DE4231848A1 - Portionsweises Einstellen und Abgeben von Mineralwasser-Getränken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Gerät zum portionsweisen Einstellen und Abgeben von Mineralwasser-Getränken. Es ist bekannt, daß durch zunehmende Umweltbelastungen des Trinkwassers die Verbraucher zunehmend gezwungen sind, ihren Trinkwasserbedarf über Mineralwasser und Mineralwassergetränke zu decken. Der Verbrauch an diesen Getränken nimmt ständig zu.

Es ist ferner bekannt, daß die Industrie bzw. die Abfüller bei reinen Mineralwässern zwei unterschiedliche Getränketypen anbieten, nämlich ein Mineralwasser mit geringem CO₂-Gehalt, zumeist dem Gehalt, der dem der betreffenden Mineralwasserquelle entspricht, und einem Mineralwassertyp, der, zumeist durch nachträgliche Karbonisierung, einen hohen CO₂-Gehalt aufweist. Andere Mineralwassergetränke, wie Limonaden oder dgl. werden in der Regel nur mit relativ hohem CO₂-Gehalt angeboten.

Diese Praxis führt für viele Verbraucher zu Problemen und Schwierigkeiten. So schwankt die Verträglichkeit von Mineralwassergetränken im hohen Maße in Abhängigkeit von dem Anteil der Kohlensäure im Mineralwasser sowie von dem Magensäurespiegel des Verbrauchers. Der Magensäurespiegel schwankt stark wechselnd zwischen ca. pH 1 und pH 2. Die in den handelsüblichen Mineralwassergetränke-Flaschen abgefüllten Getränke weisen jedoch zwar unterschiedliche, jedoch fest eingestellte pH-Werte auf, welche für viele Verbraucher eine optimale Verträglichkeit nicht gewährleisten.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, dem einzelnen Verbraucher auf einfache Weise die Möglichkeit zu geben, sich ein Mineralwassergetränk zur Verfügung zu stellen, das optimal und reproduzierbar auf seine persönliche Verträglichkeit abgestimmt ist. Diese Aufgabe wird verfahrensgemäß durch die Lehre des Anspruchs 1 und bezüglich der gerätemäßigen Ausgestaltung durch die Lehre nach Anspruch 9 gelöst.

Aufgrund dieser Lehren hat es der einzelne Verbraucher auf einfache und wirtschaftliche Weise in der Hand sich ein Mineralwasser oder Mineralwasser­ getränk bereitzustellen, das in seinem CO₂-Gehalt auf den individuellen Magensäurespiegel bzw. auf die individuelle Verträglichkeit abgestimmt ist. Die Einstellung ist auf einfache Weise möglich. Ein Vorteil besteht dabei darin, daß der Verbraucher nicht auf die Verwendung von dem Leitungs­ system zu entnehmenden Trinkwasser angewiesen ist, sondern von im Verkehr allgemein erhältlichen Mineralwasser ausgehen kann. Das Gerät ist dabei so ausgebildet und das Verfahren so geführt, daß von den im Handel üblichen Gebinden, nämlich Mineralwasserflaschen der üblichen Größen ausgegangen werden kann. Wenn bezüglich der Gesundheit unbelastetes Wasser, z. B. reines Leitungswasser oder gefiltertes und/oder entseuchtes Wasser zur Verfügung steht, kann auch von diesem ausgegangen und gemäß Anspruch 4 behandelt werden.

Wesentlich ist dabei auch, daß der von dem Verbraucher eingestellte individuelle CO₂-Gehalt bei jeder entnommenen Getränkeportion reproduzier­ bar und genau ist. Die Einstellung ist stufenlos möglich. Unter Gebinde werden Behältnisse aller Art verstanden, in denen Flüssigkeiten bis zu einem vorbestimmten CO₂-Druck sicher abgefüllt werden können.

Die Erfindung sieht in ein und demselben Gerät zwei Möglichkeiten für den Verbraucher vor. Er kann einmal von den handelsüblich angebotenen Mineral­ wassern von vorbestimmtem, aber unterschiedlichem CO₂-Gehalt ausgehen, also von einer Mineralwasserflasche für hochkarbonisiertes Mineralwasser und einer Mineralwasserflasche von geringer Karbonisierung. Durch besondere Maßnahmen wird gewährleistet, daß die durch Mischen der beiden Mineral­ wassergetränke veränderte Karbonisierung genau eingestellt und mit hoher Genauigkeit beliebig wiederholbar ist.

