DE2155185A1

DE2155185A1 - Heizungskessel fuer verkaufsautomat und damit versehener verkaufsautomat

Info

Publication number: DE2155185A1
Application number: DE2155185A
Authority: DE
Inventors: Frederik Walraven Olland
Original assignee: OLLAND INDUSTRIE NV
Current assignee: OLLAND INDUSTRIE NV
Priority date: 1971-08-17
Filing date: 1971-11-06
Publication date: 1973-03-01
Also published as: ZA718431B; US3787659A; GB1368481A; NL7111342A; IT941747B; SE372881B; FR2124943A5; CH546061A

Description

Beschreibung zum Patentgesuch

der Firma OLTiAND Industrie- en Blandelsmaatschappij N.V. , de BiIt / Niederlande

betreffend:

"Heizungskessel für Verkaufsautomat und damit versehener Verkaufsautomat"

Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizungskessel zum Einbau in einen Verkaufsautomat zur Abgabe heißer Getränke, welche dadurch bereitet werden, daß einerseits extrahierbare Hauptingredienzen (gemahlener Kaffee, Teeblätter), andererseits lösbare HauptIngredienzen (Kaffee-, Kakaopulver, usw.) mit Wasser geeigneter Temperatur in Berührung gebracht werden und gegebenenfalls andere lösbare Nebeningredienzen (Zucker- und/oder Milchpulver) hinzugefügt v/erden, enthaltend ein Wasserfaß mit einem Schwimmer darin und mit einem Heizungselement zur Aufwärmung des Wassers bis zu einer mittels eines Thermostats einstellbaren Temperatur un<l mit ventil-be tätig ten Austrittsöffnungen, durch welche eine dosierte Menge von Wasser der gewünschten Temperatur abgezapft werden kann und nut den extrahierbaren oder lösbaren Hauptingredienzen und etwaigen Nebeningredienzen in Berührung gebracht wir-.'.

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Die bisher bekannten Verkaufsautomaten, die zur Abgabe warmer Getränke ausgebildet sind, können in zwei Kategorien unterteilt werden, nämlich Automaten, bei denen die Hauptingredienzen wie Kaffee, Kakao (oder Suppe) in Pulverform dosiert werden und in warnem Wasser gelöst werden unter etwaiger Zufügung gleichfalls lösbarer Nebeningredienzen, wie Zucker- und/oder Milchpulver, während bei der anderen Kategorie von Verkaufsautomaten die Hauptingredienzen durch extrahierbare Substanzen gebildet werden, wie frisch gemahlener Kaffee oder frische Teeblätter, aus dem bzw. denen Filterkaffee bzw. Tee gezogen wird, gegebenenfalls unter Hinzufügung der obengenannten Nebeningredienzen.

Zur Bereitung der ersten Kategorie von Getränken stellt man die Forderung, daß die Temperatur des Wassers derart sein muß, daß das damit bereitete Getränk für unmittelbaren Verbrauch geeignet sei. Dazu soll das Wasser im Heizungskessel bis zu einer Temperatur von 70-75 C erwärmt v/erden.

Bei der zweiten Kategorie von Getränken steht die extrahierende Wirkung im Vordergrund. Sowohl für das Brauen von Filterkaffee wie auch für das Ziehen der Teeblätter ist heißes Wasser nötig mit einer Temperatur von 95 - 97 C.

Wegen dieser ganz verschiedenen Anforderungen hinsichtlich der Temperatur des hierbei zu verwendenden Wassers konnte man bisher nicht aus ein und demselben Automeit sowohl Filterkaffee wie auch Pulverkaffee liefern. Versuche, um Filterkaffee mit Wasser gleicher Tenperatur wie dem Wasser für die Kategorie von Lösqetränken zu bereiten, lieferten ein schlaffes Gebräu.

