DE4228778A1 - Vorrichtung zum Bereiten und Ausgeben von Erfrischungsgetränken - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bereiten und Ausgeben von Erfrischungsgetränken, wobei eines aus einer Mehrzahl von Getränkekonzentraten und ge­ kühltes, mit CO₂-Gas angereichertes Wasser zum jeweils ge­ wünschten Getränk im vorgegebenen Mischungsverhältnis zusam­ mengeführt werden und wobei das Wasser mit CO₂-Gas in einem gekühlten Vorratsbehälter aufbereitet wird.

Es ist möglich und bekannte Erfrischungsgetränke unmittelbar vor dem Gebrauch auf Wunsch eines Interessenten zu bereiten und auszugeben, und zwar beispielsweise durch Zumischen ei­ nes aus einer Mehrzahl von Getränkekonzentraten ausgewählten Getränkekonzentrats zu einer sogenannten Grundflüssigkeit, wie Sodawasser. Dieses Sodawasser wird zweckmäßigerweise auch an Ort und Stelle aus Wasser und CO₂-Gas erstellt, und zwar in einem gekühlten Vorratsbehälter, einem sogenannten Karbonisator. Diesem Karbonisator wird normales Wasser in Trinkqualität entweder aus der Leitung eines Wasserversor­ gungssystems oder einem Vorratsbehälter unter ausreichendem Druck zugeführt, wobei das zugeführte Wasser selbst unter Druck stehen kann, oder aber durch eine Druckpumpe aus­ schließlich oder zusätzlich in den Karbonisator gefördert wird. Eine Rückschlagventilanordnung verhindert einen Gegen­ fluß. Außerdem wird dem Karbonisator CO₂-Gas zugeführt, und zwar aus einem CO₂-Gas-Vorratsbehälter über ein Druckminder- Regelventil, so daß im Karbonisator ein Druck von beispiels­ weise ca. 4 Bar aufgebaut ist. Durch verschiedene Maßnahmen wird die Karbonisierung des Wassers im Karbonisator mit dem zugeführten CO₂-Gas durchgeführt bzw. unterstützt, wobei sich der Einsatz von im Karbonisator angeordneten Umwälzpum­ pen bewährt hat. Diese saugen aus dem mit CO₂-Gas gefüllten Kopfbereich des Karbonisators diese CO₂-Gas an und führen dieses in das in Bewegung, insbesondere in Drehung versetzte Wasser ein. Die Kühlung des Karbonisators dient zum einen der Verbesserung der Karbonisierung und zum anderen als Vor­ aussetzung, daß das endgültig bereitete und ausgegebene Ge­ tränk die gewünscht niedrige und im wesentlichen konstante Temperatur aufweist. Die Kühlung des Karbonisators erfolgt zweckmäßigerweise über ein Kühlsystem, das in der rage ist, im Bereich der Seitenwandungen des Karbonisators einen Eis­ mantel aufzubauen, welcher sich durch das umgewälzte Wasser sich einigermaßen gleich stark ausbildet. Dadurch kann "Käl­ tekapazität" gespeichert werden und das Kühlsystem braucht nicht extrem leistungsstark ausgelegt werden, wie dies bei Durchflußkühlung notwendig wäre.

Wird die Ausgabe eines frisch bereiteten Erfrischungsge­ tränks gewünscht, so wird in einer an den Bodenbereich des Karbonisators anschließenden Leitung ein Absperrventil ge­ öffnet und das gekühlte, karbonisierte Wasser über ein Durchflußmengen-Regelventil dosiert einem Mischbereich zuge­ führt, dem auch die entsprechend dosierte Menge eines ge­ wünschten Getränkekonzentrats zugeführt wird. Um eine Aus­ wahlmöglichkeit zwischen mehreren Konzentraten zu eröffnen, kann das karbonisierte Wasser an die Ausgabestelle für das einzelne Konzentrat individuell herangeführt oder beispiels­ weise über eine sogenannte Mischrinne an allen Ausgabestel­ len nacheinander vorbeigeführt werden. Das Zusammenführen unterschiedlicher Konzentrate an ein und dieselbe Mischstel­ le ist etwas problematischer.

