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Die
vorliegende Erfindung betrifft Getränkeabgabevorrichtungen und
spezieller betrifft sie Getränkeabgabevorrichtungen
mit modularen Bauteilen, wie z.B. eine Mehrzahl von modularen Sirupkühlschlangen.
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Herkömmliche
Getränkeabgabevorrichtungen
umfassen im Allgemeinen mehrere Kaltwasserkreisläufe, mehrere Kaltsirupkreisläufe und
mehrere Abgabeventile. Jeder von den Wasser- und Sirupkreisläufen führt zu einem
Abgabeventil, so dass jedes Abgabeventil mindestens einen Sirupkreislauf und
einen oder mehrere Wasserkreisläufe,
die damit verbunden sind, aufweist. Beispiele für herkömmliche Getränkeabgabevorrichtungen
umfassen die in gemeinsamem Besitz befindlichen US-Patent No. 4,781,310
und US-Patent No. 4,801,048, beide mit dem Titel "Beverage Dispenser", und das in gemeinsamem
Besitz befindliche US-Patent No. 5,190,188, mit dem Titel "Convertible Beverage
Dispenser", das hierin
durch Bezug aufgenommen wird.
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Spezieller
beschrieben, umfassen bekannte Getränkeabgabevorrichtungen im Allgemeinen
eine Reihe von Wasser- und Sirupschlangen, die in einem Eiswasserbad
oder in einer Kühlplatte
positioniert sind. Wenn sich die Flüssigkeit durch die Schlangen bewegt,
tauscht die Flüssigkeit
durch die Schlangen mit dem Wasser im Eiswasserbad Wärme aus,
so dass die Flüssigkeit
zu dem Zeitpunkt, wenn sie das Abgabeventil erreicht, auf die geeignete
Temperatur gekühlt
ist. Diese Schlangen sind im Allgemeinen zickzackartig in der Form,
um einen möglichst
langen Fortbewegungspfad mit möglichst
viel Flächeninhalt in
Kontakt mit dem Eiswasserbad zu liefern. Beispiele für herkömmliche
Wasser- und Sirupschlangen und Eiswasserbäder werden in den oben beschriebenen Bezugsstellen
gefunden. Weiter umfasst ein Beispiel für eine Kühlplattenkonstruktion die US-Patent
No. 4,617,807, mit dem Titel "Involute
Coil Cold Plate".
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Diese
bekannten Getränkeabgabevorrichtungen
umfassen im Allgemeinen auch eine Carbonisiervorrichtungseinheit,
um kohlensäurehaltiges
Sodawasser zu erzeugen. Die Carbonisiervorrichtungseinheit mischt
Kohlendioxidgas mit dem ankommenden Wasser. Das ankommende Wasser
wird mit dem Kohlendioxidgas gemischt, so dass Sodawasser zu jedem
von den Wasserkreisläufen
und den Abgabeventilen geliefert wird. Die Carbonisiervorrichtungseinheit
ist im Allgemeinen eine geschweißte Edelstahlanordnung oder
eine ähnliche
Konstruktion. Die Carbonisiervorrichtungseinheit oder irgendein
Teil der Einheit kann auch im Eiswasserbad gekühlt werden.
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Obwohl
diese herkömmlichen
Getränkeabgabevorrichtungen,
wie oben beschrieben, sowohl das Wasser als auch den Sirup effizient
kühlen,
können
die Systeme kostspielig herzustellen und zu unterhalten sein. Der
Gebrauch von den langen Sirupkühlschlangen
und den langen Wasserkühlschlangen
führt wegen
der damit verbundenen Menge an Rohrmaterial zu signifikanten Materialkosten.
Weiter muss das Rohrmaterial in die gewünschte Zickzackform gebogen
werden. Die Schlangen werden dann in den Kreisläufen im Allgemeinen an ihren
Ort geschweißt.
Das Rohrmaterial muss normalerweise in der Nähe der Schweißstellen
passiviert werden, was wiederum die Konstruktionskosten erhöht.
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Herkömmliche
Getränkeabgabevorrichtungen
sind auch schwierig nachzurüsten
oder zu erweitern. Wegen des Aufwands des Rohrmaterials ist die tatsächliche
Anzahl von Abgabeventilen, Wasserkreisläufen und Sirupkreisläufen in
einer gegebenen Einheit normalerweise vorbestimmt. Das Rohrmaterial
ist zu kostspielig, um eine Einheit mit mehreren Kreisläufen herzustellen,
obwohl nur einer oder zwei verwendet werden. Mit anderen Worten,
es ist einfach zu kostspielig, die maximale Anzahl von Schlangen
zu formen und dann diese Schlangen nur nach Bedarf zu verbinden.
Schließlich
gibt es keine Kommu nalität
zwischen den Kühlschlangen,
die in den Kühlplatten
verwendet werden, und den Schlangen, die in den Eiswasserbädern verwendet
werden.
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Was
deshalb benötigt
wird, sind verbesserte Getränkeabgabevorrichtungsbauteile,
die ein angemessenes Kühlen
mit weniger Herstellungs- und Nachrüstungsaufwand bereitstellen.
