EP0433753B1 - Vorrichtung zum Mischen von jeweils zwei Flüssigkeiten - Google Patents

Vorrichtung zum Mischen von jeweils zwei Flüssigkeiten Download PDF

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EP0433753B1
EP0433753B1 EP90123190A EP90123190A EP0433753B1 EP 0433753 B1 EP0433753 B1 EP 0433753B1 EP 90123190 A EP90123190 A EP 90123190A EP 90123190 A EP90123190 A EP 90123190A EP 0433753 B1 EP0433753 B1 EP 0433753B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
time
volume
liquids
mixing
delivery valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP90123190A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0433753A1 (de
Inventor
Karlheinz Dipl.-Ing. Färber
Walter Dipl.-Ing. Eichler
Anton Dipl.-Ing. Deininger
Heinz-Werner Dipl.-Ing. Giefer
Alfred Dipl.-Ing. Raab
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOSCH-SIEMENS HAUSGERAETE GMBH
Coca Cola Co
Original Assignee
Coca Cola Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Coca Cola Co filed Critical Coca Cola Co
Publication of EP0433753A1 publication Critical patent/EP0433753A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0433753B1 publication Critical patent/EP0433753B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D1/00—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
    • B67D1/08—Details
    • B67D1/12—Flow or pressure control devices or systems, e.g. valves, gas pressure control, level control in storage containers
    • B67D1/1202—Flow control, e.g. for controlling total amount or mixture ratio of liquids to be dispensed
    • B67D1/1234—Flow control, e.g. for controlling total amount or mixture ratio of liquids to be dispensed to determine the total amount
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D1/00—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
    • B67D1/08—Details
    • B67D1/10—Pump mechanism

Definitions

  • the present invention relates to a device for mixing two liquids in a fixed predetermined mixing ratio, one of the liquids, in particular the liquid for the smaller proportion of the mixture, in sequences of immediately consecutive partial portions by a volume-metering pump device and the further liquid over a period of time controlled output valve can be fed to a mixing area in a flow-controlled manner.
  • Such a device is preferably suitable in vending machines with which carbonized water is mixed with beverage concentrates to form a soft drink, the beverage concentrates from which one of the two liquids are quantity-controlled from a storage container and the carbonated water as the further liquid for the mixing process.
  • the mixing ratio of beverage concentrate to carbonated water that can be achieved by such vending machines
  • the drink that can be provided by the vending machine is as close as possible to the standard of the comparable finished drinks that are put on the market in bottles.
  • Dosing chamber dispensers for dispensing beverage concentrates have become known for use in vending machines (DE-OS 25 44 671, DE-OS 34 09 142, DE-OS 36 22 745). With the aid of such metering chamber dispensing devices, via which relatively highly precise individual volumes can be dispensed, the beverage concentrate can be dispensed with sufficient accuracy.
  • a device for the provision of carbonated water for mixing with such portioned beverage concentrates, a device has become known (DE-OS 34 30 953), in which the water treated and stored in a so-called carbonator under increased pressure is regulated by a flow rate controller and additionally by a time-controlled dispensing valve volume-controlled output.
  • Piston pump systems for this purpose require a higher level of drive technology compared to the known metering chamber dispensers, but they do offer the possibility of metering the beverage concentrates in much smaller individual quantities and at a higher dispensing frequency, so that beverages are mixed in an individual, determinable amount - practically almost continuously can be.
  • a device which meets these requirements is characterized in accordance with the invention in that the time-controlled dispensing valve, which controls the dispensing of the liquid regulated by a flow rate controller, is controlled in the same cycle as the pump device.
  • the clocking of the dispensing valve for the supply of the flow-controlled liquid which is carried out in accordance with the actuation of the volume-metering device according to the features of the invention, leads to the fact that the two liquids to be mixed together can each be coordinated with each other, the smallest volume volume caused by the volume-metering device, and that with a series of output quanta for practically continuous dispensing and mixing of these two liquids, the mixing ratio is continuously maintained exactly. It has been found that different conditions occur in the case of flow-controlled dispensing of liquids during the opening and closing of the time-controlled dispensing valve compared to the continuous flow-controlled dispensing. These can make a contribution to an inaccuracy of the desired mixing ratio.
