DE3709161C2

DE3709161C2 -

Info

Publication number: DE3709161C2
Application number: DE19873709161
Authority: DE
Inventors: Arthur G. Marietta Ga. Us Rudick
Original assignee: Coca Cola Co
Current assignee: Coca Cola Co
Priority date: 1986-03-21
Filing date: 1987-03-20
Publication date: 1989-05-24
Also published as: DE3709161A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Nachmisch-Getränkeausgabevorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentan spruches 1.

Bei einer aus der DE-OS 32 08 569 bekannten Nachmisch-Getränke ausgabevorrichtung der gattungsgemäßen Art werden als Konzentrat und das Verdünnungswasser durch eine trichterartige Sichtblende getrennt in einen Trinkbecher gegeben, in dem sie sich dann erst vermischen. Dadurch, daß das Konzentrat durch eine Pumpe gefördert wird, kann Konzentrat mit einem sehr geringen Wasseranteil verwen det werden, wodurch sich eine wesentliche Raumeinsparung beim Konzentratbehälter ergibt. Bei der Verwendung eines solchen Kon zentrats muß jedoch für eine sehr gute Durchmischung gesorgt wer den, da das Konzentrat eine hohe Viskosität besitzt. Bei der getrennten Zuführung des Konzentrats und des Verdünnungswassers in den Trinkbecher wird häufig eine ausreichende Durchmischung nicht erzielt.

Aus der US-PS 42 66 726 ist eine Nachmisch-Getränkeausgabevor richtung bekannt, bei der das Verdünnungswasser in der Mischdüse in Form eines den Sirupstrahl konzentrisch umgebenden Wirbels ge führt wird. Die Durchmischung erfolgt dabei jedoch innerhalb der Mischdüse. Dies kann zu Geschmacksübertragungen führen, wenn später ein Konzentrat einer anderen Geschmacksrichtung gewählt wird. Außerdem muß die Getränkeausgabevorrichtung dann in regel mäßigen Abständen gründlich gereinigt werden, um eventuelle Kon zentratreste aus der Mischdüse zu entfernen. Eine solche Reini gung ist jedoch bei Mischdüsen, die aus mehreren Teilen bestehen, sehr aufwendig.

Aus der US-PS 45 23 697 ist eine Nachmisch-Getränkeausgabevor richtung bekannt, bei der das Konzentrat ausschließlich mit dem zu dem auswechselbaren Konzentratbehälter gehörenden Teil in Berührung kommt und bei der sich der Mischbereich auf dem Weg von der Mischdüse zum Trinkgefäß befindet. Das Verdünnungswasser wird dabei nicht verwirbelt, so daß die Vermischung mit dem Konzentrat nicht sehr intensiv ist. Das Konzentrat wird durch Überdruck ausgetragen, so daß bei der Verwendung hochkonzentrier ter Konzentrate ein sehr hoher Überdruck erforderlich wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer gattungsge mäßen Nachmisch-Getränkeausgabevorrichtung die Durchmischung zu verbessern, ohne daß eine gründliche Reinigung der Mischdüse in regelmäßigen Abständen notwendig wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 gelöst.

Dadurch, daß das Konzentrat und das eine Wirbelströmung aufwei sende Verdünnungswasser sich erst unterhalb der Mischdüse treffen, kommt das Konzentrat nicht mit den Wänden der Mischdüse in Berüh rung, so daß eine Verunreinigung der Mischdüse durch Konzentrat reste nicht auftreten kann.

Der Konzentratbehälter und die flexible Leitung mitsamt dem Injektor sind als zusammenhängende Einwegkomponente ausgebildet, so daß sich keine Schwierigkeiten mit der Reinigung der Getränkeausgabevorrichtung ergeben. Das Pumpenrad der peristaltischen Pumpe ist dabei kein Einweg-Bauteil.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung eine Nachmisch-Getränke ausgabevorrichtung;

Fig. 2 im Schnitt und in schematischer Darstellung eine Konzen tratzuführeinrichtung;

Fig. 3 im Schnitt in Axialrichtung die Mischdüse;

