DE19616868A1

DE19616868A1 - Vorrichtung zur automatisierten Ausgabe von fließfähigen Medien, insbesondere von Getränken

Info

Publication number: DE19616868A1
Application number: DE1996116868
Authority: DE
Inventors: Hubert Goederle; Thomas Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-04-26
Filing date: 1996-04-26
Publication date: 1997-11-06

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatisierten Ausgabe von fließfähigen Medien, insbesondere von Getränken nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Vorrichtungen der einleitend bezeichnenden Art sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt geworden. Beispielsweise erlaubt eine Ausführungsart die automatische Ausgabe von Fruchtsäften, eine andere die automatische Bereitstellung von Kaffee. Hierzu wird zunächst unter einem dafür bestimmten Ausgabestutzen ein Aufnahmegefäß, wie ein Glas, eine Tasse oder ein Becher, entweder vom Benutzer selber oder von der Vorrichtung, in diesem Fall dann meistens ein Papp- oder Plastikbecher, positioniert. Bei einigen Ausführungstypen (z. B. Kaffeeautomaten) erfolgt der Vorgang Positionierung des Aufnahmegefäßes und anschließendes Einfüllen des Getränks vollautomatisch. Bei anderen Typen, bei denen der Benutzer das Gefäß selbst einstellt, ist im allgemeinen der daran anschließende Einfüllvorgang des Getränks durch einen Startknopf auszulösen.

Bestimmte Ausführungsformen sind für die Ausgabe von beispielsweise unterschiedlichen Fruchtsäften (Apfelsaft, Traubensaft, Orangensaft) ausgelegt. Um eine Vermischung der Fruchtsäfte zu vermeiden, werden diese in der Regel vom Vorratsbehälter über getrennte Zuleitungen zu separaten Ausgabestutzen geführt. Liegen die Vorratsbehälter unterhalb des Niveaus der Ausgabestutzen sind Fördereinrichtungen wie Pumpen notwendig. Bislang wird in solchen Fällen in jeder Ausgabestutzenzuführung ein separates Pumpsystem eingesetzt. Die Herstellungskosten und der konstruktive Aufwand für derartige Getränkeautomaten erhöht sich somit schon alleine durch die Notwendigkeit von mehreren Pumpen, die normalerweise durch jeweils einen eigenen Elektromotor angetrieben werden.

Aufgabe und Vorteile der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur automatisierten Ausgabe von fließfähigen Medien bereitzustellen, bei der für die Ausgabe von Flüssigkeiten an mehreren Ausgabestutzen der Aufwand für Fördereinrichtungen stark vermindert ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung angegeben.

Die Erfindung geht davon aus, daß eine Vorrichtung zur automatisierten Ausgabe von fließfähigen Medien, insbesondere von Getränken, wie Milch, Milchgetränke, Fruchtsäfte, Kaffee oder dergleichen, mehrere durch eine Steuereinrichtung anwählbare Ausgabestutzen für unterschiedliche oder auch gleiche Medien und wenigstens eine Fördereinrichtung zum Fördern der Medien beinhaltet. Die Grundidee der Erfindung liegt nun darin, daß die wenigstens eine Fördereinrichtung eine Schlauchpumpe mit einem motorischen Antrieb umfaßt, die gleichzeitig die fließfähigen Medien in mehreren Schläuchen fördert. Auf diese Weise wird der Kosten- und Konstruktionsaufwand für Vorrichtungen, die die Ausgabe von z. B. vielen unterschiedlichen Getränken erlauben, beträchtlich herabgesetzt. In der Schlauchpumpe wird für jedes Medium ein eigener Schlauch verwendet, wobei sich mehrere Schläuche beispielsweise parallel einlegen lassen und somit immer eine hygienisch einwandfreie Trennung der Medien gewährleistet ist. Für die Reinigung des Leitungssystems (z. B. Schlauch- und/oder Rohrsystem) eines Mediums ist es durch die erfindungsgemäße Konstruktion nicht erforderlich, die komplette Pumpe, also alle darin eingelegten Schläuche zu reinigen. Vielmehr erlaubt eine derartige Schlauchpumpe in vorteilhafterweise, das Leitungssystem des betreffenden Mediums beispielsweise mit heißem oder kaltem Wasser bzw. einer Reinigungslösung völlig unabhängig von den Leitungssystemen der anderen Medien zu spülen.

