DE4006871A1 - Wasserstrahlrohr fuer wasserstrahl-injektionsvorrichtungen - Google Patents
Wasserstrahlrohr fuer wasserstrahl-injektionsvorrichtungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Wasserstrahlrohr für Wasserstrahl-Injektionsvorrichtungen
in Spendern zum Herstellen und Abgeben von Gemischen aus Wasser und einem
anderen fließfähigen Stoff, insb. von Mischgetränken, mit den Merkmalen des Ober
begriffs des Anspruchs 1.
Ein Beispiel für derartige Wasserstrahl-Injektionsvorrichtungen mit einem Wasser
strahlrohr der hier in Frage stehenden Art ist aus der OE-OS 36 07 623 bekannt. Bei
dieser Wasserstrahl-Injektionsvorrichtung ist das Wasserstrahlrohr in das Injektorge
häuse eingesetzt, und zwar in dem mit einem Wasserzuleitungsabschnitt verbundenen
Ende und so, daß das Austrittsende des Wasserstrahlrohres frei in eine Mischkammer
in dem Injektorgehäuse ragt. Über ein selbsttätig öffnendes Ventil ist diese
Mischkammer mit einem Vorratsgefäß für den fließfähigen Stoff verbindbar, wobei
der Stoff unter der Wirkung des aus dem Wasserstrahlrohr austretenden Wasser
strahls in vorbestimmter Dosierung in die Mischkammer eingesaugt wird. Das
Gemisch aus der Mischkammer tritt in einen dem Austrittsende des Wasserstrahl
rohes direkt gegenüberliegenden Eintrittsende eines Düsen- und Diffusionsabschnittes
ein, aus dem das Gemisch über einen Abgabeabschnitt abgegeben wird.
Solche Wasserstrahl-Injektionsvorrichtungen werden z. B. in Getränkespendern
eingesetzt. Zwischen den einzelnen Abgabevorgängen können längere oder
kürzere Pausen liegen. In diesen Pausen bleibt die Mischkammer mit Resten des
Gemisches von dem vorhergehenden Abgabevorgang gefüllt. Dabei besteht die
Gefahr, daß Teile dieses Gemisches durch das Wasserstrahlrohr in das Wasser
des Wasserzuleitungsabschnittes diffundieren. Dies führt z. B. durch Bildung von
Mikroorganismen zu hygienischen Problemen. Während in der Mischkammer
selbst das Gemisch noch eine relativ hohe Konzentration an fließfähigem Stoff
enthält, nimmt diese Konzentration beim Diffundieren in den Wasserzuleitungs
abschnitt durch Verdünnung rasch ab. Dadurch wird das hygienische Problem
noch verstärkt.
Man hat zwar schon versucht, die Wasserstrahlinjektionseinrichtung gegenüber
dem Wasserzuleitungsabschnitt durch ein Rückschlagventil während der Abgabe
pausen zu trennen. Dadurch lassen sich jedoch die hygienischen Probleme nur im
begrenzten Umfange vermindern, da zwischen dem Rückschlagventil und der
Mischkammer ein relativ großer Abstand und damit ein relativ großer, mit dem
verdünnten Gemisch gefüllter Raum notwendig ist. Ein weiteres Problem
besteht darin, daß die Rückschlagventile zu erheblichen Druckverlusten im
Strömungssystem führen, was die Verwendung leistungsstärkerer und damit
teurer Pumpen erfordert.
Es ist Aufgabe der Erfindung die aufgezeigten Probleme auf einfache Weise zu
lösen und die Gefahr einer hygienischen Verunreinigung und Geschmacksbeein
trächtigung zu beseitigen und zwar möglichst ohne daß leistungsstärkere und
kostspielige Pumpen verwendet werden müssen.
Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruchs 1 gelöst. Bei dieser
Ausbildung erfolgt in den Abgabepausen die Absperrung zwischen Mischkammer
und Wasserzuleitungssystem direkt in dem Wasserstrahlrohr unmittelbar vor dem
frei in die Mischkammer ragenden Ende des Wasserstrahlrohres. Dadurch ist der
verbleibende Raum zwischen der Absperrstelle und der Mischkammer innerhalb
des Wasserzuleitungssystemes außerordentlich klein, so daß die sonst auftreten
den Verschmutzungs- und hygienischen Probleme weitgehend ausgeschlossen
sind.
Um die Strömungswiderstände trotz der Absperreinrichtung klein zu halten, wird
die Lehre des Anspruchs 1 vorteilhafterweise nach Anspruch 2 weitergebildet.
Dies ermöglicht es bei geöffnetem Rückschlagventil durchgehend einen relativ
großen Durchströmquerschnitt freizuhalten, so daß der Strömungswiderstand
gering ist und mit üblichen preiswerteren Pumpen gearbeitet werden kann.
Die Durchströmung des Ventils und des Wasserstrahlrohres ohne nennenswerten
Strömungswiderstand läßt sich auf besonders günstige Weise gemäß der Lehre
nach Anspruch 5 unterstützen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem
Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 im Längsschnitt einen bekannten Spender mit einer Wasserstrahl-Injek
tionsvorrichtung herkömmlicher Ausbildung, von der im Oberbegriff des
Anspruchs 1 ausgegangen ist;
Fig. 2 im vergrößerten Maßstabe und im Querschnitt das in dem Injektor
gehäuse einer Wasserstrahl-Injektionsvorrichtung eingebaute Wasser
strahlrohr gemäß der Erfindung.
Zum besseren Verständnis der Erfindung ist anhand der Fig. 1 die Verwen
dungsmöglichkeit eines Wasserstrahlrohres gemäß der Erfindung dargestellt.
Die dargestellte Wasserstrahl-Injektionsvorrichtung weist ein Injektorgehäuse 2
auf, das an einem langgestreckten Stutzen an einen Wasserzuleitungsabschnitt 1
anschließbar ist. In diesem Stutzen ist ein Wasserstrahlrohr 3 fest und
abgedichtet eingesetzt, dessen Austrittsende frei in eine Mischkammer 8 des
Injektorgehäuses ragt. Dem freien Ende des Wasserstrahlrohres liegt gegenüber
das Eintrittsende eines Düsen- und Diffusionsabschnittes 4, der in einen Abgabe
abschnitt für das Gemisch übergeht. Die Mischkammer 8 ist weiterhin über
einen Stutzen mit einem Vorratsgefäß 6 für den fließfähigen Stoff verbunden,
der mit dem Wasser aus dem Wasserstrahlrohr gemischt werden soll. In dem
Anschlußbereich ist ein Ventil 7 abgedichtet eingesetzt, das so ausgebildet ist,
daß es unter der Wirkung des in die Mischkammer 8 eintretenden Wasserstrahls
automatisch öffnet, um den fließfähigen Stoff aus dem Vorratsgefäß 6 in die
Mischkammer 8 einströmen zu lassen, wo der Stoff mit dem Wasser gemischt
und über den Düsen- und Diffusionsabschnitt als Mischung in den Abgabe
abschnitt abgeleitet wird.
Nach Beendigung eines Abgabevorganges bleibt in der Mischkammer 8 und den
übrigen Teilen der Injektionsvorrichtung ein Teil des Gemisches zurück. Dieses
kann über das Wasserstrahlrohr 3 nach rückwärts in das Wasserzuleitungssystem
1 duffundieren und dort zur Verschmutzung und zu hygienischen Problemen
führen und auch Geschmacksänderungen bei dem als nächstes abzugebenden
Gemisch führen.
Zur Vermeidung dieser Nachteile ist in dem Wasserstrahlrohr 9 bei der
Ausführung nach Fig. 2 gemäß der Erfindung ein Rückschlagventil eingesetzt.
