DE68903875T2

DE68903875T2 - Vorrichtung zum ausgeben von sirup.

Info

Publication number: DE68903875T2
Application number: DE8989304898T
Authority: DE
Inventors: Joseph W Shannon
Original assignee: ABC Sebrn Tech Corp
Current assignee: ABC Sebrn Tech Corp
Priority date: 1988-05-18
Filing date: 1989-05-16
Publication date: 1993-04-29
Anticipated expiration: 2009-05-17
Also published as: DE68903875D1; EP0342906A1; EP0342906B1; ATE83468T1; ES2037421T3; US4938396A

Description

DER TECHNISCHE BEREICH

Die vorliegende Erfindung betrifft die Technik von Getränkespende-Systemen, insbesondere Getränkespende-Systemen für nicht-alkoholische oder mit Kohlensäure angereicherte Getränke. Die Erfindung bezieht sich spezifisch auf ein Sirupspende-System für Getränkespender, die Getränke auf der Grundlage von Sirup ausgeben.

DER TECHNISCHE HINTERGRUND

Die Herstellung nicht-alkoholischer Getränke durch typisches Kombinieren eines Sirups mit einem kohlensäure-angereicherten Wasser oder Sprudelwasser ist weithin bekannt. In der Industrie für nicht-alkoholische Getränke ist es bekannt, daß die Fließgeschwindigkeit des Sirups von dessen Viskosität abhängt und daß die Viskosität von der Temperatur abhängt. Bei niedrigerer Temperatur werden auf Zucker basierende Sirups dickflüssiger und laufen bei einer bestimmten Druckbeaufschlagung langsamer durch das System. Gleichermaßen werden solche Siruparten bei höheren Temperaturen dünnflüssiger und fließen bei einer bestimmten Druckbeaufschlagung schneller durch das System. Danach müssen in Spendesystemen für nicht-alkoholische Getränke ein Temperatur- oder Viskositätsausgleich in Betracht gezogen werden, um so unabhängig von Temperatur und Viskosität des Sirups im Brixgrad der jeweils gespendeten Getränke eine bestimmte Konsistenz sicherzustellen.
Es gab früher den Vorschlag, den Sirup aus einem Großvorrat in einer neuen Kammer anzusiedeln, die Temperatur des umgesiedelten Sirups zu überwachen und die Spendedruck-Beaufschlagung und / oder die Spendezyklus-Zeiten einzustellen, um so das Spenden einer geeigneten Menge von Sirup sicherzustellen. Zwar ist der Betrieb solcher Systeme äußerst exakt und zuverlässig, aber ihre Herstellung ist kostenaufwendig. Typischer Weise sind in solchen Systemen komplizierte elektronische Steuerungsschaltungen erforderlich, die entsprechende Software und Hardware für die Steuerung des oft eingesetzten Mikroprozessor-Systems benötigen.
Es war bis heute keine Art und Weise bekannt, wie Sirup aus einem Großvorrat wie einem unter Druck stehenden Kanister oder einem "Sack-in-einer-Box" ('bag-in-box'), die jetzt viel verwendet werden, gespendet werden kann oder wie unabhängig von der Temperatur oder Viskosität des Sirups eine konstante Sirup- Fließgeschwindigkeit oder Spendemenge sichergestellt werden kann.
Aus der EP-A-0 105 526, dem bekannten Stand der Technik, ist ebenfalls bekannt, daß ein Sirupspende-System für einen Spender von nicht-alkoholischen Getränken einen Großvorrat mit Sirup aufweisen kann, daß eine positive Verdrängungspumpe, die an diesen Großvorrat angeschlossen ist, Sirup aus dem Großvorrat erhält, daß ein Spendekopf mit der positiven Verdrängungspumpe in einer sirupempfangenden Verbindung steht und daß Mittel vorgesehen sind, die mit der Pumpe verbunden sind, um eine festgelegte Fließgeschwindigkeit des Sirups zum Spendekopf zu gewährleisten.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Im Hinblick auf die obigen Ausführungen besteht eine erste Aufgabe der Erfindung in der Bereitstellung eines Sirupspende- Systems, bei dem eine festgelegte Fließgeschwindigkeit erhalten wird, die von Temperaturschwankungen unabhängig ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Sirupspende-Systems, das für die Anwendung in bereits bestehenden Getränkesystemen für nicht-alkoholische Getränke leicht angepaßt werden kann.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Sirupspende-Systems, das beständig und zuverlässig ohne Veränderung des Kopfdrucks oder der Spendezyklus-Zeiten funktioniert.
Und noch eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Sirupspende-Systems, das ein beständiges und zuverlässiges Spenden erzielt, ohne daß der Sirup in eine andere Kammer umgefüllt werden muß.
Einige der genannten und andere Aspekte der Erfindung, die sich noch im Verlauf der detaillierten Beschreibung der Erfindung herauskristallisieren werden, werden durch ein Sirupspende-System für einen Getränkespender für nicht-alkoholische Getränke erzielt, der die folgenden Merkmale aufweist: mindestens einen Sirup-Großvorrat; mindestens eine positive Dualkolben- Verdrängungspumpe mit zwei Mulden, die mit dem Großvorrat verbunden ist und Sirup daraus empfängt; mindestens einen Spendekopf, der mit der Pumpe in sirupempfangender Verbindung steht; Mittel, die mit der Pumpe in Verbindung stehen und eine festgelegte Sirup-Fließgeschwindigkeit zu dem Spendekopf unabhängig von der Temperatur oder Viskosität des Sirups gewährleisten und dadurch gekennzeichnet sind, daß diese Mittel einen Taktgeber aufweisen, der in seiner Funktion mit der Pumpe in Verbindung steht, derart, daß er die Pumpe zu eingestellten Taktzeiten freigibt und sperrt; und Schalteinrichtungen, die zwischen dem Taktgeber und der Pumpe verbunden sind, um die Dualkolben der Pumpe in sich jeweils ausschließender Art und Weise freizugeben.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Zur vollständigen Klärung der Aufgaben, Technik und Konstruktion der Erfindung sollten die folgende detaillierte Beschreibung und die zugehörige Zeichnung herangezogen werden, die ein schematisches Diagramm des erfindungsgemäßen Sirupspende-Systems darstellt.

