DE102020215036A1

DE102020215036A1 - Bubble machine

Info

Publication number: DE102020215036A1
Application number: DE102020215036.2A
Authority: DE
Inventors: Oliver Stoll; Udo Hermann; Tobias Tippelt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2020-11-30
Publication date: 2021-06-24

Abstract

Der Vorschlag bezieht sich auf ein Sprudelgerät (1) umfassend eine Aufnahme (5) für einen dem Sprudelgerät zuführbaren Wasserbehälter (4), einen in den Wasserbehälter (4) einführbaren Gasauslass (17), einen mit dem Gasauslass (17) durch eine Gasleitung (12) verbundenen Anschluss (15) für eine vorzugsweise mit Kohlendioxid gefüllte Gasflasche (3), sowie eine Einstellvorrichtung (9) zur Einstellung einer Gasmenge, welche an dem Gasauslass (17) abzugeben ist, wobei der Gasauslass (17) in einen relativ zur Aufnahme (5) beweglichen Dosierkopf (6) integriert ist, der in die Richtung eines in die Aufnahme (5) eingesetzten Wasserbehälters (4) absenkbar ist. Es wird vorgeschlagen, dass das Sprudelgerät (1) als Vollautomat betreibbar ist, bei dem ein an einer Bedieneinrichtung (9) des Sprudelgerätes (1) voreinstellbarer Sprudelgrad in dem Wasserbehälter (4) automatisiert einstellbar ist.The proposal relates to a soda device (1) comprising a receptacle (5) for a water container (4) that can be fed to the soda device, a gas outlet (17) that can be introduced into the water container (4), a gas outlet (17) connected to the gas outlet (17) through a gas line ( 12) connected connection (15) for a gas bottle (3) preferably filled with carbon dioxide, as well as an adjusting device (9) for adjusting the amount of gas to be delivered at the gas outlet (17), the gas outlet (17) in a relative to the receptacle (5) movable dosing head (6) is integrated, which can be lowered in the direction of a water container (4) inserted into the receptacle (5). It is proposed that the bubble device (1) can be operated as a fully automatic machine in which a degree of bubble in the water container (4) that can be preset on an operating device (9) of the bubble device (1) can be set automatically.

Description

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik sind Sprudelgeräte für die Zubereitung von mit Kohlenstoffdioxid versetztem Trinkwasser bekannt, die auch als Trinkwassersprudler bezeichnet werden und als Standgeräte für den Privatgebrauch im Haushalt angeboten werden. Die Sprudelgeräte werden üblicherweise manuell und mechanisch bedient. Einige als Trinkwassersprudler im Markt erhältliche Sprudelgeräte umfassen eine Aufnahme für einen dem Sprudelgerät zuführbaren Wasserbehälter (beispielsweise eine Wasserkaraffe), einen in den Wasserbehälter einführbaren Gasauslass, einen mit dem Gasauslass durch eine Gasleitung verbundenen Anschluss für eine mit Kohlendioxid gefüllte Gasflasche, sowie eine Einstellvorrichtung zur Einstellung einer Gasmenge, welche an dem Gasauslass in den mit Wasser gefüllten Wasserbehälter abzugeben ist. Der Gasauslass ist bei einigen Geräten in einen relativ zu der Aufnahme beweglichen Dosierkopf integriert, wobei der Dosierkopf manuell in die Richtung des in die Aufnahme eingesetzten Wasserbehälters absenkbar ist. Über ein Ventil kann gasförmiges Kohlendioxid aus einer CO2 Gasflasche in die Gasleitung eingeleitet werden.From the prior art, soda devices for the preparation of drinking water mixed with carbon dioxide are known, which are also referred to as drinking water sparklers and are offered as free-standing devices for private use in the household. The soda machines are usually operated manually and mechanically. Some soda devices available on the market as drinking water sparklers include a receptacle for a water container (for example a water carafe) that can be fed to the soda device, a gas outlet that can be inserted into the water container, a connection for a gas bottle filled with carbon dioxide, connected to the gas outlet through a gas line, and an adjustment device for setting an amount of gas which is to be delivered at the gas outlet into the water container filled with water. In some devices, the gas outlet is integrated into a dosing head that is movable relative to the receptacle, the dosing head being manually lowerable in the direction of the water container inserted into the receptacle. Gaseous carbon dioxide from a CO2 gas cylinder can be introduced into the gas line via a valve.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der Erfindung bezieht sich auf ein Sprudelgerät, umfassend eine Aufnahme für einen dem Sprudelgerät zuführbaren Wasserbehälter, einen in den Wasserbehälter einführbaren Gasauslass, einen mit dem Gasauslass durch eine Gasleitung verbundenen Anschluss für eine vorzugsweise mit Kohlendioxid gefüllte Gasflasche, sowie eine Einstellvorrichtung zur Einstellung einer Gasmenge, welche an dem Gasauslass abzugeben ist, wobei der Gasauslass in einen relativ zu der Aufnahme beweglichen Dosierkopf integriert ist, der in Richtung eines in die Aufnahme eingesetzten Wasserbehälters absenkbar ist. Erfindungsgemäß ist das Sprudelgerät als Vollautomat betreibbar, bei dem ein an einer Bedieneinrichtung des Sprudelgerätes voreinstellbarer Sprudelgrad in dem Wasserbehälter automatisiert einstellbar ist.The invention relates to a soda device, comprising a receptacle for a water container that can be fed to the soda device, a gas outlet that can be introduced into the water container, a connection connected to the gas outlet through a gas line for a gas bottle preferably filled with carbon dioxide, and an adjusting device for setting a gas quantity, which is to be dispensed at the gas outlet, the gas outlet being integrated into a dosing head which is movable relative to the receptacle and which can be lowered in the direction of a water container inserted into the receptacle. According to the invention, the whirlpool device can be operated as a fully automatic machine, in which a degree of bubbling in the water container which can be preset on an operating device of the whirlpool device can be set automatically.

