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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selektiven
Abgeben und Mischen einer Mehrzahl von Getränken, die gesondert
für jedes Getränk eine Speichereinheit, eine Pumpeneinheit
und eine Abgabeeinheit aufweist, wobei die Einheiten für
jedes Getränk durch Rohrleitungen in Reihe miteinander
verbunden sind, wobei jede Speichereinheit eine zwischen einem
Speicherbehälter und einer jeweiligen Pumpeneinheit
vorgesehene Zwischenspeichereinheit umfaßt, die zur Aufnahme eines
Getränkevolumens ausgelegt ist, das größer als das bei jeder
Betätigung durch die Pumpeneinheit über die Abgabeinheit
abgebbare Volumen ist, und wobei die Abgabeeinheiten so
zusammengefaßt sind, daß sie ein Bündel liefern, um die
Getränke in gewählten Mengen und Kombinationen in ein Gefäß
abzugeben und zu mischen. Eine Vorrichtung dieser Art ist aus
der US-A-4,433,795 bekannt.
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Eine Voraussetzung für die zufriedenstellende Funktion einer
solchen Vorrichtung ist, daß die Getränke relativ schnell in
eindeutiger Weise und in korrekten Mengen ohne nachfolgendes
Tropfen abgegeben und gemischt werden können. Ohne Probleme
wurde dies bisher nicht erreicht. Aufgrund der Tatsache, daß
die Ausflußöffnungen, unter die die Trinkgläser zu stellen
sind, keine größere Querschnittsfläche als das Glas haben
dürfen, besteht an den Ausflußöffnungen kein Raum für eine
Ventileinrichtung, um den Flüssigkeitsstrom aus den Pumpen
oder dem Flaschenvorrat eindeutig freizugeben und zu beenden,
was dazu führt, daß bei den bekannten Vorrichtungen das
Nachtropfen mit folgender ungenauer Dosierung nicht vollständig
beseitigt werden kann. Beim Nachtropfen ist es außerdem
schwierig zu verhindern, daß Luft in das Leitungssystem
gelangt und die Funktion der Vorrichtung stört. Aus diesem
Grund wurde es bisher vermieden, Getränke mit hohem
Zuckergehalt,
wie beispielsweise Liköre, abzugeben, die, wenn sie
Luft ausgesetzt sind, während der Verdampfung kristallinen
Zucker bilden, der Leitungen und Ventile etc. verstopft. Wenn
darüber hinaus bei bekannten Vorrichtungen eine Flasche
während der Abgabe geleert wird, kann ebenfalls Luft in das
System von der Versorgungsseite her gelangen, was nicht nur
in einer ungenauen Abgabe, sondern auch in einer
Unterbrechung des Betriebs zur zeitaufwendigen Entlüftung und
Nachfüllung des Systems resultiert.
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Ein bekanntes, in der US-A-4,323,173 offenbartes
Getränkespender-Pumpsystem löst das Problem des Nachtropfens durch
Verwendung eines hydraulischen Akkumulators, welcher zwischen
einem Abgabeventil und einem Abgabekopf angeordnet ist, um
das Getränk vom Ende der Abgabeleitung abzuziehen, wenn das
Abgabeventil schließt, um so das Heraustropfen aus der
Leitung zu verhindern.
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Ein weiteres mit Abgabevorrichtungen dieser Art
zusammenhängendes Problem ist, daß etwas von der Luft, die über die
Flaschenaufnahme- oder Zwischenspeichereinheit die aus der
Flasche oder dem Behälter ausströmende Flüssigkeit ersetzt,
als Luftblasen in dem abzugebenden Flüssigkeitsstrom
mitgerissen oder gefangen wird, was ebenfalls zu den oben
erläuterten Schwierigkeiten führt.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum
selektiven Abgeben und Mischen einer Mehrzahl von Getränken
bereit zustellen, welche Vorrichtung die oben erörterten, bei
bekannten Vorrichtungen vorhandenen Probleme des Luftzutritts
beseitigt.
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Eine weitere Aufgabe ist, das bei bekannten Vorrichtungen
ebenfalls vorhandene Nachtropfen zu beseitigen.
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Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung der oben beschriebenen
Art vorgesehen, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß jede
Zwischenspeichereinheit einen ersten belüfteten Speicherraum
zur Verbindung mit einem Speicherbehälter sowie einen zweiten
belüfteten Speicherraum in Verbindung mit dem ersten
Speicherraum und zur Verbindung mit der jeweiligen Pumpeneinheit
umfaßt und daß jede Abgabeeinheit eine Abgabedüse aus
elastischem Material umfaßt, wobei jede Düse rohrartig mit einem
Paar einander gegenüberliegender, im wesentlichen ebener
Wandungsabschnitte ausgeführt ist, welche zu einem Auslaßende
hin aufeinander zulaufen und in einem geschlossenen Zustand
der Düse einander an dem Auslaßende berühren.
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Durch die Vorsehung einer Zwischenspeichereinheit, welche
wenigstens ein Einlaßgehäuse zur Verbindung mit einem
jeweiligen Speicherbehälter und ein Speichergefäß zur Verbindung
mit dem Einlaßgehäuse und mit der jeweiligen Pumpeneinheit
und Mittel umfaßt, um das Einlaßgehäuse und das Speichergefäß
gegenüber dem umgebenden Gas zu öffnen, ist jeder Zutritt von
Luft in das Leitungssystem während der die jeweilige Flasche
oder den jeweiligen Speicherbehälter leerenden Pumpenhübe
vermieden, so daß die Bedienungsperson zu keiner Phase des
Betriebs einen Luftzutritt in das System fürchten muß.
