DE2828373A1

DE2828373A1 - BEVERAGE DISPENSER

Info

Publication number: DE2828373A1
Application number: DE19782828373
Authority: DE
Inventors: Forrest Langille Austin; Richard Thomas Cornelius
Original assignee: McQuay Perfex Inc
Current assignee: McQuay Perfex Inc
Priority date: 1977-06-29
Filing date: 1978-06-28
Publication date: 1979-01-04
Also published as: ES471178A1; FR2396368A1; SE7806335L; CA1117078A; IT7824935A0; JPS5414578A; BR7804085A; JPS5735050B2; GB1589458A; IT1096035B

Description

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McQUAY-PERFEX, INC. Minneapolis, Minn./U.S.A.McQUAY-PERFEX, INC. Minneapolis, Minn./U.S.A.

Getränkeausgabe-YorrientungBeverage dispensing timing

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Getränkeausgabe-VorrichtungBeverage dispensing device

Die Erfindung betrifft eine Getränkeausgabe-Vorrichtung, in der ein kohlensäurehaltiges Getränk durch eine Meßvorrichtung hindurchläuft, wobei die Drücke in dem System derart gehalten werden, daß keine Blasenbildung auftritt.The invention relates to a beverage dispensing device, in which a carbonated beverage is passed through a measuring device, the pressures in the system be held so that no blistering occurs.

Die Getränkeabgabe-Vorrichtung nach der Erfindung weist folgende Merkmale auf: Einen unter Druck stehenden Vorratsbehälter für ein kohlensäurehaltiges Getränk; eine Leitung, die von dem Vorratsbehälter wegführt, um das unter Druck stehende Getränk fortzuleiten; eine Meßvorrichtung mit einer beweglichen Trennwand darin, welche ein fest vorgegebenes Volumen abwechselnd auf ihren gegenüberliegenden Seiten ausbildet; ein Vierwegeventil mit einem Einlaß, in das das unter Druck stehende Getränk von der Leitung hereinfließt, wobei das Ventil in einer Ventilstellung so angeschlossen ist, daß es das Getränk auf eine Seite der Meßeinrichtung gibt, während die andere Seite dabei entleert wird, und in einer zweiten Stellung das Getränk auf die andere Seite der Meßeinrichtung gibt und dabei die erste Seite entleert; der Auslaß des Vierwegeventils ist über einen Begrenzer mit einem Abgabeventil verbunden, wobei der Begrenzer eine solche effektive Größe hat, daß der Druck am Auslaß des Vierwegeventils höher ist als der Partialdruck im Getränk, wenn das Abgabeventil geöffnet ist. Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nunmehr im einzelnen beschrieben. Es zeigen:The beverage dispensing device according to the invention has the following features: A pressurized storage container for a carbonated drink; a line leading away from the reservoir to keep the pressurized forward standing drink; a measuring device with a movable partition wall therein, which a fixed predetermined volume alternately on their opposite Pages trains; a four-way valve with an inlet into which the pressurized beverage from the line flows in, the valve being connected in a valve position so that it is the drink on one side of the Measuring device gives while the other side is emptied, and in a second position the drink on the the other side of the measuring device is there and emptied the first side; the outlet of the four-way valve is over a restrictor connected to a dispensing valve, the restrictor being of such an effective size that the pressure at the outlet of the four-way valve is higher than the partial pressure in the beverage when the dispensing valve is open. Based on Drawing an embodiment of the invention will now be described in detail. Show it:

Fig. 1 eine diagrammartige Übersicht der Getränkeabgabe-Einrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform; und1 shows a diagrammatic overview of the beverage dispensing device in a preferred embodiment; and

Fig. 2 eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung eines Teils der Einrichtung aus Fig. 1, in der das Vierwegeventil größer als in seinen wirklichen Abmessungen dargestellt ist.FIG. 2 shows an enlarged detail view of part of the device from FIG. 1, in which the four-way valve larger than shown in its real dimensions.

