DE19950211A1 - Ausschankanlage für Getränke - Google Patents
Ausschankanlage für GetränkeInfo
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- B67D1/0869—Cooling arrangements using solid state elements, e.g. Peltier cells
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Ausschankanlage für Getränke, enthaltend eine Getränkezufuhreinrichtung, eine Getränkeaufbereitungseinheit und mindestens eine mit einer Peltier-Element-Anordnung versehene Wärmetauschereinrichtung sowie mindestens einen Getränkespender, wobei mit der betriebenen Peltier-Element-Anordnung eine Kaltseite und eine Warmseite innerhalb der Wärmetauschereinrichtung ausbildbar sind und wobei in der Getränkezufuhreinrichtung und Getränkeaufbereitungseinheit mindestens zwei Stränge an Getränken führenden Leitungen vorhanden sind. DOLLAR A Die Aufgabe besteht darin, die Ausschankanlage für die Kühlung und Heizung auszulegen, wobei die Wärmetauschereinrichtung als solche verkleinert werden soll. DOLLAR A Die Lösung besteht darin, daß in der Getränkeaufbereitungseinheit (2) mindestens einer der Stränge (9, 10) eine Karbonisierungsanlage (11) enthalten ist und die Wärmetauschereinrichtung (4) einen ersten Materialblock (12) und einen zweiten Materialblock (13) aufweist, zwischen denen die Peltier-Element-Anordnung (3) sandwichartig angeordnet ist, wobei wahlweise die Kaltseite (7) oder die Warmseite (8) der Peltier-Element-Anordnung (3) dem ersten Materialblock (12) oder dem zweiten Materialblock (13) zugeordnet sind, wobei die materialblockumschlossenen Leitungen (15, 16) und der jeweilige Materialblock (12; 13) separate temperatureinstellbare Kernzonen (17) bilden und mindestens einer Kernzone (17) mindestens ein Temperatursensor (18) zugeordnet ist, der in eine ...
Description
Die Erfindung betrifft eine Ausschankanlage für Getränke,
enthaltend eine Getränkezufuhreinrichtung, eine Getränkeauf
bereitungseinheit und mindestens eine mit einer Peltier-
Element-Anordnung versehene Wärmetauschereinrichtung sowie
mindestens einen Getränkespender, wobei mit der betriebenen
Peltier-Element-Anordnung eine Kaltseite und eine Warmseite
innerhalb der Wärmetauschereinrichtung ausbildbar sind und
wobei in der Getränkezufuhreinrichtung und Getränkeaufberei
tungseinheit mindestens zwei Stränge an Getränken führenden
Leitungen vorhanden sind.
Eine Ausschankanlage für Getränke ist aus den beiden Druck
schriften EP 0 802 155 A1 und DE 196 14 754 C1 bekannt. Dort
hat die Ausschankanlage einen Strang von Getränkerohrleitun
gen, in dem eine Karbonisierungsanlage mit einer CO2-Injek
tionseinrichtung integriert ist. Der Durchlauf der Getränke
erfolgt dabei im Durchlaufverfahren ohne Zwischenspeicherung,
wobei die Wärmetauschereinrichtung auch nach der Karbonisie
rungsanlage vor dem Zapfhahn angeordnet sein kann. Die
Peltier-Element-Anordnung befindet sich zwischen einem Trink
wasserdurchflußgehäuse und einem wärmeaufnehmenden Metall
block, der Leitungen, insbesondere Rohrleitungen enthält, in
denen ein kühlender, die Abwärme transportierender, vom
Hauptwasserstrom abgezweigter Kühlwasserstrom vorhanden ist,
der durch seine Erwärmung nicht mehr als Getränk verwendet
werden kann und somit als Verlustwasser in einen Abfluß ge
führt ist.
Das Problem der Ausschankanlage besteht darin, daß die Aus
führung nur für Trinkwasser gilt, wobei die Ausschankanlage
unmittelbar an ein Trinkwasserleitungsnetz angeschlossen wer
den kann. Fruchtsäfte oder andere fruchthaltige Getränke
könnten nicht ausgeschenkt werden, da der Verlust an Geträn
keflüssigkeit beträchtlich wäre.
Eine Temperiervorrichtung mit einer auf die Betriebsweisen:
Kühlen - Heizen/Heizen - Kühlen umschaltbaren Peltier-
Element-Anordnung ist in der Druckschrift DE 40 36 210 A1
beschrieben, wobei die Peltier-Element-Anordnung zwischen
einem wärmeaufnehmenden Metallblock mit abstehenden Verrip
pungen und einer Abdeckplatte von mit zick-zack-förmigen,
zusammenhängenden Aussparungen und einer einen Eingang und
einen Ausgang enthaltenden Metallplatte hat, an der eine
plattenförmige Dichtung und eine Halterungsplatte befestigt
sind, wobei hiermit ein mehrteiliger Körper vorhanden ist.
Ein Problem der Temperiervorrichtung besteht darin, daß
bei mehreren Strängen in der Aussparungsplatte längs der
Dichtungsplatte die Gefahr eines Austausches zwischen den
verschiedenen Getränken besteht und damit die Geschmacksqua
lität beeinträchtigt wird.
Desweiteren ist eine Temperatursteuereinrichtung für aus
schenkbare Getränke in der Druckschrift PCT/GB 98/00561 be
schrieben, bei der ein wärmeaufnehmender, mit Kühlflüssigkeit
betriebener Kühlwasserkreislauf zwischen benachbarten, mit
einer Getränkerohrleitung versehenen Metallblöcken vorhan
den ist. Diese innere Flüssigkeitskühlung stellt eine von
einer Fremdkühlungseinrichtung abhängig gesteuerte Tempera
tureinstelleinrichtung dar, die zusätzlich Energie ver
braucht. Außerdem sind die zwischen den beiden Metallblöcken
schleifenförmig gebogenen Getränkerohrleitungsteile zumindest
ohne Isolation, so daß die Peltier-Element-Anordnung zwischen
den jeweiligen Metallblöcken und dem wärmeaufnehmenden Hohl
körper eine weitgehend größeren Leistungsverbrauch aufweist,
wobei die Kühlverluste durch eine zweite Peltier-Element-
Anordnung ausgeglichen werden soll.
Allen bekannten Vorrichtungen zum Temperieren mittels einer
Peltier-Element-Anordnung ist gemeinsam, daß zur Kühlung von
Getränkerohrleitungen eine relativ hohe Energie verbraucht
werden muß, die oft auch mit höherem Materialeinsatz verbun
den ist, was demzufolge einen hohen Kühlungsaufwand
darstellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ausschankanla
ge für Getränke anzugeben, deren Wärmetauschereinrichtung
derart geeignet ausgebildet ist, daß sie für die Kühlung und
Heizung von mindestens zwei Strängen an Getränken führenden
Leitungen ausgelegt werden kann, die weitgehend unabhängig
voneinander ausgebildet werden können. Es soll die Wärmetau
schereinrichtung als solche verkleinert werden. Es soll auch
gewährleistet werden, daß die Ausschankanlage selbst verklei
nert und damit handlicher und zudem leichter werden soll.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1
gelöst. In der Ausschankanlage für Getränke gemäß dem Oberbe
griff des Patentanspruchs 1 enthält in der Getränkeaufberei
tungseinheit mindestens einer der Stränge eine Karbonisie
rungsanlage, wobei jeweils ein Abschnitt der Stränge durch
die Wärmetauschereinrichtung geführt ist, die einen ersten
Materialblock und einen zweiten Materialblock, zwischen denen
die Peltier-Element-Anordnung sandwichartig angeordnet ist,
aufweist, wobei wahlweise die Kaltseite oder die Warmseite
der Peltier-Element-Anordnung dem ersten Materialblock oder
dem zweiten Materialblock zugeordnet sind, wobei die Getränke
führenden Leitungen in mindestens einem der Materialblöcke
materialumschlossen eingebettet sind und die Leitungen sowie
der jeweilige Materialblock separate temperatureinstellbare
Kernzonen bilden, wobei mindestens einer Kernzone mindestens
ein Temperatursensor zugeordnet ist, der in eine Steuerungs-
oder Regelungsanlage derart geschaltet eingebunden ist, daß
je nach Bedarf an Getränken mit vorgegebenen Temperaturen die
Steuerungs- oder Regelungsanlage eine Leistungsaufnahme der
Peltier-Element-Anordnung einstellt.