Weiter sollten die Bauteile leicht austauschbar und erweiterungsfähig und
auch sicher zum Gebrauch mit verschiedenen Typen von Getränken sein.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine Getränkeabgabevorrichtung bereit,
umfassend ein Leitungsbauteil für
ein Getränk
oder einen Getränkebestandteil
zum Gebrauch in einem Fluidkreislauf, wobei das Leitungsbauteil
weiter umfasst: eine Hülse, die
in dem Fluidkreislauf positioniert ist; einen Einsteckkörper, der
in der Hülse
positioniert ist; und einen oder mehrere Fluidwege, die zwischen
der Hülse und
dem Einsteckkörper
begrenzt werden, so dass eine Fluidströmung dadurch ermöglicht wird.
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Spezielle
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung umfassen den Einsteckkörper mit
einem Kern und einer oder mehreren Wänden. Die Hülse kann Edelstahl sein, und
der Einsteckkörper
kann ein Thermoplast sein. Die Hülse,
der Kern und die Wände
begrenzen die Fluidwege. Der Einsteckkörper umfasst ein erstes Ende
und ein zweites Ende, so dass sich der Fluidweg vom ersten Ende
zum zweiten Ende erstreckt. Der Fluidweg kann ein einfacher oder
ein mehrfacher wendelförmiger
Weg oder jegliche ähnliche
Konstruktion sein. Der Fluidweg kann vom ersten Ende zum zweiten
Ende des Einsteckkörpers
in der Größe variieren.
Der Kern kann auch eine mittige Fluidkammer mit einer Stelleinrichtung,
die zwischen dem Fluidweg und der mittigen Fluidkammer positioniert
ist, umfassen, um die Fluidströmung dadurch
zu lenken. Der Einsteckkörper
kann auch eine Mehrzahl von Scheiben umfassen, die um den Kern positioniert
sind. Jede Scheibe kann einen Ableitungskanal und eine Barriere
umfassen. Der Fluidkreislauf kann ein Sirupkreislauf oder ein Wasserkreislauf
sein.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung sorgt für
eine modulare Getränkeabgabevorrichtung
mit einer Anzahl von Sirupkreisläufen
und einer Einrichtung zum Kühlen
der Sirupkreisläufe.
Die Getränkeabgabevorrichtung
umfasst eine Anzahl von Siruphülsen,
die in der Kühleinrichtung
fest montiert sind, und einen oder mehrere Einsteckkörper. Die
Einsteckkörper
sind in den Siruphülsen
positioniert, um ein oder mehrere Sirupmodule zu bilden. Ein oder
mehrere Fluidwege werden in jedem Sirupmodul durch den Einsteckkörper und die
Siruphülse
begrenzt. Die Sirupmodule sind in den Sirupkreisläufen verbunden.
Die Einrichtung zum Kühlen
der Sirupkreisläufe
kann ein Eiswasserbad und eine Kühlplatte
umfassen.
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Eine
andere bevorzugte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung sorgt weiter für eine modulare Carbonisiervorrichtungseinheit
zum Gebrauch in einem Fluidkreislauf einer Getränkeabgabevorrichtung. Die Carbonisiervorrichtungseinheit
umfasst eine im Fluidkreislauf positionierte Hülse und einen in der Hülse positionierten
Einsteckkörper.
Der Einsteckkörper
umfasst ein erstes Ende, ein zweites Ende und eine mittige Verbindungsstange,
um eine Mischkammer zu begrenzen. Der Einsteckkörper kann auch eine Mehrzahl
von Prallblechen umfassen. Die Hülse
kann Edelstahl sein, und der Einsteckkörper kann ein Thermoplast sein.
Der Einsteckkörper
kann eine mittige Öffnung
umfassen. Die Carbonisiervorrichtungseinheit kann weiter ein darin
positioniertes Schwimmersteuergerät umfassen. Das Schwimmersteuergerät umfasst
einen Schalter und einen Schwimmer. Der Schalter kann ein magnetischer
Sensor sein, und der Schwimmer kann ein Polystyrolschaumstoff oder
ein ähnliches
Material sein. Der Schalter kann auch eine. Eisenmetallschicht umfassen,
während
der Schwimmer einen Magneten umfassen kann, um eine magnetische
Anziehung zu liefern.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung sorgt für
eine modulare Getränkeabgabevorrichtung
mit einer Anzahl von Wasserkreisläufen und eine Einrichtung zum
Kühlen der
Wasserkreisläufe.
Die Getränkeabgabevorrichtung
umfasst auch eine Carbonisiervorrichtungshülse, die in der Kühleinrichtung
montiert ist. Ein Carbonisiervorrichtungseinsteckkörper ist
in der Carbonisiervorrichtungshülse
positioniert, um ein Carbonisiervorrichtungsmodul zu bilden. Das
Carbonisiervorrichtungsmodul ist mit den Wasserkreisläufen verbunden.
Die Einrichtung zum Kühlen
der Wasserkreisläufe
umfasst ein Eiswasserbad und eine Kühlplatte.