Fig. 3a, 3b und 3c eine Draufsicht bzw. Schnittansicht nach 3B-3B und 3C-3C von Fig. 3;

Fig. 4 in einer schematischen Darstellung den Einbau der Getränkeausgabevorrichtung in einen Haushaltskühlschrank;

Fig. 5 im Schnitt und in schematischer Darstellung eine Konzen tratzufuhreinrichtung mit Dreiwege-Ventil für eine Getränkeausgabevorrichtung nach Fig. 7, bei der unter schiedliche Geschmacksrichtungen gewählt werden können;

Fig. 6 im Schnitt in Axialrichtung eine Mischdüse für eine Getränkeausgabevorrichtung, bei der mehrere Geschmacks richtungen wählbar sind, und

Fig. 7 in einem Blockdiagramm eine Getränkeausgabevorrichtung, bei der eine Mehrzahl von Geschmacksrichtungen wählbar sind.

Fig. 1 zeigt eine Nachmisch-Getränkeausgabevorrichtung, die ein nachträglich gemischtes Getränk einer gewünschten Geschmacksrich tung zubereitet. Diese Vorrichtung enthält einen Konzentrat behälter 10, der über ein Ventil V mit einer flexiblen Leitung CN verbunden ist. Die flexible Leitung CN arbeitet mit einer peristaltischen Pumpe P zusammen, wie nachstehend noch näher in Ver bindung mit Fig. 2 erläutert wird. Die flexible Lei tung CN führt zu einer Mischdüse N, die das Getränk ausgibt. Eine übliche Wasserzufuhr einrichtung leitet kohlensäurehaltiges Wasser zu der Mischdüse N. Sie kann beispielsweise eine CO₂-Flasche CB enthalten, die über einen Druckregler R angeschlossen ist und in Verbindung mit einem Karbonisator CT steht. Wasser wird dem Karbonisator CT über eine Karbonisierpumpe CP oder über eine übliche Wasser versorgungseinrichtung zugeführt. Aus Fig. 1 ist zu erkennen, daß die Mischdüse N das Konzentrat und das kohlensäurehaltige Wasser in vorbestimmten Anteilen vereinigt, um ein nachträglich gemischtes Getränk in einem Trinkbecher BC bereitzustellen.

Fig. 2 verdeutlicht das Zusammenwirken der peristaltischen Pumpe P und der flexiblen Leitung CN. Der Konzentratbehälter 10 enthält einen starren äußeren Mantel 10 B mit einem Boden 12 und einen inneren, zusammenlegbaren Beutel 10 A. Der starre äußere Mantel 10 B ist auch mit einer Entlüftungseinrichtung 10 C versehen. Der zusammengefaltete Beutel 10 A enthält das Konzentrat und kann mit dem Umfang des Bodens 12 des Behälters 10 dicht verbunden sein, so daß das darin befindliche Konzentrat in Verbindung mit dem Ventil V steht. Das Ventil V hat einen Kopf VH und einen Schaft VS, der sich durch eine Bohrung im Boden 12 erstreckt. Die Bohrung ist mit einem horizontalen Kanal ver bunden, der in einem Nippel 14 endet. Eine Schraubenfeder S sitzt auf dem Teil des Schaftes VS, der sich über den Boden 12 des Behälters 10 hinauserstreckt. Die Feder S drückt im Grundzustand den Ventilkopf VH in eine Schließ stellung, um zu verhindern, daß das Konzentrat über die Bohrung durch den Nippel 14 ausgegeben wird. Wenn jedoch der Behälter 10 in eine Getränkeausgabeeinrichtung eingesetzt ist und sich das äußere Ende des Ventilschaftes VS auf eine Fläche im Innern der Getränkeausgabevorrichtung abstützt, wird das Ventil V in seine dargestellte Offenstellung gedrückt, so daß das Konzentrat durch die Bohrung und den Kanal zu dem Nippel 14 fließen kann. Die flexible Lei tung CN hat ein erstes Ende, das mit dem Nippel 14 verbunden ist und ein zweites Ende, das fest mit einem Injektor 16 ver bunden ist, der mittels einer Schnappverbindung in die Mischdüse N eingesetzt ist. Die Lei tung CN verläuft über eine gekrümmte Fläche 12 A im Boden des Behälters 10, um im Betriebszustand mit dem Umfang eines peristaltischen Pumpenrades PW zusammenzuarbeiten, wenn der Behälter 10 in die Getränkeausgabevorrichtung eingesetzt ist. Wenn sich das Pumpenrad PW dreht, wird die flexible Leitung CN gegen die ge krümmte Fläche 12 A gedrückt, um das Konzentrat zu verdrängen und durch die Leitung CN zu dem Injektor 16 zu pumpen. Die Fläche 12 A im Boden 12 des Behälters 10 eine Form, die komplementär zu der Umfangsfläche des Pumpenrads OW ist.