Der Verbraucher kann aber auch in dem gleichen Gerät einen anderen Weg beschreiten, indem er von den üblichen Mineralwassergebinden mit niedrigem CO₂-Gehalt ausgeht. Er kann von zwei solchen Flaschen eine zunächst in dem Gerät auf einen höheren CO₂-Gehalt aufkarbonisieren und hat so wiederum zwei handelsübliche Flaschen, die Mineralwassergetränke von unterschied­ licher Karbonisierung enthalten. Das Einstellen des gewünschten CO₂- Gehaltes der zu entnehmenden Getränkeportion kann dann erneut wieder durch Mischen in einem frei wählbaren Verhältnis erfolgen.

Das Gerät kann aber auch so ausgebildet sein, daß die Gebinde aufrecht­ stehend und abgedichtet aufgenommen werden und die Flüssigkeit durch vorbestimmte Überdrücke (CO₂) dosiert ausgetrieben wird. Die Maßnahmen der Lehre nach der Erfindung, insb. in ihrer Weiterbildung gemäß den Unter­ ansprüchen, gewährleistet, daß während der portionsweisen Entnahme und den unterschiedlichen langen Lager- und Ausgabezeiten für das höher karbonisierte Mineralwassergetränk keine nennenswerten Druckschwankungen auftreten können, welche die genaue Einstellung des CO₂-Gehaltes beein­ trächtigen könnten. Ebenso sehen die neuen Maßnahmen vor, daß bei der Einstellung und portionsweisen Ausgabe des Mineralwassergetränkes keine nennenswerte Geschmacksveränderung durch Entgasung auftritt.

Wesentlich hierfür ist unter anderem, daß in den beiden jeweils einge­ setzten Mineralwasserflaschen vor der Entnahme jeweils zunächst ein vor­ bestimmter, zwischen den beiden Flaschen jedoch unterschiedlicher Druck eingestellt wird und diese Drücke bis zur Entleerung der Flaschen jeweils konstant aufrechterhalten werden.

Für die Reproduzierbarkeit ist ferner wesentlich, daß die aus den Flaschen entnommenen Anteile zur Bildung einer Portion Strömungswege von vorbe­ stimmtem, unterschiedlichem Strömungsquerschnitt durchfließen.

Bei der Flasche mit höherem CO₂-Gehalt wird der konstante Druck durch einen konstanten CO₂-Gasüberdruck erzeugt und aufrechterhalten. Bei der Flasche mit geringem CO₂-Gehalt wird der vorbestimmte konstante Druck durch eine solche Belüftung des Inneren der Flasche gegenüber der Umgebungs­ atmosphäre erzeugt und aufrechterhalten, daß am Austritt der Flasche ein von der Füllmenge in der Flasche unabhängiger, gleichbleibender statischer Druck vorliegt. Das bedeutet, daß die Belüftung im unteren Bereich der Ausgabe erfolgt, so daß der statische Druckpunkt auf den unteren Bereich der Ausgabe verlegt wird, so daß sich die darüberliegende Flüssigkeitssäule aufgrund des wirksamen Pipettensystems auf die Fließgeschwindigkeit nicht verändernd auswirken kann.

Die Erfindung ermöglicht eine einwandfreie individuelle Einstellung des CO₂-Gehaltes und damit des Gehaltes an Kohlensäure.

Die wesentlichen Teile, insb. die beiden Mineralwasserflaschen, sind dabei zweckmäßigerweise in einem kühlbaren Fach angeordnet, wobei aus räumlichen Gründen insb. eine Peltier-Kühlung eingesetzt werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Gerät zum Ausführen des Verfahrens gemäß der Erfindung in Frontansicht und bei abgenommener Gerätetür.

Fig. 2 im Ausschnitt einen wesentlichen Teil des Gerätes für den Bereich der Mineralwasserflasche mit dem höheren CO₂-Gehalt, teilweise im senkrechten Schnitt.

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung eines wesentlichen Bereiches für die Mineralwasserflasche mit dem niedrigen CO₂- Gehalt und

Fig. 4 ein Beispiel für die stufenlose Einstellmöglichkeit des Anteil­ verhältnisses der Mineralwassergetränke aus den beiden Flaschen bei der Bildung einer Getränkeportion.

Das in Fig. 1 gezeigte Gerät 1 weist ein kühlbares Fach 2 auf, das entsprechend wärmeisoliert ausgebildet ist. Die zugehörige Tür oder Klappe ist entfernt, um den Einblick in das Gerät zu ermöglichen. Die Kühlung erfolgt z. B. durch eine auf das Volumen der beiden Mineralwasserflaschen abgestimmte Peltier-Kühlung 2a. Mit 2b ist ein elektrischer Anschluß gezeigt.