Die Materialblöcke sind weitgehend als quaderförmige Körper
ausgebildet, die jeweils sich gegenüberliegende, glatte
Oberfläche aufweisen, auf denen die Peltier-Elemente oberflä
chenkontaktierend aufgesetzt sind.
Mindestens eine Wärmetauschereinrichtung kann den vorgesehe
nen parallelen Abschnitten der beiden Stränge in dem Bereich
der Getränkezufuhrleitungen, insbesondere zwischen der Ge
tränkezufuhreinrichtung und der Getränkeaufbereitungseinheit
und/oder im Bereich zwischen der Getränkeaufbereitungseinheit
und den Getränkespendern zugeordnet sein.
Die Wärmetauschereinrichtung enthält mindestens zwei vonein
ander unabhängige Leitungen, insbesondere Rohrleitungen oder
rohrförmige leitungsartige Aussparungen bzw. Durchgänge, die
vorzugsweise derart schleifenartig und/oder mäanderförmig
über- und/oder nebeneinander in mindestens einem der Mate
rialblöcke angeordnet sind, daß ein hocheffektiver Durchgriff
der Temperaturänderungen seitens der Peltier-Element-
Anordnung zu den Leitungen erreichbar ist.
Die temperatureinstellbaren Kernzonen können durch Umgießen
der Leitungen in einem kastenförmigen Formteil mittels ver
flüssigten, danach sich verfestigenden Blockmaterials ausge
bildet sein.
Die Kernzonen sind vorzugsweise weitgehend quaderförmige,
kompakte Körper.
Die Eingänge und die Ausgänge der Getränke führenden Leitun
gen der Materialblöcke können als Flanschstutzen und/oder
Gewindeverschlußeinheiten ausgebildet sein.
Die Getränkespender können leitungsendseitige Zapfhähne
darstellen.
Der erste Materialblock ist vorzugsweise zur Kühlung von Ge
tränken vorgesehen und paßgerecht von einem weitgehend
mulden- oder wannenförmigen Isolationskörper umgeben.
Randbereichsseitig zwischen den beiden Materialblöcken können
Isolationenszwischenlagen als Teile und/oder Pasten auf- und
zwischengeordnet sein, die zuzüglich zu Abstandhaltern, ins
besondere elastischen Abstandshaltern innerhalb der Peltier-
Element-Anordnung als unterstützende Abstandshalter für die
Peltier-Elemente dienen.
Der zweite Materialblock besteht aus einem weitgehend quader
förmigen Grundkörper und aus daran angeformten Verrippungen,
insbesondere Kühlrippen, die am Grundkörper angeformt abste
hen und frei enden, wobei auf einigen Kühlrippen mindestens
ein Lüfter angebracht ist, der Luft ansaugt und gegen die
Verrippungen strömt, so daß ein seitlich gerichteter Luftaus
tritt die Abwärme aus dem Bereich der Wärmetauschereinrich
tung transportiert.
Den Ausgängen der Getränke führenden Leitungen kann in den
Materialblöcken mindestens ein Thermosensor, insbesondere ein
Temperaturschalter eingebracht zugeordnet sein.
Mindestens einer der Temperatursensoren kann auch mittig bzw.
an zweckmäßigen Stellen unterseitig des ersten Materialblocks
angebracht sein.
Die Wärmetauschereinrichtung kann als ganzheitlicher auswech
selbarer Modul für verschiedene Getränke, vorzugsweise von
Bier, Limonade, Fruchtsäften und/oder Trinkwasser od. dgl.
ausgebildet sein.
Vorzugsweise sind die Peltier-Elemente in gerader Anzahl vor
handen und in einer Ebene rechteckartig zwischen den Mate
rialblöcken angeordnet.
Die Stromversorgungseinheit für die Peltier-Element-Anordnung
kann vorzugsweise eine regelbare Spannungsquelle enthalten.
Die Stromversorgungseinheit für die Peltier-Element-Anordnung
und der Steuerungs- oder Regelungsanlage kann derart ausge
bildet sein, daß deren Energieversorgung wahlweise mit einer
transformierten Niedergleichspannung aus Netzstrom (netz
kabelverbunden) oder mit Gleichspannung aus mindestens einer
Batterie (ohne Netzkabel) und/oder mit Gleichspannung aus
Solarzellen (auch ohne Netzkabel) durchgeführt werden kann.
Die Steuerungs- oder Regelungsanlage kann eine auf mindestens
einen Thermosensor, insbesondere Temperaturschalter gestützte
thermostatische Regelungsanlage zur Zu- und Abschaltung sowie
zur Einstellung der Leistungsaufnahme der Peltier-Element-
Anordnung sein.
Die elektrischen Versorgungs-/Signalleitungen der Peltier-
Elemente und des Temperatursensors können stirnseitig aus dem
von der Peltier-Element-Anordnung gebildeten Zwischenraum
zwischen den beiden Materialblöcken herausgeführt sein und
führen zur jeweilig zugehörigen thermostatischen
Regelungsanlage.
Die stromversorgten Regelungseinrichtungen können im wesent
lichen aus einem Thermostaten mit mindestens einem zugehörigen
Temperatursensor bestehen.
Die Peltier-Element-Anordnung weisen jeweils zusammengeschal
tete Paare von Peltier-Elementen auf, die in paralleler
Schaltung mit einer Gleichspannung von vorzugsweise 24 Volt
versorgt sind.
Der Temperatursensor bzw. -schalter kann bei einer Stromver
sorgungseinheit auf Netzstrombasis sowohl im primären Strom
pfad der Stromversorgungseinheit als im sekundären Strompfad
der elektrischen Versorgungs-/Signalleitungen der Peltier-
Element-Anordnung eingeschaltet sein.
Zur Einstellung eines breiten vorgegebenen Bereichs von nied
rigen Temperaturen kann eine mehrstufige, stromversorgte,
thermostatische Regelungseinrichtung einsetzbar sein, wobei
die Peltier-Element-Anordnung in mindestens zwei Stufen an
Peltier-Element-Paaren unterteilt ist und wobei bei den je
weiligen eingestellten Temperaturen vom Thermostat aus die
Zu- oder Abschaltung der Stufen erfolgen kann.
Zum Wechseln der Betriebszustände - Kühlen zu Heizen/Heizen
zu Kühlen - ist in den primären Strompfad der Stromversorgung
ein Mehrpunktregler, insbesondere ein Dreipunktregler einge
schaltet, der zur schaltgebenden Realisierung eines Heiz- und
Kühlbetriebes im ersten Materialblock mit stufenlosem Tempe
raturverlauf etwa zwischen 0°C bis 80°C vorgesehen ist, wobei
der Dreipunktregler seine Signale von einem dem ersten Mate
rialblock zugeordneten Widerstandstemperatursensor erhält.