  • the volume-metering device is a piston pump system which contains the one liquid, e.g. in beverage vending machines, the beverage concentrate is able to dispense in small individual quantities that can be strung together.
  • the output valve which can be timed and actuated can be actuated by the drive mechanism for the volume-metering device. This operation can be done in a purely mechanical way.
  • FIG. 1 In the simplified and largely stylized representation of FIG. 1 it can be seen that in a device housing 1 of a drinks machine a carbonator 2 is arranged in a heat-insulated manner by an insulating jacket 3. Via a feed line 4 this carbonizer 2 is supplied in a known manner as required water from a water supply and 5 CO2 gaseous via a feed line. Within this carbonator 2, the supplied water is mixed with the supplied CO2 to carbonized water. Via cooling coils 6, which, together with a compressor 7, a condenser section 8 and a throttle 9, a compressor refrigeration machine forms, the carbonator is cooled. An outlet opening 10 for the carbonator water is arranged in the lower region of the carbonator 2. Corresponding to the control of an electromagnetic outlet valve 12 connected downstream of a flow rate regulator 11, this carbonized water is dispensed via a mixing area, to which a beverage concentrate 13 is also supplied, for the production and provision of a soft drink.
  • the beverage concentrate 13 is stored in a container 14 which is inserted within a storage space 15 of the appliance housing 1. Via a drive system, the beverage concentrate 13 is dispensed through an dispensing system 16, which is an integral part of the container 14, and mixed with the carbonated water, so that a soft drink is provided.
  • a heat-conducting element 17 is flanged and led as wall parts 18 and 19 of the storage space 15 into the area of the container 14 for the beverage concentrate 13 for cooling it.
  • the dispensing system 16 is a piston pump system and consists of a housing 23 which is held in the dispensing area of an automatic beverage dispenser in the housing 1 of which it can be inserted from the front.
  • the housing 23 has a groove 24 into which a shoulder 25 of the device housing 1 engages in a horseshoe shape.
  • a delivery piston 26 is arranged axially displaceably between limit stops. The delivery stroke is determined by these stops, which determines the delivery volume for the beverage concentrate 13 to be dispensed per working cycle.
  • An inflow opening 27 in the housing 23, which extends towards the storage container 14, only indicated, and a central passage 28 in the delivery piston 26 are concentrically aligned with one another, so that a shaft of a control piston 29 can be axially displaceably guided therein.
  • the axial movement between the control piston 29 and the delivery piston 26 is in turn limited by stops 36 and 37.
  • the control piston 29 is driven by a lever 30, which engages with its one lever end 31 in a forked manner in a groove 32 of the control piston 29.
  • the lever 30 is fixed to one Axle 33 arranged in the device housing and is driven by an eccentric drive 34 which is gripped by the second lever arm 35 of the lever 30 by rotation in the direction of the arrow. If the eccentric 34 rotates further from the position shown in FIG.
  • the working piston 23 is moved downward over the stop area 36, so that the beverage concentrate 13 is sucked out of the storage container 14 into the piston pump system 16 via its inflow opening 27.
  • the eccentric 34 rotates further, the upper shaft of the control piston 29 initially reaches the area of the inflow opening 27 and closes it.
  • the stop regions 37 cooperate between the control piston 29 and the delivery piston 26, so that the delivery piston 26 is now moved upward with the control piston 29.
  • the originally aspirated beverage concentrate volume is conveyed via side channels 38 in the control piston 29 to a central dispensing channel 39 in the control piston 29.
  • the beverage concentrate 13 reaches the outside in the area in which it is mixed with the carbonated water supplied by the flow rate regulator 11 and the dispensing valve 12 in a quantity-controlled manner to form a beverage. Any number of work cycles can be directly strung together and counted so that an extremely precise determination and assignment of the output quantity of the individual drive cycles as well as the totality of the drive cycles can be carried out.
  • the drive system for driving two piston pump systems 16 and 16 ' that is to say for dispensing two beverage concentrates, each of which is used in its own container within the storage space 15 of the device housing 1, is explained with reference to the simplified and schematic representation shown in FIG. 2.