BESTE AUSFÜHRUNGSART DER ERFINDUNG

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird ersichtlich, daß ein erfindungsgemäßes Getränkespende-System allgemein mit der Ziffer 10 bezeichnet wird. Das System umfaßt eine Mehrzahl von Sirup-Großvorräten 12-18, die entweder unter Druck stehende Kanister oder aseptisch verpackten Sirup enthalten, die im Stand der Technik als "Sack-in-einer-Box" ('bag-in-box')-Vorratssysteme bekannt sind. Dabei kann jeder der zahlreichen Großvorräte gemäß der Erfindung verwendet werden und jeder kann einen anderen Geschmack und mit Zucker versetzten Sirup oder Diätsirup enthalten. Jeder der Großvorräte 12-18 ist, wie dargestellt, mit einer entsprechenden Pumpe 20-26 in Verbindung. Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Pumpen 20-26 pneumatische, positive Verdrängungspumpen. Das bedeutet, daß die Pumpen ohne Luft- oder Gas-Druckquelle funktionieren und so eingerichtet sind, daß sie bei jedem Kolbenhub durch die dazugehörige Mulde eine festgelegte Menge Sirup spenden. Bei der vorliegenden Ausführung der Erfindung können die Pumpen 20- 26 Dualkolben-Pumpen mit zwei Mulden sein, wobei eine Mulde gefüllt wird, während die andere im Normalbetrieb spendet. In anderen Worten heißt das, daß sich die Kolben hin- und herbewegen und um 180º gegeneinander phasenverschoben sind. Jede Mulde weist ihre eigene Auslaßöffnung auf, wobei die Mulde entleert wird, sowie sie mit Flüssigkeit oder Sirup angefüllt ist. Da der Betrieb der Kolben voneinander abhängig ist, wird eine Mulde zur Wiederauffüllung entleert, während die andere Mulde den Sirup darin spendet. Bei einer solchen Pumpe wird durch das Sperren oder Schließen der Auslaßöffnung einer Mulde ein Spenden durch die andere verhindert. Dementsprechend kann das Spenden der Pumpen 20-26 gesteuert werden, indem ihre Auslaßöffnungen einfach geöffnet und geschlossen werden.
In der bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die verwendeten Pumpen "McCamm's Mini-Pump Model-B", das von McCamm in Los Angeles, Kalifornien vertrieben wird. Diese Pumpen werden von einem Diaphragma betrieben und durch eine Gas- oder Luft- Druckquelle mit Druck beaufschlagt. Wie in der vorliegenden Ausführung gezeigt, wird diese Druckquelle von der Kohlendioxidquelle 52 bestimmt. Das Diaphragma verhindert einen Kontakt zwischen dem mit Druck beaufschlagten Gas und dem Sirup, derart, daß der Sirup nicht mit Kohlensäure versetzt wird. Wiederum ist hier eine jede Mulde der Pumpe spezifisch zum Spenden einer festgelegten Menge an Sirup, wie 6-7 ml bei jedem Spendezyklus, ausgelegt.
Zu jeder Pumpe 20-26 gehört ein Spendekopf 28-34, der einen zugehörigen Sirupspende-Schlauch oder eine zugehörige Öffnung 36-42 aufweist. Für den einschlägigen Fachmann ist ferner klar, daß Schläuche für Sprudelwasser ebenfalls neben den Schläuchen für Sirup 36-42 angeordnet dargestellt werden, um eine erwünschte Mischung in dem letztlich bereitzustellenden nicht-alkoholischen Getränk oder mit Kohlensäure versetzten Getränk zu erzielen.