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Die gesamte Getränkeabgabe-Einrichtung ist in der Figur 1 mit 10 gekennzeichnet. Sie weist einen unter Druck stehenden Vorratsbehälter 11 für ein kohlensäurehaltiges Getränk auf, das mit Hilfe einer COg-Flasche 12 unter Gasdruck gehalten wird. Jedes kohlensäurehaltige Getränk enthält Kohlendioxidgas in gelöster Form, dessen Partialdruck abhängig ist von der Menge gelösten Gases und von der Temperatur der Flüssigkeit. Wenn der Gasdruck über dem Getränk im Vorratsbehälter 11 durch ein Kohlendioxidgas bei einem Druck unterhalb des Partialdruckes gebildet wird, wird etwas von dem gelösten Kohlendioxidgas aus dem Getränk entweichen. Wenn der Gasdruck jedoch größer ist als der Partialdruck, dann nimmt das Getränk zusätzlich etwas Kohlendioxidgas auf. Bei einer Umgebungstemperatur von etwa 21 ⁰C liegt der Druck bei etwa 3,6 bis 4,3 bar, wenn der Kohlensäuregehalt im Getränk aufrechterhalten werden soll. Nach Belieben kann der Vorratsbehälter 11 eine Blase (nicht gezeigt) enthalten, die an eine Druckluftquelle angeschlossen ist, deren Druck etwas über dem Partialdruck des Gases im Getränk liegt, die aber durch die Blase hindurch wirkt, was ebenfalls zur Stabilisierung des Getränks in dem Vorratsbehälter 11 beiträgt. Jede Art von Druckquelle des kohlensäurehaltigen Getränkes kann gleichermaßen verwendet werden.The entire beverage dispensing device is identified by 10 in FIG. It has a pressurized storage container 11 for a carbonated beverage, which is kept under gas pressure with the aid of a COg bottle 12. Every carbonated beverage contains carbon dioxide gas in dissolved form, the partial pressure of which depends on the amount of dissolved gas and on the temperature of the liquid. If the gas pressure above the beverage in the storage container 11 is created by a carbon dioxide gas at a pressure below the partial pressure, some of the dissolved carbon dioxide gas will escape from the beverage. However, if the gas pressure is greater than the partial pressure, then the drink will also absorb some carbon dioxide gas. At an ambient temperature of around 21 ^° C., the pressure is around 3.6 to 4.3 bar if the carbonic acid content in the drink is to be maintained. If desired, the storage container 11 can contain a bladder (not shown) which is connected to a compressed air source, the pressure of which is slightly above the partial pressure of the gas in the beverage, but which acts through the bladder, which also serves to stabilize the beverage in the storage container 11 contributes. Any type of carbonated beverage pressurized source may equally be used.

Die Einrichtung 10 ist mit einer Leitung 13 ausgestattet, die zum Einlaß 14 eines Vierwegeventils 15 führt, was mit einem Paar von Ausgangsöffnungen 16, 17 ausgestattet ist, die mit relativ kurzen Leitungen 18, 19 zu zwei gegenüberliegenden Seiten einer Meßvorrichtung 20 geführt sind. Das Vierwegeventil 15 ist außerdem über einen Auslaß 21 mit einem Begrenzer 22 verbunden, welcher zu dem Abgabeventil 23 der Einrichtung führt. In die Leitung 13 ist eine Kühlschlange 24 eingesetzt, in der das Getränk auf eine niedrige Temperatur abgekühlt wird, wobei die Kühlschlange 24, die Meßvorrichtung 20 und der überwiegende Teil des Begrenzers 22 in dem schematisch durch die umgrenzende gestrichelte Linie 26 dargestellten Kühlbad untergebracht sind.The device 10 is equipped with a line 13 which leads to the inlet 14 of a four-way valve 15, which with a pair of outlet openings 16, 17 is equipped with relatively short lines 18, 19 to two opposite Pages of a measuring device 20 are performed. The four-way valve 15 is also via an outlet 21 connected to a limiter 22 which leads to the dispensing valve 23 of the device. In the line 13 is a Cooling coil 24 used, in which the beverage is cooled to a low temperature, the cooling coil 24, the measuring device 20 and the major part of the limiter 22 in the schematic by the bounding dashed line 26 are housed cooling bath shown.