  • An electric motor 40 namely a reversible electric motor, is in drive connection with the drive shaft 43 via a gear transmission 42. By means of appropriate electrical wiring, the electric motor 40 can rotate in both directions of rotation and thus also drive the drive shaft 43 in both directions of rotation.
  • This drive shaft 43 is rotatably carried out by two hollow shafts 44 and 45, which in turn are rotatably mounted in the device housing 1 and each carry an eccentric 34 or 34 '.
  • the shaft 43 carries a wrap spring band 47 on a flange region 46, which extends over the hollow shafts 44 and 45, respectively.
  • This wrap spring band 47 acts between the flange area 46 of the drive shaft 43 and the two Hollow shafts 44 and 45 each as a one-way clutch, the connection between the flange region 46 and one of the two hollow shafts 44 and 45 and the uncoupling of the other hollow shaft from the flange region 46 being dependent on the winding direction of the loop belt coupling 47.
  • the reversible electric motor 40 is thus either driven the hollow shaft 44 with the eccentric 34 and above the drive lever 30 while the hollow shaft 45 is decoupled, or the hollow shaft 45 is driven with its eccentric 34 'while the hollow shaft 44 is decoupled.
  • the choice of the piston pump system to be driven for the optional dispensing of one of the two stored beverage concentrates can thus be carried out via the electronically or electrically controllable direction of rotation of the reversing electric motor 40.
  • control cams 48, 49 and 50, 51 are fixedly arranged on the hollow shaft 44. These control cams act on switch contact devices 52, 53 and 54, 55.
  • the control cams 48 and 50 act via their switch contact devices 52 and 54 on the control circuit for the reversible electric motor 40, so that it rotates further after an operating phase until the respective driven hollow shaft 44 or 45 is returned with its eccentric 34 or 34 'to a defined rest position. It is thus ensured that 16 entire working cycles act on the respective piston pump system.
  • the control cams 49 and 51 act in terms of control technology via the switch contact devices 53 and 55 assigned to them on the electromagnet system which actuates the dispensing valve 12 for the carbonated water to be added to the beverage concentrates.
  • the carbonized water is stored under increased pressure and cooled and, when the dispensing valve is opened - regulated by the flow rate regulator 11 - is released by the excess pressure in the carbonator 2 and fed to the mixing area, controlled, starting from the control cams 49 and 51 , clocked according to the duty cycles of the piston pump systems 16.
  • control cams 49 and 51 act purely mechanically on the dispensing valve for the carbonized water.
  • FIG. 4 symbolizes the drive device according to FIG. 3 in connection with a circuit diagram suitable for the device.
  • This circuit diagram shows the line connections from the power supply via the switch contacts 52 and 54 to the drive motor 40 and via the switch contacts 53 and 55 to the electromagnet of the outlet valve 12.
  • the drive motor 40 is a reversibly drivable synchronous motor with two windings and three connections, as is known, of which a middle connection is present on one line of the power supply and one of the other two connections, which are bridged together via a phase shift capacitor, can optionally be connected to the further line of the power supply via the switch contacts 52 and 54.
  • the switch contact 54 If, for example, the switch contact 54 is actuated in the direction of the arrow to prepare a drink, the connection of the drive motor 40 facing this switch contact is switched on directly and the opposite motor connection is switched on via the capacitor, and the drive motor 40 is thus driven so that the shaft 43 is connected via the loop belt coupling 45 the cams 50 and 51 and the eccentric 34 'is driven. As soon as actuation in the direction of the arrow is no longer exerted on this switching contact 54, this switching contact 54 is held in the adjustment position via the cam 50 until the cam 50 has reached its starting position again. Controlled by the cam 51, the outlet valve 12 for the carbonized water is opened per cam revolution for a period determined by the cam shape via the switching contact 55. The drive lever for dispensing the beverage concentrate, driven by the eccentric 34 ′, simultaneously executes a drive movement for each revolution of the shaft 43 to dispense a corresponding amount of beverage concentrate.
  • the drive motor 40 is applied with its external connections in the opposite direction to the power supply voltage, so that the motor 40 now rotates in the opposite direction and - as already described - the opposite shaft 43 drives.