Der Dreipunktregler steht mit einer Schütz-/Relaisschaltung
in Verbindung, der je nach Signalen des Widerstandstempera
tursensors die Schütz-/Relaisschaltung veranlaßt, den sekun
dären Strompfad mit der Peltier-Element-Anordnung entweder
auf die Betriebsweise "Kühlen" oder auf die Betriebsweise
"Heizen" umzuschalten. Anstelle dieser Schaltung kann auch
eine regelbare Spannungsquelle eingesetzt sein.
Die Umschaltung zum Wechseln der Betriebszustände - Kühlen zu
Heizen/Heizen zu Kühlen - kann auch extern durchführbar sein,
wobei dabei an den Thermostat eine Schütz-/Relaisschaltung
angeschlossen ist, die je nach vorgegebenen Temperaturen,
insbesondere einer Kühltemperatur oder insbesondere einer
Heiztemperatur die Kontakte der Schütz-/Relaisschaltung den
sekundären Strompfad mit der Peltier-Element-Anordnung öffnet
oder schließt.
Als gut die Wärme leitendes Material für die Materialblöcke
im wesentlichen Aluminium und/oder Aluminium-Metall-
Legierungen mit einer Wärmeleitzahl von etwa 140 W/mK ein
setzbar ist, so daß Materialien mit einer Wärmeleitzahl von
größer als 140 W/mK einsatzfähig sind.
In einer erfindungsgemäßen Wärmetauschereinrichtung, die mit
einer Stromversorgungseinheit, die zumindest eine regelbare
Spannungsquelle enthält, versehen ist, bestehen die beiden
Materialblöcke aus Keramikmaterial, wobei die Vielzahl von
thermoelektrischen PN-Paaren, insbesondere Wismut/Tellur-PN-
Paaren, die thermisch parallel und elektronisch in Serie vor
zugsweise an eine regelbare Spannungsquelle geschaltet sind,
mit ihren einerseitigen PN-Lötstellen hochtechnologisch an
das Keramikmaterial des ersten Materialblocks angebunden bzw.
eingebunden und mit den anderseitigen, gegenüberliegenden
PN-Lötstellen nach Einbringen entsprechender Abstandhalter
hochtechnologisch an das Keramikmaterial des zweiten Mate
rialblocks verbindungsherstellend aufgebracht sind.
Vorzugsweise bestehen die Materialblöcke aus dem gleichen
Keramikmaterial, wie die Keramikplatten der Peltier-Elemente
ausgebildet sind.
An den Materialblöcken können Halterungselemente und vorzugs
weise zugleich Abstandshalter vorgesehen, die im wesentlichen
gleich der Abstände der PN-Paare eines Peltier-Elements sind,
wobei die Enden der PN-Paare der Peltier-Elemente mit den
jeweiligen Oberflächen der Materialblöcke in Verbindung ste
hen, wodurch ein ununterbrochener Temperaturaustausch bzw.
Wärmeübergang vorhanden sein kann.
Als Blockmaterial können Keramikmaterialien mit einer Wärme
leitzahl von größer als 140 W/mK vorgesehen sein, wobei ins
besondere Karbonkeramikmaterial mit einer darüberhinausgehen
den Wärmeleitzahl (etwa 160 W/mK) einsetzbar ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in weiteren Unteransprüchen
beschrieben.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels mittels
mehrerer Zeichnungen näher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer zweistrangigen
Ausschankanlage für Getränke mit einer erfindungsge
mäßen Wärmetauschereinrichtung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Wärmetauschereinrichtung mit einem Teillängsschnitt,
Fig. 3 einen stirnseitigen Querschnitt durch die Wärmetau
schereinrichtung längs der Linie I-I in Fig. 2,
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Wärmetauschereinrichtung,
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Stromlaufplans
für eine einstufige thermostatische erste Rege
lungseinrichtung,
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Stromlaufplans
für eine zweistufige thermostatische zweite Rege
lungseinrichtung,
Fig. 7 eine schematische Darstellung des Stromlaufplans für
eine elektronische dritte Regelungsanlage zum Wech
seln der Betriebszustände - Kühlen zu Heizen/Hei
zen zu Kühlen - und
Fig. 8 eine schematische Darstellung des Stromlaufplans für
eine elektronische vierte Regelungsanlage zum Wech
seln der Betriebszustände - Kühlen zu Heizen/Hei
zen zu Kühlen - mit externer Umschaltung.
In den Fig. 1 bis 8 werden für gleiche Teile mit gleichen
Funktionen die Bezugszeichen durchgängig beibehalten.
Die beiden Fig. 1 und 2 werden zuerst gemeinsam betrachtet.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Ausschankanlage 1 für
zwei Getränke 49, 50 dargestellt, die eine Getränkezufuhr
einrichtung 74, eine Getränkeaufbereitungseinheit 2 und eine
mit einer Peltier-Element-Anordnung 3 versehene Wärmetau
schereinrichtung 4 in der genannten Reihenfolge angeordnet
unmittelbar vor zwei Getränkespendern 5, 6 enthält, wobei die
Peltier-Element-Anordnung 3 im Betriebszustand eine Kaltseite
7 und eine Warmseite 8 innerhalb der Wärmetauschereinrichtung
4 ausbildet und wobei in der Getränkezufuhreinrichtung 74 und
der Getränkeaufbereitungseinheit 2 zwei Stränge 9, 10 an Ge
tränken 49, 50 führenden Leitungen 72, 73 vorhanden sind.
Erfindungsgemäß enthält einer der beiden Stränge 9, 10 eine
Karbonisierungsanlage 11 und beide Stränge 9, 10 sind ab
schnittsweise durch die Wärmetauschereinrichtung 4 geführt,
wobei die Wärmetauschereinrichtung 4 einen ersten Material
block 12 und einen zweiten Materialblock 13 besitzt, zwischen
denen die Peltier-Element-Anordnung 3 sandwichartig angeord
net ist. Wahlweise sind die Kaltseite 7 der Peltier-Element-
Anordnung 3 dem ersten Materialblock 12 und die Warmseite 8
dem zweiten Materialblock 13 zugeordnet, wobei zur Wärme
ableitung auf der Warmseite 8 der zweite Materialblock 13 mit
elementabgewendeten, belüftbaren Verrippungen 14 versehen
ist. Die in der Wärmetauschereinrichtung 4 vorhandenen, Ge
tränke 49, 50 führenden Rohrleitungen 15, 16 sind im ersten
Materialblock 12 materialumschlossen eingebettet, wobei die
Rohrleitungen 15, 16 und der erste Materialblock 12 eine sepa
rate temperatureinstellbare Kernzone 17 bilden, die vorzugs
weise mit einem zoneneingebundenen Temperatursensor 18 in
Verbindung steht, der in einer Steuerungs- oder Regelungsan
lage 19 derart geschaltet eingebunden ist, daß je nach Bedarf
an den Getränken 49, 50 mit vorgegebenen Temperaturen (T1, T2,. . ., Tn)
die Steuerungs- oder Regelungsanlage 19 die Leistungs
aufnahme der Peltier-Element-Anordnung 3 einstellt.