Zu jedem der Spendeköpfe 28-34 gehört jeweils ein Gießschalter 44-50 oder eine andere geeignete Signalquelle. Dieser Schalter ist so ausgelegt, daß er ein Signal abgibt, daß darauf hinweist, daß ein Getränk angefordert wird, wenn ein Glas unter den Spendekopf gestellt wird und mit dem Schalter in Kontakt kommt. Natürlich versteht es sich, daß der Schalter auch manuell von einer Bedienperson betätigt werden kann oder daß das Signal durch eine Art Prozessorsteuerung erzeugt wird.
Wie bereits erwähnt, ist als Druck- oder Betätigungsmedium der Pumpen 20-26 ein Gas- oder Luftdruck 52 vorgesehen. In einer bevorzugten Ausführung wird Kohlendioxid-Gas für die Herstellung einer Verbindung mit den Pumpen an der Quelle 52 unter Druck gehalten. In der bevorzugten Ausführung der Erfindung wird das Kohlendioxid-Gas an der Quelle 52 unter einer Druckbeaufschlagung gehalten, die es den Pumpen 20-26 ermöglicht, den Sirup mit einer gewünschten Geschwindigkeit, bei der niedrigsten Temperatur und entsprechend höchsten Viskosität in einem normalen Betriebsumfeld des Getränkespende-Systems zu bewegen. Für den Fachmann ist dabei klar, daß je dickflüssiger der Sirup ist, desto langsamer die Zykluszeit der Pumpen 20-26 bei jeder Druckbeaufschlagung wird. Eine Verlängerung der Zyklus zeit kann durch eine Erhöhung der Druckbeaufschlagung erwirkt werden.
Wie in der Zeichnung dargestellt wird, werden von den Schaltern oder den Quellen 44-50 für jeden der Spendeköpfe 28- 34 Gießsignale an ein ODER-Gatter 54 weitergeleitet, derart, daß eine Ausgabe aus dem Gatter 54 offensichtlich wird, falls einer der Spendeköpfe ein Spenden von Sirup und Flüssigkeit anfordert. Die Ausgabe aus dem ODER-Gatter 54 ist mit einem Taktgeber 56 und einem UND-Gatter 58 verbunden. Die Taktsignal- Frequenz aus dem Taktgeber 56 wird auf eine Zyklus zeit eingestellt, die ausreicht, damit eine erwünschte Spendegeschwindigkeit aus den Pumpen 20-26 bei dem niedrigsten Temperaturwert, der zu erwarten ist, und der dicksten Viskosität des Sirups im Betriebsumfeld erzielt werden kann. Wenn man den Betrieb des Systems versteht, weiß man, wie solche Taktfrequenzen einzustellen sind. Es versteht sich aber nichtsdestoweniger, daß die Taktfrequenz des Taktgebers 56 so eingestellt wird, daß der niedrigste Betriebstemperatur-Wert und die höchste Viskosität berücksichtigt werden.
Das UND-Gatter 58 zeigt das Taktsignal bei seiner Ausgabe, jedesmal wenn es zu einer Ausgabe aus einem der Gießschalter oder Signalquellen 44-50 kommt. Dieser Taktimpuls wird an ein FLIP FLOP 60, vorzugsweise an ein FLIP FLOP vom D-Typ weitergegeben. Bei jedem Taktimpuls toggeln (wechseln) die Ausgaben des FLIP FLOP 60 oder verändern ihren Zustand, wie es dem Fachmann wohl bekannt ist. Die wahre Ausgabe (Q) aus dem FLIP FLOP 60 ist mit einer entsprechenden Auslaßöffnung einer jeden Pumpe 20-26 verbunden, während die komplementäre (Q)-Ausgabe mit der entsprechenden anderen Auslaßöffnung einer jeden der Pumpen 20- 26 verbunden ist. Dementsprechend wird bei jedem Taktimpuls eine Auslaßöffnung freigegeben und die andere gesperrt und dieser Zustand wird bei jedem folgenden Taktimpuls getoggelt. Dementsprechend wird durch jeden Taktimpuls das Spenden einer Menge Sirup, die in einer der Mulden der zugehörigen Doppelmulden- Pumpen 20-26 enthalten ist, zugelassen. Durch die