Gemäß Fig. 3 und den zugeordneten Fig. 3A bis 3C weist die Mischdüse N ein kegelstumpfförmiges Ge häuse 18 auf, das ein Einlaßende mit einem toroidalen Raum 20 enthält, der eine Axialbohrung 28 umgibt, die die Mischdüse N durchsetzt. Stilles Wasser oder kohlensäurehaltiges Wasser, wie von der Wasserzufuhreinrichtung nach Fig. 1, wird über eine tangential einmündende Leitung 22 in den Raum 20 eingeleitet, um eine Verwirbelung des Wassers vorzunehmen. Das Wasser fließt dann nach unten durch die Durchgänge 26, die zwischen radialen Stegen 24 gebildet werden, und und durch die Auslaßöffnung 30 aus der Mischdüse N zu einem frei und außer halb liegenden Mischbereich 32. Das Konzentrat hingegen wird über den Injektor 16 zugeführt, der koaxial zu der Bohrung 28 am Einlaßende des Gehäuses 18 lösbar angebracht ist, um das Konzentrat nach unten in Richtung der Achse der Bohrung 28 zu lenken, ohne daß irgendwelche Flächen des Gehäuses 18 berührt werden, bis das Konzentrat in dem Mischbereich 32 mit dem Wasser zusammenkommt. Da das Wasser in dem Raum 20 verwirbelt worden ist, vermischen sich das Konzen trat und das Wasser in dem freiliegenden Mischbereich 32, unmittelbar bevor sie den Trinkbecher BC erreichen.

Die in Fig. 2 gezeigte Konzentratzufuhreinrichtung ist mit Ausnahme des Pumpenrads PW ins gesamt als Einweg-Teil ausgelegt. Daher entstehen keine Schwierigkeiten im Zusammenhang mit der hygienischen Reinigung und des Geschmacksübergangs. Ferner ermöglicht der Konzentratbehälter 10 in Fig. 2, der einen dicht verschlos senen zusammengelegten Beutel 10 A enthält, daß ein teilweise leerer Konzentratbehälter 10 aus der Vorrichtung nach Fig. 1 ent nommen werden kann und z. B. in einem Kühlschrank abgelegt werden kann, bis er wieder verwendet wird und daß der Konzentratbehälter 10 dann wieder benutzt werden kann. Dazu, daß der Konzentratbehälter 10 abgelegt und wiederver wendet werden kann, trägt auch das federbelastete Ventil V im Boden 12 des Konzentratbehälters 10 bei, das den Konzentratbehälter dicht verschließt, wenn er aus der Getränkeausgabevorrichtung herausgehoben wird.

Die in Verbindung mit den Fig. 1 bis 3 beschriebene Getränke ausgabevorrichtung ist für eine einzige Geschmacks richtung. Die Getränkeausgabevorrichtung kann auch für mehrere unterschiedliche Geschmacksrichtungen Anwendung finden, wie dies in Verbindung mit den Fig. 4 bis 7 nachstehend näher erläutert wird.