Zur Peltier-Element-Anordnung 3 gehören vorzugsweise zehn
Peltier-Elemente 23, 24, 25, 26, 43, 44, 45, 46, 47 und 48, die in
Draufsicht (auch in Fig. 4) vorzugsweise rechteckig angeord
net sind und über zugehörige elektrischen Versorgungs-
/Signalleitungen 57, 58 mit der Steuerungs- oder Regelungsan
lage 19 in Verbindung stehen. Je nach vorgesehener Leistung
und vorgesehenen Temperaturänderungen kann wahlweise eine
unterschiedliche Anzahl von Peltier-Elementen in der Anord
nung 3 enthalten sein.
Der Temperatursensor 18 ist über die elektrische Versor
gungs-/Signalleitung 59 mit der Steuerungs- oder Regelungsan
lage 19 verbunden. Als Temperatursensor 18 kann ein Tempera
turschalter, vorzugsweise ein Bimetallschalter oder Kapillar
regler zur direkten Schaltung der Leistungsaufnahme der zehn
Peltier-Elemente eingesetzt sein. Der Einsatz kann durch eine
thermisch gut leitfähige Anbringung des Fühlermediums an den
ersten Materialblock 12 mittels einer Fühlerhalterung oder
durch Einstecken in eine Bohrung 60, wie in Fig. 2 gezeigt
ist, erfolgen.
Die Karbonisierungsanlage 11 ist getränkezwischenspeichernd
ausgelegt und vorzugsweise an die im Strang 10 befindlichen
Ventil- und Pumpenbaugruppen 53 angeschlossen. Zur Karboni
sierungsanlage 11 gehören hauptsächlich eine CO2-Flasche 54
mit Ventilarmaturen, ein Getränketank 55 für die Zwischen
speicherung des karbonisierten Getränks 49 sowie eine die
Karbonisierung durchführende CO2-Injektionseinrichtung 56.
Die Wärmetauschereinrichtung 4 kann die beiden Stränge 9, 10
abschnittsweise enthaltend sowohl vor als auch nach der Ge
tränkeaufbereitungseinheit 2 eingebunden angeordnet sein. Zum
Beispiel kann bei Vorhandensein nur eines Getränkeanschlusses
bzw. eines Getränkevorratsbehälters, z. B. 51, sich durch zu
gehörige Armaturen und Rohrleitungen (nicht eingezeichnet)
bedingt die erste Getränkezufuhrleitung 72 zur ersten und
zweiten Getränkezufuhrleitung 72, 73 verzweigen und damit zur
Ausbildung der beiden Stränge 9, 10 führen, die im Bereich vor
der Getränkeaufbereitungseinheit 2 die Wärmetauschereinrich
tung 4 abschnittsweise durchziehend darin eingebracht sein
können, die vorrangig zur Kühlung der Getränke 49 eingesetzt
werden kann. Somit kann ein Getränk 49 sowohl mit als auch
ohne Kohlendioxid versetzt aus den jeweiligen Getränkespen
dern 5, 6 entnommen werden.
Zu jedem Strang 9, 10 gehört als Getränkespender ein endseiti
ger Zapfhahn 6, 5.
Die Getränke 49, 50 können sowohl gleicher Art als auch mit
unterschiedlichen Substanzen versetzte Flüssigkeiten sein.
Als Getränke 49, 50 können insbesondere Bier, Limonade,
Fruchtsäfte und/oder Trinkwasser eingesetzt werden. Letzteres
kann nach Durchlauf der Ausschankanlage 1 als gekühltes,
stilles und/oder sprudelndes Tafelwasser erhalten werden. Bei
der Auslegung der Ausschankanlage 1 für nur ein zugeführtes
Getränk 49 kann also einer der beiden Vorratsbehälter 51, 52
in der Getränkezufuhreinrichtung 74 eliminiert oder abge
stellt werden und nur ein Getränkevorratsbehälter 51 bzw. ein
Getränkeanschluß, vorzugsweise für Tafelwasser oder Sodawas
ser ein Anschluß ans Trinkwasserleitungsnetz vorhanden sein,
wobei das zugeführte Getränk 50 nach Durchgang durch die Ge
tränkeaufbereitungseinheit 2 sowohl in stiller als auch in
sprudelnder Form aus den jeweils zugehörigen Getränkespendern
5, 6 entnommen werden kann.
Vorzugsweise sind der Durchmesser und die Länge der Leitungen
15, 16 in dem ersten Materialblock 12 derart dimensioniert,
daß darin jeweils eine Vorratsmenge an Getränken 49, 50 ent
halten ist, die einer Zapfmengeneinheit, z. B. dem Volumen
eines Bechers, entsprechen kann.
In Fig. 2 ist der erste Materialblock 12 als quaderförmiger
Körper ausgebildet, der eine den Peltier-Elementen zugewand
te, glatte Oberfläche 22 aufweist, auf der vier von insgesamt
zehn Peltier-Elementen 23, 24, 25, 26 der Anordnung 3 im Schnitt
zu sehen sind. Auch der zweite Materialblock 13 besitzt eine
glatte Oberfläche 37. Der Kontakt zwischen den beiden Ober
flächen 22, 37 und den Peltier-Elementen 23 bis 26 sowie 43
bis 48 kann über gut wärmeleitende Pasten erfolgen.
Der erste Materialblock 12 enthält die zwei Getränkerohrlei
tungen 15, 16. Die Rohrleitungen 15, 16 sind in Fig. 2 höhenmä
ßig übereinander angeordnet, können aber auch, wie in Fig. 1
gezeigt, nebeneinander sowie übereinander versetzt angeordnet
sein. Die Getränkerohrleitungen 15, 16 können dabei in der
Querausdehnung schleifenartig und/oder mäanderförmig angeord
net sein. Vorzugsweise ist der erste Materialblock 12 durch
Umgießen dar Getränkerohrleitungen 15, 16 in einem quaderför
migen Formenteil mittels flüssigen Materials entstanden. Die
Eingänge 27, 28 und die Ausgänge 29, 30 der Getränkerohrleitun
gen 15, 16 können als Flanschstutzen oder Gewindeverschlußein
heiten ausgebildet sein.
Den quaderförmigen ersten Materialblock 12 umgibt paßgerecht
ein muldenförmiger Isolationskörper 31. Randbereichsseitig
zwischen den beiden Materialblöcken 12, 13 sind ebenfalls
Isolationenszwischenlagen 32 als feste oder elastische Teile
oder in Form von Pasten auf- und/oder zwischengeordnet, ins
besondere auch um als unterstützende Abstandshalter für die
Peltier-Elemente 23, 24, 25, 26 zu dienen.
Der zweite Materialblock 13 besteht aus einem weitgehend qua
derförmigen Grundkörper 36 und aus daran angeformten
Verrippungen, insbesondere Kühlrippen 14, die vom Grundkörper
36 weg gerichtet abstehen und frei enden.
Auf einigen der Kühlrippen 14 sind zwei Lüfter 33, 20 befe
stigt, die von außerhalb der Wärmetauschereinrichtung 4 Luft
34 ansaugen und gegen die Verrippungen 14 strömen lassen. Ein
seitlicher Luftaustritt 35 transportiert die Abwärme aus dem
Bereich der Wärmetauschereinrichtung 4. Dabei sind die Lüfter
derart auf den Verrippungen 14 des zweiten Materialblocks 13
plaziert, daß die zu- oder wegströmenden Luftströme jeweils
direkt auf die Verrippungen treffen, unter denen sich ein
Großteil der Peltier-Elemente befinden. Vorzugsweise kann der
zweite Materialblock 13 mit einer schwarzen Oberfläche verse
hen sein, damit auch hier die Wärme schnell abgegeben werden
kann.
