in Eisenablagerungen, die zumeist einen rötlich-braunen Film erzeugen und in der Gefahr einer Verkeimung des Strömungsleitungssystems. Eine Keimbildung ist insbesondere zu beobachten, wenn die Flüssigkeit über eine gewisse Zeit in dem Strömungsleitungssystem steht und/oder wenn ein warmes Umfeld existiert, das die Keimentwicklung zusätzlich begünstigt. Wird ein derartiges Strömungsleitungssystem nicht regelmäßig hinreichend gereinigt und nicht ebenso regelmäßig von Ablagerungen, wie dem zuvor beschriebenen Kalk, befreit, fördert dies auch eine Verkeimung. Dieser Umstand ist jedoch insbesondere bei Getränkeautomaten problematisch. Ein bislang wenig berücksichtigter Bereich sind dabei vorhandene Wassertanks. Zwar gibt es Mittel, die in den Wassertank gegeben werden und die den Kalk lösen und gegebenen Falls auch Keime abtöten, jedoch setzt diese Behandlung immer einen Anwender voraus, der regelmäßig eine derartige Reinigung durchführt. Der damit verbundene Aufwand wird häufig als störend empfunden, sodass durchaus schon einmal an sich erforderliche Reinigungen oder Entkalkungsvorgänge ausgelassen oder schlicht vergessen werden. Darüber hinaus stellt es keinen Ressourcen schonenden Umgang mit dem im Wassertank vorhandenen Wasser dar, wenn dieses nach dem Reinigungs- und/oder Entkalkungsvorgang vollständig abgelassen und entsorgt werden muss. Ein anschließend stets erforderlicher Spülvorgang steigert darüber hinaus den Wasserverbrauch zusätzlich.
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Der Erfindung stellt sich somit das Problem, ein Strömungsleitungssystem für Fluide und einen mit einem derartigen Strömungsleitungssystem ausgestatteten Getränkeautomaten bereitzustellen, bei dem mit einfachen Mitteln auch ein vorhandener Wassertank ohne manuelles Eingreifen entkalkt und/oder gereinigt wird.
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Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Strömungsleitungssystem für Fluide mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und einen mit einem derartigen Strömungsleitungssystem ausgestatteten Getränkeautomaten mit den Merkmalen des Patentanspruches 5 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den sich jeweils anschließenden Unteransprüchen.
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Ein Strömungsleitungssystem für Fluide mit einem Wassertank, einem Vorratsbehälter mit einem Schutzmittel zur Pflege und/oder Reinigung des Strömungsleitungssystems und mit mindestens einer von dem Wassertank abgehenden Wasserleitung zur Speisung des Strömungsleitungssystems mit frischem Wasser sowie mit wenigstens einem Ventil zur Verbindung beziehungsweise Trennung des Vorratsbehälters von dem Strömungsleitungssystem wurde erfindungsgemäß dahingehend weitergebildet, dass das Ventil zumindest eine einen Rückfluss einer Lösung des Schutzmittels in den entleerten Wassertank ermöglichende Öffnungsstellung aufweist.
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Die Erfindung ermöglicht erstmals neben der bereits bekannten und weitgehend automatisierten Entkalkung und/oder Reinigung des Strömungsleitungssystems auch eine automatisierte Entkalkung und/oder Reinigung des bisher vernachlässigten Wassertankes sowie der vom Wassertank abgehenden Wasserleitung, in der sich beispielsweise auch ein Sieb zur Filterung des Wassers befinden kann. Das früher häufig auftretende Zusetzen dieses Siebes kann dadurch ebenfalls verhindert werden. Der mit einem geeigneten Schutzmittel befüllte Vorratsbehälter ist über ein verschließbares und eine Trennung vom Frischwasser führenden Teil des Strömungsleitungssystems bewirkendes Ventil an das Strömungsleitungssystem angeschlossen. Das Ventil wird nun erfindungsgemäß dazu genutzt, eine weitere Funktion auszuführen, nämlich die automatisierbare Entkalkung und/oder Reinigung des Wassertankes beziehungsweise der Wasserleitung zur Zuführung frischen Wassers zum Strömungsleitungssystem. Dabei können insbesondere Ablagerungen am Boden des Wassertankes wirkungsvoll entfernt und von Kalk befreit werden. Mit anderen Worten wird durch die Erfindung ein Strömungsdruck in Richtung Wassertank aufgebaut, der entgegen der Fließrichtung des frischen Wassers aus dem Wassertank gerichtet ist. Da dieser Vorgang vorzugsweise bei entleertem Wassertank erfolgt, ist kein Gegendruck zu überwinden. Es besteht folglich die Möglichkeit, während des Entkalkungs- und/oder Reinigungsvorganges des Strömungsleitungssystems einen Teil des im Strömungsleitungssystem zirkulierenden Schutzmittels abzuzweigen und in den Wassertank zu leiten. Die Erfindung gestattet damit eine komplette und automatisierbare Entkalkung und/oder Reinigung des Strömungsleitungssystems einschließlich des Wassertankes ohne, dass ein manuelles Eingreifen erforderlich wird.