Außerdem wird aufgrund der Vorsehung der jeweils eine Abgabedüse
aus elastischem Material umfassenden Abgabeeinheiten durch
Ausdehnung des elastischen Materials mittels des Pumpendrucks
jede Verstopfung durch kristallinen Zucker entfernt.
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Da die nachgiebigen oder elastischen Düsen normalerweise
geschlossen ausgeführt sind und lediglich durch den
Pumpendruck betätigbar sind oder zu öffnen sind, ist an den
Abgabeeinheiten jedes Nachtropfen und jeder Luftzutritt
vollständig beseitigt.
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Die oben erwähnte US-A-4,433,795 offenbart Speichereinheiten,
von denen jede ein einzelnes Einlaßgehäuse mit einem durch
ein Filtersiebelement abgetrennten Speicherraum umfaßt.
Während dieses Siebelement das Einlaßgehäuse in eine obere und
eine untere Kammer unterteilt, teilt es das Gehäuse nicht in
zwei verschiedene Gefäße mit getrennter Lüftung und
getrenntem Flüssigkeitsstrom, um einen Luftzutritt in das System in
dem Fall zu verhindern, daß das erste Gefäß geleert ist. Die
US-A-4,433,795 offenbart ferner Abgabedüsen, welche offenbar
geradendige, aus elastischem Material gefertigte
Strömungsleitungen umfassen; sie offenbart jedoch keine Vorkehrung,
die Düsen nur durch den Pumpendruck öffnen zu können.
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Die US-A-3,608,793 offenbart einen Flüssigkeitsspender mit
einer durch Druck betätigbaren Abgabedüse. Diese Düse wird
jedoch als internes, in einen Applikatorkörper eingekapseltes
Teil verwendet; es gibt keinen Vorschlag, daß eine Mehrzahl
exponierter oder isolierter Düsen als Abgabeeinheiten für
Getränke in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet
werden könnte.
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Weitere Aufgaben und bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung sind in den beigefügten Ansprüchen und in der folgenden
Beschreibung mit Bezug auf die Zeichnungen gegeben.
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Figur 1 ist eine Perspektivansicht einer Abgabe- und
Mischvorrichtung, die als Getränkabgabeapparat vorgesehen
ist;
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Figur 2 ist eine Perspektivansicht des Inneren eines
Apparats im wesentlichen nach Figur 1;
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Figur 3 ist eine schematische Seitenansicht, welche mit
den jeweils abzugebenden Getränken zusammenhängende
Hauptkomponenten zeigt;
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Figuren 4, 5 und 6 sind Teilschnittansichten
verschiedener Speichereinheiten;
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Figur 7 ist eine Teilschnittansicht eines
Sperrmechanismus;
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Figur 8 ist eine Teilschnittansicht eines modifizierten
Flaschenhalters;
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Figur 9 ist eine schematische Ansicht einer
Speichereinheit mit einer Mehrzahl in Reihe verbundener Einlaßgehäuse;
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Figur 10 ist eine Teilschnittansicht eines
Rückschlagventils;
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Figuren 11 bis 15 sind verschiedene Ansichten einer
erfindungsgemäßen Abgabedüse;
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Figuren 16 und 17 sind eine Perspektivansicht bzw. eine
Schnittansicht, die einen Teil einer Rohrkupplungsanordnung
für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zeigen; und
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Figur 18 ist eine seitliche Teilansicht, die zum Teil
geschnitten ist und eine Ventilbaugruppe für eine
erfindungsgemäße Vorrichtung zeigt.
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In den verschiedenen Ausführungsformen, die in der Zeichnung
gezeigt sind, wurden entsprechenden Teilen im wesentlichen
gleiche Bezugsziffern gegeben.
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Bei dem in Figur 1 gezeigten Beispiel ist die
erfindungsgemäße Abgabe- und Mischvorrichtung als Getränkeabgabeapparat
10 gezeigt, welcher zur Aufstellung beispielsweise auf einem
Tresen in einer Bar ausgeführt ist. An der Oberseite des
Apparats 10 ist eine Mehrzahl Öffnungen 12 vorgesehen. In
jede Öffnung 12 kann ein Halter 56 für eine umgedrehte
Flasche 50 eingesetzt werden. Von einer Druckknopftafel 14 an
dem Apparat kann eine Mehrzahl von Kombinationen von in den
Flaschen 50 enthaltenen Getränken gewählt werden, um die
Getränke durch die Abgabedüsen 120 in ein Trinkglas 16
gemischt abzugeben. Wie im folgenden im einzelnen näher
beschrieben, können zusätzliche Flaschen oder andere Arten von
Getränkbehältern mit dem Apparat 10 gekoppelt werden.
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Wie in den Figuren 2 und 3 gezeigt, ist in dem Apparat für
jedes Getränk eine Speichereinheit a, eine Pumpeneinheit b
sowie eine Abgabeeinheit c vorgesehen, welche Einheiten durch
Rohrleitungen 130 bzw. 140 in Reihe gekoppelt sind. Wie aus
Figur 2 ebenfalls ersichtlich, sind für jede Funktion die
modulförmigen Einheiten a, b, c parallel in einem
Speicherblöck A, einem Pumpenblock B bzw. einem Abgabeblock C
angeordnet. In Figur 3 ist schematisch außerdem eine Steuer- und
Leistungseinheit d gezeigt, welche vorzugsweise für jedes
Getränk gesondert vorgesehen ist. Wie in Figur 2 angedeutet,
können auch diese Einheiten d in einem Block D zusammengefaßt
sein, beispielsweise in Verbindung mit den Pumpeneinheiten b.
Wie in Figur 3 gezeigt, werden die gesonderten Steuer- und
Leistungseinheiten d wiederum durch eine zentrale
Verarbeitungseinheit E überwacht und gesteuert, beispielsweise einen
programmierbaren Rechner.