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Andererseits ist es unerwünscht, alle Getränke mit dem heißeren Wasser zu bereiten, weil dazu die Lösgetränke mit einer zu hohen Temperatur abgegeben werden, was dem Konsumenten eine peinliche Erfahrung vermitteln könnte, wobei speziell im Falle, daß einem in dieser Weise bereiteten Getränk Milchpulver hinzugefügt wird, das heißfe Wasser die Milch gerinnen läßt.

Die Erfindung hat die Aufgabe, einen universellen Heizungskessel zu schaffen, wobei die beiden Kategorien von Getränken aus ein und demselben Automat bezogen werden können. Dazu ist der Heizungskessel genäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß er mit Hilfe eines oberhalb des Wasserpegels herausragenden Dammes unterteilt ist in ein kleines Abteil und ein großes Abteil, wobei das Heizungselement, ganz oder nahezu ganz im kleinen Abteil angeordnet ist. Auf diese Weise ist es möglich, das Wasser im kleinen Abteil ungefähr bis zum Siedepunkt zu erhitzen. Ein Teil dieser Wärme fließt mittels des Dammes zum Wasser im großen Abteil ab, das seinerseits Wärme an die Umgebung abgibt. Auf diese Weise kann sich ein Temperaturgleichgewicht einstellen, wobei das Wasser im großen Abteil eine Temperatur von 70 - 75° C erreicht; wenn zu wenig Wärme aus dem kleinen Abteil zum großen Abteil abfließt, kann man einen Teil des Heizungselements in dem großen Abteil anordnen. So erhält man aus dem kleinen Abteil heißes Wasser und aus dem großen Abteil warmes Wasser der gewünschten Temperatur.

Die iJärmeübertragung zwischen dem kleinen und großen Abteil basiert hierbei auf Wärmeleitung (über den Damm nach den Viänden, welche das große Abteil begrenzen) und auf Kdvehktion im großen Abteil. Zur Förderung dieser letzten Form von ?iärmeübertragung,

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welche am wichtigsten ist, reichen gemäß einer weiteren Maßnahme der Erfindung das Element und gleichfalls der Damm beinahe bis zum Boden des Fasses.

Eine andere erfindungsgemäße Maßnahme besteht darin, daß die beiden Abteile von unten miteinander in Verbindung stehen. Ein Nebenvorteil dieser Konstruktion, bei der die Abteile miteinander in Verbindung stehen, ist, daß die Zufuhr kalten Wassers mit einer einzigen Eintrittsöffnung und mit einem einzigen Schwimmer kontrolliert werden kann und das Heizungselement tatsächlich ausschließend im kleinen Abteil angeordnet sein kann.

Eine weitere Verbesserung des Wärmeübergangs durch Konvektion kann dadurch erzielt werden, daß der Damm als ein gesondert begrenzter Körper ausgebildet ist, der das Wasser im kleinen Abteil umgibt und der selbst rundum durch das Wasser im großen Abteil umgeben ist.

Die Ausbildung des Dammes als selbständiger Körper ist auch in konstruktiver Hinsicht dadurch vorteilhaft, daß es dann Hjöglich ist, den Körper mittels seiner Ausströmöffnung in der Seitenwand an dem in das Wasserfaß hineinragenden Gewindeende eines in der betreffenden Austrittsöffnung angeordneten Anschlußrohres frei vom Faßboden aufzuhängen.

Unter bestimmten umständen besteht die Möglichkeit, daß dem kleinen Abteil zuviel Wärme entzogen wird. In diesem Falle kann nan gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung das kleine Abteil über einen Teil der Höhe an der Oberseite mit wärmeisolierendem Material bekleiden.

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In einer praktischen Ausführungsform ist dabei der Körper als eine runde Röhre ausgebildet, über deren oberen Teil eine Kunststoffhülle geschoben ist.