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Eine
weitere bevorzugte Form der vorliegenden Erfindung sorgt für eine modulare
Getränkeabgabevorrichtung
mit einer Anzahl von Sirupkreisläufen,
einer Anzahl von Wasserkreisläufen
und einer Einrichtung zum Kühlen
der Kreisläufe.
Die Getränkeabgabevorrichtung
umfasst eine Anzahl von Siruphülsen
und eine Carbonisiervorrichtungshülse, die in der Kühleinrichtung
montiert ist. Sirupeinsteckkörper
sind in den Siruphülsen
positioniert, um ein oder mehrere Sirupmodule zu bilden. Ein Carbonisiervorrichtungseinsteckkörper ist
in der Carbonisiervorrichtungshülse
positioniert, um ein Carbonisiervorrichtungsmodul zu bilden. Das
Carbonisiervorrichtungsmodul ist mit den Wasserkreisläufen verbunden,
und jedes der Sirupmodule ist mit einem der Sirupkreisläufe verbunden.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung werden nun nur als Beispiel und mit Bezug auf die
Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine Seitenquerschnittsseitenansicht einer Stand-der-Technik-Getränkeabgabevorrichtung.
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2 ist
eine schematische Ansicht eines Stand-der-Technik-Wasserkreislaufs mit einem Carbonisiervorrichtungstank.
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3 ist
eine Perspektivansicht eines Sirupkühlmoduls der vorliegenden Erfindung,
wobei der Einsteckkörper
von der Hülse
hochgehoben ist.
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4 ist
eine Seitenquerschnittsseitenansicht des Sirupkühlmoduls von 3.
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5 ist
eine Perspektivansicht des Einsteckkörpers, wobei der Kühlpfad in
teilweisen Phantomlinien dargestellt ist.
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6 ist
eine Endansicht des Einsteckkörpers
von 5.
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7 ist
eine Perspektivansicht eines Dreifachwendel-Einsteckkörpers der vorliegenden Erfindung.
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8 ist
eine alternative Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, wobei eine Perspektivansicht eines Einsteckkörpers mit
einer Mehrzahl von Scheiben dargestellt ist.
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9 ist
eine alternative Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, wobei eine Seitenquerschnittsseitenansicht
eines Sirupkühlmoduls
dargestellt ist, das an einem Abgabeventil angebracht ist.
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10 ist
eine Perspektivansicht eines Einsteckkörpers der vorliegenden Erfindung,
der für
Umgebungsfluide verwendet wird.
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11 ist
eine Endansicht des Einsteckkörpers
von 10.
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12 ist
eine Seitenquerschnittsansicht des Carbonisiervorrichtungsmoduls
der vorliegenden Erfindung.
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13 ist
eine Querschnittsdraufsicht auf das Carbonisiervorrichtungsmodul
von 12, aufgenommen entlang der Linie 12-12.
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14 ist
eine alternative Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, wobei eine Seitenquerschnittsansicht eines
alternativen Carbonisiervorrichtungsmoduls dargestellt ist.
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15 ist
eine weggeschnittene Ansicht der Getränkeabgabevorrichtung, wobei
der Eiswassertank und die Hülsen
der vorliegenden Erfindung dargestellt sind.
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16 ist
eine weggeschnittene Ansicht der Getränkeabgabevorrichtung, wobei
die Kühlplatte und
die Hülsen
der vorliegenden Erfindung dargestellt sind.
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Mit
Bezug nun auf die Zeichnungen, in denen sich überall in den mehreren Ansichten
gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente beziehen, stellen die 1 und 2 eine
Stand-der-Technik-Getränkeabgabevorrichtung 10 dar.
Die Getränkeabgabevorrichtung 10 umfasst
im Allgemeinen ein Kühlsystem 20.
Das Kühlsystem 20 umfasst
normalerweise einen Kompressor 30 und eine Reihe von Verdampferschlangen 40.
Der Kompressor 30 ist auf einem Kühldeck 45 positioniert.
Die Verdampferschlangen 40 erstrecken sich unter dem Kühldeck 45 und
in einem Eiswassertank 50. Der Kompressor 30 und
die Verdampferschlangen 40 des Kühlsystems 20 entfernen
Wärme von
dem Wasser im Eiswassertank 50, wie Fachleuten bekannt
ist. Das Kühlsystem 20 kann auch
einen Rührer 55 umfassen.