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Jede Speichereinheit a umfaßt den obengenannten
Flaschenhalter 56 sowie eine Zwischenspeichereinheit 20, welche im
einzelnen näher in Figur 4 bzw. 5 gezeigt sind.
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Mit Bezug auf Figur 5 weist jede Zwischenspeichereinheit 20
ein rechteckiges blockförmiges Einlaßgehäuse 22 sowie ein
Speichergefäß 170 auf, welches vorzugsweise lösbar an dem
Einlaßgehäuse 22 angebracht ist und ebenfalls blockförmig
ist. Das Einlaßgehäuse 22 umfaßt einen Innenraum 24 mit einer
nach oben gerichteten Einlaßöffnung 30. Vom unteren Teil der
seitlichen gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 22
erstrecken sich ein Einlaßkanal 28 sowie ein Auslaßkanal 24
horizontal in den Raum 24; vom oberen Teil der
gegenüberliegenden Seiten erstreckt sich außerdem ein Paar Lüftungskanäle
32 und 34 horizontal in den Raum 24. Der Auslaßkanal 26 und
der Lüftungskanal 34 stehen mit dem Inneren des
Speichergefäßes 170 über jeweilige entsprechende Öffnungen 182 und 184 in
Verbindung. Gewünschtenfalls kann der Einlaßkanal 28 über
eine Rohrleitung (nicht gezeigt) mit einer fernen
Getränkeversorgung verbunden sein oder kann anderenfalls durch einen
Dichtpfropfen 29 abgedichtet sein. Die Einlaßöffnung 30 kann
in ähnlicher Weise durch einen Dichtpfropfen 31 abgedichtet
sein. Die Zwischenspeichereinheit 20 steht über eine
Auslaßöffnung 172 am Speichergefäß 170 mit der entsprechenden
Pumpeneinheit in Verbindung.
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In dem Einlaßgehäuse 22 ist außerdem ein vertikaler
Führungskanal 38 vorgesehen, welcher zur verschiebbaren Aufnahme
eines freien Endes eines Schafts 60 (Figur 4) des als
Einspannvorrichtung ausgebildeten Flaschenhalters 56 (Figuren 1 bis
3) ausgeführt ist. An dem Schaft 60 ist ein fester Schenkel
62 vorgesehen, welcher ein vorzugsweise aus Gummimaterial
gefertigtes Halteelement 64 zum Eingriff mit dem konkaven
Boden 52 der in den Halter 56 einzuspannenden Flasche 50
aufweist. Ein verschiebbares Element 66 am Schaft 60 steht mit
der Halsöffnung 52 (Figur 4) der Flasche 50 in Eingriff. Das
verschiebbare Element 66 weist einen Sperrmechanismus 82 in
Eingriff mit dem Schaft 60 auf; der Sperrmechanismus weist
eine Arretierung 86 auf, die durch eine Druckfeder 88 in
Sperreingriff mit dem Schaft 60 vorgespannt ist. Die
Arretierung erlaubt die Verschiebung des Elements 66 in einer die
Flasche 50 einspannenden Richtung, verhindert aber die
Verschiebung in der entgegengesetzten Richtung. Der
Sperrmechanismus 82 kann durch manuelle Betätigung eines Druckknopfs 84
gelöst werden, welcher in dem verschiebbaren Element 66
versenkt ist. An seinem dem Sperrmechanismus 82
gegenüberliegenden Flaschenaufnahmeabschnitt weist das verschiebbare Element
66 einen Auslaßabschnitt 68 auf, welcher einen der Öffnung 52
der Flasche 50 zugewandten, nach außen erweiterten Mund 70
umfaßt sowie ein Ventilelement 72 umfaßt, das in eine
Schließrichtung federvorgespannt ist. Die Fläche des
konischen oder erweiterten Munds 70 ist vorzugsweise mit weichem
Gummimaterial überzogen, um eine gute Abdichtung gegenüber
dem Rand der Flaschenhalsöffnung 52 vorzusehen. An seinem dem
Einlaßgehäuse 22 zugewandten Ende ist der Auslaßabschnitt 68
mit einem Hohlrohrabschnitt 78 versehen, welcher so
ausgeführt ist, daß er sich eine Distanz weit in den Innenraum 24
erstreckt, wenn der Flaschenhalter an dem Einlaßgehäuse 22
angebracht ist. Das Ventilelement 72 weist eine axiale
Verlängerung 74 auf, welche sich in den Rohrabschnitt 78
erstreckt und dazu ausgelegt ist, in Eingriff mit einem
feststehenden Vorsprung 36 in dem Raum 24 oder mit dem Boden
(nicht gezeigt) dieses Raums gebracht zu werden, um das
Ventilelement 72 zu öffnen, wenn der Flaschenhalter an dem
Einlaßgehäuse 22 angebracht ist. Im Innern des
Hohlrohrabschnitts 78 können Führungsmittel 80 angebracht sein, welche
ein Kippen der axialen Verlängerung 74 verhindern. Um den
Rohrabschnitt 78 herum ist außerdem ein ringförmiger
Dichtring 76 zur Abdichtung gegenüber der Einlaßöffnung 30 des
Einlaßgehäuses 22 angebracht.