Die Getränkerohrleitungen 15, 16 in dem ersten Materialblock
12 verlaufen vorzugsweise übereinander geordnet in Bezug auf
die Peltier-Elemente-Anordnung 3. Der in Fig. 2 angeordnete
Temperatursensor 18 ist wahlweise im Bereich der Ausgänge
29, 30 der Rohrleitungen 15, 16 angeordnet. Die sandwichartige
Ausbildung der Materialblöcke 12, 13 einschließlich der zwi
schenbefindlichen Peltier-Element-Anordnung 3 ist unter ande
rem durch mehrere, z. B. durch die mit den Bezugszeichen aus
gewiesenen Verschraubungen 38, 39, 40 gehaltert erreichbar,
wobei die Verschraubungen von seiten des zweiten Material
blockes 13 aus gerichtet erfolgt sind.
In Fig. 3 ist ein stirnseitiger Querschnitt durch die Wärme
tauschereinrichtung 4 längs der Linie I-I in Fig. 2 darge
stellt. Der erste Materialblock 12 besteht aus der Kernzone
17 und aus dem Isolationskörper 31, der die Kernzone 17 mit
den darin eingebetteten Getränkerohrleitungen 15, 16
wannenartig umgibt. Zwischen den glatten Oberflächen 22, 37
befinden sich die Peltier-Element-Anordnung 3 sowie gegebe
nenfalls mehrere Abstandshalter 32, die die Peltier-Elemente
vor unausgewogener Belastung schützen sollen. Sandwichartig
darüber ist der zweite Materialblock 13 mit seinem Grundkör
per 21 und den zugehörigen Verrippungen 14 mittels der Ver
schraubungen 39, 42, 41, die stellvertretend für alle blöcke
verbindenden Verschraubungen genannt werden, befestigt. Durch
die Verschraubungen, u. a. 41, 39, 42 und weitere, sind die
Peltier-Elemente 23 bis 26 sowie 43 bis 48 beidseitig kontak
tierend gehaltert. Auf den Verrippungen 14 sind wahlweise
zwei Lüfter 20, 33 befestigt, die die Luft 34 zum Abwärmetran
sport aus den Verrippungen 14 bereitstellen können.
In Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die Wärmetauschereinrich
tung 4 ohne die Strukturen der Verrippungen 14 des zweiten
Materialblocks 13 gezeigt. Der erste Materialblock 12 ist mit
dem umhüllend angepaßten Isolationskörper 31 versehen. Die
auf beispielsweise eine Anzahl von zehn festgelegten Peltier-
Elemente 23 bis 26 sowie 43 bis 48 bilden vorzugsweise eine
rechteckige Verteilung und sind materialblöckezwischenbelegt
vorzugsweise von Isolationskörpern, -streifen oder Isolati
onsbelägen (nicht eingezeichnet) umgeben, wobei erstens eine
elementegegenseitige Isolation und zweitens bei lochmuster
ausgebildeten Belägen die draufsichtliche Lochmustergröße
vorzugsweise Peltier-Element-Größe haben kann. Durch die Ver
schraubungen, z. B. 38, 39, 40, 41, 42 sind die Peltier-Element-
Anordnung 3 und die Isolationsbeläge gehaltert. Vorzugsweise
in und/oder innerhalb der Isolationsbeläge und neben den
Peltier-Elementen 23 bis 26, 43 bis 48 sowie seitlich an der
Wärmetauschereinrichtung 4 sind die elektrischen, elementezu
gehörigen Versorgungs-/Signalleitungen 57, 58, 59 (in Fig. 1)
geführt, die zur thermostatischen ersten Regelungsanlage 19
führen.
In Fig. 5 ist eine schematische Darstellung eines Stromlauf
plans für die mit einer auf Netzstrombasis arbeitenden Strom
versorgung 64 versehene, einstufige thermostatische erste
Regelungseinrichtung 19, im wesentlichen bestehend aus einem
ersten Thermostaten 63 (F1) und dem zugehörigen Temperatursen
sor 18, gezeigt. Die Peltier-Element-Anordnung 3 weist je
weils zusammengeschaltete Paare von Peltier-Elementen
23-24, 25-26, 48-43, 44-45 und 46-47 auf, die im sekundären
Strompfad parallel mit z. B. 24 Volt versorgt werden. Im se
kundären Strompfad steht der erste Thermostat 63 mit dem Tem
peratursensor 18, insbesondere einem Temperaturschalter in
Verbindung. Der Temperatursensor 18 kann auch im primären
Strompfad eingebunden sein. Je nach Anforderung an die Tempe
raturkonstanz kann eine geeignete Schalthystere gewählt wer
den.
Bei Bedarf von höheren Kühlleistungen kann anstelle der er
sten Regelungsanlage 19 eine zweistufige, mit der gleichen
Stromversorgung 64 versehene, thermostatische zweite Rege
lungseinrichtung 69 eingesetzt sein, deren Stromlaufplan in
einer schematische Darstellung in Fig. 6 gezeigt ist. Um eine
niedrigere Temperatur T2 im Materialblock 12 gegenüber einer
voreingestellten bzw. bedarfserforderlichen höheren Tempera
tur T1 zu erhalten, können in einem zweistufigen zuschaltbaren
Thermostaten 66 (F2, F3) diese beiden Temperaturen T1, T2 einge
stellt werden, indem die zweite Stufe (F3) mit den Peltier-
Elementen 43 bis 48 der Anordnung 3 zugeschaltet wird.
In Fig. 7 ist eine schematische Darstellung des Stromlauf
plans für eine elektronische dritte Regelungsanlage 70 zum
Wechseln der Betriebszustände - Kühlen zu Heizen/Heizen zu
Kühlen - gezeigt. In dem primären Strompfad ist ein Schalt
kreis eines Mehrpunktreglers, insbesondere eines Dreipunkt
reglers 62 eingeschaltet, der zur Realisierung eines Heiz-
und Kühlbetriebes mit stufenlosem Temperaturverlauf etwa zwi
schen 0°C bis 80°C im ersten Materialblock 12 vorgesehen ist.
Der Dreipunktregler 62 steht mit einer ersten Schütz-
/Relaisschaltung 61 in Verbindung und kann je nach Signalen
des Widerstandstemperatursensors 18/67 entweder auf die Be
triebsweise "Kühlen" oder auf die Betriebsweise "Heizen"
umschalten.
Die Umschaltung zwischen den Betriebsweisen Kühlen/Heizen und
Heizen/Kühlen kann mit der in Fig. 8 gezeigten schematische
Darstellung des Stromlaufplans für eine elektronische vierte
Regelungsanlage 71 zum Wechseln der Betriebszustände - Kühlen
zu Heizen/Heizen zu Kühlen - extern durchgeführt werden.
