DE2459622B2

DE2459622B2 - Spendeeinrichtung für heiße Getränke

Info

Publication number: DE2459622B2
Application number: DE2459622A
Authority: DE
Inventors: John Tewksbury Gardner; Ronald Burlington Lavochkin
Original assignee: Jet Spray Cooler Inc Waltham Mass (vsta)
Current assignee: Jet Spray Cooler Inc Waltham Mass (vsta)
Priority date: 1974-03-05
Filing date: 1974-12-17
Publication date: 1978-05-03
Also published as: FR2262944A1; CA1007205A; AU7631874A; DE2459622C3; JPS50120900A; US3927802A; AR203779A1; JPS5610280B2; BR7501301A; IT1027627B; DE2459622A1; GB1472662A; FR2262944B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine von Hand zu füllende, mit Schwerkraftströmung wirkende Spendeeinrichtung für heiße Getränke entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Auf Ladentischen aufgestellte Spendeeinrichtungen für heiße Schokolade weisen gewöhnlich getrennte Vorratsbehälter für das Geschmackskonzentrat und das heiße Wasser auf. Die Spendeeinrichtungen vermischen bei Bedarf die beiden Bestandteile in zweckentsprechendem Verhältnis einzeln für jede Getränkeportion. Das Heißwasser-Versorgungssystem für diese Einheiten weist in der Regel einen Heizbehälter auf, der entweder mit einer unter Druck stehenden Wasserleitung verbunden ist oder von Hand gefüllt wird. Wo es undurchführbar oder zu teuer ist, den Behälter mit einer Wasserleitung zu verbinden, oder wo es erforderlich ist, daß die Spendeeinrichtung transportabel ist, werden selbstverständlich von Hand füllbare Heizbehälter verwendet. Bei diesen findet üblicherweise eine Schwerkraft-Entleerung des heißen Wassers in eine Mischkammer statt, wo das Wasser mit dem Schokoladenkonzentrat kombiniert wird. Die derzeit zur Verfugung stehenden von Hand zu füllenden Systeme ·> weisen mehrere Nachteile auf. Zum Beispiel muß ein Behälter bei Ausnutzung der Schwerkraftströmung hochgestellt sein, um eine angemessene Ausströmungsgeschwindigkeit sicherzustellen. Es ist nicht zufriedenstellend, das Wasser lediglich vom Boden des Behälters

κι austreten zu lassen und den Behälter an der Bodenwand des Spendegehäuses anzubringen, da die Ausfließöffnung hoch genug angebracht sein muß, um die aus der Einheit zu füllende Tasse unter die Ausfließöffnung stellen zu können. Daher ist der Heißwasserbehälter normalerweise hoch oben im Gehäuse angebracht, was eine gewisse Instabilität der Spendeeinrichtung zur Folge hat. Bei seitlicher Anbringung des Behälters zum Reduzieren der Höhe der Spendeeinrichtung ist der durch die Einheit beanspruchte Raum auf dem Ladentisch größer a!s in vielen Fällen akzeptabel.

Eine Spendeeinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Gattung ist aus der US-PS 34 20 414 bekannt. Bei dieser Anordnung ergibt sich jedoch der Nachteil, daß das Wasserreservoir und die Zwischenkammer unmittelbar mit dem Heißwasserbehälter in Verbindung stehen. Durch die Anordnung des Wasserreservoirs und der Zwischenkammer oberhalb des Heißwasserbehälters wirkt sich das relativ hohe Energiegefälle unmittelbar auf den im Heißwas-

JO serbehälter bestehenden Druck aus.

Um den Druck des Schwerkraftgefälles in der Ausfließöffnung nicht voll zur Geltung kommen zu lassen, hat man bereits die Ausfließöffnung aus dem Behälter an den oberen Rand des Behälters gelegt.

j^r> Durch die unmittelbare Verbindung des Wasserreservoirs mit dem Heißwasserbehälter und den dadurch auf das im Heißwasserbehälter befindliche Wasser ausgeübten Druck wird diese Beeinflussung des Ausfließdruckes und damit der Ausfließströmungsgeschwindigkeit wie-