Das Gerät weist zwei Aufnahmen 11, 12 für zwei unterschiedlich ausgebildete Verschlußköpfe 6, 7 auf. Der Verschlußkopf 6 ist so ausgebildet, daß er abdichtend und fest mit dem Hals einer handelsüblichen Mineralwasser­ flasche 3 verbunden werden kann, die ein Mineralwassergetränk von höherem CO₂-Gehalt enthält.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, kann der Verschlußkopf 6 zu diesem Zweck beispielsweise eine Gewindeaufnahme 20 zum Aufschrauben auf das Gewinde des Flaschenhalses aufweisen. Eine Dichtung 21 sorgt für einen dichten Abschluß. Um das Aufschrauben zu erleichtern ist der Verschlußkopf 6 mit der Aufnahme 11 des Gerätes leicht lösbar, z. B. durch den in die Aufnahme 26 einsteckbaren, einen Dichtring aufweisenden Steckzapfen 25 verbindbar. Im gelösten Zustand kann der Verschlußkopf 6 abdichtend auf die geöffnete Flasche 3 aufgeschraubt werden. Ein Rückschlagventil 24 sorgt dafür, daß zum Einsetzen des Verschlußkopfes 6 in die Aufnahme 11 die Flasche in die Überkopfstellung gebracht und durch das Rückschlagventil 24 abgedichtet werden kann.

Der Aufnahmeteil 1 des Gerätes weist in der Ausnehmung 26 einen Finger oder Stößel 28 auf, der beim abdichtenden Einsetzen des Verschlußkopfes 6 das Rückschlagventil 24 automatisch in die Offenstellung steuert. Oberhalb des Rückschlagventils 24 weist der Verschlußkopf 6 eine am oberen Ende in einen Perlator oder dgl. 22 mündende Leitung auf, die im Verschlußkopf 6 mit einem Verbindungskanal 23 verbunden ist, der zu einer Aufnahme 8 für eine CO₂-Druckgaspatrone 5 führt. Die Verbindung kann durch Ventil 9 geöffnet und geschlossen werden. Es ist ersichtlich, daß die Patrone bei abgenommenem Kopf 6 leicht eingesetzt werden kann. Bei angebrachter Mineral­ wasserflasche 3 ragt der Perlator 2 durch den Flaschenhals in das Innere der Flasche.

In dem Teil 11 des Gerätes ist in dem dargestellten Beispiel ein Schlauch­ nippel 29 eingeschraubt und durch Dichtung 31 abgedichtet. An dieser Stelle kann bei Bedarf auswechselbar eine den Durchströmquerschnitt drosselnde Scheibe 30 von vorbestimmtem Durchströmquerschnitt eingesetzt werden.

Der Verschlußkopf 7 für die Mineralwassergetränkeflasche 4 von niedrigem CO₂-Gehalt ist, wie Fig. 3 zeigt, im wesentlichen gleich ausgebildet und einem gleichartigen Aufnahmeteil wie dem Aufnahmeteil 11 des Gerätes zugeordnet. In Fig. 3 sind daher nur einige der Bezugsziffern aus Fig. 2 unter Hinzufügung des Buchstaben "a" übernommen.

Statt des Perlators 22 und des Verbindungskanals 23 und des Anschlusses 8 für die Druckgaspatrone weist der Verschlußkopf 7 einen zur Umgebungs­ atmosphäre offenen Belüftungskanal 35 auf, der bis zu einer vorbestimmten, gegenüber der Flasche 4 tiefliegenden Stelle des Entnahmesystems geführt ist (vgl. Leitung 36). Über diesen Belüftungskanal 35, 36 kann ein dem Umgebungsdruck entsprechender statischer Druck im unteren Entnahmebereich des Mineralwassers eingestellt und bis zur Entleerung der Flasche aufrecht­ erhalten werden, der von der Höhe der Flüssigkeitssäule in der Flasche weitgehend unabhängig ist. Über den Nippel 29a kann, wie bei der Ausführung nach Fig. 2 auch bei der Ausführung nach Fig. 3 eine den Strömungs­ querschnitt drosselnde Scheibe 37 von vorbestimmtem Drosselquerschnitt eingelegt sein. Die Entnahmesysteme für die beiden Mineralwasserflaschen 3 und 4 sind über die Leitungen 13, 14 in einem Sammel- und Mischabschnitt 15 zusammengeführt, dessen Auslaß zur portionsweisen Entnahme des durch Mischung hergestellten Mineralwassergetränkes dient.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist ein Servomechanismus 16 zum Einstellen des Mischungsverhältnisses und zum Öffnen und Schließen der Entnahmesysteme verwendet. Es wird angenommen, daß die Entnahmesysteme durch eingelegte Drosselscheiben 30, 37 trotz der unterschiedlich hohen Drücke in den beiden Mineralwasserflaschen pro Zeiteinheit gleiche Ausströmmengen garantieren. Der Servomechanismus 16 öffnet die in den Leitungen 13, 14 angeordneten Schließventile gleichzeitig, hält diese aber entsprechend dem eingestellten Anteilsverhältnis für unterschiedliche Zeiten offen, wobei die Summe der Öffnungszeiten so gewählt ist, daß diese zur Bildung jeweils einer vorbestimmten Portionsmenge führen.

