DE202024100624U1 - Mixing device - Google Patents

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Abstract

Eine Vorrichtung (100), welche umfasst:
einen Karbonatortank (1), welcher umfasst:
einen ersten, an einer Oberseite (14) des Karbonatortanks (1) angeordneten Einlass (11) zum Einleiten eines Kohlendioxidgases in den Karbonatortank (1);
einen zweiten, an der Oberseite (14) des Karbonatortanks (1) angeordneten Einlass (12) zum Einleiten einer Flüssigkeit in den Karbonatortank (1); und
mindestens einen an einer Unterseite (15) des Karbonatortanks (1) angeordneten Auslass (13) zum Entnehmen der mit Kohlendioxidgas vermischten Flüssigkeit aus dem Karbonatortank (1); und
ein elektromagnetisches Ventil (32), welches in einer ersten Leitung (30), die den ersten Einlass (11) mit einer Kohlendioxidquelle (31) verbindet, angeordnet ist,
wobei der Karbonatortank (1) ein Gehäuse sowie einen an der Oberseite (14) des Karbonatortanks (1) angeordneten Deckel (3) umfasst, der dazu ausgebildet ist, das Gehäuse zu verschließen, wobei der Deckel (3) vom Gehäuse abnehmbar ist.

Figure DE202024100624U1_0000
A device (100) comprising:
a carbonator tank (1) comprising:
a first inlet (11) arranged on a top side (14) of the carbonator tank (1) for introducing a carbon dioxide gas into the carbonator tank (1);
a second inlet (12) arranged on the top (14) of the carbonator tank (1) for introducing a liquid into the carbonator tank (1); and
at least one outlet (13) arranged on a bottom side (15) of the carbonator tank (1) for removing the liquid mixed with carbon dioxide gas from the carbonator tank (1); and
an electromagnetic valve (32) arranged in a first line (30) connecting the first inlet (11) to a carbon dioxide source (31),
wherein the carbonator tank (1) comprises a housing and a lid (3) arranged on the top (14) of the carbonator tank (1), which is designed to close the housing, wherein the lid (3) is removable from the housing.
Figure DE202024100624U1_0000

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Beschreibung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen einer Flüssigkeit mit Kohlendioxidgas (Kohlensäure), insbesondere für einen Getränke-Automat.The present description relates to a device for mixing a liquid with carbon dioxide gas (carbonic acid), in particular for a drinks machine.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Zur Herstellung von sprudelnden (sparkling) Getränken, wie Sprudelwasser oder Soda-Getränke, welche an einem Getränke-Automat entnommen werden können, werden sogenannte Karbonatoren eingesetzt, welche Wasser, Fruchtsaft oder andere Flüssigkeiten mit Kohlendioxidgas anreichern, um das gewünschte sprudelnde Getränken frisch zu erzeugen.To produce sparkling drinks, such as sparkling water or soda drinks, which can be dispensed from a drinks machine, so-called carbonators are used, which enrich water, fruit juice or other liquids with carbon dioxide gas in order to freshly produce the desired sparkling drink.

Es sind zwei Hauptsysteme zur Mischung von Kohlendioxid (CO2) und Flüssigkeit bekannt: das Kesselsystem und das Inline-System. Bei Kesselsystemen werden das Kohlendioxidgas und die Flüssigkeit in einen kesselförmigen Tank eingespeist und dort miteinander vermischt. Zur Überwachung des Flüssigkeitsfüllstands im Tank werden Füllstandsensoren eingesetzt. Somit kann eine gleichbleibende Anreicherung des Wassers bzw. des Safts mit CO2 gewährleistet werden. Es wird aber bei solchen Kessel-Systemen als problematisch empfunden, dass sie besonders schwer zu reinigen sind.There are two main systems for mixing carbon dioxide (CO 2 ) and liquid: the boiler system and the inline system. In boiler systems, the carbon dioxide gas and the liquid are fed into a boiler-shaped tank and mixed there. Level sensors are used to monitor the liquid level in the tank. This ensures that the water or juice is consistently enriched with CO 2. However, one problem with such boiler systems is that they are particularly difficult to clean.

Bei sogenannten Inline-Systemen ist der Zulauf für das Wasser gegenüber dem Ablauf für das fertige Getränk angeordnet, so dass die mit CO2 angereicherte Flüssigkeit durchlaufend entnommen werden kann. Die CO2-Anreicherung kann somit bedarfsgesteuert gestartet werden und das Soda-Wasser kann immer frisch vorbereitet werden. Außerdem sind solche Systeme einfach zu reinigen, da auch Reinigungsmittel durchlaufen kann, und ein Restbestand von Reinigungsmittels im Tank vermieden wird.In so-called inline systems, the water inlet is positioned opposite the outlet for the finished drink, so that the liquid enriched with CO2 can be continuously removed. The CO2 enrichment can therefore be started as needed and the soda water can always be freshly prepared. In addition, such systems are easy to clean, as cleaning agents can also run through, thus avoiding any residual cleaning agents in the tank.

Es besteht daher den Bedarf für eine Vorrichtung zum Mischen einer Flüssigkeit mit Kohlendioxidgas, welche einfach zu steuern und zu reinigen ist und gleichzeitig eine gleichbleibende Anreicherung der Flüssigkeit mit Kohlendioxid gewährleisten kann.There is therefore a need for a device for mixing a liquid with carbon dioxide gas which is easy to control and clean and at the same time can ensure a consistent enrichment of the liquid with carbon dioxide.