Um einen vergleichsweise einfachen Aufbau zu erhalten, wird im weiteren vorgeschlagen, die Schlauchpumpe mit einem Elektromotor anzutreiben.

Für die Realisierung einer besonders einfachen Selektionsmöglichkeit wird darüber hinaus vorgeschlagen, daß die Schläuche der von der Steuereinrichtung nicht angewählten Medien mittels Ventilen gesperrt sind.

Um die Schlauchpumpe nicht in unnötiger Weise zu belasten, indem in den nicht selektierten Schläuchen nach wie vor sich unter Druck stehende Flüssigkeit befindet, wird überdies vorgeschlagen, daß das Ventil in der Zuführung eines jeweiligen in der Schlauchpumpe eingelegten Schlauches angeordnet ist.

Um Stoßwellen und Geschwindigkeitsunterschiede von Flüssigkeit, die beispielsweise über ein Rohr oder Schlauch einem Ausgabestutzen zugeführt wird, aufzufangen und abzudämpfen wird im weiteren vorgeschlagen, in der Verbindung von wenigstens einem Schlauchausgang der Schlauchpumpe und einem Ausgabestutzen ein Expansionsgefäß einzubauen. Stoßwellen oder größere Geschwindigkeitsunterschiede treten besonders beim Einsatz von Pumpen, wie Schlauchpumpen, aber auch bei der Verwendung von längeren Zuführrohren oder Schläuchen auf. Das Expansionsgefäß bzw. der Beruhigungsbehälter hat eine Art Tiefpaßwirkung, durch die die Stoßwellen in der anströmenden Flüssigkeit ausgefiltert werden können, so daß am Ausgang des Gefäßes oder des Behälters die Flüssigkeit vollkommen gleichmäßig abfließen kann. Damit läßt sich ein spritzerfreier Ausfluß aus dem Ausgabestutzen erzeugen, wobei für problematische Flüssigkeiten, wie z. B. Milch, außerdem eine Schaumbildung vermieden wird.

Um zu verhindern, daß auf einem längeren beispielsweise Rohr- oder Schlauchstück nach dem Beruhigungsbehälter sich wieder eine Stoßwelle in der abfließenden Flüssigkeit aufbaut bzw. sich unerwünschte Fließgeschwindigkeitsunterschiede einstellen, wird außerdem vorgeschlagen, das Expansionsgefäß unmittelbar vor dem Ausgabestutzen einzubauen, ggf. den Auslaß des Expansionsgefäßes als Ausgabestutzen auszuführen.

Zur Erzielung einer bestmöglichen Wirkungsweise des Expansionsgefäßes wird dabei vorgeschlagen, daß dieses einen zylindrischen im unteren Teil konisch zulaufenden Behälter (Zyklon) umfaßt.

In diesem Zusammenhang ist es weiterhin besonders vorteilhaft, wenn der Behälter einen weitgehendst tangential angeordneten Zulauf im oberen zylinderförmigen Bereich besitzt. Dadurch wird die gleichmäßige Fließgeschwindigkeit der zugeführten Flüssigkeit in eine abwärtsgerichtete Drehbewegung umgeleitet. Insbesondere für den Fall, daß einströmende Flüssigkeiten vergleichsweise hohe Fließgeschwindigkeiten aufweisen, kann eine andere Anordnung des Zulaufs als die tangentiale ebenfalls sinnvoll sein und sogar größere Vorteile mit sich bringen. Auch im übrigen wird durch eine Positionierung, die von der tangentialen Anordnung abweicht, der Effekt des Zyklons nicht deutlich gemindert. Weiterhin ist es dabei günstig, daß der Behälter einen Auslaß am Ende des konisch zulaufenden unteren Teils aufweist. Auf diese Weise wird die in einer abwärtsgerichteten Drehbewegung befindliche Flüssigkeit nach Durchlaufen des Konus, der diese trichterförmig sammelt, allmählich und gleichmäßig, also frei von Stoßwellen, abgeleitet. Der Konus bewirkt überdies ein schnelles Abfließen von Flüssigkeit aus dem System. Ein derartig aufgebauter Behälter hat darüber hinaus den Vorteil, daß sich bereits in der Flüssigkeit bei der Zuführung gebildeter Schaum wieder zurückbildet.