4(i der zunichte gemacht. Schließlich verändert sich die Druckwirkung durch den Wasserstand im Wasserreservoir und in der Zwischenkammer auf den Inhalt des Heißwasserbehälters mit zunehmendem Wasserverbrauch und damit bedingtem veränderten Wasserspiels gel im Wasserreservior bzw. in der Zwischenkammer. Dadurch ändert sich auch der Druck in der Ausfließleitung, wodurch eine Ausgleichswirkung vorgesehen werden muß, die sich an den jeweiligen veränderten Druck anpaßt.

so Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Spendeeinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Gattung zu schaffen, bei der mit einfachen Mitteln erreicht wird, daß im Heißwasserbehälter 42 die Druckverhältnisse nahezu konstant sind.

^ri5 Diese Aufgabe wird durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ergebenden Merkmale gelöst.

Auch bei dieser Lösung sind die einzelnen Behälter miteinander verbindbar, wobei allerdings in der

ω Zwischenkammer der Wasserspiegel im wesentlichen konstant bleibt und insofern auch die Druckverhältnisse im Heißwasserbehälter sich nicht verändern. Es bedarf keiner Ausgleichsvorrichtung zur Steuerung der Ausflußgeschwindigkeit, damit gleiche Portionen beispiels-

»■> weise in eine Tasse abgegeben werden können.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand

eines Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Getränkespendeeinrichtung, und

F i g. 2 eine schematische Seitenansicht der Getränkespendeeinrichtung gemäß Fig. 1, in der das Heißwassersystem dargestellt ist.

Die in der Zeichnung gezeigte Spendeeinrichtuug besitzt ein Gehäuse 10 und ist so konstruiert, daß sie auf einen Ladentisch in einem Erfrischungsraum oder einer Schnellgaststätte aufgestellt werden kann und ein heißes Getränk spendet. Die Tasse oder der Behälter werden an der Vorderseite des Gehäuses unter der Mischeinrichtung und Ausfließöffnung 14 auf die Tropfschale gestellt oder über sie gehalten. Ein Schaltknopf 16 am Gehäuse ist mit einem (nicht gezeigten) Steuerschaltkreis elektrisch verbunden, der eine Form eines Zeitgebers enthält, um zu bewirken, daß die Ausschenkeinrichtung eine Getränkeportion von vorbestimmter Größe abgibt. Diese Bestandteile sind in der obengenannten US-PS gezeigte genormte Konstruktionsteile, die in Spendeeinrichtungen für heiße Schokolade verwendet werden.

Im Gehäuse 10 ist ein Heißwasserbehälter 20 angeordnet. Dieser enthält einen Kunststoffmantel 22 mit einem Teil 26 aus rostfreiem Stahl, in dem am Behälterboden ein Tauchheizelement 24 angebracht ist. Ein Thermostat 28 ist in dem Behälter angebracht, um den (nicht gezeigten) elektrischen Schaltkreis für das m Tauchheizelement zu regeln. Der Behälter wird durch einen Fuß 32 auf der Bodenwand 30 des Gehäuses gehalten.

Das obere Ende des Behälters 20 ist durch ein Leitungsrohr 34 mit dem oberen Trichterteil 36 der J-. Mischeinrichtung und Ausfließöffnung 14 verbunden. Das im Leitungsrohr 34 an der Ausfließöffnung in den Behälter eingesetzte Magnetventil 38 steuert den Ablauf von heißem Wasser aus Behälter 20 in den Trichter 36. Wenn die Ausschenkeinrichtung dazu to verwendet wird, heiße Schokoladengetränkeportionen auszuschenken, ist üblicherweise ein (nicht gezeigter) Behälter für das (entweder pulverförmige oder flüssige) Geschmackskonzentrat auf die einen Teil des Gehäuses 10 bildende Stufe 40 aufgesetzt und gibt seinen Inhalt in den Trichter 36 ab.

Ein Wasserreservoir 50 ist an der oberen Wand 52 des Gehäuses 10 angebracht und dient als Wasserquelle für den Behälter 20. Am Reservoir 50 ist ein Deckel 54 angebracht, der zum Füllen leicht entfernt werden kann. Vorzugsweise ist das Reservoir aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden Material hergestellt, so daß der Wasserspiegel im Reservoir ohne Abnehmen des Deckels beobachtet werden kann. Da das Reservoir 50 auf die Oberseite des Gehäuses 10 paßt und nicht in ihm ^r,5 enthalten ist, ist es für den Bedienungsmann für den Füllvorgang leicht zugänglich. Das Reservoir ist durch eine zusätzliche Kammer 60 und Zuleitung 62 mit dem Behälter 20 verbunden.