Das Wasserstrahlrohr ist wie bei der bekannten Ausführung nach Fig. 1 in den
Wasserzuführungsstutzen des Injektorgehäuses 11 fest und abgedichtet
eingesetzt, so daß das Abgabeende 12 frei in die Mischkammer 13 des
Injektorgehäuses ragt. Der Pfeil 10 gibt die Zuströmrichtung des Wassers aus
dem Wasserzuleitungsabschnitt, der Pfeil 14 den Eintritt in den nicht dar
gestellten Düsen-und Diffusionsabschnitt und der Pfeil 15 den Eintritt durch das
nicht dargestellte Eintrittsventil des Stoffes aus dem ebenfalls nicht
dargestellten Vorratsgefäß wieder.
Das Wasserstrahlrohr ist an seinem freien Ende als Strahldüse ausgebildet,
dessen Eintrittsende für das Wasser bei 12a angedeutet ist. Unmittelbar vor dem
Eintrittsende 12a dieses Düsenabschnittes ist ein Ventilsitz 18a für eine Ventil
schließkugel 17 vorgesehen. Die Ventilschließkugel besteht aus nicht
rostendem, aber magnetisierbarem Material. Der Ventilsitz 18a ist an dem in
Strömungsrichtung weisenden Ende eines in das Wasserstrahlrohr direkt ein
gesetzten hülsenförmigen Durchströmkörper 18 aus dauermagnetischem
Werkstoff ausgebildet. Dieser kann aus Gründen der Lebensmittelbeständigkeit
mit einem entsprechenden Material beschichtet sein. Der Dauermagnet 18 ist
unter Verwendung von Dichtringen 20 und 21 und einer Dichtungshülse 19 dicht
und axial unbeweglich, z.B. mit Hilfe der Gewindehülse 23 in dem Wasserstrahl
rohr eingesetzt.
Zwischen dem Ventilsitz 18a und dem Eintritt 12a des Düsenendes des
Wasserstrahlrohes 12 ist ein Durchströmabschnitt 16 angeordnet. Dieser weist
einen profilierten Querschnitt auf und bietet einen Anschlag 16a als Weg
begrenzung für die Ventilschließkugel 17 dar, wenn sich das Ventil unter der
Strömung des zufließenden Wassers öffnet. Der Durchströmabschnitt 16 kann im
Inneren des Wasserstrahlrohres selbst ausgebildet sein. Er kann auch an einem in
das Wasserstrahlrohr einsetzbaren Strömungskörper ausgebildet sein. Der
Strömungskörper kann beispielsweise aus drei in Umfangsrichtung verteilten,
radialen Rippen und einem Ringkörper bestehen, so daß sich ein im wesentlichen
sternförmiger Durchströmquerschnitt ergibt. In diesem Strömungskörper ist die
an dem Anschlag 16a endende Bewegungsbahn für die Ventilschließkugel 17
vorgesehen.
Es ist ersichtlich, daß der in dem Wasserstrahlrohr zwischen dessen freiem Ende
und dem Ventilsitz 18a verbleibende Raum, in den das Gemisch eintreten kann,
außerordentlich gering ist. Es findet somit auch nur eine geringe Verdünnung
des Gemisches statt. Die hygienischen Probleme sind damit weitgehend ebenso
ausgeschaltet, wie die Gefahr einer Geschmacksveränderung des Gemisches.
Dieser kleine Raum wird bei durchströmtem Strahlrohr durch die hohe Wasser
strömungsgeschwindigkeit jedesmal zuverlässig gereinigt. Die Druckverluste sind
außerordentlich gering, da im offenen Zustand des Ventils die durch die Magnet
kraft auf die Kugel ausgeübte Vorspannung in Richtung auf den Ventilsitz klein
ist und gerade ausreicht, bei Ende der Wasserzufuhr die Ventilschließkugel
wieder in Richtung auf den Ventilsitz in Bewegung zu setzen. Dennoch ist die
Schließkraft bei verschlossenem Ventil außerordentlich hoch, da in dieser
Stellung der Kugel 17 der Magnetspalt gering ist und die Kugel daher mit hoher
Magnetkraft in der Schließstellung gehalten wird. Wegen der sehr geringen Vor
spannung in der Offenstellung ist auch der Strömungswiderstand nach dem
anfänglichen Öffnen des Ventils außerordentlich gering. Der Strömungswider
stand kann durch die Profilierung im Bereich des Durchströmquerschnitte 16 be
sonders gering gehalten werden. Das anfängliche Öffnen des Ventils kann durch
entsprechende Ausbildung der Wasserzuführung mit Hilfe eines Wasserstoßes
zuverlässig erreicht werden.