Die Erfinder haben es sich zur Aufgabe gemacht, eine Vorrichtung zum Mischen einer Flüssigkeit mit Kohlendioxidgas zu entwickeln, welche die Vorteile eines Kessel-Systems und eines Inline-Systems kombinieren kann, und welche insbesondere eine homogene sprudelnde Flüssigkeit bedarfsgesteuert erzeugen kann.The inventors have set themselves the task of developing a device for mixing a liquid with carbon dioxide gas, which can combine the advantages of a boiler system and an inline system and which, in particular, can produce a homogeneous bubbling liquid on demand.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Die oben genannten Aufgaben werden durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Verschiedene Ausführungsbeispiele und Weiterentwicklungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The above objects are achieved by a device according to claim 1. Various embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.

Es wird eine Vorrichtung beschrieben, welche umfasst: einen Karbonatortank und ein elektromagnetisches Ventil. Der Karbonatortank umfasst einen ersten, an einer Oberseite des Karbonatortanks angeordneten Einlass zum Einleiten des Kohlendioxidgases in den Karbonatortank; einen zweiten, an der Oberseite des Karbonatortanks angeordneten Einlass zum Einleiten der Flüssigkeit in den Karbonatortank; und mindestens einen an einer Unterseite des Karbonatortanks angeordneten Auslass zum Entnehmen der mit Kohlendioxidgas vermischten Flüssigkeit aus dem Karbonatortank. Das elektromagnetische Ventil ist in einer ersten Leitung, die den ersten Einlass mit einer Kohlendioxidquelle verbindet, angeordnet. Der Karbonatortank umfasst ein Gehäuse sowie einen an der Oberseite des Karbonatortanks angeordneten Deckel, der dazu ausgebildet ist, das Gehäuse zu verschließen, wobei der Deckel vom Gehäuse abnehmbar ist.A device is described which comprises: a carbonator tank and an electromagnetic valve. The carbonator tank comprises a first inlet arranged on a top of the carbonator tank for introducing the carbon dioxide gas into the carbonator tank; a second inlet arranged on the top of the carbonator tank for introducing the liquid into the carbonator tank; and at least one outlet arranged on a bottom of the carbonator tank for removing the liquid mixed with carbon dioxide gas from the carbonator tank. The electromagnetic valve is arranged in a first line which connects the first inlet to a carbon dioxide source. The carbonator tank comprises a housing and a lid arranged on the top of the carbonator tank, which lid is designed to close the housing, wherein the lid is removable from the housing.

KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE ILLUSTRATIONS

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von den in den Abbildungen dargestellten Beispielen näher erläutert. Die Darstellungen sind nicht zwangsläufig maßstabsgetreu und die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf die dargestellten Aspekte. Vielmehr wird Wert darauf gelegt, die der Erfindung zugrunde liegenden Prinzipien darzustellen. Zu den Abbildungen:

  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Karbonatortanks der Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 1.
  • 3 zeigt eine perspektivische Darstellung des Karbonatortanks der 2.
The invention is explained in more detail below using the examples shown in the figures. The illustrations are not necessarily to scale and the invention is not limited to the aspects shown. Rather, emphasis is placed on presenting the principles underlying the invention. About the figures:
  • 1 shows a schematic representation of a device according to an embodiment.
  • 2 shows a cross-sectional view of a carbonator tank of the device according to the embodiment of 1 .
  • 3 shows a perspective view of the carbonator tank of the 2 .

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 100 umfasst einen Karbonatortank 1 mit einem ersten Einlass 11 zum Einleiten eines Kohlendioxidgases in den Karbonatortank und einem zweiten Einlass 12 zum Einleiten einer Flüssigkeit in den Karbonatortank, sowie mit einem Auslass 13 zum Entnehmen der mit Kohlendioxidgas vermischten Flüssigkeit 20 (des sprudelnden Getränks) aus dem Karbonatortank. Die Flüssigkeit kann Wasser oder ein Fruchtsaft sein. Der Karbonatortank ist beispielsweise als ein Zylinder oder ein Rohr ausgebildet, kann aber andere Formen aufweisen. Der erste Einlass 11 und der zweite Einlass 12 sind an einer Oberseite 14 des Karbonators angeordnet, während der Auslass 13 an einer Unterseite 13 des Karbonatortanks 14 angeordnet ist (die Unterseite 13 befindet sich der der Oberseite 14 gegenüberliegende Seite des Karbonators 1). Somit kann die Flüssigkeit von oben nach unten fließen und wird unten entnommen. Dies ermöglicht auch eine einfache chemische Reinigung des Karbonators, so dass Restbestände eines Reinigungsmittels im Karbonator vermieden werden können.The 1 shows a schematic representation of a device according to an embodiment. The device 100 comprises a carbonator tank 1 with a first inlet 11 for introducing a carbon dioxide gas into the carbonator tank and a second inlet 12 for introducing a liquid into the carbonator tank, as well as with an outlet 13 for removing the liquid 20 (the sparkling drink) mixed with carbon dioxide gas from the carbonator tank. The liquid can be water or a fruit juice. The carbonator tank is designed, for example, as a cylinder or a pipe, but may have other shapes. The first inlet 11 and the second inlet 12 are arranged on a top 14 of the carbonator, while the outlet 13 is arranged on a bottom 13 of the carbonator tank 14 (the bottom 13 is on the side of the carbonator 1 opposite the top 14). The liquid can thus flow from top to bottom and is removed from the bottom. This also enables easy chemical cleaning of the carbonator, so that residues of a cleaning agent in the carbonator can be avoided.