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Die
Getränkeabgabevorrichtung 10 umfasst auch
eine Mehrzahl von Abgabeventilen 60. Die Abgabeventile 60 sind
im Allgemeinen jeweils mit einem oder mehreren Wasserkreisläufen 70 und
mindestens einem Sirupkreislauf 80 verbunden. Die Sirupkreisläufe 80 erstrecken
sich im Allgemeinen von einer Sirupquelle 85 zu einer Siruppumpe 90,
zu einer Mehrzahl von Sirupkühlschlangen 100 und
zu einem von den Abgabeventilen 60. Die Sirupquelle 85 kann ein
Beutel-in-Box, ein Figal, ein Siruptank oder jeglicher andere Typ
von herkömmlichem
Sirupaufbewahrungsgerät
sein. Die Sirupkühlschlangen 100 sind
im Allgemeinen aus Metallrohrmaterial hergestellt. Das Metall kann
Edelstahl oder andere herkömmliche
Typen von im Wesentlichen nichtkorrosiven Metallen sein. Weil der
Sirup normalerweise von der Sirupquelle 85 bei einer Umgebungstemperatur ankommt,
sind die Sirupkühlschlangen 100 im
Eiswassertank 50 positioniert, um den Sirup auf die geeignete
Temperatur abzukühlen,
bevor der Sirup das Abgabeventil 60 erreicht. Die Sirupkühlschlangen 100 können in
einer zickzackartigen Form vorliegen. Diese zickzackartige Form
hilft, den Fortbewegungspfad des Sirups im Eiswassertank 50 zu
maximieren und deshalb den Wärmeübertragungsflächeninhalt zu
maximieren, um ein effizientes Kühlen
für den
Sirup zu liefern.
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Die
Wasserkreisläufe 70 erstrecken
sich im Allgemeinen von einem Wasserzufluss 110 zu einer Wasserpumpe 120,
zu einer Mehrzahl von Wasserkühlschlangen 130,
zu einer Carbonisiervorrichtungseinheit 140, vielleicht
durch zusätzliche
Wasserkühlschlangen 130 und
zu einem der Abgabeventile 60. Die Carbonisiervorrichtungseinheit 140 kann in
jeglicher Position in den Wasserkreisläufen 70 platziert
sein. Sämtliche
Wasserkreisläufe 70 teilen
sich normalerweise den Wasserzufluss 110, die Wasserpumpe 120,
mindestens einen ersten Satz von Wasserkühlschlangen 130 und
die Carbonisiervorrichtungseinheit 140. Die Wasserkreisläufe 70 verzweigen
sich dann einzeln durch zusätzliche
Wasserkühlschlangen 130 und
zu den Abgabeventilen 60.
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Am
Abgabeventil 60 mischt sich das Sodawasser mit dem Sirup,
um ein Getränk,
wie z.B. ein alkoholfreies Getränk,
zu liefern. Wie bei den Sirupkühlschlangen 100 sind
die Wasserkühlschlangen 90 im
Allgemeinen aus Metallrohrmaterial hergestellt. Das Metall kann
Edelstahl oder andere herkömmliche
Typen von im Wesentlichen nichtkorrosiven Metallen sein. Die Wasserkühlschlangen 130 sind
im Eiswassertank 50 positioniert, um das Wasser auf die geeignete
Temperatur abzukühlen.
Die Wasserkühlschlangen 130 können auch
in einer zickzackartigen Form vorliegen, um den Fortbewegungspfad
des Wassers zu maximieren und deshalb die Wärmeübertragung zu maximieren.
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Wie
in 2 dargestellt ist, umfasst die Carbonisiervorrichtungseinheit 140 im
Allgemeinen ein Gehäuse 150 mit
einer Kohlendioxideintrittsleitung 160 und Öffnungen
für den
Wasserkreislauf 70, eine Eintrittswasserleitung 170 und
eine Sodawasserleitung 180. Das Wasser von der Eintrittswasserleitung 170 wird
mit dem Kohlendioxidgas von der Kohlendioxideintrittsleitung 160 im
Gehäuse 150 gemischt, um
Sodawasser zu erzeugen. Das Gehäuse 150 kann
auch Prallbleche (nicht dargestellt) darin umfassen, um dieses Mischen
zu fördern.
Das Gehäuse 150 selbst
kann auch durch den Eiswassertank 50, durch eine Kühlplatte
oder durch andere herkömmliche
Kühleinrichtungen
gekühlt
werden.
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Die 3–6 stellen
ein Sirupkühlmodul 200 der
vorliegenden Erfindung dar. Obwohl das Sirupkühlmodul 200 dargestellt
ist, ist die Erfindung in gleicher Weise auf ein Wasserkühlmodul
anwendbar, das in den Wasserkreisläufen 70 verwendet
wird. Das Sirupkühlmodul 200 umfasst
einen Einsteckkörper 210,
eine Hülse 220,
ein Einlassanschlussstück 230 und
ein Auslassanschlussstück 240.
Der Einsteckkörper 210 ist
in der Hülse 220 größenmäßig angepasst
und positioniert. Der Einsteckkörper 210 bildet
einen Kühlpfad 250 in
der Hülse 220,
wie in 4 dargestellt ist. Der Kühlpfad 250 kann eine Reihe
von Wänden 260 umfassen,
die auf einem Kern 265 des Einsteckkörpers 210 ausgebildet
sind, die einen oder mehrere Wege 270 erzeugen. Im Beispiel
der 3–6 bildet
eine einzige Wand 260 eine Wendel entlang der Länge des
Einsteckkörpers 210 und
begrenzt den Weg 270. Obwohl ein wendelförmiger Weg 270 dargestellt
ist, kann nahezu jegliche Form für
den Kühlpfad 250 verwendet
werden.