Unter einem Vollautomaten wird in diesem Zusammenhang ein Gerät versanden, das es ermöglicht nur durch Einsetzen eines mit Wasser gefüllten Wasserbehälters und Aktivierung an einer Bedieneinrichtung durch beispielsweise Tastendruck oder Display-Auswahl eine vollautomatische Herstellung von Sprudelwasser in dem Wasserbehälter durchzuführen. Die Bedieneinrichtung kann ein Tastenfeld, einen Touch-Screen oder eine Displayanzeige mit einem Betätigungsmittel oder eine beliebige Kombination dieser Mittel umfassen.In this context, under a fully automatic machine, a device is sanded up that enables fully automatic production of sparkling water in the water container only by inserting a water container filled with water and activating it on an operating device by, for example, pressing a button or selecting a display. The operating device can comprise a keypad, a touch screen or a display with an actuating means or any combination of these means.

Unter Sprudelwasser wird mit Kohlendioxid versetztes Wasser verstanden. Unter einem Sprudelgrad wird das Verhältnis aus der dem Wasserbehälter zugeführten Gasmenge, insbesondere gasförmiges CO₂, und dem in dem Wasserbehälter enthaltenen Wasser verstanden. Der Sprudelgrad ist daher eine Größe, welche die Konzentration des im Wasser enthaltenen Kohlendioxids repräsentieren kann.Sparkling water is understood to mean water mixed with carbon dioxide. A degree of bubbling is understood to mean the ratio of the amount of gas supplied _{to the water container, in particular gaseous CO 2} , and the water contained in the water container. The degree of effervescence is therefore a parameter that can represent the concentration of the carbon dioxide contained in the water.

Unter einer automatisierten Einstellung eines voreinstellbaren Sprudelgrades wird verstanden, dass der Vollautomat einen voreingestellten Sprudelgrad, welcher auch ein vom Benutzer ausgewählter Sprudelgrad sein kann, automatisch in dem Trinkwasser des Wasserbehälters einstellt beziehungsweise herstellt.Automated setting of a presettable degree of fizziness is understood to mean that the fully automatic machine automatically sets or produces a preset degree of fizziness, which can also be a degree of fizziness selected by the user, in the drinking water of the water container.

Unter einer Gasflasche wird eine mit einem bei Atmosphärendruck gasförmigen Medium, insbesondere Kohlendioxid gefüllte Flasche oder Druckpatrone verstanden, auch dann wenn das Medium in der Gasflasche aufgrund des dortigen Drucks und der Innentemperatur teilweise oder vollständig in flüssiger Form vorliegen kann.A gas cylinder is understood to mean a cylinder or pressure cartridge filled with a medium that is gaseous at atmospheric pressure, in particular carbon dioxide, even if the medium in the gas cylinder can be partially or completely in liquid form due to the pressure and internal temperature there.

Unter einer Datenverarbeitungsvorrichtung wird jede elektronische Vorrichtung verstanden, die in der Lage ist Daten über Kabel oder kabellos zu empfangen und weiterzuverarbeiten. Insbesondere kann es dabei um ein Smartphone, ein Laptop oder ein ähnliches Gerät handeln, welches insbesondere auch über eine Anzeige oder ein Display verfügen kann, um die empfangenen Informationen optisch oder akustisch anzuzeigen. Die Datenverarbeitungsvorrichtung kann optional auch Daten an die elektronische Steuereinrichtung übermitteln, um diese beispielsweise zu aktiveren oder zu deaktivieren oder den gewünschten Sprudelgrad auszuwählen.A data processing device is understood to mean any electronic device that is able to receive and further process data via cable or wirelessly. In particular, it can be a smartphone, a laptop or a similar device, which in particular can also have a display or a display in order to display the received information optically or acoustically. The data processing device can optionally also transmit data to the electronic control device in order to activate or deactivate it, for example, or to select the desired degree of fizziness.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Sprudelgerät ermöglicht die vollautomatische Herstellung eines Sprudelgetränks durch einfaches Einsetzen eines Wasserbehälters und Aktivierung an der Bedieneinrichtung. Durch die Ausbildung eines Vollautomaten ist darüber hinaus vorteilhaft möglich, die Menge des dem Wasser zugeführten Kohlendioxids und damit den Sprudelgrad per Vorauswahl definiert einzustellen. Der Vollautomat kann mit Sensoren versehen sein, welche den Füllstand der Gasflasche beobachten, so dass beispielswiese durch eine Warnanzeige oder einen Signalton rechtzeitig zum Wechsel der Gasflasche aufgefordert werden kann.The soda device according to the invention enables the fully automatic production of a soda drink by simply inserting a water container and activating it on the operating device. By designing a fully automatic machine, it is also advantageously possible to pre-select the amount of carbon dioxide added to the water and thus the degree of fizziness. The fully automatic machine can be equipped with sensors that monitor the filling level of the gas bottle, so that, for example, a warning display or a signal can prompt you to change the gas bottle in good time.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung werden durch die in den abhängigen Ansprüchen enthaltenen Merkmale ermöglicht.Advantageous refinements and developments of the invention are made possible by the features contained in the dependent claims.