Der Auslass 13 ist mit einer Ausgangsleitung 2 verbunden, welche im Inneren eines Getränke-Automaten angeordnet ist, so dass bei entsprechender Betätigung des Getränke-Automaten die sprudelnde Flüssigkeit erzeugt und durch die Leitung 2 bis zu einem Glas 9 geleitet werden kann. Die Ausgangsleitung 2 kann ein nicht näher dargestelltes Ventil aufweisen, welches normal geschlossen ist und beim Entnehmen der sprudelnden Flüssigkeit geöffnet wird. Im dargestellten Beispiel ist der Auslass 13 an der Mitte der Unterseite 13 angeordnet. Ähnlich wie bei Inline-Systemen ist also der Ausgang für das Sodawasser gegenüber dem Eingang für die Flüssigkeit angeordnet. Da die Flüssigkeit durchlaufend in dem Karbonator fließt und am Ausgang des Karbonators entnommen werden kann, sind keine Sodawasser-Reserven nötig. Somit kann der Tank besonders schmal und kompakt ausgebildet sein. Die Darstellung in 1 ist nicht maßstabsgetreu.The outlet 13 is connected to an output line 2, which is arranged inside a drinks machine, so that when the drinks machine is operated accordingly, the sparkling liquid is produced and can be fed through the line 2 to a glass 9. The output line 2 can have a valve (not shown in detail), which is normally closed and is opened when the sparkling liquid is removed. In the example shown, the outlet 13 is arranged in the middle of the bottom 13. Similar to inline systems, the outlet for the soda water is arranged opposite the inlet for the liquid. Since the liquid flows continuously in the carbonator and can be removed at the outlet of the carbonator, no soda water reserves are necessary. The tank can therefore be designed to be particularly narrow and compact. The illustration in 1 is not to scale.

Die Vorrichtung umfasst außerdem eine Gas-Quelle 31, welche dazu ausgebildet ist, das Kohlendioxidgas unter einem vorbestimmten Druck, der typischerweise 3 bis 7 bar beträgt, zu erzeugen. Eine erste Leitung 30 verbindet die Gas-Quelle 31 mit dem ersten Einlass 11. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Gas-Quelle 31 mit einer Steuerung 50 verbunden sein, welche unter anderem dazu ausgebildet, einen Druck der Gas-Quelle 50 einzustellen. Diese Einstellung kann manuell durch Betätigung einer oder mehrerer Tasten am Getränke-Automat oder automatisch erfolgen.The device also comprises a gas source 31, which is designed to generate the carbon dioxide gas under a predetermined pressure, which is typically 3 to 7 bar. A first line 30 connects the gas source 31 to the first inlet 11. According to one embodiment, the gas source 31 can be connected to a controller 50, which is designed, among other things, to adjust a pressure of the gas source 50. This adjustment can be made manually by pressing one or more buttons on the drinks machine or automatically.

In der ersten Leitung 30 ist ein elektromechanisches Ventil 32 zwischen der Gas-Quelle 31 und dem ersten Einlass 11 angeordnet. Beispielsweise ist das Ventil 32 als ein Magnetventil ausgebildet. Das Ventil 32 ist dazu ausgebildet, einen Durchfluss des in den Karbonatortank 1 fließenden Kohlendioxidgases zu unterbrechen und freizugeben. Das Ventil 32 ist normal geschlossen und wird nur bei Bedarf geöffnet, beispielweise wenn ein Nutzer für die Zubereitung eines Getränks kohlensäurehaltige Flüssigkeit aus dem Karbonator entnehmen möchte, beispielsweise um sein Glas an einem mit der Vorrichtung 100 verbundenen Getränke-Automat aufzufüllen. Im dargestellten Beispiel ist das Ventil 32 mit der Steuerung 50 verbunden. Die Steuerung 50 ist dazu ausgebildet, das Ventil 32 zu anzusteuern, insbesondere um es zu öffnen und zu schließen.An electromechanical valve 32 is arranged in the first line 30 between the gas source 31 and the first inlet 11. For example, the valve 32 is designed as a solenoid valve. The valve 32 is designed to interrupt and release a flow of the carbon dioxide gas flowing into the carbonator tank 1. The valve 32 is normally closed and is only opened when required, for example when a user wants to take carbonated liquid from the carbonator to prepare a drink, for example to fill his glass at a drinks machine connected to the device 100. In the example shown, the valve 32 is connected to the controller 50. The controller 50 is designed to control the valve 32, in particular to open and close it.

Wenn der Nutzer eine mit Kohlendioxid angereicherte Flüssigkeit dem Automat entnehmen möchte, kann er eine entsprechende Taste an einer Schnittstelle des Automaten drücken, welche mit der Steuerung 50 verbunden ist. Beispielsweise kann die Steuerung derart ausgelegt sein, dass das Ventil 32 geöffnet wird, solange die Taste gedrückt wird. Alternativ kann das Ventil 32 bei Betätigung der Taste für eine vorbestimmte Zeit geöffnet werden.If the user wants to take a liquid enriched with carbon dioxide from the machine, he can press a corresponding button on an interface of the machine, which is connected to the control 50. For example, the control can be designed such that the valve 32 is opened as long as the button is pressed. Alternatively, the valve 32 can be opened for a predetermined time when the button is pressed.

Da Kohlendioxid nur bei Bedarf in den Karbonatortank fließt, ist der Druck im Karbonator lediglich während der Sodawasserentnahme erhöht. Der Karbonatortank bleibt sonst (über-) drucklos, so dass keine Gefahr besteht, dass CO2 in die Umgebung entweicht. Somit wird die allgemeine Sicherheit der Vorrichtung 100 erhöht. Außerdem kann selbst nach einer längeren Pause, zum Beispiel übernachts, eine ruhige, kontinuierliche Abgabe von mit CO2 bereicherter Flüssigkeit gewährleistet werden, und der übliche Gas-Überdruck-Schwall bei Erstverwendung des Automaten am Morgen kann vermieden werden.Since carbon dioxide only flows into the carbonator tank when required, the pressure in the carbonator is only increased during the extraction of soda water. The carbonator tank otherwise remains depressurized, so that there is no danger of CO 2 escaping into the environment. This increases the general safety of the device 100. In addition, even after a longer break, for example overnight, a smooth, continuous dispensing of liquid enriched with CO 2 can be ensured, and the usual surge of gas overpressure when the machine is used for the first time in the morning can be avoided.