Insbesondere zur Desinfektion, insbesondere zur Reinigung der
Getränkerohrleitungen 15, 16 kann die in Fig. 8 dargestellte
elektronische vierte Regelungsanlage 71 eingesetzt werden. Es
können hiermit insbesondere die Kühltemperatur T1 mit dem in
Fig. 8 links gezeichneten Pfad X21 und insbesondere die Heiz
temperatur T2 mit dem in Fig. 8 rechten Pfad X22 voreinge
stellt werden. Dadurch werden aber auch an den Schaltpunkt,
an die Genauigkeit und an die Hysterese des dritten Thermo
staten 68 (N1, N2) gemäß den Temperaturvoreinstellungen Bedin
gungen gestellt. An dem dritten Thermostaten 68 (N1, N2) ist
eine zweite Schütz-/Relaisschaltung 65 angeschlossen, die je
nach den vorgegebenen Temperaturen T1 = +6°C oder T2 = +80°C die
Kontakte K1 oder K2 des zugehörigen Schützes im sekundären,
mit der Peltier-Element-Anordnung 3 versehenen Strompfad öff
net oder schließt.
Anstelle der Rohrleitungen 15, 16 kann der erste Materialblock
rohrförmige flüssigkeitsleitende und -abgedichtete Aussparun
gen bzw. Durchgänge als Leitungen haben, die ähnlich wie die
Rohrleitungen 15, 16 geformt ausgebildet sind. Die Getränke
49, 50 fließen dann anstelle in den Rohrleitungen 15, 16 in den
rohrförmigen Aussparungen. Dabei ist es zweckmäßig, daß die
Ein- und Ausgänge 27, 28 und 29, 30 sowohl der Anschlüsse bzw.
Rohrleitungsanschlüsse auch als Anschlußstutzen ausgebildet
sind.
Vorzugsweise ist die Wärmetauschereinrichtung 4 als eigen
ständige Baugruppe ausgebildet. Anstelle der Anschlußstutzen
können als Anschlüsse (Ein- und Ausgänge 27, 28 und 29, 30) der
Wärmetauschereinrichtung 4 und der korrespondierenden An
schlüsse zu den Getränkespendern 5, 6 bzw. zur Getränkeaufbe
reitungseinheit 2 Schnellverschlußkupplungen, Schnellver
schlüsse (nicht eingezeichnet) vorhanden sein, um im Bedarfs
falle einen Schnellaustausch, vorzugsweise für eine Schnell
reinigung zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß können die Materialblöcke 12, 13 der Wärmetau
schereinrichtung 4 aus gleichem Keramikmaterial wie die Kera
mikplatten der Peltier-Elemente 23 bis 26 sowie 43 bis 48
ausgebildet sein.
Bei der Auswahl des die Rohrleitungen 15, 16 bzw. die Getränke
49, 50 umgebenden Materials ist es vor allem zweckmäßig, einen
sensiblen Durchgriff des Wirkungsbereiches der Peltier-
Element-Anordnung 3 zu den die Getränke 49, 50 führenden Lei
tungen 15, 16 zu erreichen, wobei die Rohrleitungen 15, 16 vor
zugsweise aus blockgleichem Keramikmaterial und/oder Kunst
stoff, die insbesondere den medizinischen Anforderungen bzw.
Standards entsprechen, bestehen können. Ein besonders
vorteilhaftes Blockmaterial sind Aluminium bzw. Aluminium-
Magnesium-Legierungen mit einer Wärmeleitzahl von etwa 140 W/mK,
so daß Materialien mit einer Wärmeleitzahl von größer
als 140 W/mK einsetzbar sind. Die angegebene Wärmeleitzahl
wird zumindest von Keramikmaterialien, insbesondere Karbonke
ramik erreicht, die darüber hinausgehend liegende Wärmeleit
zahlen (etwa 160 W/mK) aufweisen können.
Die beiden Materialblöcke 12, 13 können somit aus Keramikmate
rial, insbesondere Karbonkeramik bestehen. Dabei kann eine
Vielzahl von thermoelektrischen PN-Paaren, insbesondere von
Wismut/Tellur-PN-Paaren, die thermisch parallel und elektro
nisch in Serie vorzugsweise an eine regelbare Spannungsquelle
geschaltet sind, mit ihren einerseitigen PN-Lötstellen hoch
technologisch an das Keramikmaterial des ersten Material
blocks 12 angebunden und mit den anderseitigen, gegenüberlie
genden PN-Lötstellen nach Einbringen entsprechender Abstand
halter hochtechnologisch an das Keramikmaterial des zweiten
Materialblocks 13 verbindungsherstellend aufgebracht sein.
Durch den Verzicht auf einen Einzelelemente-Einbau und somit
auf die Keramikplatten werden dabei die wärmeblockierenden
Übergänge zwischen den Keramikplatten der Peltier-Elemente 23
bis 26, 43 bis 48 und den Materialblöcken 12, 13 größtenteils
vermieden und der Wärmedurchgang oder Wärmeentzug von den
PN-Paaren aus zum durchströmenden Getränk 49, 50 wesentlich
verbessert. Dadurch werden auch Temperaturänderungen von den
Peltier-Elementen aus in kürzerer Zeit weitergegeben, d. h.,
die Wärmetauschereinrichtung kann wesentlich sensibler für
das Erreichen vorgegebener Getränketemperaturen gemacht wer
den, weil dann erfindungsgemäß die Getränketemperaturen wei
testgehend den an den thermostatischen Regelungsanlagen ein
gestellten Temperaturen entsprechen.
Vorzugsweise bestehen die Rohrleitungen 15, 16 und das jeweils
umgebende Material der Blöcke 12, 13 aus gleichem Keramikmate
rial.
Die Erfindung eröffnet nicht nur die Möglichkeit, eine we
sentliche Verkleinerung der Ausschankanlagen und eine Verrin
gerung des jeweiligen Energieverbrauchs herbeizuführen, son
dern kann dadurch ihren Einsatzbereich wesentlich erweitern,
insbesondere somit im Haushalt, in öffentlichen Einrichtungen
und auch in Industrieanlagen eingesetzt werden.