Die unter der oberen Wand 52 des Gehäuses 10 wi angeordnete zusätzliche Kammer 60 wird auf der Oberseite des Behälters 20 gehalten. Die zusätzliche Kammer und der Behälter stehen in ständiger Verbindung miteinander. Die durch einen Hals 66 an der oberen Wand des Behälters 20 begrenzte Durchgangs- im Öffnung 64 öffnet sich in die Kammer 60. Der Hals 66 erstreckt sich nach oben genau ausgerichtet in einen Zylinder 68. Beide Teile sind durch eine Dichtung 70 abgedichtet miteinander verbunden. Eine Anzahl von öffnungen 72 im Zylinder 68 verbinden das Innere der zusätzlichen Kammer 60 mit der Durchgangsöffnung 64.

Das obere Ende des Zylinders 68 dient als Führung für einen Ansatz 80 eines Schwimmkörpers 82, der einen Teil einer Schwimmventilanordnung 84 zum Steuern des Wasserablaufs aus dem Reservoir 50 in den Behälter 20 bildet. Ein vom Schwimmkörper 82 getragener Stift 86 erstreckt sich durch einen als Teil der 3odenwand 92 des Reservoirs 50 ausgebildeten Rand 90 nach oben und trägt ein Ventil 88. Dieses ist so angeordnet, daß es die Unterkante des Randes 90 umfaßt, um die von diesem gebildete Leitung 91 zu schließen, wenn der Schwimmkörper das Ventil in die Stellung gemäß Fig.2 hochhebt. Der Rand 90 ist durch einen O-Ring 98 in dem am Deckel 96 der zusätzlichen Kammer 60 ausgebildeten Ansatz 94 dichtend angebracht.

Die zusätzliche Kammer 60 ist durch die zylindrische Teilungswand 100 in zwei Teilkammern 102, 104 unterteilt. Der Boden der äußeren ringförmigen ersten Teilkammer 102 ist mit der Leitung 62 verbunden, während die innere Teilkammer 104 mit dem Inneren des Behälters 20 durch öffnungen 64 und 72 in der oben beschriebenen Art und Weise verbunden ist.

Der Schwimmkörper 82 trägt eine sich nach außen erstreckende Leitfläche 110, die sich über die Oberseite einer zylindrischen Teilungswand 100 erstreckt und das aus dem Reservoir 50 durch die Leitung 91 an den Rand 90 fließende Wasser in die äußere ringförmige Kammer 102 zu leiten. Also findet der Ablauf aus Reservoir 50 in den Behälter 20 normalerweise durch die Leitung 91 (wobei angenommen wird, daß das Ventil 88 von seinem Sitz abgehoben ist) über Leitflächen oder Flansch 110 statt, und zwar abwärts durch die ringförmige Kammer 102 und die Leitung 62 und aufwärts durch ein T-Verbindungsstück 112 und ein Leitungsstück 114 in Form eines umgekehrten U. Ein Ablaßstopfen 116 ist im Boden des T-Stücks 112 gezeigt, mit dem bei Bedarf das System entleert werden kann.

Ein am oberen Ende der zusätzlichen Kammer 60 über dem normalen Betriebswasserspiegel der Kammer offenes Lüftungsrohr 120 hält das Kammerinnere unter Umgebungsdruck durch die Leitung 122, die an ihrem unteren Ende in der Vorderwand des Gehäuses 10 über der Tropfschale 12 endet. Die Leitung 122 ist außerdem durch ein Y-Verbindungsstück 124 mit dem Leitungsrohr 34 verbunden. Diese Lüftungsanordnung verhindert, daß heißes Wasser im Leitungsrohr 34 hängenbleibt und ein Nicht-Funktionieren des Heißwassersystems verursacht, so daß Wasser in die Tropf schale 12 austritt. Das Reservoir 50 wird durch eine Entlüftungsöffnung 130 im Deckel 54 auch unter Umgebungsdruck gehalten.