Im dargestellten Beispiel umfasst die Vorrichtung zur verbesserten Sicherheit auch ein Überdruckventil 33, welches dazu ausgebildet, zu öffnen, wenn ein Gasdruck einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Da der Karbonator meistens drucklos ist, braucht das Überdruckventil nicht direkt am Karbonatortank integriert zu sein, und kann in der ersten Leitung 30 zwischen Gas-Quelle 31 und erstem Einlass 11 angeordnet sein. Das Überdruckventil 33 kann somit von außen zugänglich sein, was eine einfache Montage sowie eine erleichterte Wartung ermöglicht.In the example shown, the device also comprises a pressure relief valve 33 for improved safety, which is designed to open when a gas pressure exceeds a predetermined threshold value. Since the carbonator is mostly pressureless, the pressure relief valve does not need to be integrated directly into the carbonator tank and can be arranged in the first line 30 between the gas source 31 and the first inlet 11. The pressure relief valve 33 can thus be accessible from the outside, which enables simple assembly and easier maintenance.

Die Vorrichtung umfasst außerdem eine Pumpe 41, welche dazu ausgebildet ist, die Flüssigkeit unter einem gewissen Druck in den Karbonator 1 zu befördern. Die zweite Leitung 40 verbindet die Druckseite der Pumpe 41 mit dem zweiten Einlass 12. In einem Ausführungsbeispiel wird die Pumpe 41 durch die Steuerung 50 gesteuert, wobei die Steuerung einen Pumpendruck einstellen kann und die Pumpe 41 ein- und auszuschalten kann. Die Steuerung 50 kann dazu ausgebildet sein, die Pumpe 41 nur einzuschalten, wenn die Entnahme von Sodawasser angefordert wird. Die Flüssigkeit kann dann durch die Leitung 40 und den zweiten Einlass 12 in den Karbonator 1 hinein fließen.The device also comprises a pump 41, which is designed to convey the liquid under a certain pressure into the carbonator 1. The second line 40 connects the pressure side of the pump 41 to the second inlet 12. In one embodiment, the pump 41 is controlled by the controller 50, wherein the controller can set a pump pressure and can switch the pump 41 on and off. The controller 50 can be designed to switch the pump 41 on only when the extraction of soda water is requested. The liquid can then flow through the line 40 and the second inlet 12 into the carbonator 1.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung 100 eine Düse 8, welche im Karbonatortank, am Ende der zweiten Leitung 40 im Karbonatortank angeordnet ist (z.B. am Einlass 12). Die Düse 8 ist dazu ausgebildet, die aus der zweiten Leitung 40 kommende Flüssigkeit zu zerstäuben und feine Flüssigkeitströpfchen in den Karbonatortank 1 zu erzeugen. Feine und gleichmäßige Flüssigkeitströpfchen ergeben eine besonders große Oberfläche und fördern somit die Anreicherung mit Kohlendioxid. Somit kann eine besonders gute und längere Bindung der Tröpfchen mit CO2 erreicht werden. Solche Tröpfchen haben außerdem den Vorteil, dass sie im Glas weniger zerplatzen und Schaumbildung, beispielsweise bei gespritzten Fruchtsäften, vermeiden. Da die Mischung der Flüssigkeit mit Kohlendioxid im Durchfluss erfolgt, ist auch die Anreicherung der Flüssigkeitströpfchen mit CO2 besonders schnell. Die Düse 8 kann als Vollkegeldüse ausgebildet sein, wobei der Sprühwinkel 90 Grad betragen kann. Somit kann eine sehr homogene Verteilung der Tröpfchen im Karbonatortank erreicht werden. Beispielsweise hat die Düse 8 einen Durchfluss von etwa 2,5 L/min.According to one embodiment, the device 100 comprises a nozzle 8, which is arranged in the carbonator tank, at the end of the second line 40 in the carbonator tank (eg at the inlet 12). The nozzle 8 is designed to direct the gas from the second line tung 40 and to produce fine liquid droplets in the carbonator tank 1. Fine and uniform liquid droplets result in a particularly large surface area and thus promote enrichment with carbon dioxide. In this way, a particularly good and longer binding of the droplets with CO 2 can be achieved. Such droplets also have the advantage that they burst less in the glass and prevent foam formation, for example in sprayed fruit juices. Since the liquid is mixed with carbon dioxide in the flow, the enrichment of the liquid droplets with CO 2 is also particularly rapid. The nozzle 8 can be designed as a full cone nozzle, whereby the spray angle can be 90 degrees. In this way, a very homogeneous distribution of the droplets in the carbonator tank can be achieved. For example, the nozzle 8 has a flow rate of around 2.5 L/min.