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Wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt, sind das Einlaßgehäuse 22
und das verschiebbare Element 66 des Flaschenhalters mit
gegenseitig in Eingriff stehenden Verriegelungsmitteln
versehen, welche einen federbelasteten Verriegelungsbolzen 40
bzw. ein Paar fester Sperrvorsprünge 90 umfassen. Der axial
durch eine Feder 42 in Sperreingriff vorgespannte
Verriegelungsbolzen 40 ist in einem nach oben vorstehenden
Rückenabschnitt 48 des Einlaßgehäuses 22 angebracht und ist mit
einem Elektromagnet 44 versehen, mittels dessen er gegen die
Kraft der Feder 42 bei Erregung von der Steuer- und
Leistungseinheit d (Figur 3) über elektrische Leitungen 46
zurückgezogen werden kann. Der Verriegelungsbolzen 40 und/oder
die an dem Flaschenhalter 56 ausgebildeten festen
Sperrvorsprünge 90 sind auf einer Seite abgeschrägt, um das
Einsetzen, aber nicht die Entfernung des Flaschenhalters zu
erlauben, wenn der Elektromagnet 44 nicht erregt ist. Bei
montiertem Flaschenhalter ist der Druckknopf 84 durch den
Rückenabschnitt 48 des Einlaßgehäuses 22 verdeckt, um die
Entfernung der Flasche 50 im gesperrten Zustand zu verhindern.
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Figur 6 zeigt schematisch eine alternative Ausführungsform
einer Zwischenspeichereinheit 20. Bei dieser Ausführungsform
weist das Einlaßgehäuse 22 einen zusätzlichen
federvorgespannten
und elektromagnetisch betätigbaren Bolzen 41 auf.
Der Bolzen 41 dient in diesem Fall nicht als
Verriegelungsbolzen, sondern als Haltemittel, um das verschiebbare Element
66 des Flaschenhalters in einer Bereitschaftsposition zu
halten, in der die axiale Verlängerung 74 des Ventilelements
außer Eingriff mit einem feststehenden Vorsprung 36 ist.
Durch Erregung des Elektromagnets 45 für den Bolzen 41 wird
der letztere gegen die Wirkung der Feder 43 zurückgezogen,
wodurch der Flaschenhalter in eine Arbeitsposition fällt,
während der Verriegelungsbolzen 40 in Eingriff mit dem
nächsten Sperrvorsprung 90 gelangt. In diesem Fall kann die
ringförmige Dichtung 77 zwischen dem Rohrabschnitt 78 des
Flaschenhalters 56 und der Einlaßöffnung 30 des Raums 24 statt
dessen in der Einlaßöffnung 30 angebracht sein, um auch in
der Bereitschaftsposition für eine Abdichtung zu sorgen.
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Mit Bezug auf Figur 7 kann anstelle des zuvor beschriebenen
Sperrmechanismus eine flexible oder schwenkbare
Arretierplatte 226 mit einer Rechtecköffnung 228 verwendet werden,
welche eine die Breite des Schafts 60 geringfügig
übersteigende Länge besitzt, den Schaft 60 aufnimmt und mittels einer
Feder 230 in einer den Schaft 60 arretierenden Richtung
vorgespannt ist. Die Arretierplatte 226 erlaubt es, den Schaft
60 unter geringem Widerstand von der Federkraft in den
Führungskanal 38 in die Bereitschaftsposition oder die voll
eingesetzte Position zu drücken, verhindert aber das
Herausziehen des Schafts 60, wobei sie eine Keilwirkung auf den Schaft
60 ausübt. Die Arretierplatte 226 kann gelöst werden, indem
sie mit der Hand oder - wie gezeigt - durch Eingriff eines
fest an einer Schwenkachse 232 angebrachten Fingers 234 gegen
die Federkraft in die durch Strichlinien in Figur 7 gezeigte
Position gedrückt wird. Die Schwenkachse 232 kann eine
Mehrzahl Finger (nicht gezeigt) aufweisen, d.h. einen Finger für
jedes der seitlich in einem Speicherblock angebrachten
Einlaßgehäuse.
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Bezugnehmend auf Figur 8 ist dort eine bevorzugte
Ausführungsform eines Flaschenhalters mit einem verschiebbaren
Element 240 gezeigt, welches ebenfalls zur Aufnahme und
Arretierung des Schafts 60 mittels einer Arretierplatte 242
ausgeführt ist und ebenfalls in verkeilender Weise wirkt. In
diesem Fall ist ein Ende der Arretierplatte 242 über ein
Gelenk 244 schwenkbar mit den gegenüberliegenden Seiten 252
eines Metallplattenteils 246 verbunden, welches zu einem
Griffabschnitt 248 gefaltet ist und eine Bodenausnehmung 250
aufweist, um in einer voll ausgedrehten Position frei vom
Schaft 60 zu sein. Ein sich zwischen den gegenüberliegenden
Seiten 252 des Plattenteils 246 erstreckender Führungsstift
254 ist an diesem im Abstand von dem Gelenk 244 befestigt und
in einem orthogonal zum Schaft 60 orientierten
Führungsschlitz 256 geführt. Wie in Figur 7, wirkt eine Druckfeder
258 auf das gegenüberliegende Ende der Arretierplatte 242. In
dem gezeigten Arretierzustand steht der Führungsstift 254 in
Eingriff mit der Oberseite der Führungsschlitze 256 und
drückt das darunterliegende Ende der Arretierplatte 242 nach
unten zum Arretiereingriff mit dem Schaft 60. Beim Lösen des
Schafts 60 wird der Griffabschnitt 248 um das Gelenk 244
ausgedreht, wodurch der im Schlitz 256 geführte Führungsstift
254 zunächst eine obere Totpunktposition vertikal über dem
Gelenk 244 passiert und dann während der Bewegung nach rechts
in Figur 8 im Schlitz 256 zwangsweise das Gelenk 244 und
damit auch das jeweilige Ende der Arretierplatte 242 anhebt,
wodurch der Eingriff der Arretierplatte 242 mit dem Schaft 60
aufgehoben wird. Durch diese Anordnung wird auch eine sehr
vorteilhafte Nacheinspannung einer in dem Flaschenhalter
angebrachten Flasche erreicht: Im gelösten Zustand ist die
Arretierplatte bei voll ausgedrehtem Griffabschnitt 248 in
eine horizontale Position orientiert, am einen Ende durch das
Gelenk 244 angehoben und am anderen Ende durch die Druckfeder
258 angehoben. Wenn die Arretierplatte 242 in die
Arretierposition geschwenkt wird, arretiert sie den Schaft 60 ein
kurzes Stück, bevor der Führungsstift 254 die obere
Totpunktposition erreicht hat. Bei fortgesetzter Bewegung des
Führungsstifts
254 in Richtung auf die obere Totpunktposition
wird die Arretierplatte 242 ohne Rückorientierung gegen die
Kraft der Feder 258 nach unten verlagert, wobei sie den
Schaft 60 mit sich trägt. Der Endabschnitt der Bewegung des
Führungsstifts 254 über die obere Totpunktposition hinaus
dient dabei zur Sicherstellung der Sperrwirkung.