Zeichnungen

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung unter Angabe weiterer Vorteile und Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur automatischen Ausgabe von Getränken in der Seitenansicht,

Fig. 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung aus Fig. 1 in Vorderansicht mit geöffneter Vorderwand,

Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Expansionsgefäß in der Vorderansicht,

Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Expansionsgefäß in der Draufsicht,

Fig. 5 eine erfindungsgemäße elektromotorisch angetriebene Schlauchpumpe in der teilweise geschnittenen Vorderansicht und

Fig. 6 die Schlauchpumpe aus Fig. 5 in einer Seitenansicht.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels:

In den Fig. 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel mit den wesentlichen Baugruppen dargestellt. Das Ausführungsbeispiel zur automatischen Ausgabe von vorzugsweise Getränken umfaßt ein Gehäuse 1 eine elektronische Steuereinheit 2 eine Fördereinrichtung 3 sowie einen Beruhigungsbehälter 4. In Verbindung mit der elektronischen Steuereinheit 2 stehen ein lediglich schematisch angedeutetes Wertkartenlese- und Schreibgerät 5 sowie ein ebenfalls nur schematisch eingezeichneter Münzautomat 6. Die Fördereinrichtung 3, die durch die elektronische Steuereinheit 2 angesteuert werden kann, beinhaltet eine Schlauchpumpe 7 sowie einen Elektromotor 8 zum Antrieb der Schlauchpumpe. Zwischen der Schlauchpumpe 7 und dem Elektromotor 8 ist zusätzlich ein Getriebe 13 angeordnet. Ein Ausgang 9 (nur schematisch dargestellt) der Schlauchpumpe 7 ist über ein Verbindungsstück 10 (ebenfalls nur schematisch dargestellt), das kann vorzugsweise ein Schlauch sein, mit dem Eingangsstutzen 11 des Beruhigungsbehälters 4 verbunden (s. hierzu auch Fig. 3 und Fig. 4). Das Verbindungsstück 10 läßt sich durch ein Ventil 12 sperren.

Die Schlauchpumpe 7 ist in Fig. 2 lediglich mit einem Ausgang 9, also mit nur einem eingelegten Schlauch, dargestellt. Wie insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich, lassen sich in die Schlauchpumpe erfindungsgemäß eine Vielzahl von Schläuchen, deren Inhalt gleichzeitig gepumpt wird, einlegen. In Fig. 5 wurden die Schläuche A, B und C (gestrichelt eingezeichnet) in die Schlauchpumpe 7 parallel eingefügt.