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Der
Einsteckkörper 210 kann
auch eine mittige Kammer 280 aufweisen. Die mittige Kammer 280 kann
einen Zugriff auf den Kühlpfad 250 durch
ein oder mehrere Leitungsbauteile 290 aufweisen. Die Leitungsbauteile 290 können eine
bewegbare Stelleinrichtung 295 aufweisen, um die Leitungsbauteile 290 oder
die mittige Kammer 280 zu blockieren. Die Stelleinrichtung 295 ermöglicht,
dass der Sirup den Weg 270 hinunter und die mittige Kammer 280 zurück hinauf,
nur die mittige Kammer 280 hinunter, nur den Weg 270 hinunter
oder in jeglicher Kombination von Routen in jeder Richtung fließt.
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Der
Einsteckkörper 210 ist
vorzugsweise aus einem Formthermoplast hergestellt, wie z.B. Nylon. Die
Hülse 220 ist
vorzugsweise aus Edelstahl oder anderen Typen von im Wesentlichen
nichtkorrosiven Metallen mit guten Wärmeübertragungseigenschaften hergestellt.
Die Hülse 220 kann
vorpassiviert sein. Der Einsteckkörper 210 kann in der
Hülse 220 durch
obere und untere Dichtungsringe 300 gedichtet sein. Die
Einlass- und Auslassanschlussstücke 230, 240 können auf
jedem Ende des Einsteckkörpers 200 positioniert
sein. Weiter können
die Anschlussstücke 230, 240 in
einer Kerbe 310 positioniert sein, um den Einsteckkörper 210 in
der Hülse 220 sicher
zurückzuhalten.
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Die
Höhe, Dicke
und Form der Wand 260 oder Wände 260 des Einsteckkörpers 210 kann
variiert sein, um die Kühl-
und Strömungseigenschaften des
Sirups durch das Modul 200 zu ändern. Z.B. würde ein
langer aber dünner
Weg 270 einen erhöhten Flächeninhalt
für effizienteres
Kühlen
liefern. Solch ein Weg 270 kann jedoch zu einem signifikanten Druckabfall
durch das Modul 200 führen.
Umgekehrt würde
ein kurzer aber breiter Weg 270 keinen signifikanten Druckabfall
erzeugen, mag aber auch keinen ausreichenden Betrag an Kühlung liefern.
Weiter kann die Beschaffenheit des Wegs 270 in der Hülse 220 selbst
variieren. Z.B. kann der Weg 270 in der Nähe des Einlasses 230 lang
und dünn
sein, um eine maximale Wärmeübertragung
zu fördern,
während der
Weg 270 in der Nähe
des Auslasses 240 größer sein
kann, um eine Minimierung des Druckabfalls zu ermöglichen.
Zusammengefasst kann der Weg 270 so konfiguriert sein,
dass er einen Fluidkontakt mit dem Innern der Hülse 220 maximiert;
das Sirupvolumen in der Hülse 220 maximiert;
den Druckabfall durch das Modul 200 als Ganzes minimiert;
ein Sirup-In-Bewegung-Versetzen im Modul 200 maximiert;
und andere Kombinationen von dem Obigen. Weiter können sich
Fluide, die nicht gekühlt
zu werden brauchen, gerade durch die mittige Kammer 280 bewegen.
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In
dem Beispiel von 5 kann das Modul 200 etwa
44,150 cm (17,375 Inch) lang sein. Der Kern 265 kann etwa
3,3 cm (1,3 Inch) dick sein, wobei die Wände 260 vom Kern 265 etwa
0,15 cm (0,06 Inch) hoch entfernt sind. Der Kern 265 passt
fest in die Hülse 220,
so dass die Wände 260 die
Wege 270 bilden. Der Weg 270 kann eine Ganghöhe von etwa 1,0
Inch aufweisen. Diese Konstruktion kann zu einem Abfall der Temperatur
des Sirups von etwa 24°C (75
Grad Fahrenheit) auf etwa 11,4°C
(52,5°F)
mit einem Druckabfall von etwa 62 kPa (9 psi) führen.
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Zahlreiche
Variationen bei der Konstruktion des Einsteckkörpers 210 und des
Kühlpfads 250 sind möglich. Z.B.
kann ein wendelförmiger
Mehrfachkühlpfad 250 verwendet
werden. Wie in 7 dargestellt ist, wird ein
wendelförmiger
Dreifachkühlpfad 250 mit
drei (3) Wegen 270 darin verwendet, einem ersten Weg 320,
einem zweiten Weg 330 und einem dritten Weg 340.
Die Wege 320, 330, 340 können im Wesentlichen
rechteckförmig
sein. Wenn der Einsteckkörper 210 selbst
etwa 40 cm (sechzehn Inch) lang ist und der Radius der Hülse 220 etwa
1,817 cm (0,715 Inch) ist, können
die Wege 320, 330, 340 jeweils eine Breite
von etwa 2,382 cm (0,9375 Inch) und eine Höhe von etwa 0,407 cm (0,16
Inch) aufweisen. Diese Konstruktion führt dazu, dass der gesamte
kalte Flächeninhalt
des Moduls 200 etwa 136,42 cm2 (21,146
Quadratinch) ist oder etwa 88,26 Prozent des maximalen Flächeninhalts.