Es wäre nunmehr wünschenswert, neben Erfrischungsgetränken mit CO₂-Gehalt portionsweise zur Verfügung stellen zu kön­ nen. Damit das Erfrischungsgetränk auch tatsächlich er­ frischt und schmackhaft ist, sollte dieses auch mit entspre­ chender Temperatur ausgegeben werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrun­ de, eine Vorrichtung zum Bereiten und Ausgeben von CO₂-hal­ tigen Erfrischungsgetränken bezüglich ihres Anwendungsbe­ reichs zu erweitern, und zwar aufbautechnisch möglichst raum- und aufwandsparend, aber funktionstechnisch ohne qua­ litätive Einbußen für die bereiteten und ausgegebenen Erfri­ schungsgetränke.

Eine Vorrichtung, die diesen Anforderungen entspricht, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß durch den Vor­ ratsbehälter und/oder an diesem thermisch gut leitend gekop­ pelt, eine Flüssigkeitsleitung von einem Getränke-Vorratsbe­ hälter zur Getränkeausgabestelle geführt ist, und daß För­ dermittel zur bedarfsweise durchzuführenden Ausgabe einzel­ ner Getränkeportionen angeordnet sind.

Bei einer Vorrichtung mit in diesen erfindungsgemäßen Aus­ stattungsmerkmalen wird ein Gerät, welches dazu geeignet ist, Erfrischungsgetränke aus einem aus einer Mehrzahl von Getränkekonzentraten und gekühltem, karbonisiertem Wasser zu bereiten und auszugeben, für fertig bevorratete Erfri­ schungsgetränke als eine Art Durchlaufkühler verwendet. Die anschließbaren Getränke-Vorratsbehälter können dabei belie­ bige Arten von Getränken enthalten, die jedoch zum Trinken gekühlt zur Verfügung gestellt werden sollen. Für die Küh­ lung dieser Getränke wird der Vorratsbehälter herangezogen, der im Getränkeautomat für die Bereitung von CO₂-haltigen Erfrischungsgetränken durch ein Kühlsystem gekühlt wird, und zwar dahingehend, daß sich im Bereich der von Kühlleitungen dieses Kühlsystems umgebenden Wandungsbereichen ein Eisman­ tel in das Innere des Vorratsbehälters aufbaut. Der Eisman­ tel, dessen Stärke durch einen Eissensor überwacht wird, be­ wirkt, daß das karbonisierte Wasser im Vorratsbehälter bis im Bereich des Gefrierpunkts abgekühlt konstant gehalten wird und daß bei Zulauf von neuem, etwas wärmerem Wasser dieses durch Abbau des Eismantels schnell auf die Ursprungs­ temperatur wieder herabgekühlt wird. Eine Umwälzpumpe im Vorratsbehälter sorgt dafür, daß das Wasser aus dem CO₂-Gas gefüllten Kopfraum des Vorratsbehälters mit diesem Gas ange­ reichert wird und umgewälzt wird. Flieht nun durch die durch den Vorratsbehälter oder an diesem thermisch gut leitend ge­ koppelt vorbeigeführte Flüssigkeitsleitung von einem Geträn­ ke-Vorratsbehälter zur Getränkeausgabestelle ein zu kühlen­ des Getränk, so wird dem Vorratsbehälterinneren, d. h. dem dort karbonisierenden Wasser, relativ rasch Wärme zugeführt, wobei das durchgeleitete Getränk gekühlt wird. Diese Wärme­ zufuhr in den karbonisierenden Vorratsbehälter wird jedoch durch den Eismantel dahingehend kompensiert, daß zwar dieser in diesem Zeitpunkt abgebaut wird, ein wesentlicher Tempera­ turanstieg aber nicht zu verzeichnen ist. Durch das von au­ ßen auf den Vorratsbehälter wirkende Kühlsystem wird dieser Eismantel dann wieder regeneriert.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erfindungsgemä­ ße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Vorratsbehälter geführte Flüssigkeitsleitung innerhalb des Vorratsbehälters in dessen unteren Bereich um eine im Vor­ ratsbehälter angeordnete Umwälzpumpe angeordnet ist. Es ist auch möglich, daß die an den Vorratsbehälter von außen ther­ misch gut leitend gekoppelt vorbeigeführte Flüssigkeitslei­ tung im unteren Bereich des Vorratsbehälters mit dessen Wan­ dungen thermisch kontaktierend angeordnet ist. Beide Maßnah­ en können auch miteinander realisiert sein, wobei die An­ ordnung dieser Flüssigkeitsleitung im unteren Bereich des Vorratsbehälters die Tatsache nutzt, daß dort keine Eis­ schicht aufgebaut ist. Somit ist auch eine Vereisung inner­ halb der durch oder vorbeigeführten Getränkeleitung nicht zu befürchten. Um so einer Vereisung jedoch im Extremfall den­ noch vorbeugen zu können, kann diese Flüssigkeitsleitung mit einem Vereisungssensor und mit einer von diesem steuerbaren Heizung, z. B. einer Folienheizung, ausgestattet sein. Es bietet sich im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch an, daß zwischen der Ausgangsleitung und der Eingangsleitung der durch den Vorratsbehälter hindurchgeführten und/oder an diesem von außen thermisch gut leitend gekoppelt vorbeige­ führten Flüssigkeitsleitung ein den Flüssigkeitsleitungsin­ halt umwälzendes Pumpensystem angeordnet ist, wobei dieses Pumpensystem bevorzugt in Abhängigkeit von einem den Tempe­ raturzustand der Flüssigkeitsleitung erfassenden Sensor ge­ steuert ist.