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Neben dem Umstand, dass das Ventil geöffnet und somit ein Teil des Schutzmittels in den Wassertank abgezweigt wird, kann entsprechend einer ersten Ausgestaltung der Erfindung das Ventil ein Mehrwegeventil sein. Die Ausführung des Ventil als Mehrwegeventil hat den Vorteil, dass der ein Schutzmittel enthaltende Leitungskreis in verbesserter Weise von weiteren Leitungskreisen des Strömungsleitungssystems getrennt werden kann. Somit ist es möglich, zu verhindern, dass Schutzmittel in Teile des Strömungsleitungssystems gelangt, wo es nicht erwünscht oder nicht gestattet ist. Durch das Mehrwegeventil können mit anderen Worten Teile des Strömungsleitungssystems abgesperrt werden und andere Teile geöffnet werden.
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Ein Schutzmittel ist nach dem Verständnis der Erfindung sowohl ein Entkalkungsmittel, als auch ein Reinigungsmittel. Ein besonderer Vorteil wird jedoch darin gesehen, dass das Schutzmittel ein Keime abtötendes oder Keime hemmendes Mittel ist oder enthält. Folglich kann nach diesem Lösungsvorschlag mit dem Schutzmittel eine zusätzliche, in Wasser führenden Leitungen sehr wesentliche Funktion umgesetzt werden, nämlich die Entkeimung des Strömungsleitungssystems und seiner Bestandteile. Die Entkeimung spielt insbesondere dann eine bedeutende Rolle, wenn das Strömungsleitungssystem beispielsweise Bestandteil eines Gerätes zur Lebensmittel- oder Getränkeherstellung ist.
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Zur Umsetzung des Druckaufbaus innerhalb des Strömungsleitungssystems kann gemäß einem weiterführenden Vorschlag nach der Erfindung wenigstens eine Pumpe zum Einsatz kommen. Die Pumpe sorgt dabei ebenso für die Zirkulation des Fluids oder der Fluide während eines Entkalkung- oder Reinigungsvorganges und weist somit eine Doppelfunktion auf, was zur Folge hat, dass eine zusätzliche Pumpe eingespart werden kann.
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Ein Getränkeautomat mit einem Strömungsleitungssystem nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Getränkeautomat wenigstens eine Entnahmeeinrichtung und einen über einen Wassereinlass mit Wasser beaufschlagbaren Vorratsbehälter mit einem darin enthaltenen wasserlöslichen, eine Lösung bildenden Schutzmittel aufweist, dessen Lösung über einen Gemischauslass des Vorratsbehälters abführbar ist.
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Unter einer „Entnahmeeinrichtung“ ist dabei im Sinne der Erfindung beispielsweise in einem als Kaffeeautomat ausgeführten Getränkeautomaten eine Dampfdüse, eine Ausgabestelle für Heißwasser oder zum Beispiel die Kaffeeausgabedüse zu verstehen. Ebenso kann es sich hier bei anderen Getränkeautomaten ganz allgemein um die Zapfstelle des Getränks handeln.
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Als Quelle für das Frischwasser, welches für die Bereitung des Getränkes und/oder der Durchführung der Entkalkung dient, wird der Wasserbehälter verwendet. Dieser kann seinerseits unmittelbar an eine Wasserleitung angeschlossen sein.