Die Anordnung kann aber auch so getroffen werden, daß, ggf. mit Hilfe des Servomechanismus 16, zur Einstellung unterschiedlicher Anteilsmengen die Drosselscheiben 30 bzw. 37 durch veränderbare Drosseleinrichtungen ersetzt werden , die über den Servomechanismus entsprechend des gewählten Verhältnisses unterschiedlich verstellt werden. Nach dieser Einstellung können über eine Betätigungseinrichtung die beiden Schließventile gleich­ zeitig und für gleiche Zeiten geöffnet werden. Auch hier werden gleich­ bleibende Portionen gewährleistet, während die unterschiedliche Mischung durch die unterschiedlich eingestellten Drosselquerschnitte in den Strömungswegen sichergestellt werden.

Die in Fig. 1 angedeutete Servoeinrichtung 16 kann aber auch lediglich zum Öffnen und Schließen der Schließventile in den Strömungswegen verwendet werden. Vor dem Öffnen der Ventile werden die Ausströmquerschnitte für die beiden Anteile gegenläufig so verstellt, bis das gewünschte Anteils­ verhältnis erreicht wird. Hierzu kann beispielsweise die Einrichtung nach Fig. 4 dienen. Hier ist angenommen, daß die Ausströmquerschnitte durch quetschbare Schlauchabschnitte 41, 42 gebildet sind. Diese sind an Widerlagern 43, 44 geführt, denen jeweils ein z. B. exzentrisches Quetsch­ element 51 bzw. 52 gegenübersteht. Jedes Quetschelement greift an einem der Schläuche an. Im dargestellten Beispiel sind gegenüber der jeweiligen Drehachse des Exzenters 51, 52 die Exzentrizitäten gleichgerichtet. Beide Exzenter sind über Zahnräder 47, 53 und Umschlingungstriebe 49, 50, z. B. Zahnriemen, mit einem zum Einstellen des Mischungsverhältnisses anhand einer Skala 48 dienenden Einstellelement 46 verbunden. Die Strömungs­ querschnitte der beiden Schläuche können somit zwischen 0 : 1 und 1 : 0 stufenlos eingestellt werden. Die Einrichtung 45 mit den zugehörigen Teilen ist an einer Frontplatte 40 des Gerätes 1 angeordnet, wobei anders als dargestellt, die Skala 48 und das Einstellelement 46 auf der Vorderseite der Frontplatte 40 angeordnet sind und die übrigen Teile hinter der Frontplatte liegen.

Die handelsüblichen Flaschen können für die unterschiedlichen Flüssigkeiten auch unterschiedliche Größe aufweisen. Wenigstens ein Gebinde kann wiederverwendbar sein, indem es aus einem volumenmäßig größeren Behälter oder Gebinde nachgefüllt wird. Die Nachfüllung kann stetig erfolgen oder über Elektronik gesteuert werden.

Claims (16)