Die Kapazität des Heißwasserbehälters 20 wird in der Regel 3,79 1 und die des Reservoirs 50 3,79 bis 7,57 1 betragen. Die Kapazität des ringförmigen Teils 102 der Kammer 60 kann ungefähr 0,38 1 betragen.

Die Betriebsweise des Systems ist wie folgt:

Zum Ingangsetzen des Betriebes wird das Reservoir 50 auf die Oberwand 52 des Gehäuses 10 aufgesetzt und der Rand 90 in Ansatz 94 des Deckels 96 der zusätzlichen Kammer mittels O-Ring 98 dichtend angebracht. Da der Behälter 20 und die zusätzliche Kammer 60 leer sind, ist der Schwimmkörper 82 in einer unteren Stellung angeordnet, so daß sich das Ventil 88 in einem Abstand von der Unterseite des Randes 90 befindet. Der Deckel 54 des Reservoirs wird abgenommen und Wasser in das Reservoir gegossen, bis der

Wasserspiegel im Reservoir nicht mehr fällt. Das in das Reservoir eingegossene Wasser fließt über die Leitfläche 110 in die ringförmige erste Teilkammer 102 und durch die Leitung 62 und das U-förmige Leitungsstück 114 in den Behälter 20. Der Wasserspiegel im Behälter ^r< 20 steigt. Wenn der Behälter voll ist, steigt der Wasserspiegel weiter durch Öffnungen 64 und 72 bis in das Innere der Teilkammer 104 der Kammer 60. Zuletzt steigt der Schwimmkörper 82 mit dem Wasserspiegel in der zweiten Teilkammer Ϊ04 und bewirkt, daß der ι ο Ansatz 80 an der Unterseite des Randes 90 anschließt, so daß zusätzlich in das Reservoir eingegossenes Wasser ein Ansteigen des Wasserspiegels im Reservoir bewirkt. Man wird erkennen, daß der Wasserspiegel in der zweiten Teilkammer 104 der gleiche wie in der r> ersten Teilkammer 102 ist, da eine Strömungsmittelausgleichung hergestellt wird. Bei gefülltem Behälter kann der (nicht gezeigte) Energieschalter angedreht werden, um das Heizelement 24 anzuschalten und das Wasser in Behälter 20 auf ungefähr 79,4°C, d.h. eine normale Temperatur für heiße Schokolade zu erwärmen. Das Wasser in der zweiten Teilkammer 104 wird auf die gleiche Temperatur erwärmt, während die Temperatur des Wassers in der äußeren ersten Teilkammer 102 etwas weniger als die des Behälters beträgt, in der Regel 2^r> ungefähr 71,TC.

Wenn der Wasserspiegel in Teilkammern 102 und 104 der Kammer 60 gemäß F i g. 2 ist, würde nur das Wasser der inneren zweiten Teilkammer 104 erhitzt, und zwar aufgrund der unmittelbaren Strömungsverbindung der- m selben mit dem Heißwasserbehälter. Da sich jedoch das zuerst eingefüllte kalte Wasser nach Erwärmung im Behälter 20 ausdehnt, steigt der Wasserspiegel in der zweiten Teilkammer 104 und fließt üblicherweise über die ringförmige Teilungswand 100. Dadurch steigt die s> Temperatur in der ringförmigen ersten Teilkammer 102 ebenfalls. Aufgrund des Temperaturunterschiedes zwischen den beiden Teilkammern 104 und 102 findet eine sichtbare Pumpwirkung statt, wodurch das kühlere Wasser durch die Leitung 62 nach unten zum Boden des ■>» Behälters 20 fließt, wenn das heiße Wasser in der inneren zweiten Teilkammer 104 über die Teilungswand 100 fließt.