Wenn der Nutzer ein kohlensäurehaltiges Getränk entnehmen möchte, drückt er beispielweise eine entsprechende Taste an der Benutzerschnittstelle des Getränke-Automaten. Diese Taste kontrolliert die Aktivität der Steuerung 50. Als Folge darauf öffnet die Steuerung 50 das Ventil 32 und schaltet die Pumpe 41 ein. Es fließt dann das Kohlendioxidgas durch die erste Leitung 30 und die Flüssigkeit (z.B. Wasser, Saft, etc.) durch die zweite Leitung 40. Das CO2-Gas gelangt durch den ersten Einlass 11 in den Karbonatortank, während die Flüssigkeit durch den zweiten Einlass 12 und die Einspritzdüse 8 in den Karbonatortank gesprüht wird. Im Karbonatortank mischen sich die Flüssigkeits-Tröpfchen, welche besonders fein sind um sich gut mit dem Gas mischen zu können, mit dem Kohlendioxidgas und ergeben eine sprudelnde (kohlensäurehaltige) Flüssigkeit, welche durch den Auslass 13 in die dritte Leitung 2 fließen kann und vom Nutzer im Glas 9 entnommen werden kann.If the user wants to dispense a carbonated drink, he or she presses, for example, a corresponding button on the user interface of the drinks machine. This button controls the activity of the controller 50. As a result, the controller 50 opens the valve 32 and switches on the pump 41. The carbon dioxide gas then flows through the first line 30 and the liquid (e.g. water, juice, etc.) through the second line 40. The CO 2 gas enters the carbonator tank through the first inlet 11, while the liquid is sprayed into the carbonator tank through the second inlet 12 and the injection nozzle 8. In the carbonator tank, the liquid droplets, which are particularly fine in order to mix well with the gas, mix with the carbon dioxide gas and produce a fizzy (carbonated) liquid, which can flow through the outlet 13 into the third line 2 and be dispensed by the user in a glass 9.

Eine nähere Darstellung des Karbonatortanks ist in den 2 und 3 zu sehen. 2 zeigt eine Querschnittansicht des Karbonatortanks der 1, und 3 zeigt eine perspektivische Darstellung desselben.A more detailed description of the carbonator tank can be found in the 2 and 3 to see. 2 shows a cross-sectional view of the carbonator tank of the 1 , and 3 shows a perspective view of the same.

Der Karbonatortank 1 umfasst ein im Wesentlichen zylinderförmiges Gehäuse sowie einen an der Oberseite 14 des Tanks angeordneten Deckel 3, welcher vom Gehäuse abnehmbar ist. Somit ist der Karbonatortank 1 leicht zerlegbar. Wie der 2 zu entnehmen ist kann die Düse 8 derart angeordnet sein, dass sie gegenüber des an der Unterseite 15 des Karbonatortanks 1 befindlichen Auslasses 13 angeordnet ist.The carbonator tank 1 comprises a substantially cylindrical housing and a cover 3 arranged on the top 14 of the tank, which can be removed from the housing. The carbonator tank 1 can thus be easily dismantled. As the 2 As can be seen, the nozzle 8 can be arranged such that it is located opposite the outlet 13 located on the underside 15 of the carbonator tank 1.

Der Karbonatortank 1 kann außerdem einen oder mehrere Sensoren zur Überwachung des Füllstands im Tank aufweisen. Im dargestellten Beispiel umfasst der Karbonatortank zwei Füllstand-Sensoren 5 und 6, welche ins Innere des Tanks reichen und jeweils das Erreichen eines Füllstandpegels des Tanks detektieren können. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Füllstand-Sensoren 5 und 6 als kapazitive Sensoren ausgebildet. Andere Sensorarten wie Schwimmer oder Infrarotsensoren sind aber auch denkbar. Der erste Füllstand-Sensor 5 ist dazu ausgebildet, einen ersten Füllstandpegel des Fluides im Karbonatortank zu detektieren, und der zweite Füllstand-Sensor 6 ist dazu ausgebildet, einen zweiten Füllstandpegel (Maximal-Pegel) des Fluides im Karbonatortank 1 zu detektieren, welcher höher ist als der erste Füllstandspegel. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Sensoren 5 und 6 mit der Steuerung 50 verbunden und senden beim Erreichen des ersten bzw. des zweiten Füllstand-Pegels eine entsprechende Meldung an die Steuerung 50. Die Steuerung 50 kann dann die Ventile und die Pumpen der Vorrichtung 100 dementsprechend steuern und, zum Beispiel, mehr Flüssigkeit oder mehr Gas in den Tank fließen lassen oder einen Druck des Gases oder der Flüssigkeit einstellen. Somit kann erreicht werden, dass die CO2-Anreicherung der Flüssigkeit immer gleich bleibt, selbst wenn der CO2-Gasdruck falsch eingestellt wurde.The carbonator tank 1 can also have one or more sensors for monitoring the fill level in the tank. In the example shown, the carbonator tank comprises two fill level sensors 5 and 6, which reach into the interior of the tank and can each detect when a fill level of the tank is reached. According to one embodiment, the fill level sensors 5 and 6 are designed as capacitive sensors. Other types of sensors such as floats or infrared sensors are also conceivable. The first fill level sensor 5 is designed to detect a first fill level of the fluid in the carbonator tank, and the second fill level sensor 6 is designed to detect a second fill level (maximum level) of the fluid in the carbonator tank 1, which is higher than the first fill level. According to one embodiment, the sensors 5 and 6 are connected to the controller 50 and send a corresponding message to the controller 50 when the first or second fill level is reached. The controller 50 can then control the valves and pumps of the device 100 accordingly and, for example, allow more liquid or more gas to flow into the tank or set a pressure of the gas or liquid. It can thus be achieved that the CO 2 enrichment of the liquid always remains the same, even if the CO 2 gas pressure has been set incorrectly.