Das Sprudelgerät kann vorteilhaft eine mit der Bedieneinrichtung verbundene elektronische Steuereinrichtung umfassen. Mittels der Bedieneinrichtung oder auch mittels eines externen Gerätes, welches beispielsweise über eine drahtlose Kommunikation mit der elektronischen Steuereinrichtung Daten austauschen kann, ist es vorteilhaft möglich, eine Vorauswahl des Sprudelgrades für das in dem Wassergehälter enthaltene Wasser einzustellen. So kann der Benutzter quasi per Tastendruck den Sprudelgrad des Getränks vorab und individuell auswählen.The bubble device can advantageously comprise an electronic control device connected to the operating device. By means of the operating device or also by means of an external device which can exchange data with the electronic control device via wireless communication, for example, it is advantageously possible to set a preselection of the degree of fizziness for the water contained in the water container. The user can select the degree of fizziness of the drink in advance and individually at the touch of a button.

Weiterhin kann das Sprudelgerät neben der elektronischen Steuereinrichtung einen von der elektronischen Steuereinrichtung aktivierbaren Stellmotor aufweisen. Durch Aktivierung des Stellmotors kann der Dosierkopf automatisch in Bezug auf einen in die Aufnahme eingesetzten Wasserbehälter derart abgesenkt werden, dass der Gasauslass in den Wasserbehälter einführbar ist.In addition to the electronic control device, the bubbler can also have a servomotor that can be activated by the electronic control device. By activating the servomotor, the dosing head can be automatically lowered in relation to a water container inserted into the receptacle in such a way that the gas outlet can be introduced into the water container.

Vorteilhaft kann der Dosierkopf eine Dichtkontur, insbesondere einen Dichtkonus für den Verschluss des Wasserbehälters aufweisen. Dadurch entsteht über dem Wasserspiegel in dem Wasserbehälter ein Druckraum, dessen Innendruck einen Rückschluss auf die dem Wasser zugeführte Menge an Kohlendioxid ermöglicht. Der Dosierkopf kann an der Seite des Gasauslasses zusätzlich einen mit einer Druckleitung verbundenen Druckanschluss aufweisen, wobei die Druckleitung an ihrem von dem Druckanschluss abgewandten Ende an einen ersten Drucksensor angeschlossen ist. Der Drucksensor kann ein den Druck in dem Wasserbehälter repräsentierendes erstes Drucksignal an die elektronische Steuereinrichtung übermitteln. Das erste Drucksignal kann von der elektronischen Steuerschaltung vorteilhaft zur Einstellung der dem Wasserbehälter zuzuführenden Gasmenge verwandt werden. Bei steigender Gaszufuhr steigt der Druck in dem abgedichteten Wasserbehälter an. Dies geschieht zwar auch in Abhängigkeit von der in dem Wasserbehälter enthaltenen Wassermenge, jedoch kann aus dem gemessenen Druck auf das Verhältnis aus der dem Wasserbehälter zugeführten Gasmenge und dem in dem Wasserbehälter enthaltenen Wasser und damit auf den Sprudelgrad geschlossen werden. Wenn der Wasserbehälter verschlossen ist, steigt bei erhöhter Kohlendioxidkonzentration in dem Wasser auch der Luftdruck über der Wasseroberfläche, so dass mittels des ersten Drucksignals letztlich eine Einstellung des vorausgewählten Sprudelgrades möglich wird.The dosing head can advantageously have a sealing contour, in particular a sealing cone for the closure of the water container. This creates a pressure space above the water level in the water tank, the internal pressure of which allows a conclusion to be drawn about the amount of carbon dioxide supplied to the water. On the side of the gas outlet, the dosing head can additionally have a pressure connection connected to a pressure line, the pressure line being connected to a first pressure sensor at its end facing away from the pressure connection. The pressure sensor can transmit a first pressure signal representing the pressure in the water container to the electronic control device. The first pressure signal can advantageously be used by the electronic control circuit to adjust the amount of gas to be supplied to the water container. As the gas supply increases, the pressure in the sealed water container increases. Although this also occurs as a function of the amount of water contained in the water container, the measured pressure can be used to determine the ratio of the amount of gas supplied to the water container and the water contained in the water container and thus the degree of bubbling. If the water container is closed, the air pressure above the water surface also rises when the carbon dioxide concentration in the water increases, so that the preselected degree of bubbling can ultimately be set by means of the first pressure signal.