Wenn eine Getränkeportion von der Spendeeinrichtung abgezogen wird, fällt der Wasserspiegel in der zweiten Teilkammer 104 unter den an der Oberseite der Teilungswand 100. Folglich wird das hereinströmende Wasser mit Hilfe der Leitfläche 110 in die äußere erste Teilkammer 102 geleitet. Das durch Magnetventil 38 aus dem Behälter 20 austretende Wasser ist normalerweise das heißeste Wasser im System, da das in den Behälter gelangende kalte Wasser normalerweise das heiße Wasser im Behälter in Richtung nach oben verdrängt. Es sollte bemerkt werden, daß das umgekehrt U-förmige Leitungsstück 114 die Turbulenz im Behälter beim Einführen kalten Wassers aufs äußerste verringert, um auf diese Weise ein Vermischen des in den Behälter gelangenden kälteren Wassers mit dem bereits in ihm erhitzten heißen Wasser zu vermeiden. Das heiße Wasser wird lediglich nach oben verdrängt, ohne daß seine Temperatur abnimmt.

Der Höhenunterschied zwischen der Auslaßöffnung 38 des Magnetventils und dem Wasserspiegel in der zweiten Teilkammer 104 wird durch die Schwimmventilanordnung 84 aufrechterhalten. Solange Wasser im Reservoir 50 vorhanden ist, wird die Abgabegeschwindigkeit der Getränkeportionen aus dem Behälter nicht durch ein Abfallen des Wasserspiegels im Reservoir beeinflußt.

Da das Reservoir 50 getrennt vom heißen Wasser im Behälter 20 und in der Kammer 60 angeordnet ist, verbleibt die Wassertemperatur im Reservoir im wesentlichen auf Raumtemperatur. Es findet eine minimale Verdampfung statt, und es besteht keine Gefahr, sich durch aus dem Reservoir spritzendes Wasser zu verbrühen, wenn Wasser nachgefüllt wird. Die Verluste durch Verdampfung sind aufs äußerste herabgesetzt, da das Wasser im Behälter 20 und in der Kammer 60 nur durch das Lüftungsrohr 120 mit der Umgebungsluft in Verbindung steht.

Das beschriebene System einschließlich der Kammer 60 ist von der Oberseite des Gehäuses 20 leicht zugänglich.

Reparaturen an der Schwimmventilanordnung 84 können nach Abnehmen des Deckels 96 durchgeführt werden. Das System ist ausbrennsicher. Der Behälter 20 kann sich nicht unter die Höhe des an der Oberseite des Behälters angeordneten Ventils 38 entleeren. Folglich ist das Tauchheizelement dauernd unter Wasser.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Von Hand zu füllende, mit Schwerkraftströmung wirkende Spendeeinrichtung für heiße Getränke mit einem Gehäuse und einer an diesem befindlichen Ausfließöffinung, einem im unteren Bereich des Gehäuses befindlichen, ein Heizelement zum Heizen des Wassers aufnehmenden Heißwasserbehälter, einer am oberen Rand des Behälters angeschlossenen Leitung zum Führen des heißen Wassers vom Behälter zur Ausfließöffnung, einem Ventil zum Steuern des durch die Leitung fließenden Wasserstroms, mit einem oberhalb des Heißwasserbehälters befindlichen, von Hand füllbaren Wasserreservoir, mit einer zwischen dem Wasserreservoir und dem Heißwasserbehälter befindlichen, mit beiden in Verbindung stehenden Zwischenkammer, von deren Boden eine Leitung zum Boden des HeiSwasserbehälters führt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zwischenkammer (60) zwischen dem Heiß wasserbehälter (20) und dem Wasserreservoir (50) ein als Absperrorgan dienender Schwimmkörper (82) angeordnet ist.

2. Spendeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (82) über ein Ventil (88) zum Schließen und öffnen der die Zwischenkammer (60) mit dem Wasserreservoir (50) verbindenden Leitung (91) gegen deren Rand (90) anliegt, wenn das Wasser in der Kammer eine vorbestimmte Höhe erreicht hat.

3. Spendeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenkammer (60) aus zwei miteinander verbundenen Teilkammern (102, 104) besteht, deren erste Teilkammer (102) über die Leitung (62) mit dem Heißwasserbehälter (20) verbunden ist und deren zweite Teilkammer (104) durch die öffnung (64) mit der Oberseite des Heißwasserbehälters (20) in Verbindung steht, und daß der Schwimmkörper (82) in der zweiten Teilkammer angeordnet ist.

4. Spendeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (82) eine das Wasser aus dem Wasserreservoir (50) in die erste Teilkammer (102) führende Leitfläche (110) aufweist.