Einstellung des Taktgebers 56 in eine geeignete Beziehung zu der Druckbeaufschlagung, die durch die Gasquelle 52 zustande kommt, kann sichergestellt werden, daß eine erwünschte Sirup-Spendegeschwindigkeit erzielt werden kann, und zwar auch bei der niedrigsten Betriebstemperatur, die zu erwarten ist, und damit folglich der höchsten Viskosität des Sirups. Da es sich bei den Pumpen 20-26 um positive Verdrängungspumpen handelt, die bei jedem Zyklus oder jedem halben Zyklus eine festgelegte, bekannte Menge an Sirup spenden, ist die Fließ- oder Spendegeschwindigkeit des Sirups festgelegt und von der Viskosität unabhängig. Dementsprechend können Getränke mit einer garantierten Konsistenz gespendet werden, unabhängig von Temperatur- oder Viskositätsschwankungen.
Es soll nun der Betrieb des Sirupspende-Systems 10 im Hinblick beispielsweise auf den Spendekopf 28 diskutiert werden. Wenn eine Anfrage nach einem Getränk am Spendekopf stattgefunden hat, wird zum Beispiel von dem Spendekopf 44 ein Signal abgegeben. Gleichzeitig wird bei der Ausgabe der Pumpe 20 Sirup angefordert. Der Schalter 44 passiert das ODER-Gatter 54 und ermöglicht es dem Taktsignal aus dem Taktgeber 56, durch das UND-Gatter zu passieren. Dadurch toggelt das FLIP FLOP 60 bei einer Geschwindigkeit, die durch die Taktfrequenz vorgegeben wird und gibt dabei die Ventile an den beiden Auslaßöffnungen an der Pumpe 20 in sich gegenseitig ausschließender Weise frei oder sperrt sie (enable, disable). Dementsprechend wird das Spenden von Sirup durch das Passieren einer festen, vorbestimmten Menge an Sirup während der Zeitdauer eines jeden Taktimpulses durchgeführt. Wenn das Gießsignal beendet wird, wird das UND-Gatter gesperrt und die Pumpe 20 in ähnlicher Weise gesperrt, wodurch das Spenden beendet wird.
Ein Vorzug liegt in der Tatsache, daß das System 10 ein gleichzeitiges Spenden von Sirup und Getränkeflüssigkeit bei allen und jeden Kombinationen der Spendeköpfe 28-34 ermöglicht. Die Anwesenheit eines "Gieß"-Signals am ODER-Gatter 54 ermöglicht die Passage des Taktimpulses 56 an das FLIP FLOP 60 und die Toggle-Ausgabe daraus an jede der Pumpen 20-26. Das Spenden von Getränkeflüssigkeit jedoch wird nur durch diejenigen Pumpen erzielt, deren Ausgänge durch die Betätigung des zugehörigen Gießschalters 44-50 geöffnet werden, wodurch ein entsprechendes Spendeventil geöffnet wird.
Damit wird ersichtlich, daß die Aufgaben der Erfindung durch die hier dargelegte Struktur und Technik gelöst wurden. Das Sirupsystem der Erfindung ermöglicht beständige, festgelegte Sirup-Fließgeschwindigkeiten, die von der Temperatur und Viskosität bei einer großen Bandbreite möglicher Betriebsbedingungen unabhängig sind. Durch das Einstellen der Taktfrequenz und der Druckbeaufschlagung für die niedrigste Betriebstemperatur, die zu erwarten ist, kann die Garantie der sichergestellten Fließgeschwindigkeit aufrechterhalten werden. Es wurde den Bestimmungen des Patentrechts entsprechend hier nur die beste Art und bevorzugte Ausführung der Erfindung dargelegt und beschrieben. Um aber den tatsächlichen Umfang und die Bandbreite der Erfindung einschätzen zu können, wird auf die folgenden Ansprüche verwiesen.