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Die verschiedenen Blöcke A bis D müssen sich nicht an der
gleichen Stelle befinden, wie in Figur 2 gezeigt, sondern
können gewunschtenfalls durch Verlängerung der Leitungen 130,
140 aufgestellt werden; beispielsweise kann ein Speicherblock
A nahe einer Wand hinter dem Tresen in einer Bar angeordnet
sein, während der Abgabeblock C und möglicherweise ein
Pumpenblock B in der Umgebung des Tresens angeordnet sind. Wenn
in diesem Fall, wie in Figur 9 angedeutet, die Getränke in
Flaschen gespeichert sind, kann jede Speichereinheit a mit
einer Mehrzahl Einlaßgehäuse 22 versehen sein, welche über
Flüssigkeitsleitungen 262 und über Lüftungsleitungen 264
untereinander und mit den jeweiligen Zwischenspeichergefäßen
170 verbunden sind. In Figur 9 sind die Schäfte 60 der
Flaschenhalter so dargestellt, daß sie in voll eingesetzten
Positionen - und in Bereitschaftspositionen - mittels
Sperrmechanismen der in Figur 7 gezeigten Art arretiert sind. Die
Sperrmechanismen sind in diesem Fall nicht an den
Einlaßgehäusen 22 vorgesehen, sondern an einer darunterliegenden
Tragstruktur (nicht gezeigt).
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Figur 6 zeigt eine Zwischenspeichereinheit 20, welche über
eine Rohrleitung 154 auch mit einem fernen Speicherbehälter
150 verbunden ist, welcher anstelle oder, wie gezeigt,
zusammen mit einer im Flaschenhalter 56 angebrachten Flasche 50
verwendet werden kann. Der Speicherbehälter 150 kann mit
einer Speisepumpe 152 ausgestattet sein; sein Inhalt kann aber
wie der Inhalt der Flaschen auch durch Schwerkraft in das
Einlaßgehäuse 22 geliefert werden. Bei der in Figur 6
gezeigten Ausführungsform wird zur Lüftung der
Zwischenspeichereinheit 20 und der Speicherbehälter 50, 150 nicht die
Umgebungsluft,
sondern ein Gas, vorzugsweise ein Inertgas, wie
beispielsweise Stickstoff, von einer gesonderten Druckquelle
in Form einer Gasflasche 160 verwendet. Von der Gasflasche
160 verlaufen Rohrleitungen 166 und 156 über ein Steuerventil
162 in das Speichergefäß 170 bzw. den Speicherbehälter 150.
Diese geschlossene Lüftungsanordnung verhindert, daß das
Getränk in Kontakt mit Sauerstoff in der Luft gelangt und
hierdurch oxidiert oder im übrigen hinsichtlich des Aromas
und Geschmacks verschlechtert wird, wodurch geöffnete
Flaschen, die beispielsweise Wein enthalten, lange Zeit in dem
Apparat gelagert werden können.
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In dem in Figur 5 gezeigten Speichergefäß 170 ist
erfindungsgemäß ein Pegelanzeiger 174 einer an sich bekannten Art
vorgesehen und dazu ausgeführt, über Energie- und
Signalleitungen anzuzeigen, wenn die in dem Flaschenhalter 56 am
Einlaßgehäuse 27 angebrachte Flasche 50 leer ist. Der Pegelanzeiger
174 umfaßt eine Ummantelung mit einer lichtdurchlässigen
konischen Spitze, wobei in der Ummantelung eine
lichtemittierende Diode, vorzugsweise eine Infrarot-Licht aussendende
IR-Diode, sowie eine Photodiode, vorzugsweise ein
IR-Detektor, angebracht sind. Solange die Spitze des Anzeigers 174 in
Flüssigkeit eingetaucht ist, wird das Licht von der Licht
emittierenden Diode in die Flüssigkeit gebrochen, während das
Licht bei unterhalb der Spitze liegender
Flüssigkeitsoberfläche als Folge der Änderung des Brechungsindex des umgebenden
Mediums einer totalen Reflexion in der Spitze unterworfen
wird und zurück auf die Photodiode gerichtet wird, wodurch
ein Flaschenaustausch-Signal vom Pegelanzeiger 174 über die
Leitungen 176 zur Steuer- und Leistungseinheit d übertragen
wird. Innerhalb des in Figur 6 gezeigten Speichergefäßes 170
ist ein zusätzlicher ähnlicher Pegelanzeiger 178 angebracht.
Dieser Pegelanzeiger ist dazu ausgelegt, über Energie- und
Signal leitungen 180 anzuzeigen, wenn die
Flüssigkeitsoberfläche einen oberen Pegel in der Zwischenspeichereinheit 20
oder im Speichergefäß 170 erreicht, um zeitweilig die
Speisepumpe 152 zu deaktivieren oder im übrigen den
Flüssigkeitsstrom
von einem fernen Speicherbehälter zeitweilig zu
stoppen.