Die Anordnung ist außerordentlich einfach und preiswert und gewährleistet über
die ganze Länge des Wasserstrahlrohes einen zuverlässigen Selbstreinigungs
effekt.
Durch die Bewegung der Ventilschließkugel 17 in Richtung des Ventilsitzes kann
die Anordnung auch als Nachtropfsperre zur Verhinderung eines Nachtropfens
am Ende des Abgabevorganges verwendet werden.
Das Strahlrohr mit Rückstromsperre kann selbstverbständlich auch in anderen
Dosier- oder Abgabesystemen und anders ausgebildeten Injektionsvorrichtungen
als der nach Fig. 1 mit Vorteil eingesetzt werden.
Claims (5)
1. Wasserstrahlrohr für Wasserstrahl-Injektionsvorrichtungen in Spendern zum Her
stellen und Abgeben von Gemischen aus Wasser und einem anderen fließfähigen
Stoff, insb. von Mischgetränken, mit einem Injektorgehäuse, welches eine Misch
kammer zwischen dem frei in diese mündenden Ende des in das Injektorgehäuse
eingesetzten Wasserstrahlrohres und einer diesem gegenüberliegenden Eintritts
ende eines Düsen- und Diffusionsabschnittes aufweist, wobei das Wasserstrahlrohr
eintrittsseitig mit einem Wasserzuleitungsabschnitt, die Mischkammer über ein
selbsttätig öffnendes Ventil mit einem Vorratsgefäß für den fließfähigen Stoff und
der Düsen- und Diffusionsabschnitt mit einem Abgabeabschnitt für das Gemisch
verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserzuleitungsab
schnitt (11) von der Mischkammer (13) in Abhängigkeit vom Strömungszustand in
dem Wasserstrahlrohr (9) selbsttätig absperrbar ist, und zwar durch ein Ventil
(17,18), das im geringen Abstand von dem freien Austrittsende (12) des Wasser
strahlrohres (9) direkt in diesem angeordnet ist.
2. Wasserstrahlrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Ventilschließkörper, insb. eine Ventilschließkugel (17), in die Schließstellung durch
Magnetkraft vorspannbar ist.
3. Wasserstrahlrohr nach Anspruch 1 oder 2, bei dem sein in die Mischkammer
ragendes freies Ende als Strahldüse ausgebildet ist, dadurch gekennzeich
net, daß der Ventilsitz (18a) unmittelbar vor dem Eintritt (12a) der Strahldüse
(12) des Wasserstrahlrohres angeordnet ist.
4. Wasserstrahlrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß in dem Wasserstrahlrohr (9) ein durchströmbarer Körper
(18) aus dauermagnetischem Material abgedichtet (20, 21) eingesetzt ist,
dessen in Strömungsrichtung weisende Ringfläche (18a) den Ventilsitz für eine
Ventilschließkugel (17) aus magnetisierbarem Material bildet.
5. Wasserstrahlrohr nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Ventilsitz (18a) und Eintrittsende (12a) der Strahldüse (12) des
Wasserstrahlrohres (9) ein Durchströmabschnitt (16), insb. mit unrundem, vor
zugsweise sternförmig profiliertem Durchströmquerschnitt, im
Wasserstrahlrohr (9) ausgebildet oder als Strömungskörper in dieses eingesetzt
ist, der zugleich einen Anschlag (16a) als Wegbegrenzung für die Ventil
schließkugel (17) aufweist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: KOMMANDITGESELLSCHAFT DOUWE EGBERTS GETRAENKE-SERV |
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8141 | Disposal/no request for examination |