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Das Kühlbad 26 kann aus einem Behälter mit zerstoßenem Eis bestehen.The cooling bath 26 may consist of a container of crushed ice.

Die Meßvorrichtung 20 enthält ein verschiebliches Element oder eine Membran 27, die, wie Fig. 1 zeigt, ein festes vorbestimmtes Volumen auf ihrer einen Seite definiert und die, wie im Übergangsstadium in der Fig. 2 dargestellt, ein entsprechendes Volumen auch auf ihrer anderen Seite bilden kann.The measuring device 20 contains a displaceable element or a membrane 27 which, as FIG. 1 shows, a fixed one a predetermined volume is defined on one side and which, as shown in the transition stage in FIG. 2, can also form a corresponding volume on its other side.

Das Vierwegeventil 15 ist mit einem Stellelement 28 ausgestattet, das um eine Viertelumdrehung aus der in Fig. 1 dargestellten Lage in die Stellung gemäß Fig. 2 verdreht werden kann. In Fig. 1 steht die Einlaßöffnung 14 des Vierwegeventils über die Leitung 18 mit der einen Seite der Meßvorrichtung 20 in Verbindung, während bei der Stellung des Stellelementes 28 in Fig. 2 die Einlaßöffnung 14 über eine Leitung 19 mit der anderen Seite der Meßvorrichtung 2O verbunden ist. Das bewegliche Element 27 der Meßvorrichtung verdrängt während seiner Verschiebung aus der Niederdruckseite der Meßvorrichtung in beiden Stellungen des Vierwegeventils 15 das Getränk durch den Ventilauslaß 21, wobei das Ausströmen des Getränks durch das handbetätigte Öffnen des Abgabeventils 23 gesteuert wird.The four-way valve 15 is equipped with an actuating element 28 which, by a quarter of a turn, moves from the position shown in FIG position shown can be rotated into the position shown in FIG. In Fig. 1, the inlet port 14 of the four-way valve is via the line 18 with one side of the measuring device 20 in connection, while in the position of the adjusting element 28 in Fig. 2, the inlet opening 14 via a line 19 to the other side of the measuring device 2O is connected. The movable element 27 of the measuring device displaces from the low-pressure side during its displacement the measuring device in both positions of the four-way valve 15 the beverage through the valve outlet 21, wherein the outflow of the beverage is controlled by manually opening the dispensing valve 23.

Im üblichen Betrieb ist unter Druck stehendes Getränk aus dem Vorratsbehälter 11 durch die Kühlschlange 24 und das Vierwegeventil 15 gedrückt worden und füllt bei der in Fig. 1 gezeigten Stellung die rechte Seite der Meßvorrichtung 20. Die linke Seite der Meßvorrichtung 20 ist dann in Verbindung über die Leitung 19 und den Begrenzer 22 mit dem Abgabeventil 23. Das Ventil 23 kann von Hand betätigt werden, ohne daß etwas herausfließt.In normal operation, beverage under pressure is from the storage container 11 through the cooling coil 24 and the Four-way valve 15 has been pressed and fills in the position shown in Fig. 1, the right side of the measuring device 20. The left side of the measuring device 20 is then in connection via the line 19 and the limiter 22 with the dispensing valve 23. The valve 23 can be operated by hand without anything flowing out.

Wenn das Vierwegeventil 15 um eine Vierteldrehung verstellt worden ist, nimmt es die in Fig. 2 gezeigte Stellung ein, wobei der unter Druck stehende Vorratsbehälter 11 nunWhen the four-way valve 15 has been adjusted by a quarter turn, it assumes the position shown in FIG. 2, the pressurized reservoir 11 now