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Zurück zu Figur 3 umfaßt jede Pumpeneinheit b eine axiale
Kolbenpumpe mit einem Pumpenzylinder 100, einem Ventilgehäuse
110 sowie einer Antriebsbaugruppe 116.
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In dem Pumpenzylinder 100, der aus einem geeigneten
Kunststoffmaterial, wie beispielsweise PTFE, gefertigt sein kann,
ist eine Kolbenstange 104 mit einem Kolben 106 und einer
Ringdichtung 108 vorgesehen, beispielsweise einem O-Ring-
Dichtelement. In dem ebenso aus Kunststoffmaterial
gefertigten Ventilgehäuse 110 ist in an sich bekannter Weise ein Paar
federvorgespannter Rückschlagventile 112 und 114 angeordnet.
Wie in Figur 10 angedeutet, kann zwischen dem Ventilsitz 190
und dem Ventilelement 192 der Rückschlagventile 114, 116 eine
Ringdichtung 194 aus vergleichsweise weichem gummielastischem
Material angeordnet sein. Es hat sich gezeigt, daß die
Verwendung einer derartigen Ringdichtung eine exzellente
Rückschlagventilfunktion vorsieht, selbst wenn Getränke gepumpt
werden, die Festkörperbestandteile, wie beispielsweise
Fruchtfleisch und kristallinen Zucker, enthalten, welche
ansonsten die Ventilfunktion stören könnten. Das Ventilgehäuse
110 ist ferner kastenförmig mit einem größeren Querschnitt
als der Pumpenzylinder 110, um eine modulare Anordnung und
eine mögliche Verbindung mit Ventilgehäusen weiterer
Pumpeneinheiten b zu einem Pumpenblock B zu erlauben, wie in Figur
2 gezeigt.
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Über eine Stelleinrichtung (nicht gezeigt), beispielsweise
eine Schrauben-Mutter-Anordnung, ist die Kolbenstange 104 des
Pumpenzylinders 100 mit einem elektrischen Schrittmotor 116
verbunden, welcher von der Steuer- und Leistungseinheit d
über elektrische Leitungen 118 Antriebsimpulse erhält.
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Die Figuren 11 bis 15 zeigen verschiedene Ansichten einer
Abgabedüse 120, die in einer erfindungsgemäßen Abgabe- und
Mischvorrichtung zu verwenden ist.
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Die Düse 120, die aus einem geeigneten elastischen Material
gefertigt sein kann, wie beispielsweise Weichkunststoff oder
Gummimaterial, vorzugsweise Silikonkautschuk, weist im
wesentlichen am Einlaßende 134 die allgemeine Form einer
kreisförmigen zylindrischen Hülse auf, die am Auslaßende 124 in
einen abgeflachten, mundstückförmigen Querschnitt übergeht.
Genauer ist die ansonsten im wesentlichen kreisförmige
zylindrische Düse 120 durch ein Paar diametral gegenüberliegender
flacher Wandungsabschnitte 126 begrenzt, welche zum
Auslaßende 124 hin aufeinander zulaufen und einander über eine
axiale Länge 1 an der Innenseite der Auslaßöffnung unter
Bildung eines durch Flüssigkeitsdruck zu öffnenden Spalts 128
dichtend berühren. Wie aus Figur 14 ersichtlich, ist der
Spalt 128 an seinen gegenüberliegenden Enden durch ein Paar
verdickter Materialabschnitte oder Wülste 122 begrenzt,
welche sich zumindest über die Länge 1 erstrecken und wegen
des in den Wülsten 122 angehäuften Materials einen
elastischen Widerstand gegen Öffnen des Spalts 128 vorsehen. Die
Figuren 14 und 15 zeigen die Düse in dem durch den Druck der
ausfließenden Flüssigkeit geöffneten Zustand. Die elastische
Düse kann jedoch in gewissen Fällen auch über ihre gesamte
Länge oder ihren gesamten Auslaßabschnitt eine einfache
kreisförmige zylindrische Rohrgestalt (nicht gezeigt)
besitzen.
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Die Figuren 11 und 12 zeigen außerdem die Verbindung einer
der Düsen mit einer entsprechenden Rohrleitung 140 im
Abgabeblock C. Die Abgabeeinheit c umfaßt eine untere Platte
136 mit Löchern zur Aufnahme eines oberen Flanschabschnitts
132 jeder in dem Abgabeblock C anzubringenden Düse 120 und
umfaßt ferner eine obere Platte 138 mit Löchern zur Aufnahme
einer entsprechenden Rohrleitung 140. Die gegenseitig
ausgerichteten Öffnungen der Platten 136, 138 sind in einem
dichten
kreisförmigen Muster (nicht gezeigt) angeordnet, um in
einem Bündel eine Mehrzahl (z.B. 7, 19 oder 37) Düsen 120
zusammenzuhalten. Dem Auslaßende der Rohrleitung 140
benachbart ist eine äußere Umfangsausnehmung 142 ausgebildet, in
der ein geschlossener oder geteilter Haltering 144 nach
Einsetzen des Leitungsendes durch die Öffnung in der oberen
Platte 138 angebracht wird. Die Rohrleitung 140 ist nun gegen
Herausziehen aus der Platte 138 gesichert. Als nächstes wird
der bei 146 verjüngte Leitungsendabschnitt in den
Flanschabschnitt 132 der Düse 120 zur Anlage an einer Schulter 134
im Düseneinlaßende eingesetzt. (Die Schulter 134 kann
weggelassen werden.) Die Platten 136, 138 werden schließlich
miteinander verbunden, beispielsweise durch ineinander
eingreifende Rastmittel.