Die Gasleitung kann einen Druckminderer aufweisen, wobei zwischen dem Anschluss und dem Druckminderer ein zweiter Drucksensor angeschlossen ist, der ein zweites Drucksignal an die elektronische Steuereinrichtung übermittelt. Mit dem zweiten Drucksensor ist vorteilhaft eine Überwachung des Gasdrucks in der Gasflasche möglich.The gas line can have a pressure reducer, a second pressure sensor being connected between the connection and the pressure reducer, which transmits a second pressure signal to the electronic control device. The second pressure sensor can advantageously be used to monitor the gas pressure in the gas cylinder.

Weiterhin kann an dem Sprudelgerät ein Ultraschallsensor angeordnet sein, wobei der Ultraschallsensor eine Sendeinheit und eine Empfangseinheit aufweist, wobei mittels der Sendeeinheit eine Ultraschallwelle in die Gasflasche aussendbar ist, wobei mittels der Empfangseinheit eine Frequenz der sich in der Gasflasche ausbreitenden Ultraschallwelle empfangen wird, wobei der Ultraschallsensor in Abhängigkeit von der empfangenden Frequenz oder einer daraus abgeleiteten Größe ein Ausgangssignal erzeugt, das an die elektronische Steuerschaltung und/oder eine externen Datenverarbeitungsvorrichtung übermittelt wird. Die Übermittlung kann insbesondere über eine Schnittstelle zur Kommunikation mit der externen Datenverarbeitungsvorrichtung erfolgen. Über die Schnittstelle kann vorteilhaft eine Information über die dem Wasserbehälter zugeführte Gasmenge und/oder den Sprudelgrad und/oder über den Füllstand der Gasflasche und/oder eine Restnutzungszeit der Gasflasche an die externe Datenverarbeitungsvorrichtung übermittelt werden. Das Sprudelgerät kann insbesondere über eine drahtlose Schnittstelle wichtige Parameter des Gerätes, wie zum Beispiel den Sprudelgrad, die Restnutzungsdauer oder den Füllstand der Gasflasche an die externe Datenverarbeitungsvorrichtung übermitteln, wo die Information für den Benutzer sichtbar dargestellt werden kann. Optional kann beispielsweise auch ein (automatischer) Tauschservice für die Gasflasche beauftragt werden.Furthermore, an ultrasonic sensor can be arranged on the bubble device, the ultrasonic sensor having a transmitting unit and a receiving unit, wherein an ultrasonic wave can be transmitted into the gas bottle by means of the transmitting unit, a frequency of the ultrasonic wave propagating in the gas bottle being received by the receiving unit, whereby the Ultrasonic sensor generates an output signal as a function of the receiving frequency or a variable derived therefrom, which output signal is transmitted to the electronic control circuit and / or an external data processing device. The transmission can in particular take place via an interface for communication with the external data processing device. Information about the amount of gas supplied to the water container and / or the degree of bubbling and / or the filling level of the gas cylinder and / or a remaining usage time of the gas cylinder can advantageously be transmitted to the external data processing device via the interface. The bubble device can transmit important parameters of the device, such as the degree of bubble, the remaining useful life or the filling level of the gas cylinder, to the external data processing device, in particular via a wireless interface, where the information can be displayed for the user. For example, an (automatic) exchange service for the gas cylinder can be ordered as an option.

FigurenlisteFigure list

Weitere optionale Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, welche in der Figur schematisch dargestellt ist.Further optional details and features of the invention emerge from the following description of a preferred exemplary embodiment, which is shown schematically in the figure.

Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Sprudelgerätes.

Show it:

1 a schematic representation of a soda device according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Sprudelgerätes 1. Das Sprudelgerät umfasst eine Aufnahme 5 für einen Wasserbehälter 4. Der Wasserbehälter 4 kann als einfache Wasserkaraffe ausgebildet sein, die über eine Einfüllöffnung 14 mit Wasser befüllbar ist. Die Aufnahme 5 kann über eine Zentrierungshilfe verfügen, um den Wasserbehälter 4 in der Aufnahme 5 definiert auszurichten. Optional kann ein optischer Sensor 8 vorgesehen sein, der eine Zuführung des Wasserbehälters 4 überwacht. Der Sensor 8 kann ebenfalls dazu ausgelegt sein, die Lage des Wasserbehälters 4 in der Aufnahme 5 zu überwachen. Der optische Sensor 8 kann an eine elektronische Steuerschaltung 2 angebunden sein, die ein Fehlersignal ausgeben kann, falls der optische Sensor 8 detektiert, dass kein Wasserbehälter 4 in der Aufnahme 5 eingesetzt ist oder der Wasserbehälter 4 eine unerwünschte Lage und Ausrichtung in der Aufnahme 5 einnimmt. 1 shows a schematic representation of a soda device according to the invention 1 . The bubble device includes a receptacle 5 for a water tank 4th . The water tank 4th can be designed as a simple water carafe that has a filling opening 14th can be filled with water. The recording 5 can have a centering aid around the water tank 4th in the recording 5 to align in a defined manner. An optical sensor can be used as an option 8th be provided, the one feed of the water tank 4th supervised. The sensor 8th can also be designed to match the location of the water tank 4th in the recording 5 to monitor. The optical sensor 8th can be connected to an electronic control circuit 2 be connected, which can output an error signal, if the optical sensor 8th detects that there is no water tank 4th in the recording 5 is inserted or the water tank 4th an undesirable location and orientation in the recording 5 occupies.