In einem Ausführungsbeispiel, wenn der Füllstand im Karbonatortank 1 den ersten Füllstandpegel unterschreitet, nämlich wenn keiner der Füllstand-Sensoren 5 und 6 ein Signal an die Steuerung 50 sendet, wird bei Sodawasserentnahme der Karbonatortank ausgefüllt. Die Steuerung 50 öffnet dann das Gasventil 32 und steuert die Pumpe 41 an, so dass Wasser über die Düse 8 in den Karbonatortank 1 gelangt, bis dass der erste Füllstandpegel erreicht wird und der Füllstand-Sensor 5 ein entsprechendes Signal an die Steuerung 50 sendet. Wasser wird dann für eine vorbestimmte Zeit weiter in den Karbonatortank 1 eingeführt. Diese Zeit kann etwa 4 Sekunden betragen und beruht auf Kalibrierungstests des Karbonators 1 für eine optimale CO2-Anreicherung. Der zweite Füllstand-Sensor 6 dient als Sicherheitssensor. Je näher der Füllstand am Sensor 6 ist, desto schlechter wird die CO2-Anreicherung der Flüssigkeit. Wenn der Füllstand den zweiten Füllstandpegel überschreitet und der zweite Füllstand-Sensor 6 ein entsprechendes Signal an die Steuerung 50 sendet, schließt die Steuerung 50 das Gasventil 32 und schaltet die Pumpe 41 aus, bis der zweite Füllstandpegel unterschritten wird und der zweite Füllstand-Sensor 5 kein Signal mehr an die Steuerung 50 sendet. Sinkt der Füllstand bei Sodawasserentnahme wieder unter dem ersten Füllstandpegel des ersten Füllstand-Sensors 5, startet der oben beschriebene Füllvorgang erneut.In one embodiment, when the fill level in the carbonator tank 1 falls below the first fill level, namely when none of the fill level sensors 5 and 6 sends a signal to the controller 50, the carbonator tank is filled when soda water is withdrawn. The controller 50 then opens the gas valve 32 and controls the pump 41 so that water enters the carbonator tank 1 via the nozzle 8 until the first fill level is reached and the fill level sensor 5 sends a corresponding signal to the controller 50. Water is then further introduced into the carbonator tank 1 for a predetermined time. This time can be around 4 seconds and is based on calibration tests of the carbonator 1 for optimal CO 2 enrichment. The second fill level sensor 6 serves as a safety sensor. The closer the fill level is to the sensor 6, the poorer the CO 2 enrichment of the liquid becomes. If the fill level exceeds the second fill level and the second fill level sensor 6 sends a corresponding signal to the controller 50, the controller 50 closes the gas valve 32 and switches off the pump 41 until the second fill level is undershot and the second fill level sensor 5 no longer sends a signal to the controller 50. If the fill level falls below the first fill level of the first fill level sensor 5 again when soda water is drawn off, the filling process described above starts again.

Im dargestellten Beispiel ist der Deckel 3 als eine Schraubkappe, welche die Form einer Überwurfmutter aufweist, ausgebildet. Der Deckel 3 kann auf das Gehäuse aufgeschraubt und fixiert werden, sodass der Tank auf einfacher Weise geöffnet und verschlossen werden kann. Eine nicht näher dargestellte Dichtung ist an einer Unterseite des Deckels 3 angeordnet und sorgt in der geschlossenen Stellung des Karbonatortanks 1 für eine ausreichende Dichtung zwischen dem Gehäuse und dem Deckel 3 des Karbonatortanks. Somit kann der Karbonatortank auf einfacher Weise montiert werden. Insbesondere kann der Deckel 3 einfach ausgetauscht werden und der Karbonatortank kann jederzeit geöffnet werden, um einen direkten Zugang zum Inneren des Karbonatortanks zu ermöglichen. Dadurch sind mechanische Reinigung oder Reparaturen an den Sensoren und an der Düse besonders leicht.In the example shown, the cover 3 is designed as a screw cap, which has the shape of a union nut. The cover 3 can be screwed onto the housing and fixed so that the tank can be opened and closed easily. A seal (not shown in detail) is arranged on the underside of the cover 3 and ensures a sufficient seal between the housing and the cover 3 of the carbonator tank when the carbonator tank 1 is in the closed position. The carbonator tank can thus be installed easily. In particular, the cover 3 can be easily replaced and the carbonator tank can be opened at any time to allow direct access to the interior of the carbonator tank. This makes mechanical cleaning or repairs to the sensors and the nozzle particularly easy.

Im Deckel 3 sind die Einlässe 11 und 12 angeordnet, und der Deckel 3 weist an den Einlässen 11 und 12 Anschlüsse 7 für die Leitungen 30 und 40 auf. Der Deckel umfasst außerdem zwei Anschlüsse 5a und 6a für entsprechende Füllstand-Sensoren 5 und 6. Da der Deckel 3 alle zur CO2-Anreicherung nötigen Komponenten umfasst, können diese Komponenten genau abgestimmt montiert werden.The inlets 11 and 12 are arranged in the cover 3, and the cover 3 has connections 7 for the lines 30 and 40 at the inlets 11 and 12. The cover also includes two connections 5a and 6a for corresponding level sensors 5 and 6. Since the cover 3 includes all the components required for CO 2 enrichment, these components can be mounted in a precisely coordinated manner.