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Mit Bezug auf die Figuren 16 und 17 ist dort gezeigt, wie die
anderen Rohrleitungsanschlußenden in einer Weise im
wesentlichen wie oben mit den übrigen Modulkomponenten des Apparats
verbunden werden können, beispielsweise mit dem
Pumpeneinheit-Ventilgehäuse 110. Das Anschlußende der Leitung 140, das
wie in Figur 11 ebenfalls einen Haltering 144 sowie eine
Verjüngung 146 aufweist, ist in diesem Fall am Gehäuse 110
mittels einer lösbaren Kupplungsanordnung befestigt, welche
einen allgemein U-förmigen Halter 200 umfaßt, der eine
rechteckige Basis mit einer zentralen Öffnung 204 darin sowie ein
Paar elastischer gegenüberliegender Sicherungsvorsprünge 208
aufweist, welche sich von der Basis erstrecken und an ihren
Endabschnitten mit Feststellorganen 210 ausgebildet sind, und
welche ferner ein in dem Halter zu haltendes, würfelförmiges
Einschnappelement 214 umfaßt. Von der Basis 202 stehen in
entgegengesetzten Richtungen über die Vorsprünge 208 Flansche
206 vor, welche zum verschiebbaren Einsetzen in einen
hinterschnittenen offenen Kanal 224 ausgeführt sind, der im Gehäuse
110 ausgebildet ist. Der mit der Rohrleitung 140 zu
verbindende und in dem hinterschnittenen Kanal 224 endende
Durchgang 216 weist in seinem Endabschnitt ein Paar
aufeinanderfolgender Senkungen 218, 220 auf, von denen eine erste
Senkung
218 das Ende der Leitung 140 aufnimmt und die zweite,
220, ein O-Ring-Dichtelement 222 aufnimmt. Während der
Montage wird der Halter 200 zunächst in den hinterschnittenen
Kanal 224 eingesetzt, woraufhin das Ende der Leitung 140 mit
daran angebrachtem würfelförmigem Element 214 und Haltering
144 in den Halter eingesetzt wird, derart daß der Haltering
144 in Eingriff mit dem Rand der Öffnung 204 steht;
schließlich schnappt das würfelförmige Element zwischen den
Vorsprüngen 204 in die in Figur 17 gezeigte Position ein. Bei
der Demontage werden die elastischen Vorsprünge 208
auseinandergebracht, was die Freigabe des würfelförmigen Elements
214 erlaubt, woraufhin die Komponenten in umgekehrter Weise
entfernt werden.
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Nach einer realisierten Ausführungsform der Erfindung können
die schematisch in Figur 3 gezeigten Rückschlagventile 112,
114 als in Figur 18 gezeigte Ventilbaugruppe 270 vom
Einsteck-Typ ausgebildet sein. Die Ventilbaugruppe 270 umfaßt
ein Gehäuse 272 und ein in dieses einsetzbares Ventilelement
288. Eine Bohrung 280 im Gehäuse weist ein offenes Ende sowie
einen Boden 282 auf. Radial in die Bohrung 280 verlaufend
sind mit axialem Abstand ein Einlaßkanal 274, ein Pumpkanal
276 sowie ein Auslaßkanal 278 angeordnet. Der reduzierte
Durchmesser bei 284 zum festen Eingriff später beschriebener
Rückschlagventile 296, 298 ist für die eigentliche Funktion
der Ventilbaugruppe 270 nicht notwendig. Das Ventilelement
288 ist aus den folgenden Komponenten aufgebaut: einem
zylindrischen Schaft 302 mit einem kleineren Durchmesser als die
Bohrung 280; einem Führungs- und Dichtabschnitt 300 mit einem
Durchmesser, welcher dem Durchmesser der Bohrung 280 und
einer O-Ring-Dichtung 290 entspricht; einem Paar Halteflansche
292, 292 zum Eingriff mit komplementären Haltekanälen 286,
286 an der Außenseite des Gehäuses 272 durch Drehen des
Ventilelements 288; einem Griffstück 294 zur Anbringung und
Entfernung des Ventilelements 288; und einem Paar an dem
Schaft 292 angebrachter Rückschlagventile 296, 298, welche
wie Dichtlippen einfach wirkend sind und die Form von
Hülsendichtungen
besitzen, die aus geeignetem Gummimaterial
gefertigt sind, beispielsweise Nitril- oder Silikonkautschuk. Wie
aus den in Figur 18 gezeigten Pfeilen ersichtlich, läßt das
Rückschlagventil 296 bei jedem Ansaughub eines Pumpenkolbens
(wie z.B. 106, Figur 3) nur das Einströmen von Flüssigkeit
vom Einlaßkanal 274 zum Pumpenkanal 276 zu, während das
Rückschlagventil 298 bei jedem anschließenden Pumpenhub des
Pumpenkolbens nur das Aus strömen der Flüssigkeit vom
Pumpenkanal 276 zum Auslaßkanal 278 zuläßt.
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Verglichen mit einem früheren, von der Anmelderin
entwickelten und getesteten Ventilelement, bei dem die
Rückschlagventile aus herkömmlichen Kugelrückschlagventilen innerhalb des
Ventilelements aufgebaut waren, hat das in Figur 18 gezeigte
Ventilelement u.a. die folgenden wesentlichen Vorteile: eine
zuverlässigere und deutlich vereinfachte Konstruktion mit
einer Zahl von etwa 16 Komponenten weniger; eine fast
"statische" Arbeitsweise, weil die ringförmigen Öffnungsabschnitte
der Rückschlagventile auf maximalem Durchmesser liegen
(vergrößert von 6 mm auf 22 mm); eine zuverlässigere
Dichtfunktion mit einer größeren zulässigen Toleranzschwankung im
Dichtbereich; und leichter zu reinigen, indem es nur an der
Außenseite abgewischt werden muß.