Es bietet sich die Möglichkeit an, die Getränke aus den Ge­ tränke-Vorratsbehältern durch eine Flüssigkeits-Förderpumpe zu fördern, wobei nahe der Ausgabestelle ein Ausgabeventil angeordnet und derart angesteuert ist, daß das Ausgabeventil zeitgleich mit der Pumpenförderung öffnet. Andererseits ist es auch möglich, die Förderung des Getränks aus dem Geträn­ ke-Vorratsbehälter durch Gasdruck zu realisieren, wobei ein entsprechendes Gas unter Druck dem gasdicht abgeschlossenen Getränke-Vorratsbehälter zugeführt wird, so daß das darin enthaltene Getränk bei Öffnung des Ausgabeventils nachgeför­ dert wird. Es kann Gas in diesem Zusammenhang verwendet wer­ den, (CO₂, N₂), welches einem Verderben des bevorrateten Ge­ tränks vorbeugt.

Ein nach den Merkmalen der Erfindung ausgestattetes Ausfüh­ rungsbeispiel ist anhand der Erfindung im folgenden be­ schrieben.

Die Figur zeigt stark schematisiert eine Anordnung zum Er­ stellen und Ausgeben von CO₂-haltigen Erfrischungsgetränken, welche erweitert ist, um die Möglichkeit, bereits vorliegen­ de Erfrischungsgetränke zu kühlen.

Bei einem Gerät 1 gemäß der Figur wird im Bereich einer Mischrinne 2 durch Mischung von einem ausgewählten Getränke­ konzentrat mit gekühltem, karbonisiertem Wasser ein Erfri­ schungsgetränk erstellt und ausgegeben.

Oberhalb der Mischrinne 2 sind drei Konzentratsbehälter 3 mit je einem zugeordneten Ausgabesystem 4 angeordnet. Sobald eines dieser drei Ventilsysteme 4 durch eine nicht darge­ stellte Steuerschaltung angesteuert wird, befördert dieses angesteuerte Ventilsystem 4 ein entsprechendes Konzentrat aus dem zugeordneten Vorratsbehälter 3 in die Mischrinne 2. Zeitgleich bzw. zeitüberdeckend wird ein Absperrventil 5 ge­ öffnet, so daß aus einem Vorratsbehälter 6 karbonisiertes Wasser, welches dort aufbereitet und gekühlt wird, durch ei­ nen Durchflußmengenregler 7 in die Mischrinne 2 unter Druck geleitet werden. In dieser Mischrinne 2 treffen das ausgege­ bene Getränkekonzentrat und das zugeführte karbonisierte Wasser zusammen und gelangen gemeinsam und indem sie sich vermischen, in ein Glas oder einen Becher 8, mit welchem das somit gebildete Erfrischungsgetränk entnommen werden kann.

Der Vorratbehälter 6 dient als sogenannter Karbonisator. In ihm wird Wasser über eine Zuführungsleitung 9 und CO₂-Gas über eine Zuführungsleitung 10 jeweils unter Druck von oben zugeführt. Der Wasserdruck wird erzeugt aus einem öffentli­ chen Gas-Versorgungssystem oder durch eine nicht dargestell­ te Druckförderpumpe in der Wasserzuleitung. Frischwasser wird nachgefördert, wenn Wasser-Nachfüllbedarf im Vorratsbe­ hälter 6 herrscht, und zwar durch Öffnen des Absperrventils 11. Der erforderliche Wasserstand innerhalb des Vorratsbe­ hälters 6 wird durch einen Wasserstandssensor 12 erfaßt und für die Ansteuerung des Absperrventils 11 steuertechnisch ausgewertet. Die CO₂-Gaszufuhr regelt sich selbsttätig durch ein der Zuführungsleitung 10 vorgeschaltetes, nicht darge­ stelltes Druckminder-/Druckregelventil, so daß im Vorratsbe­ hälter 6 beispielsweise ein Druck von 4 Bar aufgebaut ist. Dieser Druck wird auch dafür herangezogen, daß das karboni­ sierte Wasser aus dem Vorratsbehälter über das bedarfsweise geöffnete Absperrventil 5 und durch den Durchflußmengenreg­ ler 7 in die Mischrinne 2 gefördert wird.