Eine weitere erfindungsgemäße Maßnahme besteht darin, daß an jedes der Ablußrohre ein Entlüftungsröhrehen angeschlossen ist, wobei eines dieser Entlüftungsröhrehen im Wasserfaß oberhalb des Wasserpegels mündet und als überlauf wirksaqdst, während Mittel vorhanden sind, welche dazu mitwirken, daß das überlatwasser aufgefangen wird und ein Relais bedient, das die Kaltwasser zufuhr abschließt.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf einen Verkaufsautomat mit eingebautem Heizungskessel wie oben beschrieben.

Die Erfindung wird hiernach anhand der Figuren der anliegenden Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 stellt in schematischer Weise eine erste Ausführungsform des Heizungskessels gemäß der Erfindung dar;

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform gleichfalls in schematischer Weise;

Fig. 3 eine Abart der zweiten Ausführungsform gemäß einer in der Praxis angewandten Konstruktion in Seitenansicht;

Fig. 4 einen Deckel in Draufsicht, an den verschiedene Unterteile des Heizungskessels montiert worden sind, und

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Fig. 5 einen Schnitt durch das Wasserfaß gemäß der Linie V-V in Fig. 3 in etwas vergrößertem Maßstab.

In Fig. 1 unten ist in schematischer Weise ein Heizungskessel in Seitenansicht und darüber in Draufsicht gezeichnet, in denen das Prinzip der Erfindung dargestellt ist. Der Heizungskessel besteht aus einem Wasserfaß 1, dessen Inhalt aufgeteilt ist auf ein kleines Abteil 2 und ein großes Abteil 3 mittels eines Dammes 4, der die beiden Abteile untereinander P vollkommen trennt, welche denn auch je mit einer eigenen Zufuhr 5 für kaltes Wasser und einem mit einem Ventil 6 zusammenarbeitenden Schwimmer 7 für das Aufrechterhalten des Wasserpegels versehen sind. Im kleinen Abteil 2 ist ein aus einer Anzahl von Spiralwindungen 9 zusammengesetztes Heizelement angeordnet, von dem eine einzige Windung 11 sich bis in das große Abteil 3 erstreckt. Die Wärmekapazität des kleinen Abteils ist kleiner und die Anzahl darin angeordneter Spiralwindungen größer als beim großen Abteil 3, so daß das Wasser im kleinen Abteil 2 auf den Siedepunkt erhitzt werden kann, während das Wasser im großen Abteil 3 nur eine niedrige Temperatur erreicht. In jedem der Abteile 2 und 3 befindet sich eine Zapföffnung 12 bzw. 13, so daß bei 12 heißes Wasser und bei 13 warmes Wasser abgezapft werden kann.

In der abgeänderten Form gemäß Fig. 2 stehen die beiden Abteile 2 und 3 von unten miteinander in Verbindung, und man kann sich dadurch auf ein Zufuhrrohr 5, Ventil 6 und einen Schwimmer 7 für das ganze Wasserfaß 1 beschränken. Nichtsdestweniger kann :
abgezapft werden.

des&reniger kann bei 12 heißes Wasser und bei 13 warmes Wasser

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In den Figuren 3 bis 5 sind die entsprechenden Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. In diesem in der Praxis realisierten Ausführungsbeispiel sind ferner die üblichen elektrischen Teile eines autoraatischt wirksamen Heizungskessels dargestellt, nämlich ein Thermostat 14, der mit seinem Temperaturfühler 15 in das Wasser innerhalb des Dammes ragt, welcher Daran hier als ein rohrförmiger Körper 4a ausgebildet ist. Der Thermostat 14 ist auf einem Deckel 16 montiert, der auf einem schmalen Sitzrand 17 ruht. Weiterhin ist am Deckel 16 das Heizelement 10 montiert und mit einer Mutter 18 (Fig. 4) befestigt. Das Heizelement 10 ist ebenso wie der Temperaturfühler 15 so ausgebildet, daß es im Rohr 4a hinabreicht und eine doppelte, parallele Haarnadelform aufweist, deren Kurven sich bei 19 vereinigen. In Fig. 4 sind die beiden durch den Deckel 16 hindurchgeführten Stromanschlüsse des Heizelements 10 mit 20 angegeben. Es leuchtet ein, daß die stärkste Heizung des Wassers im unteren Teil des Rohres 4a stattfindet. Das so erhitzte Wasser steigt empor, und damit dieses heiße Wasser vor Abkühlung geschützt werde, ist über den oberen Teil des Rohres 4a eine Hülse 21 aus einem wärmeisolierenden und gegen eine Temperatur von ungefähr 100° C beständigen Kunststoff geschoben. Unter diesen Umständen braucht das Rohr 4a nicht durch eine Längsnaht geschlossen zu sein, sondern kann aus einer flachen Platte zu einem Rohr aufgerollt sein. In diesem isolierten Teil befindet sich in der Wand des Fasses 1 die Austrittsöffnung 12 für das heiße Wasser, das durch ein magnetisches Ventil 22 (siehe Fig. 5) zu einer außerhalb des Heizungskessels angeordneten, nicht dargestellten Extra hie rvor richtung abgelassen wird.