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Der Betrieb eines erfindungsgemäßen Abgabe- und Mischapparats
ist wie folgt:
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Es wird angenommen, daß Flaschen 50 und/oder andere Arten von
Speicherbehältern 150 mit dem Apparat verbunden sind,
beispielsweise wie in den Figuren 2, 6 und 9 gezeigt. Wenn der
Apparat oder einige ihrer Komponenten - beispielsweise nach
Austausch oder Hinzufügung von Komponenten - zum ersten Mal
in Betrieb genommen werden, verdrängt die in das System
strömende Flüssigkeit die Luft und füllt das
Zwischenspeichergefäß bis zum maximalen Pegel, der entweder durch die Position
des unteren Endes des Hohlrohrabschnitts 78 (Figur 4) oder
durch den Pegelanzeiger 178 (Figur 6) bestimmt ist, welcher
über die jeweilige Steuer- und Leistungseinheit d und die
Verarbeitungseinheit E den Betrieb der Speisepumpe 152
stoppt, wenn der Anzeiger 178 in Kontakt mit der Flüssigkeit
gelangt. Im Fall, daß Luft auch in der Pumpeneinheit B und in
der Abgabeeinheit C (Figur 3) vorhanden ist, werden auch
diese Einheiten durch einige Hübe des Pumpenkolbens 106
gelüftet. Beim folgenden Rückzug des Pumpenkolbens 106 gelangt das
Getränk von der Leitung 130 in das Rückschlagventil 112,
während beim folgenden Vorwärtshub des Pumpenkolbens 106 das
Rückschlagventil 112 schließt und das Getränk vom
Rückschlagventil 114 in die Leitung 140 und zur Abgabedüse 120
abgegeben werden kann. Erfindungsgemäß wird nach jedem
Abgabevorgang bewirkt, daß der Pumpenkolben 106 in eine voll
zurückgezogene Position im Pumpenzylinder 100 zurückgeführt wird,
wodurch vor dem folgenden Abgabevorgang das Getränk im
Pumpenzylinder vorhanden ist. Auf diese Weise kann neben der
Vorsehung einer sehr schnellen Abgabe kein kristalliner
Zucker, der ansonsten die Funktion der Pumpe stören könnte,
sich an der Rückseite des Pumpenkolbens 106 ablagern, wenn
zuckerreiche Getränke gepumpt werden. Der Pumpenkolben 106
kann auch so programmiert sein, daß er vor der Lüftung des
Systems in seine voll vorgeschobene Position vorgeschoben
ist, um die aus dem System zu verdrängende Luftmenge zu
minimieren.
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Das in der Zwischenspeichereinheit 20 und der Leitung 130
enthaltene Flüssigkeitsvolumen ist erfindungsgemäß dem
Hubvolumen oder der Verdrängung der Pumpe zumindest äquivalent,
weshalb keine Gefahr besteht, daß während der einen
Speicherbehälter oder die Flasche 50 leerenden Vorwärts- und
Rückwärtspumpenhübe Luft in das System eindringt. Indem die
Zwischenspeichereinheit 20 in Einlaßgehäuse 22 und
Speichergefäße 170 unterteilt wird, welche beispielsweise wie in
Figur 9 durch feinere Lüftungsleitungen 264 und gröbere
Flüssigkeitsleitungen 262 getrennt sind, ist auch die Möglichkeit
beseitigt, daß Ströme von Luftblasen auf ihrem Weg, die aus
einem Speicherbehälter verdrängte Flüssigkeit zu ersetzen,
von der in die Pumpeneinheit strömenden Flüssigkeit gefangen
werden; jegliche, von dem Flüssigkeitsstrom vom Einlaßgehäuse
22 gefangene Luftblasen steigen zur Oberfläche im
Speichergefäß 170 auf.
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Die Menge des abgegebenen Getränks, d.h. das bei Vorschub des
Pumpenkolbens 106 verdrängte Volumen, ist durch eine
bestimmte Anzahl von Antriebsimpulsen an den Schrittmotor 116
von der jeweiligen Steuer- und Leistungseinheit d bestimmt,
welche wiederum von einer Eingabetafel, wie beispielsweise
der Druckknopftafel 14 in Figur 1, Steuerbefehle über die
Verarbeitungseinheit E erhält, in der von der Eingabetafel
abzurufende Programme für vorbestimmte
Getränkezusammensetzungen gespeichert sein können.
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Wenn die durch die Pumpeneinheiten B dosierten Getränke die
Düsen 120 der Abgabeeinheiten c erreichen, werden diese
letzteren von dem in den Figuren 12 und 14 gezeigten Zustand
durch Flüssigkeitsdruck in den in den Figuren 13 und 15
gezeigten Zustand geöffnet, so daß die verschiedenen Getränke
zwangsläufig miteinander vermischt werden, wenn sie auf dem
Innenboden des unter die Düsen gestellten Trinkglases 16
(Figur 1) auftreffen. Die Düsen 120 werden sofort
geschlossen, wenn die jeweiligen Pumpenkolben 106 ihren Vorwärtshub
stoppen, so daß kein Nachtropfen ermöglicht ist. Wegen der
exzellenten Schließwirkung der Düse 120 ist es außerdem
möglich, das Rückschlagventil 114 wegzulassen, insbesondere
in den Fällen, wenn die Auslaßleitung 140 relativ kurz ist.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann im Rahmen der
beigefügten Ansprüche modifiziert und auf viele verschiedene
Arten ausgeführt werden. Beispielsweise kann eine Mehrzahl
Speicherblöcke über Zweigleitungen mit einem Pumpenblock
verbunden sein.