Das Sprudelgerät 1 kann außerdem eine weitere Aufnahme für eine Gasflasche 3, beispielsweise eine mit Kohlendioxid gefüllte Flasche oder Druckpatrone aufweisen. Die weitere Aufnahme kann einen Ultraschallsensor 19 aufweisen. Das Gas ist beispielsweise CO₂. In einem ersten Zustand ist das Gas teilweise flüssig, so dass die Gasflasche 3 teilweise mit Flüssiggas gefüllt ist, über dem sich das Gas in einem gasförmigen Zustand befindet.The bubble machine 1 can also have an additional holder for a gas bottle 3 , for example a bottle or print cartridge filled with carbon dioxide. The further recording can be an ultrasonic sensor 19th exhibit. The gas is, for example, CO ₂ . In a first state, the gas is partially liquid, so that the gas cylinder 3 is partially filled with liquid gas, above which the gas is in a gaseous state.

Der Ultraschallsensor 19 kann in einer ersten Ausführungsform beispielsweise in den Boden der weiteren Aufnahme integriert sein. Beim Einsetzen der Gasflasche 3 kann der Ultraschallsensor 19 beispielsweise über eine Gummimatte akustisch an die Gasflasche 3 angekoppelt werden. Der Ultraschallsensor 19 kann eine Sendeinheit und eine Empfangseinheit aufweisen, wobei mittels der Sendeeinheit eine Ultraschallwelle in die Gasflasche 3 aussendbar ist. Mittels der Empfangseinheit kann eine Frequenz einer sich in der Flüssigkeit, welche in der Gasflasche enthalten ist, ausbildenden stehenden Ultraschallwelle empfangen werden, welche durch Reflexion des Ultraschalls an der Oberfläche des Flüssigkeitspegels entsteht, wobei der Ultraschallsensor 3 in Abhängigkeit von der empfangenden Frequenz oder einer daraus abgeleiteten Größe ein Ausgangssignal erzeugt, das beispielsweise an die elektronische Steuerschaltung 2 übermittelt wird.The ultrasonic sensor 19th can be integrated in a first embodiment, for example, in the bottom of the further receptacle. When inserting the gas bottle 3 can the ultrasonic sensor 19th for example via a rubber mat acoustically to the gas bottle 3 be coupled. The ultrasonic sensor 19th can have a transmitting unit and a receiving unit, wherein by means of the transmitting unit an ultrasonic wave into the gas bottle 3 can be transmitted. By means of the receiving unit, a frequency of a standing ultrasonic wave that forms in the liquid contained in the gas cylinder can be received, which is generated by reflection of the ultrasound on the surface of the liquid level, the ultrasonic sensor 3 As a function of the receiving frequency or a variable derived therefrom, an output signal is generated which, for example, is sent to the electronic control circuit 2 is transmitted.

Eine stehende Welle in einer Röhre der Länge I hat die Wellenlänge λ = 2I mit der Frequenz f = c/λ = c/2I. Dabei bezeichnet c die Schallgeschwindigkeit in der Flüssigkeit, für die gilt: $c = \sqrt{K / ρ}$

A standing wave in a tube of length I has the wavelength λ = 2I with the frequency f = c / λ = c / 2I. Here, c denotes the speed of sound in the liquid, for which applies:

c = \sqrt{K / ρ}

Dabei bezeichnet K das Kompressionsmodul der Flüssigkeit und p den herrschenden Druck.Here K denotes the compression modulus of the liquid and p the prevailing pressure.