Im Kopfbereich des Vorratsbehälters 6 oberhalb des darin be­ vorrateten Wassers ist ein CO₂-Gaspolster ausgebildet. Über eine von einem Elektromotor 13 angetriebene Umwälzpumpe 14 wird aus diesem Gaspolster CO₂-Gas angesaugt und in das be­ vorratete Wasser im Bereich der Pumpe 14 eingemischt. Dabei wird auch das Wasser umgewälzt und innerhalb des Vorratsbe­ hälters in Drehung um eine vertikal verlaufende Achse um das Gas-Ansaugrohr 16 gesetzt.

Das bevorratete karbonisierte Wasser innerhalb des Vorrats­ behälters 6 wird gekühlt, und zwar über außen am Vorratsbe­ hälter 6 angeordnete Kühlschlangen 17 eines nicht darge­ stellten Kühlsystems. Dabei bildet sich innerhalb des Vor­ ratsbehälters an dessen Seitenwandungen im Bereich dieser Kühlschlangen 17 auch ein Eismantel 18 aus, dessen Stärke von einem Eissensor 19 erfaßt und für die Ansteuerung des Kühlsystems ausgewertet wird.

Das karbonisierte Wasser innerhalb des Vorratsbehälters 6 ist somit auf eine Temperatur nahe dem Gefrierpunkt gekühlt, wobei die etwas wärmeren Zonen wegen der besonderen physika­ lischen Eigenarten des Wassers nahe des Gefrierpunkts im Bo­ denbereich des Vorratsbehälters 6 nahe der Ausgabeöffnung, die durch das Gehäuse des Elektromotors 13 hindurchgeführt ist, liegen. Eine Vereisungsgefahr in diesem Bereich ist demnach normalerweise nicht gegeben. Der Eismantel 18 stellt auch Kältekapazität für den Vorratsbehälter 6 dar, so daß kurzzeitig mehrere Portionen von Getränken ausreichend ge­ kühlt ausgegeben werden können, ohne daß das Kühlsystem die ansonsten dafür erforderliche hohe Kühlleistung aufbringen mühte.

Soll nunmehr anstelle des im Gerät 1 aus einem Getränkekon­ zentrat und Sodawasser bereiteten Erfrischungsgetränk ein sonstiges Erfrischungsgetränk, welches bereits fertigge­ stellt in einem Getränke-Vorratsbehälter zur Verfügung steht, ausgegeben werden, und wird gewünscht, daß dieses Er­ frischungsgetränk ausreichend gekühlt ausgegeben wird, so kann eine Zusatzmaßnahme insbesondere im Zusammenhang mit dem Vorratsbehälter 6 genutzt werden. Diese Zusatzmaßnahme besteht aus einer Flüssigkeitsleitung, welche in einem ersten Abschnitt 20 thermisch gut leitend im Bodenbereich am Vorratsbehälter 6 anliegend geführt ist und in einem zweiten Bereich 21 im Inneren des Vorratsbehälters 6 schraubenförmig um die Umwälzpumpe 14 und dessen Antriebsmotor 13 verläuft und von da aus zu einem Absperrventil 22 führt, dessen Aus­ gangsleitung in der Mischrinne 3 mündet. An diese Rohrlei­ tung ist eingangsseitig ein Getränke-Vorratsbehälter 23 an­ geschlossen, aus dem mittels einer Förderpumpe 24 das Ge­ tränk durch die Kühlbereiche 20 und 21 bei geöffnetem Ab­ sperrventil 22 und laufender Förderpumpe 24 in die Mischrin­ ne 3 und von dort in das Getränkeglas geleitet wird. Dabei wird das Getränk in ausreichendem Maße gekühlt. Durch einen weiteren Getränke-Vorratsbehälter 23′ kann der aktuell ver­ fügbare Vorrat vergrößert werden.

Anstelle der Förderpumpe 24 oder zusätzlich kann der Förder­ druck für das Getränk aus dem Getränke-Vorratsbehälter 23 durch einen Gasdruck erzeugt werden, welcher über die symbo­ lisch angedeutete, strichlierte Linie 25 zugeführt wird.