Diese Konstruktion kann zu einem Abfall der Temperatur des Sirups von
etwa 24°C
(75 Grad Fahrenheit) auf etwa 10°C (50°F) führen, mit
einem Druckabfall darin von nur etwa 13,8 kPa (2 psi). Eine ähnliche
Alternative würde
als den Kühlpfad 250 eine
Anzahl von dünnen
engen vertikalen Nuten oder Wegen verwenden.
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Der
Einsteckkörper 210 mag
auch eine beliebige Anzahl von alternativen Formen in sich schließen. Z.B.
könnte
die vorliegende Erfindung eine Reihe von Scheiben 350 verwenden,
die um den Einsteckkörper 210 positioniert
sind, wie in 8 dargestellt ist. Jede von
den Scheiben 350 kann einen Ableitungskanal 360 aufweisen,
so dass der Sirup auf jede Scheibe 320 fällt, darin
zirkuliert und dann wieder durch den Ableitungskanal 360 auf
die nächste Scheibe 320 hindurchtritt.
Weiter kann jede Scheibe 350 auch eine Barriere 365 aufweisen,
um für
ein In-Bewegung-Versetzen des Sirups zu sorgen. Dieses In-Bewegung-Versetzen
führt zu
einer turbulenten Fluidströmung
und erhöhtem
Kühlwirkungsgrad. Die
Barrieren 365 und die Ableitungskanäle 360 können auf
jeder Scheibe 350 Stellen abwechselnd einnehmen. Der Sirup,
der in die Einlassvorrichtung 230 eintritt, würde durch
den Ableitungskanal 360 fallen, sich in und über die
Barriere 365 ergießen
und zirku lieren, bis er wieder durch den nächsten Ableitungskanal 360 fällt. Wenn
sich der Sirup den Kühlpfad 250 bewegt,
findet eine Wärmeübertragung
aufgrund des Kontakts des Sirups mit der Hülse 220 statt. Der
Sirup bewegt sich entlang der Länge
des Einsteckkörpers 210 und
dann entweder aus dem Auslassanschlussstück 240 heraus oder
zurück
hinauf durch den mittigen Weg 280 und dann heraus aus dem Auslassanschlussstück 240.
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9 stellt
eine weitere bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. In diesem Fall ist die Hülse 220 direkt
an ein Abgabeventil oder eine Pumpe 370 angebracht. Das
Abgabeventil 370 kann demjenigen, das in der in gemeinsamem
Besitz befindlichen US-Serial No. 09/245,594, mit dem Titel "Modular Volumetric
Valve System" beschrieben
ist, ähneln,
das hierin durch Bezug aufgenommen wird. Durch Kombinieren der Hülse 220 und
des Ventils oder der Pumpe 370 werden zusätzliche
Sirupkreisläufe 80 leicht
zu der Getränkeabgabevorrichtung 10 hinzugefügt. Diese
Kombination beseitigt mehrere Teile, Leckpunkte und liefert eine
kompaktere Anordnung.
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Wie
in den 10 und 11 dargestellt
ist, kann die vorliegende Erfindung auch verwendet werden, um Fluide
bei einer Umgebungstemperatur zu transportieren. In diesem Fall
kann ein Umgebungsmodul 375 einen Einsteckkörper 380 in
der Hülse 220 umfassen.
Der Einsteckkörper 380 kann
eine mittige Kammer 385 umfassen. Weiter kann ein äußerer Weg 390 durch
die Hülse 220 und
den Einsteckkörper 380 begrenzt
sein. Auf den äußeren Weg 390 kann
durch ein Leitungsbauteil 395 zugegriffen werden. Eine
Verwendung des äußeren Wegs 390 ist nicht
erforderlich. Sirup oder andere Typen von Fluiden können durch
das Umgebungsmodul 375 durch eines oder beides von der
mittigen Kammer 385 und dem äußeren Weg 390 hindurchtreten.
Weil das Umgebungsmodul 375 die Verwendung der Wände 260 oder
anderer Typen von Barrieren nicht umfasst, um den Strom von Sirup
dadurch zu verlangsamen, mag keine nennenswerte Wärmeübertragung
stattfinden. Weiter kann das Umgebungsmodul 375 auch isoliert sein,
um jegliche weitere Wärmeübertragung
zu beschränken.
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In
mindestens ihren bevorzugten Formen sorgt die vorliegende Erfindung
weiter für
eine modulare Carbonisiervorrichtungseinheit 400. Wie in
den 12 und 13 dargestellt
ist, umfasst die Carbonisiervorrichtungseinheit 400 eine
Carbonisiervorrichtungshülse 410 und
einen Carbonisiervorrichtungseinsteckkörper 420. Der Einsteckkörper 420 passt
in die Carbonisiervorrichtungshülse 410 und kann
durch obere und untere O-Ringe 425 abgedichtet sein. Die
Carbonisiervorrichtungshülse 410 kann aus
Edelstahl oder anderen Typen von im Wesentlichen nichtkorrosiven
Metallen mit guten Wärmeübertragungseigenschaften
hergestellt sein. Die Hülse 410 kann
vorpassiviert sein. Die Hülse 410 kann auch
von herkömmlichen
Thermoplasten hergestellt sein. Die Hülse 410 ist im Allgemeinen
zylinderförmig.