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In Fig· 5 ist im Schnitt die Montage des magnetischen Ventils durch die Wand des Wasserfasses 1 dargestellt. Das Ventilgehäuse 23 (siehe auch Fig. 3) ragt mit. einem Nippel 24 durch eine korrespondierende öffnung 12 in der Faßwand bis ins Innere des Fasses 1.

Der Nippel 24 ist auf seinem außerhalb des Fasses befindlichen Abschnitt mit einer Schulter 25 versehen, und zwischen dieser Schulter und der Außenfläche der Faßwand ist ein Dichtungsring 26, z.B. aus Kupfer, angeordnet. Das Ganze wird mit Hilfe einer über das nach innen auskragenden Gewindeende 27 des Nippels 24 geschraubten Mutter 28 gegen die Faßwand angezogen. Das Rohr 4a kann nun in einfacher Weise freitragend mittels der darin befindlichen Auströmöffnung 12a über das Gewindeende 27 des Nippels 24 aufgehängt werden. Spezielle Dichtungsmittel oder Zentrierungsmittel sind dabei nicht nötig. Dadurch, daß das Rohr 4a mit nicht zu großem Spiel durch drei Wände des Wasserfasses 1 eingeschlossen ist, ist die Notwendigkeit einer Zentrierung auch nicht groß.

Im großen Abteil findet durch Wärmeleitung und Konvektion in gewissem Maße eine Erwärmung des darin befindlichen Wassers statt,und durch geeignete Bemessung, z.B. der Länge der Hülse 21, ist es möglich, im großen Abteil eine Temperatur von 70 bis 75° C zu erreichen. Dieses für die Lösung verschiedener Hauptingredienzen (Kaffeepulver, Kakaopulver, Suppenpulver) und etwaiger Nebeningredienzen (Zucker- und/oder Milchpulver) bestimmte wärme Wasser kann durch Auslauf öffnungen abgezapft werden, welche öffnungen je durch ein magnetisches

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Ventil 22a, 22b usw. bedient werden. Die Montage dieser Ventile am Wasseifaß 1 ist ganz analog dem des magnetischen Ventils 22, wie oben besprochen. Von den Abfuhrröhren 29a, 2 9b (Fig.3) fließt das waijrae Wasser unmittelbar zu einem nicht dargestellten Mischtrichter, wo es in Berührung gebracht wird mit den lösbaren HauptIngredienzen aus einer Dosiervorrichtung, welchem Trichter gegebenenfalls auch noch Nebeningredienzen zugeführt werden.