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Darüber hinaus können Dosierventile in vorteilhafter Weise der Regulierung einer genauen Abgabemenge des aufbereiteten Gemischs des Entkalkungsmittels aus dem Vorratsbehälter dienen, wobei zeitgleich frisches Wassers über den Wassereinlass des Vorratsbehälters nachgefüllt wird. Innerhalb des Vorratsbehälters bleibt auf diese Weise das chemische Gleichgewicht erhalten. Genutzt wird hierbei folglich das Prinzip der Volumenverdrängung. Die sich ausbildende Lösung im Vorratsbehälter hat den entscheidenden Vorteil, dass bei Zuführung frischen Wassers jeweils nur ein Teil der Lösung aus dem Vorratsbehälter abgeführt wird und das im Vorratsbehälter enthaltene Schutzmittel somit sehr lange vorrätig ist.
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Bevorzugt kommt eine gesättigte Lösung zum Einsatz, da sich diese vorteilhaft bevorraten lässt und eine lange Nutzungsdauer des damit befüllten Vorratsbehälters ermöglicht.
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Da als wesentliches Problem in einem Getränkeautomaten die Verkalkung des Strömungsleitungssystems sowie der darin enthaltenen Aggregate ermittelt wurde, wird ferner vorgeschlagen, dass das Schutzmittel ein pulverförmiges, in Tablettenform gepresstes oder als konzentrierte Lösung bereitgestelltes Entkalkungsmittel ist oder enthält, wobei das Entkalkungsmittel zusammen mit Wasser eine Säure bildende Eigenschaft aufweist. Es muss an dieser Stelle betont werden, dass das Schutzmittel ebenso eine Kombination aus Entkalkungs- und Entkeimungsmittel sein kann.
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Der Einsatz eines bevorzugt pulverförmigen oder in Tablettenform gepresst vorliegenden Schutzmittels, das zur Entkalkung zusammen mit Wasser eine Säure bildende Eigenschaft aufweist, ermöglicht beispielsweise eine vorteilhafte Portionierung. Das Entkalkungsmittel bildet dabei im Gemisch mit Wasser eine Säure, weil sich Säure in besonders vorteilhafter Weise zum Auflösen von Calziumcarbonat oder „Kalk“ eignet. Je stärker dissoziierend die Säure ist, umso schneller erfolgt die Befreiung des Strömungsleitungssystems von Kalkrückständen.
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Die Tablettenform oder allgemeiner ausgedrückt die gepresste und somit komprimierte Darreichung des Schutzmittels, beziehungsweise ein pulverförmiges Schutzmittel bietet jedoch darüber hinaus weitere Vorteile. Zunächst kann der Vorratsbehälter im Vergleich zu flüssigen Schutzmitteln oder Kationentauschern verhältnismäßig klein ausgelegt werden. Darüber hinaus besteht bei flüssigen Schutzmitteln ein Exportproblem, das aus dem Verbot der grenzüberschreitenden Überführung von Flüssigkeiten herrührt. Hier sind zumeist aufwändige Zulassungsverfahren erforderlich, um grenzüberschreitend Exporte vornehmen zu können. Ein anderer Vorteil pulverförmiger Schutzmittel ist auch darin zu sehen, dass Pulver auch unter extremen thermischen Bedingungen keine Aggregatzustandänderungen erfährt. So sind Lager- oder Transportbedingungen im Bereich von -20 °C bis +70 °C keine Seltenheit und können ausschließlich von pulverförmigen Schutzmitteln problemlos überstanden werden, ohne dass Qualitätseinbußen zu befürchten sind. Flüssige Schutzmittel bergen zudem das Risiko, dass bei einer Beschädigung der Verpackung das Schutzmittel ausläuft. Die dadurch hervorgerufenen Schäden sind durch pulverförmige Schutzmittel vermeidbar.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich auch herausgestellt, als Entkalkungsmittel Zitronensäure, Essigsäure oder eine andere, biologisch abbaubare Säure einzusetzen.