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versucht, die linke Seite der Meßvorrichtung 20 anzufüllen. Sobald das Abgabeventil 23 betätigt wird, verdrängt das verschiebbare Element 27 die gesamte Getränkemenge im rechten Teil der Meßvorrichtung 20; diese Verschiebung ist in einem Übergangsstadium in der Fig. 2 dargestellt, in welchem Stadium sich auch die linke Seite der Meßvorrichtung 20 mit der Getränkemenge füllt, die dann als nächste zur Abgabe bereitsteht. Wenn der Abgabevorgang kurzzeitig unterbrochen wird durch Schließen des Abgabeventils 23, dann bleiben alle Bauteile in ihren jeweiligen Stellungen, so daß durch abermaliges Betätigen des Abgabeventils 23 die Entnahme fortgesetzt werden kann.tries to fill the left side of the measuring device 20. As soon as the dispensing valve 23 is actuated, the displaceable element 27 displaces the entire amount of beverage in the right part of the measuring device 20; this shift is shown in a transitional stage in FIG whatever stage is the left side of the measuring device 20 fills with the amount of drink that is then ready to be dispensed next. If the delivery process is short-lived is interrupted by closing the dispensing valve 23, then all components remain in their respective positions, so that the removal can be continued by actuating the dispensing valve 23 again.

Die Meßvorrichtung 20 hat ein Volumen, das einer bestimmten gewünschten Abgabemenge für das Getränk entspricht.The measuring device 20 has a volume which corresponds to a certain desired delivery amount for the beverage.

Es ist anzustreben, diejenigen Bauteile und Abschnitte, die das Getränk leiten und sich außerhalb des Kühlbades befinden, so gering wie möglich zu halten, damit sie nur so wenig wie möglich Wärme aufnehmen können, damit der Temperaturanstieg einer nach einer längeren Benutzungspause entnommenen Getränkemenge nur so gering wie möglich ist. Außerdem strebt man an, das Vierwegeventil so klein wie möglich zu halten, um auf diese Weise die zu seiner Verstellung benötigte Stellkraft klein zu halten. Das Stellelement 28 im Vierwegeventil 15 hat deshalb einen Durchmesser von nur 9 mm. Derartig kleine Bauteile lassen sich im allgemeinen in ihrem Inneren nicht mit strömungsglatten Durchtrittswegen herstellen, sondern ihre Querschnitte variieren, so daß die Möglichkeit besteht, daß das kohlensäurehaltige Getränk darin schäumt. Die besonders geringe Größe dieser Bauteile hat auch zur Folge, daß etwas höhere Strömungsgeschwindigkeiten auftreten, als es zum Vermeiden des Schäumens eines kohlensäurehaltigen Getränks anzustreben ist.The aim should be to remove those components and sections that direct the beverage and are located outside of the cooling bath, to keep it as low as possible so that they can only absorb as little heat as possible, so that the temperature rise an amount of beverage removed after a long break in use is only as small as possible. In addition, aspires to keep the four-way valve as small as possible in order to obtain the necessary adjustment in this way Keeping force small. The adjusting element 28 in the four-way valve 15 therefore has a diameter of only 9 mm. Such small components cannot generally be manufactured inside with flow-smooth passageways, but their cross-sections vary, so that there is a possibility that the carbonated drink foams in it. The particularly small size of these components also means that somewhat higher flow velocities occur than is desirable to avoid foaming a carbonated beverage.