In der Seitenwand des Abfuhrrohres 29 des magnetischen Ventils 22a, 22b usw. befindet sich ein Anschlußstumpf 30 für ein Entlüftungsröhrchen 31a usw.. Das Entlüftungsröhrchen 31a dient hierbei zugleich als Überlauf und mündet dazu oberhalb des Wasserpegels 8, der wie üblich durch den Schwimmer 7 gesteuert wird. Die Schwimmerstange 7a ist mit einem Schaltarm 33 eines Mikroschalters 34 gekuppelt, der in einen Kreis geschaltet ist, der die Zufuhr kalten Wassers in das Wasserfaß durch die Öffnung 5a (Fig. 4) im Deckel 16 regelt. Wenn der Wasserpegel 8 durch Entnahme heißen oder warmen Wassers absinkt, senkt sich der Schwimmer 7 und werden die Kontakte des Mikroschal ters 34 und daher des Kaltwasserzufuhrkreises geschlossen.

Auch der Mikroschalter 34 und der Schwimmer 7 sind vorteilhaft am Deckel 16 montiert. Die (nicht dargestellten) elektrischen Verbindungen mit den Klemmen 35 der Spulen der magnetischen Ventile sind abnehmbar, so daß das Kabel mit den elektrischen Leitungen von dem Signalgeber im Verkaufsautomat her nach den Magnetspulen usw., in einem festen Punkt auf dem Deckel 16 unterstützt werden können. Hierin befindet sich ebenfalls eine Öffnung 37 zum Abführen von Wasserdampf aus dem Faß 1 zu einem nicht dargestelltenDampf-

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

ΓΐJ Heizungskessel zum Einbau in einen Verkaufsautomat

zur Abgabe heißer Getränke, welche dadurch bereitet werden, daß einerseits extrahierbare Hauptingredienzen (gemahlener Kaffee, Teeblätter), andererseits lösbare Hauptingredienzen (Kaffee-, Kakaopulver, usw) mit Wasser geeigneter Temperatur in Berührung gebracht werden und gegebenenfalls andere lösbare Nebeningredienzen (Zucker- und/oder Milchpulver) hinzugefügt werden, enthaltend ein Was serf aß mit einem Schwimmer darin und mit einem Heizungselement zur Aufwärmung des Wassers bis zu einer mittels eines Thermostats einstellbaren Temperatur, und mit ventil-betätigten Austrittsöffnungen, durch welche eine dosierte Menge von Wasser der gewünschten Temperatur abgezapft werden kann und mit den extrahierbaren oder lösbaren Hauptingredienzen und etwaigen Nebeningredienzen in Berührung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizungskessel mit Hilfe eines oberhalb des Wasserpegels herausragenden Dammes unterteilt ist in ein kleines Abteil und ein großes Abteil, wobei das Heizungsdement ganz oder nahezu ganz im kleinen Abteil angeordnet ist.
2. Heizungskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element und gleichfalls der Damm beinahe bis zum Boden des Fasses reichen.
3. Heizungskessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Abteile von unten miteinander in Verbindung stehen.

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4. Heizungskessel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Damm als ein gesondert begrenzter Körper ausgebildet ist, der das Wasser im kleinen Abteil umgibt und der selbst rundum durch das Wasser im großen Abteil umgeben ist.
5. Heizungskessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper mittels seiner Ausströmöffnung in der Seitenwand an dem in das Wasserfaß ragenden Gewindeende (Nippel) eines in der betreffenden Austrittsöffnung angeordneten Anschlußrohrs frei vom Faßboden aufgehängt ist.
6. Heizungskessel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das kleine Abteil über einen Teil der Höhe an der Oberseite mit wärraeisolierendeia Material bekleidet ist.
7. Heizungskessel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper als eine runde Röhre ausgebildet ist, über deren oberen Teil eine Kunststoffhülse geschoben ist.
8. Heizungskessel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an jedes der Abflußrohre ein Entlüftungsröhrchen angeschlossen ist, wobei eines dieser Entlüftungsröhrchen im Wasserfaß oberhalb des Wasserpegels mündet und als überlauf wirksam ist, während Mittel vorhanden sind, welche dazu mitwirken, daß das überlaufwasser aufgefangen wird und ein Relais betätigt, das die Kaltwasserzufuhr abschließt.
9. Verkaufsautomat mit eingebautem Heizungskessel gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.

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