DE10249362A1

DE10249362A1 - Verfahren zum Überleiten einer Flüssigkeit

Info

Publication number: DE10249362A1
Application number: DE10249362A
Authority: DE
Inventors: Heinz Bisschopinck
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2004-05-06

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überleiten einer Flüssigkeit aus einem Vorratstank über ein in den Tank tauchendes Füllrohr in einen Verbrauchsbehälter beschrieben. Um ein schnelles Abfüllen der Verbrauchsbehälter zu ermöglichen und ein Nachtropfen des dem Verbrauchsbehälter zugewendeten Auslaßstutzens des Füllrohrs zu verhindern, wird im Behälter ein Unterdruck erzeugt, der die im Vorratstank vorbereitete Flüssigkeit über das Füllrohr ansaugt. Ein Nachtropfen wird verhindert, wenn das Niveau im Vorratstank niedriger als das Flüssigkeitsniveau im Verbrauchsbehälter ist, so daß die Flüssigkeit im Füllrohr bei Abschalten des Unterdrucks durch Schwerkraft in den Tank zurückgezogen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überleiten einer Flüssigkeit nach Art von Kaffee, Tee oder Saft aus einem Vorratstank über ein in den Tank tauchendes Füllrohr in einen eine Öffnung, z.B. Trinköffnung, aufweisenden Verbrauchsbehälter nach Art einer Tasse, eines Bechers, eines Glases oder einer Flasche. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens. Die Flüssigkeit muß im Rahmen der Erfindung nicht unbedingt trinkbar sein; es kommen auch Flüssigkeiten ganz anderer Art, z.B. Schwefelsäure oder Salzsäure in technischen Labors, in Frage.
Vorrichtungen vorgenannter Art werden als Abfüllgeräte in Ausschankgeschäften, Cafes, Restaurants, Kantinen, Labors usw. gebraucht, in denen aus einem vorhandenen bzw. vorbereiteten Flüssigkeitsvorrat Tassen, Gläser, Kannen usw. dem momentanen Bedarf entsprechend – durch das Personal oder den jeweiligen Verbraucher – gefüllt werden. Nachteile bisheriger Abfüllverfahren bzw. Abfüllgeräte bestehen vor allem in der geringen Arbeitsgeschwindigkeit und im Nachtropfen des Zapfhahns.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abfüllverfahren und ein Gerät zum Betrieb des Verfahrens zu schaffen, die es ermöglichen, die Abfüllgeschwindigkeit gegenüber dem Stand der Technik zu erhöhen und zugleich das Nachtropfen an der Abfüllstelle zu verhindern.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht für das eingangs genannte Abfüllverfahren zum Überleiten einer Flüssigkeit aus einem Vorratstank über ein darin eintauchendes Füllrohr in einen Verbrauchsbehälter darin, daß das Behälterinnere mit einem zu einer Unterdruckquelle führenden Saugrohr sowie mit dem Füllrohr verbunden und der Verbrauchsbehälter im übrigen luftdicht verschlossen wird, daß in dem Verbrauchsbehälter über das Saugrohr ein Unterdruck erzeugt und dadurch Flüssigkeit aus dem Vorratstank über das Füllrohr in den Verbrauchsbehälter gesaugt wird und daß bei Erreichen eines vorgegebenen, oberhalb des Flüssigkeitsniveaus im Vorratstank liegenden Füllniveaus im Verbrauchsbehälter die Unterdruckquelle abgeschaltet wird. Vorzugsweise wird das Behälterinnere im Zusammenhang mit dem Abschalten der Unterdruckquelle, bevorzugt zugleich mit dem Abschalten, belüftet. Wenn der Verbrauchsbehälter mehr als eine Öffnung hat, müssen natürlich alle Öffnungen zum Erzeugen des Unterdrucks verschlossen werden.

Für die eingangs genannte Vorrichtung zum Überleiten der Flüssigkeit aus dem Vorratstank über ein darin eintauchendes Füllrohr in einen Verbrauchsbehälter ist die erfindungsgemäße Lösung gekennzeichnet durch eine lösbar auf den Verbrauchsbehälter zu legende und die Behälteröffnung verschließende Dichtplatte mit einer Durchführung für ein schaltbar mit einer Unterdruckquelle zu verbindendes Saugrohr und für das in den Vorratstank tauchende Füllrohr.

Einige Verbesserungen und weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.