Claims

1. Ein Sirupspende-System (10) für einen Spender von nicht-alkoholischen Getränken, der folgendes aufweist:

mindestens einen Großvorrat (12-18) für Sirup;

mindestens eine positive Dualkolben-Verdrängungspumpe (20- 26), die mit dem Sirup-Großvorrat in Verbindung steht und Sirup daraus erhält;

mindestens einen Spendekopf (28-34), der mit der Pumpe in sirupempfangender Verbindung steht;

Mittel (54-64), die mit der Pumpe in Verbindung stehen, derart, daß eine festgelegte Sirup-Fließgeschwindigkeit aus dem Spendekopf gewährleistet wird, unabhängig von der Temperatur und Viskosität des Sirups und gekennzeichnet dadurch, daß diese Mittel einen Taktgeber (56) aufweisen, der mit der Pumpe in betrieblicher Verbindung steht, derart, daß diese Pumpe bei eingestellter Taktgeschwindigkeit freigegeben und gesperrt wird; und

Schalteinrichtungen (58, 60), die zwischen dem Taktgeber und der Pumpe geschaltet sind, zum gegenseitig ausschließenden Freigeben des Dualkolbens der Pumpe.

2. Das Sirupspende-System gemäß Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (44-50) vorgesehen sind, die mit dem Spendekopf für die Erzeugung eines Signals verbunden sind, das auf eine Anfrage nach Sirup aus der Pumpe hinweist.

3. Das Sirupspende-System gemäß Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Signal die betriebliche Verbindung des Taktgebers zur Pumpe freigibt und sperrt.

4. Das Sirupspende-System gemäß Anspruch 3, ferner dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (52) vorgesehen sind, damit die Pumpe eine vorliegende Druckbeaufschlagung bewerkstelligt, die auf diese angelegt wird.

5. Das Sirupspende-System gemäß Anspruch 4, ferner dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Sirup-Großvorrat eine Mehrheit von Sirup-Großvorräten umfaßt, worin zumindest eine Pumpe eine ebensogroße Mehrheit an Pumpen aufweist, wobei eine Pumpe mit einem zugehörigen Sirup-Großvorrat in Verbindung steht und von ihm Sirup erhält, und worin der genannte mindestens eine Spendekopf eine ebensogroße Mehrheit an Spendeköpfen aufweist, wobei ein Spendekopf mit der jeweils entsprechenden Pumpe in sirupempfangender Verbindung steht.

6. Das Sirupspende-System gemäß Anspruch 5, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Taktgeber mit jeder der Pumpen in Verbindung steht, derart, daß er bestimmte Pumpen zu eingestellten Taktgeschwindigkeiten freigeben und sperren kann.