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Da es sich bei einer Säure in Abhängigkeit von ihrer Konzentration möglicherweise um ein sehr aggressives Medium handelt, spielt der Schutz der Gesundheit und der Umwelt eine ganz besondere Rolle. Aus diesem Grund ist nicht jede Säure uneingeschränkt für die erfindungsgemäßen Zwecke einsetzbar. Schließlich muss auch daran gedacht werden, das mit einer Entkalkung unter Umständen Laien umgehen. Hier müssen Unfallgefahren grundsätzlichen ausgeschlossen werden. Mit dem Einsatz von Zitronensäure, Essigsäure oder einer anderen, biologisch abbaubaren Säure treten bei der Entsorgung der Endprodukte des Entkalkungsvorganges keine Probleme mehr auf. Die Säure ist zudem einfach zu handhaben und ruft selbst bei einer gegebenenfalls unsachgemäßen Anwendung keine extrem folgenschweren Schädigungen hervor.
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Die zuvor bereits erwähnte Automatisierung des Entkalkungsvorganges lässt sich auf einfache Weise umsetzen und steuern, wenn der Getränkeautomat eine pH-Wert-Messeinrichtung oder eine Messeinrichtung zur Erfassung des elektrischen Leitwertes des Wassers aufweist. Darüber hinaus bietet diese Maßnahme die Möglichkeit der Optimierung des Säuregehalts innerhalb des Strömungsleitungssystems. Auf diese Weise kann folglich die Konzentration der Säure optimal eingestellt werden, um bestmögliche Entkalkungs- beziehungsweise Entkeimungsergebnisse zu erreichen. Darüber hinaus lässt sich diese Messwerterfassung dazu nutzen, den Füllstand des Vorratsbehälters mit Schutzmittel zu bestimmen. Sinkt nämlich der Säuregrad unter ein vorgeschriebenes Mindestmaß, kann dem Anwender signalisiert werden, dass frisches Schutzmittel in den Vorratsbehälter nachgefüllt werden oder dieser gänzlich ersetzt werden muss. Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn der Vorratsbehälter mit einer verschließbaren Öffnung oder einem verschließbaren Deckel ausgestattet ist. Natürlich kann an dieser Stelle auch die Verwendung von Einweg-Vorratsbehältern nicht ausgeschlossen werden. In diesem Fall wird der leere Vorratsbehälter gegen einen neuen, mit Schutzmittel befüllten Vorratsbehälter ausgetauscht.
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Zur Erleichterung der Informationsvermittlung an einen Nutzer ist es von Vorteil, wenn der Getränkeautomat eine Anzeigeeinrichtung und/oder zur Werteeingabe eine Eingabeeinheit aufweist. Bei der Anzeigeeinrichtung kann es sich im einfachsten Fall um ein Digitaldisplay handeln, während als Eingabeeinheit beispielsweise eine Tastatur dienen kann. Somit besteht die Möglichkeit einer unmittelbaren Kommunikation, das heißt Informationsvermittlung zwischen Anwender und Getränkeautomat.
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Wie eingangs bereits ausgeführt wurde, stellt die Karbonathärte des Wassers ein maßgebliches Kriterium für den Entkalkungsvorgang dar. Darüber hinaus besteht für das Fortschreiten der Bildung von Ablagerungen in dem Strömungsleitungssystem eine direkte Abhängigkeit von der Benutzungshäufigkeit. Dementsprechend stellt es für die Erzielung optimaler Ergebnisse einen wesentlichen Vorzug dar, wenn die Zeitdauer der Einwirkung des Schutzmittels auf das Strömungsleitungssystem in Abhängigkeit von der Benutzungshäufigkeit und/oder hinsichtlich der Entkalkung in Abhängigkeit von der Karbonathärte des Wassers ermittelt wird oder festlegbar ist. Für den Anwender bedeutet diese Erkenntnis, dass er zumindest einmalig die Karbonathärte des Wassers erfragen oder ermitteln muss, um diese beispielsweise in einer Steuerungseinrichtung zu hinterlegen. Bezüglich der Entkeimung sollte ebenfalls ein Zeitintervall vorgegeben werden, innerhalb dessen der Entkeimungsvorgang vollzogen wird.