Der Ultraschallsensor 19 kann in einer zweiten Ausführungsform beispielsweise an der Oberseite der Gasflasche montiert sein. Dabei erzeugt der Ultraschallsensor in der Gasflasche eine stehende Welle in der Gassäule oberhalb der Flüssigkeit. Dabei kann die Sendeeinheit des Ultraschallsensors 19 eine Schallwelle in das Innere der Gasflasche 3 aussenden. Die Schallwelle bildet eine stehende Welle im Volumen des Gases oberhalb des Volumens des Flüssiggases. Die so erzeugte Schwingung in Form der stehenden Welle wird von der Empfangseinheit des Ultraschallsensors erfasst. Dabei ist die Wellenlänge der erfassten Schwingung mit der Höhe oder Länge I der Gassäule oberhalb des Flüssiggases korreliert, so dass über die Frequenz die Höhe bzw. Länge der schwingenden Gassäule und damit der Flüssigkeitsstand des Flüssiggases in der Gasflasche bestimmt werden kann. Eine stehende Welle in einer Röhre der Länge I hat die die Wellenlänge λ = 2I mit der Frequenz f = c/λ = c/2I. Dabei bezeichnet c die Schallgeschwindigkeit in der Gassäule, welche entsprechend dem idealen Gasgesetz angenommen werden kann. In diesem Fall gilt: $c = \sqrt{K \frac{p}{ρ}}$

The ultrasonic sensor 19th can be mounted in a second embodiment, for example, on the top of the gas cylinder. The ultrasonic sensor in the gas cylinder generates a standing wave in the gas column above the liquid. The transmitter unit of the ultrasonic sensor can 19th a sound wave into the inside of the gas cylinder 3 send out. The sound wave forms a standing wave in the volume of the gas above the volume of the liquid gas. The vibration generated in this way in the form of the standing wave is recorded by the receiving unit of the ultrasonic sensor. The wavelength of the detected oscillation is correlated with the height or length I of the gas column above the liquid gas, so that the height or length of the oscillating gas column and thus the liquid level of the liquid gas in the gas cylinder can be determined via the frequency. A standing wave in a tube of length I has the wavelength λ = 2I with the frequency f = c / λ = c / 2I. Here, c denotes the speed of sound in the gas column, which can be assumed according to the ideal gas law. In this case:

c = \sqrt{K \frac{p}{ρ}}

Dabei bezeichnet p den herrschenden Druck und p die Dichte des Gases und K bezeichnet den Adiabatenkoeffizient, welcher beispielsweise 1,4 für Sauerstoff und 1,29 für Kohlenstoffdioxid ist.Here p denotes the prevailing pressure and p the density of the gas and K denotes the adiabatic coefficient, which is 1.4 for oxygen and 1.29 for carbon dioxide, for example.

Zusätzlich dazu kann in beiden Ausführungsformen der Füllstand nicht nur über eine stehende Welle gemessen werden, sondern auch über die Laufzeit der Ultraschallwelle, da an der Oberfläche der Flüssigkeit Schall reflektiert wird, sodass über die Laufzeit zwischen ausgesendetem und wieder empfangenem Signal die Füllhöhe bestimmt werden kann.In addition, in both embodiments, the level can be measured not only via a standing wave, but also via the transit time of the ultrasonic wave, since sound is reflected on the surface of the liquid, so that the level can be determined via the transit time between the transmitted and received signal .

Die Gasflasche 3 kann an einen Anschluss 15 einer Gasleitung 12 angeschlossen werden. Die Gasleitung 12 kann einen Druckminderer 13 aufweisen. Zwischen dem Anschluss 15 und dem Druckminderer 13 kann ein zweiter Drucksensor 11 angeschlossen sein, der ein zweites Drucksignal an die elektronische Steuereinrichtung 2 übermittelt. Der zweite Drucksensor 11 kann als Hochdrucksensor für einen Druckbereich zwischen 80 und 100 bar ausgelegt sein, und den Gasdruck, der in der Gasflasche 3 und in der Gasleitung 12 zwischen Anschluss 15 und Druckminderer 13 herrscht, erfassen. Der zweite Drucksensor 11 und der Ultraschallsensor 19 können zur Ermittlung des Füllstandes der Gasflasche 3 eingesetzt werden.The gas bottle 3 can connect to one 15th a gas pipe 12th be connected. The gas pipe 12th can use a pressure reducer 13th exhibit. Between the connection 15th and the pressure reducer 13th can use a second pressure sensor 11 be connected, the a second pressure signal to the electronic control device 2 transmitted. The second pressure sensor 11 can be designed as a high pressure sensor for a pressure range between 80 and 100 bar, and the gas pressure in the gas cylinder 3 and in the gas pipe 12th between connection 15th and pressure reducer 13th prevails, grasp. The second pressure sensor 11 and the ultrasonic sensor 19th can be used to determine the level of the gas cylinder 3 can be used.

Bis zu einer bestimmten Entnahmemenge des Gases ist der Gasdruck in der Gasflasche 3 konstant, da Gas bei der Entnahme verdampft bis der Dampfdruck der Flüssigkeit wieder erreicht ist. Bis zum Zeitpunkt des vollständigen Verdampfens des Flüssiggases kann der Gasverbrauch anhand der Messung des Füllstandes in der Gasflasche 3 mit dem Ultraschallsensor 19 gemäß einem der oben dargestellten Messprinzipien gemessen werden.The gas pressure in the gas cylinder is up to a certain withdrawal amount of the gas 3 constant, as gas evaporates during extraction until the vapor pressure of the liquid is reached again. Up to the point in time when the liquid gas has completely evaporated, the gas consumption can be determined by measuring the level in the gas cylinder 3 with the ultrasonic sensor 19th can be measured according to one of the measurement principles outlined above.