1
Ausschankanlage
2
Getränkeaufbereitungseinheit
3
Peltier-Element-Anordnung
4
Wärmetauschereinrichtung
5
erster Getränkespender
6
zweiter Getränkespender
7
Kaltseite
8
Warmseite
9
Strang mit Karbonisierungsanlage
10
Strang ohne Karbonisierungsanlage
11
Karbonisierungsanlage
12
erster Materialblock
13
zweiter Materialblock
14
Verrippungen
15
erste Rohrleitung
16
zweite Rohrleitung
17
Kernzone
18
Temperatursensor
19
erste Regelungsanlage
20
erster Lüfter
21
Grundkörper
22
glatte Oberfläche
23
erstes Peltier-Element
24
zweites Peltier-Element
25
drittes Peltier-Element
26
viertes Peltier-Element
27
erster Eingang
28
zweiter Eingang
29
erster Ausgang
30
zweiter Ausgang
31
Isolationskörper
32
Abstandhalter
33
zweiter Lüfter
34
Lufteintritt
35
Luftaustritt
36
Temperatursensor
37
glatte Oberfläche
39
erste Verschraubung
40
zweite Verschraubung
41
dritte Verschraubung
42
vierte Verschraubung
43
fünftes Peltier-Element
44
sechstes Peltier-Element
45
siebentes Peltier-Element
46
achtes Peltier-Element
47
neuntes Peltier-Element
48
zehntes Peltier-Element
49
erste Flüssigkeit
50
zweite Flüssigkeit
51
erster Vorratsbehälter
52
zweiter Vorratsbehälter
53
Ventil- und Pumpenbaugruppen
54
CO2
-Flasche
55
CO2
-Injektionseinrichtung
56
CO2
-Getränketank
57
erste elektrische Versorgungs-/Signalleitung
58
zweite elektrische Versorgungs-/Signalleitung
59
dritte elektrische Versorgungs-/Signalleitung
60
Bohrung
61
erstes Relais
62
Dreipunktregler
63
erster Thermostat
64
Stromversorgung
65
zweites Relais
66
zweiter Thermostat
67
Widerstandstemperatursensor
68
dritter Thermostat
69
zweite Regelungsanlage
70
dritte Regelungsanlage
71
vierte Regelungsanlage
72
erste Getränkezufuhrleitung
73
zweite Getränkezufuhrleitung
74
Getränkezufuhreinrichtung
T Temperatur
K Kontakt eines Schützes
F Thermostat
N Thermostat
T Temperatur
K Kontakt eines Schützes
F Thermostat
N Thermostat
Claims (32)
1. Ausschankanlage für Getränke, enthaltend eine Getränkezu
fuhreinrichtung, eine Getränkeaufbereitungseinheit und
mindestens eine mit einer Peltier-Element-Anordnung ver
sehene Wärmetauschereinrichtung sowie mindestens einen
Getränkespender, wobei mit der betriebenen Peltier-
Element-Anordnung eine Kaltseite und eine Warmseite in
nerhalb der Wärmetauschereinrichtung ausbildbar sind und
wobei in der Getränkezufuhreinrichtung und Getränkeaufbe
reitungseinheit mindestens zwei Stränge an Getränken füh
renden Leitungen vorhanden sind,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) In der Getränkeaufbereitungseinheit (2) enthält minde stens einer der Stränge (9, 10) eine Karbonisierungsanlage (11),
- b) jeweils ein Abschnitt der beiden Stränge (9, 10) ist durch die Wärmetauschereinrichtung (4) geführt,
- c) die Wärmetauschereinrichtung (4) weist einen ersten Materialblock (12) und einen zweiten Materialblock (13) auf, zwischen denen die Peltier-Element-Anordnung (3) sandwichartig angeordnet ist,
- d) wahlweise sind die Kaltseite (7) oder die Warmseite (8) der Peltier-Element-Anordnung (3) dem ersten Mate rialblock (12) oder dem zweiten Materialblock (13) zuge ordnet,
- e) in mindestens einem der Materialblöcke (12, 13) sind darin befindliche, Getränke führende Leitungen (15, 16) materialumschlossen eingebettet, wobei die Leitungen (15, 16) und der jeweilige Materialblock (12; 13) separate temperatureinstellbare Kernzonen (17) bilden, und
- f) mindestens einer Kernzone (17) ist mindestens ein Tem peratursensor (18) zugeordnet, der in eine Steuerungs- oder Regelungsanlage (19, 69, 70,71) derart geschaltet ein gebunden ist, daß je nach Bedarf an Getränken (49, 50) mit vorgegebenen Temperaturen (T1, T2, . . ., Tn) die Steuerungs- oder Regelungsanlage (19, 69, 70, 71) eine Leistungsaufnahme der Peltier-Element-Anordnung (3) einstellt.
2. Ausschankanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Materialblöcke (12, 13) der Wärmetauschereinrich
tung (4) als weitgehend quaderförmige Körper ausgebildet
sind, die jeweils eine sich gegenüberliegende, glatte
Oberfläche (22) aufweisen, auf denen die Peltier-Elemente
(23 bis 26, 43 bis 48) oberflächenkontaktierend aufge
setzt sind.
3. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine Wärmetauschereinrichtung (4) den pa
rallelen Abschnitten der beiden Stränge (9, 10) in dem
Bereich der beiden Getränkezufuhrleitungen (72, 73), ins
besondere zwischen der Getränkezufuhreinrichtung (74) und
der Getränkeaufbereitungseinheit (2) und/oder in dem Be
reich zwischen der Getränkeaufbereitungseinheit (2) und
den Getränkespendern (5, 6) zugeordnet ist.
4. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wärmetauschereinrichtung (4) mindestens zwei Lei
tungen (15, 16), insbesondere Rohrleitungen enthält, die
vorzugsweise derart schleifenartig und/oder mäanderförmig
über- und/oder nebeneinander angeordnet sind, daß ein
hocheffektiver Durchgriff der Temperaturänderungen sei
tens der Peltier-Element-Anordnung (3) zu den Leitungen
(15, 16) erreichbar ist.
5. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wärmetauschereinrichtung (4) mindestens zwei Lei
tungen (15, 16) im ersten Materialblock (12) enthält, der
im wesentlichen zur Kühlung der Getränke (49, 50) vorgese
hen ist.
6. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die temperatureinstellbaren Kernzonen (17) durch Um
gießen der Leitungen (15, 16) in einem vorzugsweise ka
stenförmigen Formteil mittels verflüssigten, danach sich
verfestigenden Blockmaterials entstanden ist.
7. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kernzonen (17) vorzugsweise weitgehend quaderför
mige, kompakte Körper sind.
8. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Eingänge (27, 28) und die Ausgänge (29, 30) der
Leitungen (15, 16) der Materialblöcke (12, 13) zu den an
schließbaren Rohrleitungen der Getränkespender (5, 6)
bzw. Getränkeaufbereitungseinheit (2) als
Flanschstutzen, Gewindeverschlußeinheiten ausgebildet
und/oder mit Schnellverschlußkupplungen versehen sind.
9. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Materialblock (12) paßgerecht von einem
weitgehend mulden- oder wannenförmigen Isolationskörper
(31) umgeben ist.
10. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den beiden Materialblöcken (12, 13) Isolati
onszwischenlagen (32) als feste und/oder elastische Teile
und/oder Pasten auf- und zwischengeordnet sind, die zu
züglich zu Abstandhaltern innerhalb der Peltier-Element-
Anordnung (3) auch als unterstützende Abstandhalter für
die Peltier-Elemente (23, 24, 25, 26, 43 bis 48) dienen.
11. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Materialblock (13) aus einem weitgehend
quaderförmigen Grundkörper (36) und aus daran angeformten
Verrippungen, insbesondere Kühlrippen (14) besteht, die
am Grundkörper (36) angeformt abstehen und frei enden,
wobei auf einigen Kühlrippen (14) mindestens ein Lüfter
(33, 20) angebracht ist, der Luft (34) ansaugt und gegen
die Verrippungen (14) strömt, so daß ein seitlich gerich
teter Luftaustritt (35) die Abwärme aus dem Bereich der
Wärmetauschereinrichtung (4) transportiert.
12. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Ausgängen (29, 30) der Leitungen (15, 16) in den
Materialblöcken (12) mindestens ein Thermosensor (18),
insbesondere ein Temperaturschalter eingebracht zugeord
net ist.
13. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein Temperatursensor vorzugsweise mittig
unterseitig des ersten Materialblocks (12) angebracht
ist.
14. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerungs- oder Regelungsanlage (19, 69, 70,71)
eine auf mindestens einen Thermosensor, insbesondere ei
nen Temperaturschalter (18) gestützte thermostatische
Regelungsanlage vorzugsweise zur Zu- und Abschaltung so
wie zur Einstellung der Leistungsaufnahme der Peltier-
Element-Anordnung (3) ist und/oder Drehzahländerungen
mindestens eines Lüfters (20, 33) veranlaßt.
15. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wärmetauschereinrichtung (4) als ganzheitlicher
auswechselbarer Modul für verschiedene Getränke (49, 50),
vorzugsweise von Bier, Limonade, Fruchtsäften und/oder
Trinkwasser od. dgl. ausgebildet ist.
16. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Peltier-Elemente (23 bis 26, 43 bis 48) der Anord
nung (3) in gerader Anzahl vorhanden sind und in einer
Ebene rechteckartig zwischen den Materialblöcken (12, 13)
angeordnet sind.
17. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stromversorgungseinheit für die Peltier-Element-
Anordnung (3) eine regelbare Spannungsquelle enthält.
18. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stromversorgungseinheit (64) für die Peltier-
Element-Anordnung (3) und der Steuerungs- und Regelungs
anlage (19, 69, 70, 71) derart ausgebildet ist, daß deren
Energieversorgung wahlweise mit einer transformierten
Niedergleichspannung aus Netzstrom (netzkabelverbunden),
mit Gleichspannung aus Batterien (ohne Netzkabel)
und/oder aus Solarzellen (ohne Netzkabel) durchführbar ist.
19. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrischen Versorgungs-/Signalleitungen
(57, 58, 59) der Peltier-Elemente (23 bis 26, 43 bis 48) und
des Temperatursensors (18) stirnseitig aus dem von der
Peltier-Element-Anordnung (3) gebildeten Zwischenraum
zwischen den beiden Materialblöcken (12, 13) herausgeführt
sind und zur jeweilig zugehörigen Regelungsanlage, insbe
sondere zur thermostatischen Regelungsanlage
(19, 69, 70, 71) führen.
20. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die stromversorgten Regelungseinrichtungen
(19, 69, 70, 71) im wesentlichen mindestens einen Thermosta
ten (63, 66, 68) mit mindestens einem zugehörigen Tempera
tursensor (18, 18/67) enthalten.
21. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Peltier-Element-Anordnung (3) jeweils zusammenge
schaltete Gruppen, insbesondere Paare von Peltier-
Elementen (23-24, 25-26, 48-43, 44-45 und 46-47) aufweist,
die in paralleler Schaltung mit einer Gleichspannung von
vorzugsweise 24 Volt versorgt sind.
22. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Stromversorgungseinheit (64) auf Netzstrom
basis der Temperaturschalter (18) sowohl im primären
Strompfad der Stromversorgungseinheit (64) als im sekun
dären Strompfad der elektrischen Versorgungs-/Signallei
tungen der Peltier-Element-Anodnung (3) einschaltbar ist.
23. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Einstellung eines breiten vorgegebenen Bereichs
von niedrigen Temperaturen eine mehrstufige, stromver
sorgte, thermostatische Regelungseinrichtung (69) ein
setzbar ist, wobei die Peltier-Element-Anordnung (3) in
mindestens zwei Stufen an Peltier-Element-Paaren
(23-24, 25-26) und (48-43, 44-45, 46-47) unterteilt ist und
bei den jeweiligen eingestellten Temperaturen (T1, T2) vom
Thermostat (66) die Zu- oder Abschaltung der Stufen
erfolgt.
24. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Wechseln der Betriebszustände - Kühlen zu Heizen/
Heizen zu Kühlen - in den primären Strompfad der Strom
versorgungseinheit (64) ein schaltkreisgebundener Mehr
punktregler, insbesondere ein Dreipunktregler (62) einge
schaltet ist, der zur schältgebenden Realisierung eines
Heiz- und Kühlbetriebes im ersten Materialblock (12) mit
stufenlosem Temperaturverlauf etwa zwischen 0°C bis 80°C
vorgesehen ist, wobei der Dreipunktregler (62) seine Signa
le von einem dem ersten Materialblock (12) zugeordneten
Widerstandstemperatursensor (18/67) erhält.
25. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Dreipunktregler (62) mit einer Schütz-
/Relaisschaltung (61) in Verbindung steht, der je nach
Signalen des Widerstandstemperatursensors (18/67) die
Schütz-/Relaisschaltung (61) veranlaßt, den sekundären
Strompfad mit der Peltier-Element-Anordnung (3) entweder
auf die Betriebsweise "Kühlen" oder auf die Betriebsweise
"Heizen" umzuschalten.
26. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umschaltung zum Wechseln der Betriebszustände -
Kühlen zu Heizen und Heizen zu Kühlen - extern durchführ
bar ist, wobei an den Thermostat (68) eine Schütz-
/Relaisschaltung (65) angeschlossen ist, die je nach vor
gegebenen Temperaturen, insbesondere einer Kühltemperatur
oder insbesondere einer Heiztemperatur die Kontakte der
Schütz-/Relaisschaltung (65) und somit den sekundären
Strompfad mit der Peltier-Element-Anordnung (3) öffnet
oder schließt.
27. Ausschankanlage nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß als gut die Wärme leitendes Material für die Mate
rialblöcke (12, 13) im wesentlichen Aluminium und/oder
Aluminium-Metall-Legierungen mit einer Wärmeleitzahl von
etwa 140 W/mK einsetzbar ist, so daß Materialien mit ei
ner Wärmeleitzahl von größer als 140 W/mK einsatzfähig
sind.
28. Wärmetauschereinrichtung nach mindestens einem der vor
hergehenden Ansprüche 1 bis 27 und mit einer Stromversor
gungseinheit versehen, die zumindest eine regelbare Span
nungsquelle enthält,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Materialblöcke (12, 13) aus Keramikmaterial
bestehen und die Vielzahl von thermoelektrischen PN-
Paaren, insbesondere Wismut/Tellur-PN-Paaren, die ther
misch parallel und elektronisch in Serie an eine regelba
re Spannungsquelle geschaltet sind, mit ihren einerseiti
gen PN-Lötstellen hochtechnologisch an das Keramikmate
rial des ersten Materialblocks (12) angebunden und mit
den anderseitigen, gegenüberliegenden PN-Lötstellen
nach Einbringen entsprechender Abstandhalter hochtechno
logisch an das Keramikmaterial des zweiten Materialblocks
(13) verbindungsherstellend aufgebracht sind.
29. Wärmetauschereinrichtung nach Anspruch 28,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens einer der Materialblöcke (12, 13) aus glei
chem Keramikmaterial wie die Keramikplatten der Peltier-
Elemente (23 bis 26, 43 bis 48) ausgebildet sind.
30. Wärmetauschereinrichtung nach Anspruch 28,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Blockmaterial Keramikmaterialien mit einer Wärme
leitzahl von größer als 140 W/mK vorgesehen sind, wobei
insbesondere Karbonkeramikmaterial mit einer darüberhin
ausgehenden Wärmeleitzahl (etwa 160 W/mK) einsetzbar ist.
31. Wärmetauschereinrichtung nach mindestens einem der vor
hergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß an den Materialblöcken (12, 13) Halterungselemente und
zugleich Abstandshalter vorgesehen sind, die im wesentli
chen gleich der Abstände der PN-Paare sind, wobei die
Enden der PN-Paare mit den jeweiligen Oberflächen der
Materialblöcke (12, 13) in Verbindung stehen und ein unun
terbrochener Temperaturaustausch bzw. Wärmeübergang vor
handen ist.
32. Wärmetauschereinrichtung nach mindestens einem der vor
hergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitungen (15, 16) in den Materialblöcken (12, 13)
wahlweise sowohl Rohrleitungen (15, 16) als auch Leitungen
sind, die rohrförmige flüssigkeitsleitende Aussparungen
bzw. Durchgänge darstellen, die ähnlich wie die Rohrlei
tungen (15, 16) verlaufend ausgebildet sind, wobei die
Rohrleitungen (15, 16) vorzugsweise aus blockgleicher Ke
ramik und/oder Kunststoff besteht.
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