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Daher geht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung dahin, dass der Beginn eines Entkalkungsvorganges und/oder die Zeitdauer der Einwirkung und/oder die Karbonathärte des Wassers in einer Steuerungseinrichtung programmierbar oder manuell einstellbar ist. Durch die Möglichkeit der Programmierung beziehungsweise der manuellen Eingabe ist der Anwender jederzeit in der Lage, in an sich automatisch ablaufenden Prozess in seinem Sinne zu beeinflussen. So kann beispielsweise bei einem Getränkeautomaten der Entkalkungsvorgang stets zu Zeiten durchgeführt werden, in denen kein Getränkebezug erfolgt. Es ist vorstellbar, dass die Entkalkung somit zum Beispiel auf die Nachtstunden verlegt wird.
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Eine spezielle Ausführung dieses Getränkeautomaten besteht auch darin, dass die Steuerungseinrichtung zur Zeitsteuerung der tournusmäßigen Durchführung der Entkalkung nutzbar ist. Diese Maßnahme ermöglicht eine weitgehende Automatisierung des Entkalkungsvorganges. Ebenso kann auch die Dosierung des zu lösenden Entkalkungsmittels automatisiert werden. Somit übernimmt der Getränkeautomat selbstständig die Überwachung einer erforderlichen Entkalkung. Der Anwender ist von regelmäßigen Kontrollen des Zustandes des Getränkeautomaten sowie von einer manuellen Durchführung der Entkalkung gänzlich entbunden. Dies gewährleistet eine lange Lebensdauer des Gerätes und eine einwandfreie Funktion.
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Die vorgeschlagene Steuerungseinrichtung innerhalb eines Getränkeautomaten ist vielseitig nutzbar und insbesondere dann im erfindungsgemäßen Sinne zu verwenden, wenn sie einen Kalender und/oder eine Uhr umfasst. Unter dieser Voraussetzung können die Zeitintervalle, beziehungsweise kann die jeweilige Zeitdauer oder gegebenenfalls ein Zeitpunkt für den Entkalkungsvorgang festgelegt und genau bestimmt werden.
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Generell versteht es sich natürlich von selbst, dass nach einer erfolgten Entkalkung und/oder Reinigung des Strömungsleitungssystems abschließend stets eine gründliche Spülung mit frischem Wasser durchgeführt werden muss, um sämtliche Rückstände des Entkalkungsvorganges beziehungsweise des Reinigungsvorganges zu beseitigen!
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die dargestellten Ausführungsbeispiele stellen keine Einschränkung auf die dargestellten Varianten dar, sondern dienen lediglich der Erläuterung eines Prinzips der Erfindung. Dabei sind gleiche oder gleichartige Bauteile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Um die erfindungsgemäße Funktionsweise veranschaulichen zu können, sind in den Figuren nur stark vereinfachte Prinzipdarstellungen gezeigt, bei denen auf die für die Erfindung nicht wesentlichen Bauteile verzichtet wurde. Dies bedeutet jedoch nicht, dass derartige Bauteile bei einer erfindungsgemäßen Lösung nicht vorhanden sind.
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Es zeigt:
- 1: eine Frontansicht eines Getränkeautomaten mit einer Entkalkungsvorrichtung,
- 2: eine schematisch stark vereinfachte Darstellung eines Vorratsbehälters als Einzelteildarstellung,
- 3: eine erste Variante eines Teils eines Flussbildes eines Strömungsleitungssystems in einem Getränkeautomaten in vereinfachter Darstellung
und
- 4: eine zweite Variante eines Teils eines Flussbildes eines Strömungsleitungssystems in einem Getränkeautomaten in vereinfachter Darstellung.
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Die 1 zeigt die Frontansicht eines eine Entkalkungsvorrichtung aufweisenden Getränkeautomaten am Beispiel eines in einen Küchenschrank eingesetzten und zur Zubereitung von Kaffeegetränken beziehungsweise Kaffeemischgetränken dienenden Kaffeeautomaten.