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Bei einer Temperatur von 21 ⁰C und einem Druck zwischen 3,6 und 4,3 bar im Vorratsbehälter 11 läßt sich das Getränk in der Kühlschlange 24 auf etwa +2 ⁰C abkühlen, und während des Strömungsvorgangs bei geöffnetem Abgabeventil 23 tritt etwa ein Druckabfall von 0,7 bar in der Leitung 13 und der Kühlschlange 24 auf. Bei einem bestimmten Getränk, bei dem das 3,5-fache Volumen an COg-Gas in der Flüssigkeit gelöst ist, wenn die Umgebungstemperatur zwischen 24 und 29 ⁰C ist, ist der Partialdruck im Vorratsbehälter 11 etwa zwischen 3,6 und 4,3 bar. Am Einlaß des Vierwegeventils herrscht somit ein Druck zwischen 2,85 und 3,6 bar, wenn die Flüssigkeit strömt, und zwischen 3,6 und 4,3 bar, wenn kein Getränk abgenommen wird, d. h. also die Strömung Null ist, jedoch ist bei einer Temperatur von +2 C der Partialdruck in einem derartigen Getränk nur noch ungefähr 1,3 bar, so daß es nicht aufschäumen kann. Da anschließend die Temperatur nur noch sehr wenig ansteigt, kaum mehr als 3 ⁰C, kann zu keiner Zeit, da der Druck über dem Partialdruck bei dieser Temperatur gehalten wird, welcher in einer Größenordnung von 1,5 bar liegt, die Kohlensäure aus der Flüssigkeit austreten. Somit wird der stärkste Druckabfall durch den Begrenzer 22 hervorgerufen.At a temperature of 21 ⁰ C and a pressure from 3.6 to 4.3 bar in the storage container 11, the beverage can in the cooling coil 24 to about +2 ⁰ C to cool down, and during the flow process with an open dispensing valve 23 occurs as a pressure drop of 0.7 bar in line 13 and cooling coil 24. In a particular drink in which 3.5-fold volume of COG gas is dissolved in the liquid when the ambient temperature of 24-29 ⁰ C, the partial pressure in the reservoir 11 is approximately 3.6 to 4.3 bar. At the inlet of the four-way valve there is thus a pressure between 2.85 and 3.6 bar when the liquid is flowing and between 3.6 and 4.3 bar when no drink is taken, ie the flow is zero, but is at At a temperature of +2 C, the partial pressure in such a drink is only about 1.3 bar, so that it cannot foam. Since the temperature then rises only very little, hardly more than 3 ^° C., the carbonic acid from the liquid can at no time, since the pressure is kept above the partial pressure at this temperature, which is in the order of magnitude of 1.5 bar step out. Thus, the greatest pressure drop is caused by the limiter 22.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Begrenzer 22 eine Rohrschlange, die innerhalb des Kühlbades untergebracht ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Begrenzer aus einem etwa 1,5 m langen Rohr mit einer lichten Weite von 2,8 mm. Ein derartiger Begrenzer hat ein Volumen von etwa 0,6 Kubikzoll. Der Innendurchmesser einer derartigen Rohrleitung soll möglichst unter 3 mm gehalten werden, so daß das Volumen in diesem Rohrabschnitt 0,73 Kubikzoll nicht übersteigt. Die Leitungen 18 und 19 sind kurz, weniger als 30 cm lang, während die Leitungen 13, 24, 18 und 19 einen größeren Durchmesser haben können, der etwas größer als der Rohrdurchmesser im Begrenzer 22 ist. Die geringe Menge der Getränkeflüssigkeit außa-halb des Kühlbades 26 übersteigt die Füllmenge eines Teelöffels kaum, und wennIn the illustrated embodiment, the limiter 22 is a coil which is housed within the cooling bath is. In a preferred embodiment, the limiter consists of an approximately 1.5 m long tube with a clear Width of 2.8 mm. Such a restrictor has a volume of about 0.6 cubic inches. The inside diameter of such a Pipeline should be kept below 3 mm if possible, so that the volume in this pipe section is 0.73 cubic inches does not exceed. Lines 18 and 19 are short, less than 30 cm long, while lines 13, 24, 18 and 19 can have a larger diameter which is slightly larger than the pipe diameter in the restrictor 22. The minor one Amount of beverage liquid outside the cooling bath 26 hardly exceeds the capacity of a teaspoon, and when

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ein so geringer Teil etwas wärmeren Getränks dem gut gekühlten Getränk beigemischt wird, merkt dies der Verbraucher nicht_o Such a small part of a slightly warmer drink is added to the well-chilled drink, the consumer does not notice this _{or the like}

Es ist möglich, die in der Fig. 1 dargestellte Einrichtung für Getränke mit verschiedenen Geschmacksrichtungen zu vervielfachen, wobei für alle gemeinsam die Druckgasquelle 12 und das Kühlbad 26 benutzt werden können.It is possible to multiply the device shown in FIG. 1 for drinks with different flavors, the pressurized gas source 12 and the cooling bath 26 can be used for all of them together.