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Der
Carbonisiervorrichtungseinsteckkörper 420 wirkt
größtenteils
als ein als Einheit ausgebildetes Steigrohr mit einer Verbindungstange,
um die Carbonisiervorrichtungseinheit 400 zusammenzuhalten.
Der Carbonisiervorrichtungseinsteckkörper 420 ist im Allgemeinen
eine Formthermoplasteinheit. Der Carbonisiervorrichtungseinsteckkörper 420 umfasst im
Allgemeinen ein erstes Ende 430, ein zweites Ende 435 und
eine mittige Verbindungsstange 440. Das erste Ende 430,
zweite Ende 435 und die mittige Verbindungsstange 440 sind
vorzugsweise als ein als Einheit ausgebildetes Stück gebildet.
Alternativ können
diese Elemente durch herkömmliche
Einrichtungen fest angebracht sein. Die mittige Verbindungsstange 440 verknüpft das
erste Ende 430 und das zweite Ende 435 miteinander.
Die Carbonisiervorrichtungshülse 410,
das erste Ende 430, das zweite Ende 435 und die
mittige Verbindungsstange 440 bilden eine Mischkammer 437.
Das erste Ende 430 und das zweite Ende 435 sind
im Allgemeinen kreisförmig,
um die Carbonisiervorrichtungseinheit 400 in der Carbonisiervorrichtungshülse 410 abzudichten.
Das erste Ende 430 und das zweite Ende 435 können verschiedene Öffnungen,
die darin ausgebildet sind, aufweisen, wie z.B. eine Wasseröffnung 445,
eine Kohlendioxidöffnung 450 und
eine Sodawasseröffnung 455.
Das erste Ende 430 oder das zweite Ende 435 können auch
eine Schwimmersteueröffnung 460 für ein Schwimmersteuergerät 465 aufweisen,
wie unten in größerer Einzelheit
beschrieben. Das erste Ende 430 oder das zweite Ende 435 können auch
ein oder mehrere Druckbegrenzungsventile (nicht dargestellt), die
darin positioniert sind, aufweisen. Wie in 13 dargestellt
ist, ist die Verbindungsstange 440 vorzugsweise "H"-förmig
oder "doppel-T"-förmig, um
eine Stabilität
zu liefern. Verschiedene Typen von Prallblechen 467 können an der
Verbindungsstange 440 angebracht sein.
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Das
Schwimmersteuergerät 465 wird
verwendet, um den Betrieb der Wasserpumpe 120 zu steuern.
Das Schwimmersteuergerät
umfasst im Allgemeinen einen Schalter 470 und einen Schwimmer 475.
Der Schalter 470 kann ein magnetischer Sensor oder jeglicher
Typ von herkömmlichem
Mechanismus sein, der bei Aktivierung eine elektrische Schaltung unterbricht
oder erzeugt. Z.B. kann ein herkömmlicher
Kontaktschalter verwendet werden. Ein bevorzugter magnetischer Schalter
kann von Reed Electronics, AG of Gewerbering, Schweiz, hergestellt sein.
Der Schwimmer 475 kann von jeglichem Typ von herkömmlichem
Auftriebsmaterial, wie z.B. Polystyrolschaumstoff, sein. Der Schwimmer 475 ist
am Schalter 470 entlang einem Stab 480 angebracht. Der
Stab 480 kann eine langgestreckte Stange sein oder kann
aus einem flexiblen Material hergestellt sein, so dass der Schwimmer 475 darauf
eingesetzt werden kann. Der Schwimmer 475 umfasst auch
einen Magneten 485, der darin positioniert ist. Der Magnet 485 kann
jeglicher Typ von herkömmlichem
magnetischem oder magnetisierbarem Metallmaterial sein. Der Schalter 470 wird
aktiviert, wenn sich der Magnet 485 im Schwimmer 475 mit
dem Wasserniveau in Richtung auf den und weg von dem Schalter 470 auf
und nieder bewegt. Wenn das Wasserniveau sinkt, aktiviert der Schalter 470 die
Wasserpumpe 120. Desgleichen schaltet der Schalter 470 die Wasserpumpe 120 aus,
wenn das Wasserniveau in der Carbonisiervorrichtungseinheit 400 ansteigt.
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Der
Schalter 470 kann auch eine Eisenmetallschicht 487 darauf
umfassen, die zum Magneten 485 angezogen wird. Wenn das
Wasserniveau in der Carbonisiervorrichtungseinheit 400 sinkt,
hält der Magnet 485 den
Schwimmer 475 in Kontakt mit dem Schalter 470 und
der Eisenmetallschicht 487 für eine etwas längere Zeitspanne,
als erwartet werden würde,
wenn nur Auftrieb den Schwimmer 475 trägt. Magnetische Anziehung allein
ist jedoch nicht genug, um den Schwimmer 475 am Schalter 470 festzuhalten.