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Die durch eine Blende 19 gebildete Front des Getränkeautomaten weist zunächst eine Mulde 20 auf, in der sich mehrere Entnahmeeinrichtungen 7, 8 befinden. Eine in ihrer Höhe verstellbare Ausgabeeinheit 21 weist hier zum Beispiel in ihrem unteren Bereich zwei Entnahmeeinrichtungen 8 für die Abgabe von Kaffeegetränken auf. Die Entnahmeeinrichtung 7 ist in diesem Fall eine Düse, die zur Abgabe von Wasserdampf verwendet wird. Seitlich neben den Entnahmeeinrichtungen 7, 8 ist ein Flüssigkeitsbehälter 22 in die Mulde 20 eingehängt, aus dem beispielsweise Milch entnommen werden kann, um Kaffeemischgetränke herzustellen oder heiße Milch beziehungsweise Kakaogetränke zu erzeugen. Die untere Begrenzung der Mulde 20 wird durch eine Abtropfplatte 23 gebildet, die die von den Entnahmeeinrichtung 7, 8 abtropfenden Reste in einen unterhalb der Abtropfplatte 23 vorhandenen Auffangbehälter abführt. Hierzu sind in die Abtropfplatte 23 mehrere Öffnungen 24 eingebracht. Verdeckt durch die Blende 19 befindet sich im Geräteinneren ein durch gestrichelte Linien in der 1 nur angedeuteter Vorratsbehälter 2, auf dessen Aufbau und Funktionsweise nachfolgend noch näher eingegangen wird. Der Vorratsbehälter 2 nimmt ein Schutzmittel 3 auf.
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Um dem Anwender die Möglichkeit der Dateneingabe zu ermöglichen, ist in die Blende 19 ferner eine Eingabeeinheit 13 integriert, bei der es sich vorliegend um eine Tastatur handelt. Hierüber lassen sich für die ordnungsgemäße Entkalkung beziehungsweise Entkeimung erforderliche Daten eingeben, die in einer Steuerungseinheit des Getränkeautomaten gespeichert und verarbeitet werden können. Bei diesen Daten kann es sich beispielsweise um ein Datum und/oder eine Zeit für den Beginn eines Entkalkungsvorganges oder um die Karbonat- beziehungsweise Wasserhärte handeln. Zur Erleichterung der Kontrolle der eingegebenen Werte und/oder zur Informationsvermittlung des Getränkeautomaten an den Anwender ist darüber hinaus eine Anzeigeeinrichtung 12 vorhanden, die hier ebenfalls in die Blende 19 integriert wurde und im einfachsten Fall ein Digitaldisplay sein kann. Hierüber können Anzeigen erforderlicher Eingaben oder Aufforderungen zu bestimmten Handlungen optisch sichtbar gemacht werden.
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Aus der 2 geht ein Vorratsbehälter 2 in einer stark vereinfachten Einzelteildarstellung hervor. Der Vorratsbehälter 2 weist einen Wassereinlass 9 auf, über den Wasser in den Vorratsbehälter 2 eingebracht werden kann. Im Bereich des Wassereinlasses 9 ist ferner ein nicht näher bezeichnetes Dosierventil vorhanden, über das die Menge des zugeführten Wassers reguliert wird. Der Wassereinlass 9 befindet sich im unteren, bodennahen Bereich des Vorratsbehälters 2.
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Oberhalb des Wassereinlasses 9 ist ein Gemischauslass 11 ebenfalls mit einem nicht näher bezeichneten Dosierventil angeordnet, über das die Menge der abgeführten, gesättigten Lösung 10 des Schutzmittels 3 regulierbar ist. Der Vorratsbehälter 2 ist mit einem pulverförmigen Schutzmittel 3 gefüllt. Durch die Einbringung von Wasser über den Wassereinlass 9 im bodennahen Bereich des Vorratsbehälters 2 wird das ursprünglich pulverförmige Schutzmittel 3 von dem Wasser durchströmt und dabei verwirbelt, wodurch ein Teil des Schutzmittels 3 in Lösung übergeht und sich oberhalb des verbleibenden Restes des Schutzmittels 3 eine gesättigte Lösung 10 bildet, die beispielsweise der Entkalkung eines Strömungsleitungssystems für Fluide dient.