Claims (18)

1. Vorrichtung zum Bereiten und Ausgeben von Erfrischungsge­ tränken, wobei eines aus einer Mehrzahl von Getränkekon­ zentraten und gekühltes, mit CO₂-Gas angereichertes Wasser zum jeweils gewünschten Getränk im vorgegebenen Mischungs­ verhältnis zusammengeführt werden und wobei das Wasser mit CO₂-Gas in einem gekühlten Vorratsbehälter aufbereitet wird, dadurch gekennzeichnet daß durch den Vorratsbehälter und/oder an diesen thermisch gut leitend gekoppelt eine Flüssigkeitsleitung von einem Getränke-Vorratsbehälter zur Getränkeausgabestelle geführt ist und daß Fördermittel zur bedarfsweise durchzuführenden Ausgabe einzelner Getränkeportionen angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Vorratsbehälter geführte Flüssigkeitsleitung innerhalb des Vorratsbehälters in dessen unteren Bereich um eine im Vorratsbehälter angeordnete Umwälzpumpe ange­ ordnet ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die an den Vorratsbehälter von außen thermisch gut leitend gekoppelt vorbeigeführte Flüssig­ keitsleitung im unteren Bereich des Vorratsbehälters mit dessen Wandung thermisch kontaktierend angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die an den Vorratsbehälter von außen thermisch gut leitend gekoppelt vorbeigeführte Flüssig­ keitsleitung der Kontur der Vorratsbehälterwandung ange­ paßt ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von außen mit dem Vorratsbehälter thermisch gut lei­ tend gekoppelte Flüssigkeitsleitung mit einem Vereisungs­ sensor und mit einer von diesem steuerbaren Heizung ausge­ stattet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Vorratsbehälter thermisch gut leitend von außen umgebende Flüssigkeitsleitung zumindest in zwei Windungen um den Vorratsbehälter ausgeführt ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Heizung über den Gesamtbereich der am Vorratsbehälter anliegenden Flüssigkeitsleitung anliegt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folienheizung verwendet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, mit Ver­ dampferleitungen als Bestandteil eines Kühlsystems, die zur Kühlung des Vorratsbehälters und zur Bildung eines Eismantels an der Wandung innerhalb des Vorratsbehälters dessen Wandungen von außen anliegend umgeben, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verdampferleitungen im oberen Be­ reich den Vorratsbehälter abgesetzt vom Bereich der Flüs­ sigkeitsleitung umgeben.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen der Ausgangsleitung und der Eingangsleitung der durch den Vorratsbehälter hindurchge­ führten und/oder an diesen von außen thermisch gut leitend gekoppelt vorbeigeführten Flüssigkeitsleitung ein den Flüssigkeitsleitungsinhalt umwälzendes Pumpensystem ange­ ordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpensystem in Abhängigkeit von einem den Temperatur­ zustand der Flüssigkeitsleitung erfassenden Sensor gesteu­ ert ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpensystem den Flüssigkeitslei­ tungsinhalt in Richtung von der Ausgangsleitung zur Ein­ gangsleitung der durch den Vorratsbehälter hindurchgeführ­ te und/oder an diesem von außen thermisch gut leitend ge­ koppelt vorbeigeführten Flüssigkeitsleitung fördert.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Pumpensystem ein in dessen Förderrichtung öffnendes Rückschlagventil in Serie beigeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die über das Pumpensystem kurzge­ schlossene, durch den Vorratsbehälter und/oder an diesem von außen thermisch gut leitend, gekoppelt geführte Flüs­ sigkeitsleitung durch einen im wesentlichen thermisch iso­ lierten Zusatzbereich erweitert ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur bedarfsweise durchzuführenden Ausgabe von Getränkepor­ tionen eine Flüssigkeitsförderpumpe in der Flüssigkeits­ leitung angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeits-Förderpumpe nahe des Getränke-Vorratsbe­ hälters angeordnet ist und daß nahe der Ausgabe stelle ein Ausgabeventil angeordnet und derart angesteuert ist, daß das Ausgabeventil zeitgleich mit der Pumpenförderung öff­ net.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Getränke-Vorratsbehälter mit Gas­ druck beaufschlagt und mit der Flüssigkeitsleitung druck­ fest verbunden ist und daß an der Ausgabestelle der Flüs­ sigkeitsleitung ein Ausgabeventil angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an die Flüssigkeitsleitung eine Mehrzahl von wahlweise durchschaltbaren Getränke-Vorratsbehältern angeschlossen ist.