Dadurch, daß der Druckabfall hauptsächlich stromab vom Vierwegeventil auftritt, liegt der Druck am Vierwegeventil mit Abstand über dem Partialdruck des im Getränk enthaltenen Gases bei der Temperatur, die das Getränk am Ventil hat. Unter dieser Voraussetzung ist es möglich, ein derart kleines Vierwegeventil einzusetzen, das üblicherweise dazu führen würde, daß im Getränk Gas freigesetzt wird und das Getränk aufschäumt, wie es in herkömmlichen Einrichtungen der Fall ist, insbesondere wenn das Getränk mit derart hohen Geschwindigkeiten strömt, wie sie in einem solch kleinen Vierwegeventil auftreten. Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung dagegen enthält das gezapfte Getränk keinen Schaum, und die geringe Blasenbildung, die sich beim Einfüllen in den Becher einstellt, verschwindet augenblicklich. Durch diese Einrichtung wird der Grad an Kohlensäuregehalt gehalten, den der Verbraucher gewöhnt ist und den er als einen Teil des eigentümlichen Geschmacks einer besonderen Getränkemarke zuordnet.Because the pressure drop occurs mainly downstream of the four-way valve, the pressure is on the four-way valve at a distance above the partial pressure of the gas contained in the drink at the temperature that the drink has at the valve. Under this condition, it is possible to use such a small four-way valve that usually lead to it would that gas is released in the drink and froth the drink, as is the case in conventional devices especially when the beverage is flowing at such high speeds as in such a small four-way valve appear. In the device according to the invention, however, the draft beverage does not contain any foam, and the slight bubbling that occurs when filling the cup disappears immediately. Through this Establishment is kept to the level of carbonation that the consumer is used to and that he as a part of assigns the peculiar taste of a particular beverage brand.

Es ist somit mit der Erfindung eine Getränkeabgabeeinrichtung von einfachem und billigem Aufbau geschaffen worden, die einzelne Portionen abmißt, in der das Aufschäumen des Getränks vermieden ist und in der kaum :.-■*■·■ .. - ■ ■, ein Temperaturanstieg der Getränkeportionen festzustellen ist, was auf die Verwendung sehr kleiner Bauteile im Teil der Einrichtung stromab von der Kühlung zurückzuflih ren ist.Thus, with the invention, a beverage dispensing device of simple and inexpensive construction has been created, which measures individual portions, in which foaming of the beverage is avoided and in which there is hardly any : Beverage portions can be determined, which is due to the use of very small components in the part of the facility downstream of the cooling system.

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Claims

PATENT CLAIMS

^r lJ beverage dispensing device with a pressurized storage container for a carbonated beverage and a line which guides the carbonated beverage out of the storage container, characterized by a measuring device (20) in which there is a movable element (27) which is in the Measuring device forms a fixed, predetermined volume on its respective opposite sides, a four-way valve (15), the inlet (14) of which receives the pressurized beverage from the line (13) and is connected in a position so that it is connected to the beverage one side of the measuring device (20) dispenses while its second side is empty, and in a second position the beverage feeds to the other side of the measuring device (20) while it allows the first side to empty, for which purpose the four-way valve (15) has an outlet (21), through a dispensing valve (23) and one connected to the outlet (21) of the four-way valve (15), to the dispensing valve (23 ) leading limiter (22) which has an effective size, by means of which the pressure at the outlet (21) is kept at a value higher than the partial pressure of the beverage when the dispensing valve (23) is open.

2. Beverage dispensing device according to claim 1, characterized in that the line (13) as a cooling coil (24) is formed in which the drink is cooled.

3. Beverage dispensing device according to claim 1 or 2, characterized in that the four-way valve (15) so is kept small that the flow path has a non-constant cross-section.

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4. Beverage dispensing device according to claim 3, characterized in that the four-way valve has an actuator (28) contains, which is adjustable with a quarter turn between its two positions.

5. Beverage dispensing device according to claim 2, characterized by a cooling bath (26) in which the main part of the Line and the measuring device (20) are housed.

6. Beverage dispensing device according to claim 2, characterized by a cooling bath (26) in which the main part of the Line (13, 24) and most of the limiter (22) are housed.

7. Beverage dispensing device according to one of the preceding claims, characterized in that the limiter (22) is formed by a tube about 1.5 m long with a clearance of about 3 mm.

8. Beverage dispensing device according to claim 7, characterized in that the limiter has a volume of the order of magnitude of 0.6 cubic inches.

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