In einem zweiten Zustand des Gases in der Gasflasche 3 ist das Gas vollständig gasförmig, da das Flüssiggas vollständig verdampft ist. In diesem Fall kann der Ultraschallsensor 19 kein Füllstandssignal mehr liefern. Nun kann der zweite Drucksensor 11 verwandt werden, der mit der Gasflasche 3 verbunden ist und der ein zweites Drucksignal an die elektronische Steuereinrichtung 2 übermittelt. Das zweite Drucksignal kann beispielsweise zwei Messwerte liefern, die zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfasst wurden. Somit kann der Gasverbrauch mittels des zweiten Drucksensors 11 ermittelt werden. Um temperaturbedingte Schwankungen im Gasdruck erkennen zu können, kann gegebenenfalls zusätzlich die Temperatur des Gases in der Gasflasche 3 gemessen werden. Aufgrund der thermischen Zustandsgleichung können Änderungen des Gasdruckes durch Temperaturänderungen bei der Ermittlung des Gasverbrauches eliminiert werden.In a second state of the gas in the gas cylinder 3 the gas is completely gaseous because the liquid gas has completely evaporated. In this case the ultrasonic sensor can 19th no longer supply a level signal. Now the second pressure sensor can 11 the one with the gas bottle 3 is connected and the a second pressure signal to the electronic control device 2 transmitted. The second pressure signal can, for example, provide two measured values that were recorded at different times. The gas consumption can thus be measured by means of the second pressure sensor 11 be determined. In order to be able to recognize temperature-related fluctuations in the gas pressure, the temperature of the gas in the gas bottle can also be used 3 be measured. Due to the thermal equation of state, changes in the gas pressure due to temperature changes can be eliminated when determining the gas consumption.

Weiterhin umfass das Sprudelgerät einen absenkbaren Dosierkopf 6 und einen von der elektronischen Steuereinrichtung 2 aktivierbaren Stellmotor 7. Der Dosierkopf 6 umfasst einen Gasauslass 17 der Gasleitung 12. Durch Aktivierung des Stellmotors 7 kann der Dosierkopf 6 automatisch in Bezug auf den in die Aufnahme 5 eingesetzten Wasserbehälter 4 derart abgesenkt werden, dass der Gasauslass 17 in den Wasserbehälter 4 eingeführt wird. Der Dosierkopf 6 kann eine Dichtkontur aufweisen, beispielsweise einen Dichtkonus. Beim Absenken des Dosierkopfes 6 kann die Einfüllöffnung 14 des Wasserbehälters 4 von der Dichtkontur des Dosierkopfes 6 verschlossen werden.The bubble device also includes a lowerable dosing head 6th and one of the electronic controller 2 activatable servomotor 7th . The dosing head 6th includes a gas outlet 17th the gas pipe 12th . By activating the servomotor 7th can the dosing head 6th automatically in relation to the one in the recording 5 used water tank 4th be lowered so that the gas outlet 17th in the water tank 4th is introduced. The dosing head 6th can have a sealing contour, for example a sealing cone. When lowering the dosing head 6th can the filling opening 14th of the water tank 4th from the sealing contour of the dosing head 6th be locked.

Weiterhin kann der Dosierkopf 6 an der Seite des Gasauslasses 17 einen mit einer Druckleitung 18 verbundenen Druckanschluss 16 aufweisen. Die Druckleitung 18 kann mit ihrem von dem Druckanschluss 16 abgewandten Ende an einen ersten Drucksensor 10 angeschlossen sein, der ein erstes Drucksignal an die elektronische Steuereinrichtung 2 übermittelt. Der erste Drucksensor 10 kann beispielsweise für einen niedrigen Druckbereich bis 10 bar ausgelegt sein.Furthermore, the dosing head 6th on the side of the gas outlet 17th one with a pressure line 18th connected pressure connection 16 exhibit. The pressure line 18th can with her from the pressure connection 16 remote end to a first pressure sensor 10 be connected, which sends a first pressure signal to the electronic control device 2 transmitted. The first pressure sensor 10 can for example be designed for a low pressure range of up to 10 bar.

Weiterhin kann das Sprudelgerät 1 eine mit der elektronischen Steuereinrichtung 2 verbundene Bedieneinrichtung 9 umfassen. Die Bedieneinrichtung 9 kann beispielsweise ein Tastenfeld, einen Touch-Screen oder eine Displayanzeige mit einem Betätigungsmittel oder eine beliebige Kombination dieser Mittel umfassen. Mittels der Bedieneinrichtung 9 kann eine Vorauswahl des Sprudelgrades für das in dem Wassergehälter 4 enthaltene Wasser eingestellt beziehungsweise ausgewählt werden.Furthermore, the bubble device 1 one with the electronic control device 2 connected operating device 9 include. The operating device 9 can for example comprise a keypad, a touch screen or a display with an actuating means or any combination of these means. By means of the operating device 9 can be a preselection of the degree of fizziness for that in the water container 4th contained water can be set or selected.