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In den 3 und 4 sind zwei verschiedene Varianten eines Teils eines Flussbildes eines Strömungsleitungssystems in einem Getränkeautomaten in vereinfachter Darstellung gezeigt. Die 3 veranschaulicht zunächst ein Flussbild, in dem der Vorratsbehälter 2 zwischen einem Wasserbehälter 1 und mehreren Entnahmeeinrichtungen 7, 8 angeordnet ist. In dem Wasserbehälter 1 befindet sich frisches Wasser. Der Wasserbehälter 1 ist über eine Wasserleitung 4 an das Strömungsleitungssystem angeschlossen, wobei die Wasserleitung 4 in ein Mehrwegeventil 5 mündet, welches mit dem weiteren Ventil 14 das Leitungssystem zur Aufbereitung der Getränke von dem Leitungssystem zur Entkalkung/Entkeimung trennt. Die Flussrichtung des Wassers aus dem Wasserbehälter 1 ist in der 3 durch den Pfeil „B“ gekennzeichnet.
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In einer ersten Stellung lässt das Mehrwegeventil 5 frisches Wasser unmittelbar in das Leitungssystem zur Aufbereitung der Getränke, während der Abschnitt mit dem Vorratsbehälter 2 des Strömungsleitungssystems verschlossen ist. Neben dem in dieser Richtung verschlossenen Mehrwegeventil 5 ist am Ende des durch die Wasserleitung 25 gebildeten Leitungssystems zur Entkalkung/Entkeimung ein zweites Ventil 14 vorhanden, das in dieser Schaltstellung des Mehrwegeventils 5 ebenfalls verschlossen ist. Die Ventile 15, 16 aufweisenden Entnahmeeinrichtungen 7, 8 sind hingegen wahlweise geöffnet und können genutzt werden, um ein Getränk zuzubereiten. Zur Unterstützung der Strömungsführung ist in das Leitungssystem zur Aufbereitung der Getränke ferner eine Pumpe 6 integriert, die das aus dem Wasserbehälter 1 entnommene Wasser über eine Wasserleitung 26 zu einem Wärmetauscher beziehungsweise Thermoblock 30 zur Erwärmung des Wassers fördert. Darüber hinaus weist dieser Abschnitt des Strömungsleitungssystems ein Durchflussmessgerät 29 in Form eines Flowmeters auf.
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Eine zweite Stellung des Mehrwegeventils 5 führt bei gleichzeitig geöffnetem Ventil 14 dazu, dass das im Wasserbehälter 1 enthaltene frische Wasser aus dem Wasserbehälter 1 in das Leitungssystem zur Entkalkung und damit in die Strömungsleitung 25 fließt. Dies hat zur Folge, dass der Wasserbehälter 1 entleert wird und über den Wassereinlass 9 des Vorratsbehälters 2 Wasser in den Vorratsbehälter 2 fließt, sodass das darin vorhandene Schutzmittel 3 gelöst wird. In gleichem Maße, wie frisches Wasser in den Vorratsbehälter 2 eingebracht wird, wird nach dem Prinzip der Volumenverdrängung ebenfalls in dem Vorratsbehälter 2 vorhandene Lösung 10 über den Gemischauslass 11 abgeführt und in das Strömungsleitungssystem eingebracht, wo es zu den Ventilen 15 und 16 der Entnahmeeinrichtungen 7, 8 gelangt, so dass auch diese Aggregate mit dem Schutzmittel 3 in Kontakt kommen und entkalkt beziehungsweise entkeimt werden. Die erfindungsgemäße Ausführung des Strömungsleitungssystems dieses Getränkeautomaten besteht darin, dass Lösung 10 des Schutzmittels 3 in den entleerten Wasserbehälter 1 gelangt, was durch die Stellung des geöffneten Mehrwegeventils 5 ermöglicht ist. Auf diese sehr einfache Weise kann auch der bislang nur schwer zu reinigende Bodenbereich des Wasserbehälters 1 automatisiert entkalkt und entkeimt werden. Die Lösung 10 strömt dabei in Richtung des Pfeils „A“ in den Wasserbehälter 1 ein. Nachdem Lösung 10 in den Wasserbehälter 1 eingetreten und ferner ein Lösungsaustritt an den Entnahmeeinrichtungen 7, 8 zu verzeichnen ist, werden die Ventile 15 und 16 geschlossen, damit die Lösung 10 des Schutzmittels 3 seine Wirkung entfalten kann. Je nach Intensität der Nutzung und in Abhängigkeit vom Kalkgehalt des Wassers kann die Einwirkzeit 1 Stunde oder länger betragen. In dieser Zeit ist ein Getränkebezug nicht möglich, weshalb der Getränkeautomat gesperrt ist und die Lösung 10 des Schutzmittels 3 in den Strömungsleitungen verbleibt beziehungsweise zirkuliert.