Im Kern besteht die Erfindung darin, in dem jeweils portioniert zu füllenden Verbrauchsbehälter einen Unterdruck zu erzeugen und dadurch die Flüssigkeit aus dem Vorratstank in den Verbrauchsbehälter einzusaugen. Bei Erreichen eines vorgegebenen Niveaus in dem Verbrauchsbehälter wird die Unterdruckquelle abgeschaltet bzw. abgetrennt wird; bevorzugt wird das Behälterinnere auch belüftet, d.h. auf Umgebungsdruck gebracht. Dadurch wird erreicht, daß erstens die sich momentan noch in der Saugleitung befindliche Flüssigkeit durch Schwerkraft zurück in den Vorratstank gezogen wird, also ein Nachtropfen nicht stattfinden kann; und daß sich zweitens die Dichtplatte vom Behälterrand löst, weil die durch den Unterdruck begründete Anpreßkraft entfällt. Die Dichtplatte läßt sich dann leicht vom Verbrauchsbehälter abheben, so daß dieser weggenommen und ausgetauscht werden kann. Die zum Erzeugen des Unterdrucks im Verbrauchsbehälter erforderliche Dichtplatte soll – zumindest auf der dem Behälter bzw. dessen Rand zuzuwendenden Fläche – weichelastisch wie Gummi oder (weichelastischer) Schaumstoff nach Art von Polyethylen ausgebildet sein.

Bei dem erfindungsgemäßen Abfüllverfahren wird die Unterdruckquelle vorzugsweise durch Verschließen der Behälteröffnung, z.B. mit Hilfe eines durch Auflegen der Dichtplatte auf die Behälteröffnung betätigten Schalters, eingeschaltet und mit dem Behälterinnern verbunden. Die Bedienungsperson braucht dann zum Einschalten der Überleitfunktion lediglich die Dichtplatte auf den Behälter bzw. dessen Rand aufzulegen. Entsprechend soll das Abschalten der Unterdruckquelle (und gegebenenfalls das Belüften des Behälterinneren) gemäß noch weiterer Erfindung durch einen Timer oder durch einen das Flüssigkeitsniveau im Verbrauchsbehälter erfassenden Sensor gesteuert werden. Durch das Abschalten des Unterdrucks wird die die Dichtplatte auf den Behälterrand drückende Kraft gelöst, im Behälterinnern stellt sich Normal- bzw. Umgebungsdruck ein und die Dichtplatte kann leicht vom Behälter abgehoben werden. Vorzugsweise kann der Dichtplatte eine Öffnungsfeder zugeordnet werden, die die Platte leicht anhebt, wenn der Unterdruck abgeschaltet ist. Vor dem Herausnehmen des Verbrauchsbehälters aus dem Bereich unterhalb der Dichtplatte kann letztere, z.B. von Hand, weiter angehoben bzw. oberhalb der Behälterposition auf irgendeine Weise, z.B. mit Hilfe eines Permanentmagneten, lösbar fixiert werden. Der gefüllte Behälter kann dann ohne nennenswerte Gefahr eines Anstoßens und Verschüttens von Behälterinhalt und – falls gewünscht – durch einen leeren Behälter ersetzt werden. Gegebenenfalls kann die Abfüllfunktion sofort wieder in Betrieb gesetzt werden, indem die Dichtplatte auf den neuen Verbrauchsbehälter aufgelegt wird. Ein Festhalten der Platte ist wegen des durch das Auflegen eingeschalteten praktisch sofort wirkenden Unterdrucks nicht erforderlich.

Erfindungsgemäß sollen nicht nur Mittel zum Entlüften des Behälterinnern durch Einschalten der Unterdruckquelle sondern auch Mittel zum Abschalten der Unterdruckquelle sowie Belüften des Behälterinnerns bei Erreichen eines vorgegebenen Flüssigkeitsniveaus im Behälter vorgesehen werden. Für das Einschalten der Unterdruckquelle kommen Kontakte in Frage, die durch Absenken der Dichtplatte auf den Verbrauchsbehälter betätigt werden. Das Abschalten der Unterdruckquelle erfolgt beispielsweise auf Steuerbefehl eines das Flüsssigkeitsniveau im Verbrauchsbehälter erfassenden Sensors oder durch einen Timer in Steuerverbindung mit den Schaltmitteln der Unterdruckquelle. Das mit dem Abschalten der Unterdruckquelle einhergehende Belüften des Behälterinnern kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, daß beim Abschalten der Unterdruckquelle einen Bypass als Verbindung zum Umgebungsdruck geöffnet wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Dichtplatte eine (z.B. mechanische) Feder zugeordnet werden, die die Platte bei Nachlassen des Unterdrucks vom Behälterrand löst, so daß der Druckausgleich auch unmittelbar zwischen Behälterrand und Dichtplatte erfolgen kann.

Anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels werden Einzelheiten der Erfindung erläutert.
In der beiliegenden Zeichnung wird eine Flüssigkeits-Abfüllvorrichtung erfindungsgemäßer Art im Prinzip, zum Teil mit erheblich verzerrtem Maßstab dargestellt. Die Abfüllvorrichtung dient dazu, eine in einem Vorratstank 1 befindliche Flüssigkeit 2 mit Hilfe eines in die im Tank 1 befindliche Flüssigkeit 2 tauchenden Füllrohrs 3 in einen Verbrauchsbehälter 4, z.B. wie dargestellt einen Becher, portioniert so überzuleiten, daß der Behälter 4 jeweils bis zu einem vorgegebenen Behälterniveau 5 mit der Flüssigkeit 2 gefüllt wird. Das vorgegebene Behälterniveau 5 soll deutlich über dem maximalen Tankniveau 6 (Flüssigkeitsspiegel im Tank 1) liegen.
In dem erfindungsgemäßen Abfüllgerät wird eine, z.B. mit Hilfe von vorspringenden Zapfen 7 definierte, Füllposition 8 für den Behälter 4, beispielsweise auf dem skizzierten Tisch, vorgesehen. Wenn der Behälter 4 in der Füllposition 8 plaziert wird, kann eine erfindungsgemäße Dichtplatte 9, z.B. durch Schwenken in einem am Maschinengestell 10 befestigten Scharnier 11, auf den Rand 12 der Behälteröffnung 13 aufgelegt werden, so daß die Behälteröffnung 13 geschlossen ist. – Wenn das Abfüllgerät zum Einsatz bei Verbrauchsbehältern 4 ganz verschiedener Höhe (Abstand zwischen Behälterboden und -öffnung) ausgelegt werden soll, z.B. sowohl für Becher mit 5 cm und 10 cm Höhe, kann es im Rahmen der Erfindung sinnvoll sein, anstelle des um eine Achse schwenkbaren Scharniers 11, eine Stangenführung, in der die Dichtplatte 9 in etwa parallel (in der Höhe) verschiebbar ist, vorzusehen.
Am einfachsten können mit Hilfe der Dichtplatte 9 Behälteröffnungen 13 mit in einer einzigen Ebene liegendem Rand 12 verschlossen werden. Zum Abdichten des Behälterinnern 14, das heißt zum luftdichten Verschließen der Behälteröffnung 13 wird die Dichtplatte 9 auf die Öffnung aufgesetzt. Die Dichtplatte 9 soll zumindest in den den Behälterrand 12 zuzuwendenden Bereichen aus einem weichelastischen Schaumstoff, weichen Gummi oder dergleichen lebensmittelechten elastischen Material bestehen. Die so gebildete elastische Dichtschicht 15 soll, damit sie luftdicht ist und leicht reingehalten werden kann, eine glatte, undurchlässige Außenhaut 16 besitzen. Die Außenhaut 16 soll aber – wie die Dichtschicht 15 – so weichelastisch sein, daß der Behälterrand 12 leicht in die Dichtschicht 15 einzudrücken ist. Entsprechende (umlaufende) Dellen 17 werden in der Zeichnung angedeutet.
Die Dichtplatte 9 gemäß Ausführungsbeispiel besitzt zwei Durchführungen und eine Durchleitung. Die erste Durchführung 18 dient als (luftdichter) Durchgang für das Füllrohr 3. Dadurch wird erreicht, daß der in den Verbrauchsbehälter 4 gerichtete Auslaßstutzen 19 des Füllrohrs 3 durch die ganze Dichtplatte 9 einschließlich der Außenhaut 16 hindurch in das Behälterinnere 14 ragt. Der Auslaßstutzen 19 soll aber deutlich über dem vorgegebenen (maximalen) Behälterniveau 5 liegen. Das Füllrohr 3 kann zumindest im Bereich zwischen Tank 1 und Dichtplatte 9 teilweise oder ganz flexibel, vorzugsweise aber als Glasrohr, ausgebildet werden. Es soll aus lebensmittelechtem Material bestehen und leicht sowie im Sinne der Lebensmittelvorschriften vollständig zu reinigen sein.