Damit die Flüssigkeit beim Entnehmen am Getränke-Automat immer frisch ist, können Teile der Vorrichtung 100 (insbesondere der Karbonatortank) in eine Kühlung eingebaut werden. Durch ihre schmale und kompakte Konstruktion kann der Karbonatortank sowohl direkt in einen Aluminiumblock einer Trockenkühlung als auch in das Wasserbad einer Eisbankkühlung integriert werden. Beispielweise kann der Karbonatortank bei etwa 800°C in einen Aluminiumblock mit-vergossen werden. Ein Aluminium-Block bietet den Vorteil einer optimalen Kälteübertragung, welche zu einer verbesserten CO2 Anreicherung führt. Mit einer Eisbankkühlung können die inneren Komponenten, wie die Nebeldüse oder die Füllstandsensoren, zur CO2-Anreicherung erst später eingebaut werden, was die Montage besonders flexibel und einfach macht.To ensure that the liquid is always fresh when taken from the drinks machine, parts of the device 100 (in particular the carbonator tank) can be installed in a cooling system. Due to its narrow and compact design, the carbonator tank can be integrated directly into an aluminum block of a dry cooling system or into the water bath of an ice bank cooling system. For example, the carbonator tank can be cast into an aluminum block at around 800°C. An aluminum block offers the advantage of optimal cold transfer, which leads to improved CO 2 enrichment. With ice bank cooling, the internal components, such as the mist nozzle or the fill level sensors, for CO 2 enrichment can be installed later, which makes assembly particularly flexible and easy.

Die Vorrichtung 100 hat den Vorteil, dass das Wasser, bzw. der Saft, und das Kohlendioxidgas nur bei Bedarf gemischt werden, so dass die mit CO2 angereicherte Flüssigkeit immer frisch vorbereitet am Getränke-Automat entnommen werden kann. Da die Flüssigkeit, ähnlich wie bei Inline-Systemen, durchlaufend in den Tank fließt, kann das Soda-Wasser besonders schnell vorbereitet werden. Außerdem kann der Karbonatortank besonders einfach gereinigt werden und Restbestände von Reinigungsmittel im Tank können vermeiden werden. Die Überwachung durch die Füllstandsensoren ermöglicht auch eine gleichbleibende Anreicherung mit CO2. Alle zur CO2-Anreicherung nötigen Komponenten sind im Deckel eingebaut und können somit genau abgestimmt montiert werden, was die Gesamt-Montage der Misch-Vorrichtung besonders einfach macht. Da die Schraubkappe leicht abgenommen werden kann, ist es möglich, einen schnellen Zugang zum Inneren des Tanks zu haben, was eine (z.B. manuelle) mechanische Reinigung oder eine Reparatur der Sensoren einfach macht. Mit der Düse 8 können feine und gleichmäßige Flüssigkeits-Tröpfchen in den Tank gespritzt werden, was zu einer effizienten und schnellen Anreicherung der Flüssigkeit mit CO2 führt. Das in der Gasleitung 30 angeordnete Magnetventil ermöglicht eine bedarfsgesteuerte Vermischung der Flüssigkeit mit dem Gas, so dass der Tank drucklos bleibt, wenn keine Flüssigkeit entnommen wird. Dies führt zu einem besonders sicheren System und vermeidet insbesondere gefährlich CO2-Verlüste, die den umgebenden Raum verseuchen könnten. Außerdem kann beim Entnehmen de Flüssigkeit nach einer längeren Pause ein Gas-Überdruck-Schwall vermieden werden. Insgesamt besitzt die Misch-Vorrichtung gemäß der Anmeldung eine besonders kompakte Bauweise, welche einen direkten Einbau in ein Kühlsystem besonders leicht macht.The device 100 has the advantage that the water or juice and the carbon dioxide gas are only mixed when required, so that the liquid enriched with CO 2 can always be taken freshly prepared from the drinks machine. Since the liquid flows continuously into the tank, similar to inline systems, the soda water can be prepared particularly quickly. In addition, the carbonator tank is particularly easy to clean and residual cleaning agent in the tank can be avoided. Monitoring by the level sensors also enables consistent enrichment with CO 2. All components required for CO 2 enrichment are built into the lid and can therefore be installed in a precisely coordinated manner, which makes the overall assembly of the mixing device particularly simple. Since the screw cap can be easily removed, it is possible to have quick access to the interior of the tank, which makes mechanical (e.g. manual) cleaning or repair of the sensors easy. With the nozzle 8, fine and uniform liquid droplets can be sprayed into the tank, which leads to an efficient and rapid enrichment of the liquid with CO 2 . The solenoid valve arranged in the gas line 30 enables a demand-controlled mixing of the liquid with the gas, so that the tank remains pressureless when no liquid is withdrawn. This leads to a particularly safe system and in particular avoids dangerous CO 2 losses that could contaminate the surrounding space. In addition, a surge of gas overpressure can be avoided when the liquid is withdrawn after a longer break. Overall, the mixing device according to the application has a particularly compact design, which makes direct installation in a cooling system particularly easy.

Claims (13)