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Im Anschluss an den Entkalkungs- beziehungsweise Entkeimungsvorgang wird das gesamte Strömungsleitungssystem noch einmal mit frischem Wasser gespült, so dass es auch gereinigt ist.
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Das in der 4 gezeigte Flussbild weist schließlich ein zu der Darstellung in 3 analoges Leitungssystem zur Aufbereitung der Getränke auf. Auch hierbei dient eine Pumpe 6 zur Förderung des frischen Wassers aus dem Wasserbehälter 1 in das Leitungssystem. Ein Durchflussmessgerät in Form eines Flowmeters 29 sowie ein Wärmetauscher 30 machen insgesamt den identischen Aufbau dieses Teils des Strömungsleitungssystems aus. Eine Entnahmeeinrichtung 8 dient hierbei der Abgabe eines Kaffeegetränkes, während die Entnahmeeinrichtung 7 zur Zubereitung von heißem Wasserdampf genutzt werden kann. Im Unterschied zu der Darstellung in 3 wurde bei dieser Ausführungsvariante von der Wasserleitung 4 abgehend ein Bypass 33 integriert, der ausgehend von einem Abzweig 27 bis zu einem Abzweig 28 verläuft. Hinter dem Abzweig 27 ist ein Ventil 17 angeordnet, während vor dem Abzweig 28 ein weiteres Ventil 18 vorhanden ist, so dass der Bypass 33 insgesamt von dem Wasser führenden Teil der Wasserleitung 4, 32 getrennt beziehungsweise mit diesem Teil der Wasserleitung verbunden werden kann. In den Bypass 33 ist der Vorratsbehälter 2 integriert, der auf diese Weise bei geöffneten Ventilen 17, 18 mit frischem Wasser versorgt wird, so dass das darin enthaltene Schutzmittel 3 wie zuvor beschrieben, in eine Lösung 10 übergeht und die dem zugeführten Wasser entsprechende Menge Lösung 10 des Schutzmittels 3 über den Gemischauslass 11 und die Speisungsleitung 31 abgeführt wird. Das ebenfalls geöffnete Ventil 18 ermöglicht die Einspeisung der Lösung 10 des Schutzmittels 3 über den Abzweig 28 in das Strömungsleitungssystem. Damit kann in der zuvor beschriebenen Weise der Entkalkungs- bzw. Entkeimungsvorgang eingeleitet werden, der auch hier bei geöffnetem Mehrwegeventil 5 und zuvor entleertem Wassertank 1 eine Rückspülung der Lösung 10 in Richtung des Pfeils „A“ bis in den Wassertank 1 ermöglicht.
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Im Anschluss an den Entkalkungs- beziehungsweise Entkeimungsvorgang wird auch hierbei das gesamte Strömungsleitungssystem noch einmal mit frischem Wasser gespült.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wasserbehälter
- 2
- Vorratsbehälter
- 3
- Schutzmittel
- 4
- Wasserleitung
- 5
- (Mehrwege-) Ventil
- 6
- Pumpe
- 7
- Entnahmeeinrichtung
- 8
- Entnahmeeinrichtung
- 9
- Wassereinlass
- 10
- gesättigte Lösung
- 11
- Gemischauslass
- 12
- Anzeigeeinrichtung
- 13
- Eingabeeinheit
- 14
- Ventil
- 15
- Ventil
- 16
- Ventil
- 17
- Ventil
- 18
- Ventil
- 19
- Blende
- 20
- Mulde
- 21
- Ausgabeeinheit
- 22
- Flüssigkeitsbehälter
- 23
- Abtropfplatte
- 24
- Öffnungen
- 25
- Wasserleitung
- 26
- Wasserleitung
- 27
- Abzweig
- 28
- Abzweig
- 29
- Durchflussmessgerät (Flowmeter)
- 30
- Wärmetauscher (Thermoblock)
- 31
- Speisungsleitung
- 32
- Wasserleitung
- 33
- Bypass