Die Dichtplatte besitzt eine zweite Durchführung 20 für ein Saugrohr 21 einer Unterdruckpumpe 22. Zum Einschalten der Unterdruckpumpe 22 kann ein Kontakt 23, z.B. am Scharnier 11, vorgesehen werden, der bei Betätigung durch Auflegen der Dichtplatte 9 auf die Behälteröffnung 13 aktiviert wird und die Unterdruckpumpe 22 über eine Steuerlinie 24 einschaltet. Das Saugrohr 21 soll – ähnlich wie das Füllrohr 3 bzw. dessen Auslaßstutzen 19 – nur unwesentlich weit durch die Außenhaut 16 in das Behälterinnere 14 ragen.
Wenn die Unterdruckpumpe 22 (bei aufgelegter Dichtplatte 9) eingeschaltet wird, „evakuiert" sie das Behälterinnere 14. Die abgesaugte Luft kann über eine Auslaßleitung 25 der Unterdruckpumpe 22 in die Umgebung abgeblasen werden. Durch den Unterdruck im Behälterinnern 14 wird Flüssigkeit 2 über das Füllrohr 3, das bevorzugt bis fast zum Boden 26 des Tanks 1 reicht, in den Behälter 4 angesaugt. Die dadurch in den Behälter 4 strömende Flüssigkeit 27 soll dort bis zu dem vorgegebenen Niveau 5 ansteigen. Um das zu gewährleisten, kann entweder die Unterdruckpumpe 22 mit einem Timer 28 ausgestattet werden, der z.B. auf Null gesetzt wird, wenn die Flüssigkeit 2 den Auslaßstutzen 19 erreicht, und der die Pumpe nach einer vorgegebenen Zeit abschaltet, oder im Behälterinnern 14 kann ein Sensor 29 vorgesehen werden, der über eine durch die Dichtplatte 9 führende Durchleitung 30 zu einem Steuermittel 31 führt, welches – längs einer Steuerlinie 32 – die Pumpe 22 abschaltet.
Wenn die Unterdruckpumpe 21 abgeschaltet ist und gegebenenfalls das Behälterinnere 14, z.B. durch Umkehren der Pumpenfunktion, belüftet wird, fließt augenblicklich keine Flüssigkeit mehr über das Füllrohr 3 zum Auslaßstutzen 19; im Gegenteil, die Schwerkraft zieht die gesamte noch im Füllrohr 3 bis zum Auslaßstutzen 19 befindliche Flüssigkeit zurück in den Tank 1. Hierdurch wird erreicht, daß ein Nachtropfen am Auslaßstutzen 19 (nach Beendigen des Füllvorgangs) praktisch ausgeschlossen ist.
Wenn nach Erreichen des Behälterniveaus 5 der Unterdruck abgeschaltet wird, kann eine mit dem Gerätegestell 10 verbundene Feder 33, z.B. Spiralfeder, die Dichtplatte 9 anheben. Alternativ oder zusätzlich kann die Dichtplatte 9 von Hand über einen an der Platte 9 angebrachten Griff 34 angehoben werden. Sie kann – deutlich oberhalb des Behälterrands 12 – lösbar fixiert werden, z.B. mit Hilfe eines an der Dichtplatte 9, insbesondere an deren fester Oberseite bzw. Deckfläche 35 angebrachten permanenten Magneten 36, der gegen einen mit dem Gerätegestell 10 verbundenen Magnetanker 37 schlägt, wenn er in Schwenkrichtung 38 angehoben wird.