Die elektronische Steuereinrichtung 2 kann den Dosierkopf 6 über dem Wasserbehälter 4 absenken und durch Öffnen und Schließen eines nicht dargestellten Ventils Gas über die Gasleitung 12 in den Wasserbehälter 4 einführen, wobei der erste Drucksensor 10 eine Information über den Druck im Wasserbehälter 4 und damit eine Information über den Sprudelgrat an die elektronische Steuereinrichtung 2 übermittelt, so dass eine Regelung des Sprudelgrades auf den gewünschten Wert möglich ist.The electronic control device 2 can use the dosing head 6th above the water tank 4th lower and by opening and closing a valve, not shown, gas through the gas line 12th in the water tank 4th introduce the first pressure sensor 10 information about the pressure in the water tank 4th and thus information about the bubble ridge to the electronic control device 2 transmitted so that the degree of fizziness can be regulated to the desired value.

Das Sprudelgerät kann weiterhin eine mit der elektronischen Steuereinrichtung 2 verbundene Schnittstelle 20 zur Kommunikation mi einer externen Datenverarbeitungsvorrichtung 21 aufweist. Die Schnittstelle 20 kann insbesondere zur drahtlosen Kommunikation ausgelegt sein. Über die Schnittstelle 20 kann eine Information über die dem Wasserbehälter zugeführte Gasmenge und/den Sprudelgrad und/oder über den Füllstand der Gasflasche und/oder eine Restnutzungszeit der Gasflasche an die externe Datenverarbeitungsvorrichtung 21 übermittelt werden.The soda device can also be connected to the electronic control device 2 connected interface 20th for communication with an external data processing device 21 having. the interface 20th can be designed in particular for wireless communication. Via the interface 20th information about the amount of gas supplied to the water container and / the degree of bubbling and / or about the filling level of the gas bottle and / or a remaining usage time of the gas bottle can be sent to the external data processing device 21 be transmitted.

Claims

Bubbler (1) comprising a receptacle (5) for a water container (4) that can be fed to the bubbler, a gas outlet (17) that can be introduced into the water container (4), a connection (15) connected to the gas outlet (17) by a gas line (12) ) for a gas bottle (3), preferably filled with carbon dioxide, as well as an adjusting device (9) for adjusting the amount of gas to be delivered at the gas outlet (17), the gas outlet (17) in a dosing head (5) which is movable relative to the receptacle (5). 6) is integrated, which can be lowered in the direction of a water container (4) inserted into the receptacle (5), characterized in that the bubble device (1) can be operated as a fully automatic machine, in which a control device (9) of the bubble device ( 1) The degree of bubbling that can be preset can be set automatically in the water tank (4).

Bubble machine after Claim 1 , characterized in that the bubble device (1) comprises an electronic control device (2) connected to the operating device (9).

Bubble machine after Claim 1 or 2 , characterized in that at least by means of the operating device (9) a preselection of the degree of fizziness for the water contained in the water container (4) can be set.

The bubble device according to one of the preceding claims, characterized in that the bubble device (1) has an electronic control device (2) and a servomotor (7) which can be activated by the electronic control device (2), the dosing head (6) being activated by the servomotor (7) ) can be automatically lowered in relation to a water container (4) inserted into the receptacle (5) in such a way that the gas outlet (17) can be introduced into the water container (4).

Bubble machine after Claim 4 , characterized in that the dosing head (6) has a Sealing contour, in particular a sealing cone for the closure of the water container (4).

Whirlpool device according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the dosing head (6) on the side of the gas outlet (17) has a pressure connection (16) connected to a pressure line (18) and the pressure line (18) at its end remote from the pressure connection (16) to a first Pressure sensor (10) is connected, which transmits a first pressure signal to an electronic control device (2).

Bubbler according to one of the preceding claims, characterized in that the gas line (12) has a pressure reducer (13) and a second pressure sensor (11) is connected between the connection (15) and the pressure reducer (13), which sends a second pressure signal to the electronic control device (2) transmitted.

The bubble device according to one of the preceding claims, characterized in that an ultrasonic sensor (19) is arranged on the bubble device (1), the ultrasonic sensor (19) having a transmitting unit and a receiving unit, wherein the transmitting unit sends an ultrasonic wave into the gas bottle (3). can be emitted, whereby a frequency of the ultrasonic wave propagating in the gas cylinder (3) is received by means of the receiving unit, the ultrasonic sensor (3) generating an output signal as a function of the receiving frequency or a variable derived therefrom, which is sent to the electronic control circuit (2 ) and / or an external data processing device is transmitted.

The bubble device according to one of the preceding claims, characterized in that the bubble device has an interface for communication with an external data processing device.

Bubble machine after Claim 9 , characterized in that information about the amount of gas supplied to the water container and / or about the fill level of the gas bottle and / or degree of fizz and / or a remaining usage time of the gas bottle can be transmitted to the external data processing device via the interface.