Es wird etwas Auftriebskraft erfordert. Die zusätzliche magnetische Kraft beschränkt das
fortwährende
Ein- und Ausschalten
der Wasserpumpe 120 mit geringfügigen Variationen im Wasserniveau
der Carbonisiervorrichtungseinheit 400.
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14 stellt
eine alternative Ausführungsform
der Carbonisiervorrichtungseinheit 400 dar. In dieser Ausführungsform
weist ein Carbonisiervorrichtungseinsteckkörper 490 eine mittige Öffnung 495 auf.
Als solche ist die Wasseröffnung 445 auf
dem zweiten Ende 435 der Carbonisiervorrichtungseinheit 400 positioniert.
Das Wasser bewegt sich vor Mischen in der Carbonisiervorrichtungseinheit 400 durch
die Wasseröffnung 445 herein
und dann die mittige Öffnung 495 hinauf.
Die Verwendung von dieser mittigen Öffnung 495 ermöglicht,
dass die Wasseröffnung 445 im
Eiswasserbad ist, um das Wasser jederzeit kalt zu halten. Es könnte auch
ein Steigrohr verwendet werden, um einen Wasseraustritt aus dem oberen
Ende der Carbonisiervorrichtungseinheit 400 zu liefern.
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Bei
Gebrauch ist der Carbonisiervorrichtungseinsteckkörper 420 in
der Carbonisiervorrichtungshülse 410 positioniert.
Die Carbonisiervorrichtungseinheit 400 wird dann an den
Wasserkreisläufen 120 angebracht.
Wasser wird in die Mischkammer 437 der Carbonisiervorrichtungseinheit 400 über die
Wasseröffnung 445 eingeführt, während Kohlendioxid
in die Carboni siervorrichtungseinheit 400 über die
Kohlendioxidöffnung 450 eingeführt wird.
Das Wasser und das Kohlendioxid mischen sich in der Carbonisiervorrichtungseinheit 400,
um Sodawasser zu erzeugen. Die Prallbleche 467 können bei
diesem Mischen helfen. Weiter verhindern die Prallbleche 467 auch,
dass ungelöste
Kohlendioxidblasen in die Sodawasseröffnung 465 kommen.
Schließlich
wird Sodawasser von der Carbonisiervorrichtungseinheit über die
Sodawasseröffnung 465 entfernt.
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15 stellt
eine weggeschnittene Ansicht einer herkömmlichen Getränkeabgabevorrichtung 500 dar,
die derjenigen, die oben in 1 beschrieben
ist, ähnelt.
Die Ventile und das Kühldeck
sind der Deutlichkeit halber entfernt worden, so dass man ein Eiswasserbad 510 erkennen
kann. In diesem Fall sind eine Mehrzahl der Siruphülsen 220 und
eine der Carbonisiervorrichtungshülsen 420 in der Abgabevorrichtung 500 vorinstalliert.
Die Siruphülsen 220 sind
positioniert, wo die Sirupkühlschlangen 100 von 1 lokalisiert
waren. Desgleichen ist die Carbonisiervorrichtungshülse 410 lokalisiert,
wo der Carbonisiervorrichtungstank 140 von 1 positioniert
war. Die Hülsen 220, 410 können im
Wasserbad 510 durch herkömmliche Einrichtungen an ihrem
Ort gehalten werden. Die Einsteckkörper 210, 420 können dann
zu jedem Zeitpunkt installiert werden, wie z.B., wenn die Abgabevorrichtung 500 zu
Beginn zusammengebaut wird, oder später, wenn sich die Abgabevorrichtung 500 im
Feld befindet. Die Sirupeinsteckkörper 210 können in
eine beliebige oder sämtliche Hülsen 220 eingesetzt
werden. Die Sirupkühlmodule 200 werden
dann über
die Einlässe 230 und
die Auslässe 240 an
die Sirupkreisläufe 80 auf
eine herkömmliche
Weise angeschlossen. Jegliche ungebrauchte Hülsen 220 können für einen
zukünftigen Gebrauch
mit Kappe versehen werden. Alternativ können vorhandene Sirupschlangen
von der Abgabevorrichtung 500 entfernt werden und durch
die Hülsen 220 ersetzt
werden. Desgleichen wird das Carbonisiervorrichtungsmodul 400 dann
auf eine herkömmliche
Weise an die Wasserkreisläufe 70 angeschlossen.
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16 stellt
einen ähnlichen
Aufbau unter Verwendung einer Kühlplatte 520 dar.
Die Hülsen 220, 410 sind
in der Kühlplatte 520 selbst
eingeformt. Die Einsteckkörper 210, 420 können dann
zum jeglichem Zeitpunkt hinzugefügt
werden, wobei die ungebrauchten Siruphülsen 220 für einen
zukünftigen
Gebrauch mit Kappe versehen werden. Die Hülsen 220, 410 können in
der Kühlplatte 520 nach
Formen platziert oder gepresst werden.