Fig. 4 zeigt eine Getränkeausgabevorrichtung, die in einer Kühlschranktür 52 eines üblichen Haushaltskühlschrank 50 angebracht ist. Dies ist insbe sondere im Hinblick auf die Kühlung des Konzentrats zweckmäßig und wird durch das sehr hohe Rückverdünnungs-Verhältnis ermöglicht. Der Mischdüse N ist in einer durch die Tür 52 gehenden An ordnung ähnlich einer üblichen Wasserausgabesta tion 44 angebracht. Auch ist in der Tür 52 das zylindrische Pumpenrad PW angeordnet, dessen Längsachse horizontal verläuft, sowie zwei oder mehr Konzentrat behälter 10, die nebeneinanderliegend in Richtung der Längsachse des Pumpenrades PW angeordnet sind, und entsprechend zugeordnete, magnetisch betätigte Dreiwege-Ventile 34, die in Verbindung mit den Fig. 5 und 7 erläutert werden. Die Wasserzufuhreinrichtung, die den Karbonisator CT, die Karbonisierpumpe CP, die CO₂-Flasche CB und den Druckregler R der in Fig. 1 dargestellten Bauart enthält, ist in der anderen Kühlschranktür 54 untergebracht.

Damit die Konzentrat zufuhreinrichtung so kompakt ist, daß sie in einer Kühlschranktür eines üblichen Kühlschrankes untergebracht wer den kann, wird nur eine einzige Pumpe P für die Mehrzahl von Konzentratbehältern 10 verwendet. Dies wird durch jeweils ein magnetisch betätigtes Dreiwege-Ventil 34 in Reihe zu der fle xiblen Leitung CN jedes zugeordneten Geschmackskonzentrat behälters 10 erreicht. Ein solches Dreiwege-Ventil 34 ist schematisch in Fig. 7 und im Detail in Fig. 5 gezeigt.

Gemäß Fig. 7 ist ein solches Dreiwege-Ventil 34 an den Ausgabeseite des Pumpenrades PW in der flexiblen Leitung CNO ₁ vorgesehen. Das Dreiwege-Ventil 34 hat einen Einlaß, der mit der flexiblen Leitung CN verbunden ist und zwei Auslässe, von denen einer in Verbindung mit der Leitung CNO ₁ steht, die zur Mischdüse N führt, und der andere mit einer Zirkulationsleitung CNR verbunden ist, die in den zusammenlegbaren Beuteln 10 A in dem Konzentratbehäl ter 10 führt. Das Pumpenrad PW und der zugeordnete Motor PM (Fig. 4) sind mit einer elektrischen Stromversorgung PS verbunden, die durch Betätigung eines Produktwählschalters SB aktiviert wird. Ein regelbarer Widerstand PC ist vorgesehen, um die Geschwindigkeit des Pumpenmotors PM und somit die Drehgeschwindigkeit des Pumpenrades PW einzustellen und die für ein bestimmtes nachträglich gemischtes Getränk auszugebende Kon zentratmenge während des Zeitraumes zu steuern, in dem der Produktwählschalter SB gedrückt ist. Die Konzentration des fertigen Getränks kann hierbei auf die Geschmacksrichtung des jeweiligen Anwenders abgestimmt werden. In Fig. 7 ist die Konzentratzufuhreinrichtung aus Übersichtlichkeitsgründen nur für ein Geschmacks konzentrat detailliert gezeigt. Natürlich können ähnliche Konzentratzufuhr einrichtungen für die Konzentratzufuhr über zusätzliche flexible Leitungen CNO ₂, CNO ₃ usw. zu der Mischdüse N vorgesehen sein.