Die Funktionsweise der Schlauchpumpe 7 läßt sich besonders gut in der Abbildung von Fig. 6 erkennen. Auf einem an der Drehachse 14 des Getriebes 13 befestigten Rotor 15 sitzen drehbar gelagerte Rollen 16, 17, wovon eine (in Fig. 6, Rolle 16) auf den am inneren Umfang eines halbseitig zylindrischen Gehäuses 18 herumgeführten Schläuchen A, B, C in Pfeilrichtung abrollt. Dadurch werden die elastischen Schläuche so zusammengedrückt, daß das vor der Rolle befindliche Schlauchvolumen von der Saugseite 19 getrennt und zur Druckseite 20 gefördert wird. Dies hat eine Fließrichtung des in den Schläuchen befindlichen Mediums zur Folge, die der in Fig. 6 eingetragenen Pfeilung entspricht. Durch die erfindungsgemäße Konstruktion der Fördereinrichtung 3 lassen sich mit nur einem Elektromotor 8 und einer Schlauchpumpe 7 in vorteilhafter Weise die Medien in einer nahezu beliebigen Anzahl von Schläuchen gleichzeitig fördern. Um das gepumpte Volumen des in den Schläuchen befindlichen flüssigen Mediums bestimmen zu können, wird über einen Impulsgeber 21, der das Passieren des Rotors detektiert, jede Umdrehung der Schlauchpumpe 7 an die elektronische Steuereinheit 2 weitergegeben. Das gepumpte Volumen errechnet sich aus der Anzahl der Umdrehungen des Rotors 15. Die elektronische Steuereinheit 2 kann nun eine Umdrehungsanzahl entsprechend eines durch Münzeinwurf im Münzautomat 6 oder durch Wertkarteneingabe am Lese- und Schreibgerät 5 vorgegebenen Betrags zulassen und damit ein für den Geldbetrag erhältliches Volumen ausgeben. Um zu verhindern, daß tatsächlich auf allen in der Schlauchpumpe 7 eingelegten Schläuchen A, B, C das in den Schläuchen befindliche Medium gepumpt wird, werden solche Medien, die für einen bestimmten Ausgabestutzen 22 nicht selektiert sind, (in den Fig. 1 und 2 ist lediglich ein Ausgabestutzen eingezeichnet, wobei zweckmäßigerweise soviele Ausgabestutzen existieren wie Schläuche in der Schlauchpumpe eingelegt sind) durch ein Ventil (nicht eingezeichnet) gesperrt. Die Absperrventile entsprechend der Anzahl der Schläuche, sofern die Schläuche getrennt behandelt werden sollen, befinden sich vorzugsweise auf der Saugseite, also in Fließrichtung noch vor der Schlauchpumpe. Die Selektion der Ausgabestutzen 22 durch eine entsprechende Ansteuerung der Absperrventile läßt sich über die elektronische Steuereinheit 2 realisieren. Um einen gleichmäßigen spritzer- und gegebenenfalls schaumfreien Ausfluß aus dem Ausgabestutzen 22 zu gewährleisten, sitzt vor dem Ausgabestutzen der Beruhigungsbehälter 4. Im Ausführungsbeispiel ist es sogar so, daß der Ausgang 25 des Beruhigungsbehälters 4 direkt in den Ausgabestutzen 22 übergeht. Dies ist nicht zwingend erforderlich, verhindert allerdings das Auftreten weiterer Störungen bei der Zuführung zum Ausgabestutzen. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn zwischen Beruhigungsbehälter 4 und Ausgabestutzen 22 ein weiteres Verbindungsstück in Form eines Rohres oder Schlauches angeordnet ist.

Der Beruhigungsbehälter 4 im Ausführungsbeispiel hat die Bauweise eines Zyklons. Ein zylindrischer oberer Bereich 23 mit einem tangential angeordneten Eingangsstutzen 11 geht in einen konischen unteren Bereich 24 über, an dessen unterem Ende sich der Auslaß 25 befindet. Der Grundkörper 26 des Beruhigungsbehälters 4 mit zylindrischem und konischen Bereich 23, 24 wird durch einen Deckel 27 abgeschlossen. Im Deckel 27 befindet sich außermittig ein Entlüftungsstutzen 28, durch den mittels eines Pfeils angedeutet beispielsweise Luft ins Behälterinnere strömen kann.

Die weiteren Pfeile in Fig. 3 und 4 deuten die Fließrichtung von Flüssigkeit an, die durch die Schlauchpumpe zum Eingangsstutzen 11 gepumpt wird und dann über den Ausgabestutzen 22 in z. B. eine Milchkanne 29 (Fig. 1) als Aufnahmegefäß abfließt. Erfindungsgemäß dämpft der Beruhigungsbehälter 4 in Form eines Zyklons durch die Schlauchpumpe erzeugte Stoßwellen bzw. größere Fließgeschwindigkeitsunterschiede im gepumpten Medium ab und läßt bereits gebildeten Schaum zurückgehen. Dazu wird die Fließrichtung der tangential eingepumpten Flüssigkeit in eine sich abwärtsgerichtete Drehbewegung im wesentlichen entlang der Wandungen des Zyklons umgelenkt, wobei der konische Bereich 24 die entlang der Wandung fließende Flüssigkeit allmählich sammelt und völlig gleichmäßig zum Ausgabestutzen 22 führt. Eventuell auftretende Druckunterschiede im Zyklon werden durch den Entlüftungsstutzen 28 sofort ausgeglichen.

Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung (beispielsweise zur Ausgabe von Getränken) ist wie in Fig. 1 ersichtlich über das Gehäuse 1 an einer Wand 30 befestigt. Ein Bediener wird nun vorzugsweise zunächst einen Behälter unter den Ausgabestutzen 22 stellen - es können selbstverständlich entsprechend der Kapazität der Schlauchpumpe eine Vielzahl von Ausgabestutzen für unterschiedliche Medien bereitgestellt sein - und dann über Münz- oder Wertkarteneingabe einen entsprechend der gewünschten Füllmenge berechneten Betrag eingeben. Der Betrag und die daraus resultierende Füllmenge sind z. B. an einem Display 31 ablesbar. Bei mehreren Wahlmöglichkeiten kann darüber hinaus das selektierte Medium z. B. Milch angegeben werden. Im Anschluß daran kann der Bediener einen Taster 32 bestätigen, der den Einfüllvorgang auslöst. Erfindungsgemäß läuft das Medium, also beispielsweise Milch, aufgrund des Beruhigungsbehälters 4 völlig gleichmäßig schaum- und spritzerfrei in das unter den Ausgabestutzen 22 gestellte Gefäß 29. Die abgefüllte Milch kann aus einem Versorgungsbehälter stammen, der sich in der Nähe der Vorrichtung befindet (nicht dargestellt) und über eine Verbindungsleitung (ebenfalls nicht dargestellt) angeschlossen ist.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse
2 elektronische Steuereinheit
3 Fördereinrichtung
4 Beruhigungsbehälter
5 Wertkartenlese- und Schreibgerät
6 Münzautomat
7 Schlauchpumpe
8 Elektromotor
9 Ausgang
10 Verbindungsstück
11 Eingangsstutzen
12 Ventil
13 Getriebe
14 Drehachse
15 Rotor
16 Rolle
17 Rolle
18 Gehäuse
19 Saugseite
20 Druckseite
21 Impulsgeber
22 Ausgabestutzen
23 zylindrischer Bereich
24 konischer Bereich
25 Auslaß
26 Grundkörper
27 Deckel
28 Entlüftungsstutzen
29 Milchkanne
30 Wand
31 Display
32 Taster

Claims

1. Vorrichtung zur automatisierten Ausgabe von fließfähigen Medien, insbesondere von Getränken, wie Milch, Milchgetränke, Fruchtsäfte, Kaffee oder dergleichen, die mehrere durch eine Steuereinrichtung (2) anwählbare Ausgabestutzen (22) für unterschiedliche oder auch gleiche Medien und wenigstens eine Fördereinrichtung (3) zum Fördern der Medien beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Fördereinrichtung (3) eine Schlauchpumpe (7) mit einem motorischen Antrieb (8) umfaßt, die gleichzeitig die fließfähigen Medien in mehreren Schläuchen (A, B, C) fördert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauchpumpe (7) mittels eines Elektromotors (8) angetrieben ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche (A, B, C) der von der Steuereinrichtung (2) nicht angewählten Medien mittels Ventilen absperrbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil in der Zuführung des jeweiligen Schlauches (A, B, C) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung von wenigstens einem Schlauchausgang (9) der Schlauchpumpe (7) und einem Ausgabestutzen (22) ein Expansionsgefäß (4) eingebaut ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Expansionsgefäß (4) unmittelbar vor dem Ausgabestutzen (22) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Expansionsgefäß (4) einen zylindrischen, im unteren Teil konisch zulaufenden Behälter (Zyklon) umfaßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter einen weitgehendst tangential angeordneten Zulauf (11) im oberen zylinderförmigen Bereich (23) besitzt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter einen Ausgang (25) am Ende des konisch zulaufenden unteren Teil (24) aufweist.