Eine Vorrichtung (100), welche umfasst: einen Karbonatortank (1), welcher umfasst: einen ersten, an einer Oberseite (14) des Karbonatortanks (1) angeordneten Einlass (11) zum Einleiten eines Kohlendioxidgases in den Karbonatortank (1); einen zweiten, an der Oberseite (14) des Karbonatortanks (1) angeordneten Einlass (12) zum Einleiten einer Flüssigkeit in den Karbonatortank (1); und mindestens einen an einer Unterseite (15) des Karbonatortanks (1) angeordneten Auslass (13) zum Entnehmen der mit Kohlendioxidgas vermischten Flüssigkeit aus dem Karbonatortank (1); und ein elektromagnetisches Ventil (32), welches in einer ersten Leitung (30), die den ersten Einlass (11) mit einer Kohlendioxidquelle (31) verbindet, angeordnet ist, wobei der Karbonatortank (1) ein Gehäuse sowie einen an der Oberseite (14) des Karbonatortanks (1) angeordneten Deckel (3) umfasst, der dazu ausgebildet ist, das Gehäuse zu verschließen, wobei der Deckel (3) vom Gehäuse abnehmbar ist.A device (100) comprising: a carbonator tank (1) comprising: a first inlet (11) arranged on a top side (14) of the carbonator tank (1) for introducing a carbon dioxide gas into the carbonator tank (1); a second inlet (12) arranged on the top side (14) of the carbonator tank (1) for introducing a liquid into the carbonator tank (1); and at least one outlet (13) arranged on a bottom side (15) of the carbonator tank (1) for removing the liquid mixed with carbon dioxide gas from the carbonator tank (1); and an electromagnetic valve (32) arranged in a first line (30) connecting the first inlet (11) to a carbon dioxide source (31), wherein the carbonator tank (1) comprises a housing and a lid (3) arranged on the top (14) of the carbonator tank (1) and designed to close the housing, wherein the lid (3) is removable from the housing. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das elektromagnetische Ventil (32) dazu ausgebildet ist, einen Durchfluss des in den Karbonatortank (1) fließenden Kohlendioxidgases zu unterbrechen und freizugeben.The device according to Claim 1 , wherein the electromagnetic valve (32) is designed to interrupt and release a flow of the carbon dioxide gas flowing into the carbonator tank (1). Die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, welche weiter eine Steuerung (50) umfasst, die dazu ausgebildet ist, das Magnetventil (32) zu steuern.The device according to one of the Claims 1 or 2 which further comprises a controller (50) configured to control the solenoid valve (32). Die Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Steuerung (50) dazu ausgebildet ist, das elektromagnetische Ventil (32) nur während einer Entnahme der mit Kohlendioxidgas vermischten Flüssigkeit zu öffnen.The device according to Claim 3 , wherein the controller (50) is designed to open the electromagnetic valve (32) only during removal of the liquid mixed with carbon dioxide gas. Die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Deckel (3) als eine Schraubkappe ausgebildet ist, welche auf dem Gehäuse aufgeschraubt werden kann.The device according to one of the Claims 1 until 4 , wherein the cover (3) is designed as a screw cap which can be screwed onto the housing. Die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Deckel (3) Anschlüsse für die erste Leitung (30) und eine zweite Leitung (40), die mit dem zweiten Einlass (12) verbunden ist, aufweist.The device according to one of the Claims 1 until 5 , wherein the cover (3) has connections for the first line (30) and a second line (40) connected to the second inlet (12). Die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, welche weiter mindestens einen Sensor (5, 6) zur Erfassung einer Fluidmenge im Karbonatortank (1) umfasst.The device according to one of the Claims 1 until 6 which further comprises at least one sensor (5, 6) for detecting a quantity of fluid in the carbonator tank (1). Die Vorrichtung gemäß Anspruch 7, welche einen ersten Füllstandsensor (5) zur Überwachung eines ersten Füllstands des Fluides im Karbonatortank (1) und einen zweiten Füllstandsensor (6) zur Überwachung eines zweiten Füllstands des Fluides im Karbonatortank (1) umfasst, wobei der zweite Füllstand höher ist als der erste Füllstand.The device according to Claim 7 which comprises a first fill level sensor (5) for monitoring a first fill level of the fluid in the carbonator tank (1) and a second fill level sensor (6) for monitoring a second fill level of the fluid in the carbonator tank (1), wherein the second fill level is higher than the first fill level. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei der Karbonatortank (1) den Deckel (3) umfasst, wobei der Deckel (3) Anschlüsse für die Sensoren (5, 6) umfasst.The device according to Claim 7 or 8th , wherein the carbonator tank (1) comprises the lid (3), wherein the lid (3) comprises connections for the sensors (5, 6). Die Vorrichtung gemäß Anspruch 6 oder gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, sofern sie auf den Anspruch 6 rückbezogen sind, welche weiter eine Spritzdüse (8) umfasst, welche mit dem zweiten Einlass (12) verbunden und dazu ausgebildet ist, die Flüssigkeit aus der zweiten Leitung (40) zu zerstäuben und Tröpfchen aus der Flüssigkeit in den Karbonatortank (1) zu erzeugen.The device according to Claim 6 or according to one of the Claims 7 until 9 , provided they are on the Claim 6 which further comprises a spray nozzle (8) connected to the second inlet (12) and adapted to atomize the liquid from the second line (40) and generate droplets of the liquid in the carbonator tank (1). Die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 oder 10, oder gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, sofern sie auf den Anspruch 6 rückbezogen sind, welche weiter eine Pumpe (41) umfasst, welche in der zweiten Leitung (40) angeordnet und dazu ausgebildet ist, einen Druck der Flüssigkeit zu erhöhen.The device according to one of the Claims 6 or 10 , or according to any of the Claims 7 until 9 , provided they are on the Claim 6 which further comprises a pump (41) arranged in the second line (40) and adapted to increase a pressure of the liquid. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 11, welche die Steuerung (50) umfasst, wobei die Steuerung (50) weiter dazu ausgebildet ist, einen Druck der Pumpe (41) zu steuern und die Pumpe (41) ein- und auszuschalten.The device according to Claim 11 which comprises the controller (50), wherein the controller (50) is further configured to control a pressure of the pump (41) and to switch the pump (41) on and off. Die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, welche weiter ein Überdruckventil (33) umfasst, welches in der ersten Leitung (30) angeordnet und dazu ausgebildet ist, zu öffnen, wenn ein Druck in der ersten Leitung (30) höher ist als ein vorbestimmter Druck-Schwellenwert.The device according to one of the Claims 1 until 12 , which further comprises a pressure relief valve (33) arranged in the first line (30) and adapted to open when a pressure in the first line (30) is higher than a predetermined pressure threshold.
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