1. Verfahren zum portionsweisen Einstellen und Abgeben von Mineralwasser- Getränken, bei dem von zwei jeweils in einem Gebinde, wie Flasche oder dgl. enthaltenen Mineralwasser-Getränken von vorbestimmten, jedoch unterschiedlichen CO₂-Gehalten ausgegangen wird, in jedem Glasgebinde zunächst ein vorbestimmter, aber unterschiedlicher Druck erzeugt und bis zur Entleerung der Glasgebinde im wesentlichen konstant aufrechterhalten wird, und daß zum Einstellen und Abgeben einer Portion Mineralwassergetränke aus beiden Glasgebinden in einem vorbestimmten, aber zwischen 0 : 1 und 1 : 0 einstellbaren Verhältnis entnommen und zur Bildung einer, vorzugsweise individuell CO₂-angereicherten, Portion zusammengeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von handelsüblichen Mineralwassergetränken mit den handelsüblichen vorbestimmten CO₂-Gehalten in handelsüblichen Mineralwassergebinden ausgegangen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von einem handelsüblichen Mineralwassergetränk mit vorbestimmtem niedrigen CO₂- Gehalt in handelsüblichen Mineralwassergebinden ausgegangen wird, und jeweils in einem von zwei dieser Gebinde der CO₂-Gehalt in dem Gebinde selbst auf einen vorbestimmten höheren Wert erhöht wird, bevor aus den beiden Gebinden Mineralwassergetränke unter stufenloser Einstellung des CO₂-Gehaltes zur Bildung einer Portion entnommen und zusammengeführt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß statt von handelsüblichem Mineralwasser von gesundheitlich unbedenklichem - insb. gefiltertem - Wasser, wie reines und/oder entseuchtes Wasser beliebigen Ursprungs ausgegangen und dieses in vorbestimmte Gebinde abgefüllt und nach Anspruch 3 behandelt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor Beginn der Entnahme das Mineralwassergetränk in der Mineralwasser­ flasche mit dem hohen CO₂-Gehalt durch Verbinden der Flasche mit einer CO₂-Druckgasquelle unter einen vorbestimmten CO₂-Überdruck gesetzt und dieser bis zur Entleerung der Flasche aufrechterhalten wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere der Mineralwasserflasche mit dem niederen CO₂-Gehalt vor Beginn der Entnahme mit der Umgebungsatmosphäre so verbunden wird, daß der statische Druck der Gastränkesäule in der Flasche bis zu deren Entleerung im wesentlichen gleich dem Atmosphärendruck und konstant bleibt.

7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmquerschnitte für die aus beiden Flaschen entnommenen Mineralwasseranteile auf unterschiedliche, den jeweiligen statischen Druck in der Flasche abgestimmte Werte eingestellt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mineralwasseranteile aus den beiden Mineralwasserflaschen gleichzeitig entnommen werden.

9. Verfahren nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmquerschnitte für die gleichzeitige Entnahme jeweils im Verhältnis der gewählten unterschiedlichen Anteile gegenläufig eingestellt werden.

10. Gerät zum portionsweisen Einstellen und Abgeben von Mineralwasser­ getränken, mit zwei Verschlußköpfen (6, 7), die jeweils unabhängig voneinander mit dem Hals einer handelsüblichen Mineralwasser- Getränkeflasche (3, 4) fest und abdichtend verbindbar sind, ein Absperrventil (24, 24a) aufweisen, mit der Flasche (3, 4) in Überkopfstellung jeweils in eine Aufnahme (26, 26a) des Gerätes (1) abdichtend einsetzbar sind und jeweils eine Verbindung (23, 35) zu einer von zwei konstanten Gasdruckquellen und zu dem Inneren der in den Verschlußkopf (6, 7) eingesetzten Flasche (3, 4) aufweisen, wobei die beiden Verschlußköpfe (6, 7) in der in das Gerät (1) eingesetzten Stellung mit einer Einrichtung (10) zum gleichzeitigen Entnehmen von Mineralwassergetränken aus beiden Flaschen in wahlweise zwischen 0 : 1 und 1 : 0 einstellbaren Anteilen verbunden sind.

11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Verschlußkopf (6) einen bei eingesetzter Mineralwasserflasche (3) in diese ragenden Perlator (22) aufweist, der mit einer an den Verschlußkopf (6) anschließbaren CO₂-Druckgas-Patrone (5) oder dgl. verbunden ist.

12. Gerät nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Verschlußkopf (7) einen zur Außenatmosphäre offenen Belüftungskanal (35) aufweist, der bei eingesetzter Flasche (4) in dieser an einer tiefliegenden Stelle mündet.

13. Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmeeinrichtung neben einer Ventileinrichtung (16, 16a, 16b) zum gleichzeitigen Öffnen und Schließen der Mineralwassergetränkeaustritte (29, 29a) aus den beiden Verschlußköpfen (6, 7) eine Einrichtung (30, 37; 45) zum Einstellen unterschiedlicher Strömungsquerschnitte für die beiden Mineralwasseranteile aufweist.

14. Gerät nach Anspruch 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß beide Behälter nicht Überkopf, sondern aufrechtstehend angeordnet sind und die Ausgabe durch Druck, wie Überdruck oder statischem Druck, erfolgt und zwar über einstellbaren Druck aus der CO₂-Gasquelle.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden Gebinden mindestens eines wiederverwendet wird, wobei es mit reinem oder karbonisiertem Wasser nachgefüllt wird, z. B. aus einem Großgebinde.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Großgebinde zur Nachfüllung verwendet wird, woraus das Kleingebinde (wiederverwendbares Gebinde) automatisch nachgefüllt und karbonisiert wird.