Fig. 5 enthält das Dreiwege-Ventil 34, zwei Ventilelemente 38, 40, die auf einem gemeinsamen Schaft 36 angeordnet sind, die über den Einlaß mit der flexiblen Leitung CN verbunden sind und die über die Auslässe mit den flexiblen Leitungen CNO und der Zirkulationsleitung CNR verbunden sind. Wenn sich das Ventil in der in Fig. 5 darge stellten Position befindet und sich das Pumpen rad PW dreht, wird das Konzentrat durch die flexible Leitung CN zum Einlaß des Ventils 34 gefördert und tritt aus dem Auslaß aus, der mit der Zirkulationsleitung CNR verbunden ist, so daß es in den flexiblen Beutel 10 A fließt. Wenn das Ventil V sich in dieser Position befindet, wird das Konzentrat rezirkuliert und kann nicht über die flexible Leitung CNO zu dem Injektor 16 gelangen. Wenn jedoch der Magnet SN des Dreiwege-Ventils 34 betätigt wird, um den Schaft 36 nach oben entgegen der Feder 42 zu drücken, schließt das Ventil element 38 den Auslaß, der zu der Zirkulations leitung CNR führt, und öffnet es den Auslaß, der zu der Leitung CNO führt. In dieser Ventilstellung fließt daher das Konzentrat zu dem Injektor 16. Somit kann eine einzige peristaltische Pumpe P mit einem Pumpenrad PW und in Verbindung mit einer Viel zahl von entsprechenden flexiblen Leitungen verwendet werden, um das in den jeweiligen Behältern vor handene Konzentrat wahlweise durch Betätigung des Produkt wählschalters SB auszugeben.

Gemäß Fig. 6 sind bei einer Getränkeausgabevorrichtung für drei oder mehr Geschmacksrichtungen eine entsprechende Anzahl von Injektoren 16 A bis 16 C vorgesehen, die in Öffnungen in dem Einlaßende des Gehäuses 18 mittels Schnappverbindungen eingesetzt sind und die dazu dienen, das Konzentrat in die axiale Bohrung 28 der Mischdüse N einzuspritzen. Jeder entspre chende Injektor 16 ist mit der zugeordneten flexiblen Leitung CNO ₁, CNO ₂ und CNO ₃ verbunden.

Obgleich vorzugs weise das Pumpenrad PW im Betriebszustand mit dem komplementären Außenflächenbereich 12 A des Konzentratbehälters 10 zusammen arbeitet, kann beispielsweise die gekrümmte Fläche auch an einem separaten Block PB vorgesehen sein, siehe Fig. 7. Auch die Wasserzufuhreinrichtung kann so ausgelegt sein, daß sie wahlweise entweder gekühltes stilles Wasser oder gekühltes kohlensäurehaltiges Wasser zuführt. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, kann gekühltes stilles Wasser über ein Magnetventil SVW oder alternativ gekühltes kohlensäurehaltiges Wasser von dem Karbonisator CT über ein Magnetventil SVC und ein Durchflußmengen regelventil FC der Mischdüse N zugeführt werden. Die Versorgungs einrichtung für kohlensäurehaltiges Wasser in Fig. 7 erhält Wasser über ein Magnetventil 60 und die Karbonisatorpumpe CP. Kohlendioxidgas wird dem Karbonisator CT von einer CO₂-Flasche CB und über einen Druckregler R zuge führt.

Claims

Nachmisch-Getränkeausgabevorrichtung mit einer Wasserzufuhr einrichtung, mit einer Konzentratzufuhreinrichtung, die einen einmal verwendbaren Konzentratbehälter (10), eine einmal ver wendbare flexible Leitung (CN) und eine peristaltische Pump einrichtung (P) mit einem rotierenden Pumpenelenent (PW) auf weist, das auf die flexible Leitung (CN) einwirkt, um das Konzentrat aus dem Konzentratbehälter (10) durch die flexible Leitung (CN) zu pumpen, und mit einer Mischdüse (N), die ein kegelstumpfförmiges Gehäuse (18) mit einem Einlaßende für das Wasser und das Konzentrat und einer Auslaßöffnung (30) auf weist, wobei das Konzentrat in einem Strahl ausgehend vom Einlaßende in Längsrichtung des Gehäuses (18) ohne Berührung mit dessen Innenseite durch die Auslaßöffnung (30) geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischdüse (N) am Einlaßende eine toroidale Kammer (20) mit einer tangential in sie einmündenden Einlaßleitung (22) für das Wasser auf weist, und daß das Wasser aus der toroidalen Kammer (20) kon zentrisch durch das Gehäuse (18) und aus der Auslaßöffnung (30) geleitet wird und außerhalb des Gehäuses (18) in einem Bereich (32) zusammenströmt und sich dort mit dem Konzentrat vermischt.