1: Vorratstank
2: Flüssigkeit
3: Füllrohr
4: Vorratsbehälter
5: Behälterniveau
6: Tankniveau
7: Zapfen
8: Füllposition
9: Dichtplatte
10: Gerätegestell
11: Scharnier
12: Behälterrand
13: Behälteröffnung
14: Behälterinneres
15: Dichtschicht
16: Außenhaut
17: Delle
18: 1. Durchführung (3)
19: Auslaßstutzen (3)
20: 2. Durchführung (21)
21: Saugrohr
22: Unterdruckpumpe
23: Kontakt
24: Steuerlinie
25: Auslaßleitung
26: Boden (1)
27: Flüssigkeit
28: Timer
29: Sensor
30: Durchleitung (29)
31: Steuermittel
32: Steuerlinie
33: Feder
34: Griff
35: Deckfläche
36: Permanentmagnet
37: Magnetanker
38: Schwenkrichtung

Claims

Verfahren zum Überleiten einer Flüssigkeit (2) nach Art von Kaffee, Tee oder Saft aus einem Vorratstank (1) über ein in den Tank tauchendes Füllrohr (3) in einen eine Öffnung (13), z.B. Trinköffnung, aufweisenden Verbrauchsbehälter (4) nach Art einer Tasse, eines Bechers, eines Glases oder einer Flasche, dadurch gekennzeichnet, daß das Behälterinnere (14) beim Überleiten der Flüssigkeit (2) über ein Saugrohr (21) mit einer Unterdruckquelle (22) sowie über das Füllrohr (3) mit dem Tank (1) verbunden und der Verbrauchsbehälter (4) im übrigen luftdicht verschlossen wird, daß in dem Verbrauchsbehälter (4) über das Saugrohr (21) ein Unterdruck erzeugt und dadurch Flüssigkeit (2) aus dem Vorratstank (1) über das Füllrohr (3) in den Verbrauchsbehälter (4) gesaugt wird und daß bei Erreichen eines vorgegebenen, oberhalb des Flüssigkeitsniveaus (6) im Vorratstank (1) liegenden Füllniveaus (5) im Verbrauchsbehälter (4) die Unterdruckquelle (22) abgeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Behälterinnere (14) im Zusammenhang mit dem Abschalten der Unterdruckquelle (22) belüftet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckquelle (22), insbesondere Unterdruckpumpe, durch Verschließen der Behälteröffnung (13) eingeschaltet und (über das Saugrohr 21) mit dem Behälterinnern (14) verbunden wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschalten der Unterdruckquelle (22) – und gegebenenfalls das Belüften des Behälterinnern (14) – durch einen Timer (28) oder durch einen das Flüssigkeitsniveau im Verbrauchsbehälter (4) erfassenden Sensor (29) gesteuert wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließen der Behälteröffnung (13) unter Betätigung eines Einschaltkontakts (23) der Unterdruckquelle (22) erfolgt.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließen der Behälteröffnung (13) durch Auflegen einer Dichtplatte (9) auf den Behälterrand (12) gegen die Kraft einer Rückstellfeder (33) erfolgt.
Vorrichtung zum Überleiten einer Flüssigkeit (2) nach Art von Kaffee, Tee oder Saft aus einem Vorratstank (1) über ein in den Tank tauchendes Füllrohr (3) in einen eine Öffnung (13) (z.B. Trinköffnung) aufweisenden Verbrauchsbehälter (4) nach Art einer Tasse, eines Bechers, Glases oder einer Flasche, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine lösbar auf den Verbrauchsbehälter (4) zu legende und die Behälteröffnung (13) verschließende Dichtplatte (9) mit je einer Durchführung (18, 20) für ein schaltbar mit einer Unterdruckquelle (22) zu verbindendes Saugrohr (21) sowie für das in den Vorratstank (1), bevorzugt bis nahe an dessen Boden (26), tauchende Füllrohr (3).
Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Mittel zum Entlüften des Behälterinnern (14) durch Einschalten der Unterdruckquelle (22).
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch Mittel zum Abschalten der Unterdruckquelle (22) sowie Belüften des Behälterinnern (14) bei Erreichen eines vorgegebenen Flüssigkeitsniveaus (5) im Verbrauchsbehälter (4).
Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen das vorgegebene Flüssigkeitsniveau (5) erfassenden Sensor (29) in Steuerverbindung (30, 31, 32) zu der Unterdruckquelle (22).
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch einen Timer (28) in Steuerverbindung mit dem Einschaltmittel (23) und der Unterdruckquelle (22).
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtplatte (9) zumindest in den zum Anlegen an den Rand (12) des jeweiligen Behälters (4) vorgesehenen Bereichen mit einer Dichtschicht (15), insbesondere mit luftundurchlässiger, leicht zu reinigender glatter Außenhaut (16), aus weichelastischem Material, insbesondere Schaumkunststoff oder Gummi, besteht.