  • two valves can also be arranged, which are assigned to the beverage variants and separately to the contact switches 53, 55.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Mischen von jeweils zwei Flüssigkeiten in einem fest vorgegebenen Mischungsverhältnis, wobei eine der Flüssigkeiten, insbesondere die Flüssigkeit für den kleineren Mischungsanteil, in Sequenzen unmittelbar aufeinander folgender Teilportionen durch eine volumendosierende Pumpeinrichtung und die weitere Flüssigkeit über ein zeitlich gesteuertes Ausgabeventil durchflußmengengeregelt einem Mischbereich zuführbar sind.
  • Eine derartige Vorrichtung ist bevorzugt geeignet, in Getränkeautomaten, mit denen karbonisiertes Wasser mit Getränkekonzentraten zu einem Erfrischungsgetränk vermischt werden, die Getränkekonzentrate aus der eine der beiden Flüssigkeiten mengenkontrolliert aus einem Vorratsbehälter und das karbonisierte Wasser als die weitere Flüssigkeit für den Mischvorgang zur Verfügung zu stellen.
  • Das durch derartige Getränkeautomaten erzielbare Mischungsverhältnis von Getränkekonzentrat zu karbonisiertem Wasser innerhalb des bereitzustellenden Erfrischungsgetränks soll möglichst so genau sein, daß das durch den Getränkeautomaten bereitstellbare Getränk möglichst den Standard erreicht, welchen die vergleichbaren, in Flaschen auf den Markt gebrachten Fertiggetränke aufweisen. Um die Genauigkeit des Mischungsverhältnisses herstellen zu können und damit die hohe Getränkequalität zu erreichen, ist es erforderlich, sowohl die Getränkekonzentrate als auch das karbonisierte Wasser mit entsprechend hoher Genauigkeit bezüglich des Volumens auszugeben.
  • Für den Einsatz in Getränkeautomaten sind zur Ausgabe von Getränkekonzentraten Dosierkammer-Ausgabeeinrichtungen bekannt geworden (DE-OS 25 44 671, DE-OS 34 09 142, DE-OS 36 22 745). Mit Hilfe derartiger Dosierkammer-Ausgabeeinrichtungen, über welche relativ hochgenaue Einzelvolumina ausgebbar sind, kann das Getränkekonzentrat mit einer ausreichenden Genauigkeit ausgegeben werden.
  • Für die Bereitstellung von karbonisiertem Wasser zum Mischen mit derart portionierten Getränkekonzentraten ist eine Vorrichtung bekannt geworden (DE-OS 34 30 953), bei welcher das in einem sogenannten Karbonisator unter erhöhtem Druck aufbereitete und bevorratete Wasser über einen Durchflußmengenregler durchflußmengenreguliert und zusätzlich durch ein zeitsteuerbares Ausgabeventil volumenkontrolliert ausgegeben wird.
  • Es ist auch eine Getränkeausgabeeinrichtung bekannt geworden, (EP-A 0312 241) durch die ein Erfrischungsgetränk aus einem Soda-System und einem Sirup-System über eine Ausgabeventileinheit entsprechend der Betätigung durch einen Benutzer im angestrebt einheitlichen Verhältnis abrufbar gemischt und ausgegeben wird. Um ein Gefäß individuell auf- und nachfüllen zu können, sind Ausgabeperioden benutzergesteuert gleicherweise für das Soda und den Sirup aneinanderreihbar.
  • Es ist auch möglich, die Getränkekonzentrate unter Verwendung von Kolbenpumpensystemen aus dem Vorratsbehälter dem Mischbereich zur Mischung und Bereitstellung von Getränken auszugeben. Kolbenpumpensysteme für diesen Zweck erfordern zwar gegenüber den bekannten Dosierkammer-Ausgabeeinrichtungen einen höheren antriebstechnischen Aufwand, sie geben aber die Möglichkeit, die Getränkekonzentrate in wesentlich kleineren Einzelmengen und in höherer Ausgabefrequenz zu dosieren, so daß Getränke in individueller, bestimmbarer Menge - praktisch fast stufenlos - gemischt werden können.
  • Die Maßnahmen zur Ausgabe der Getränkekonzentrate einerseits und des karbonisierten Wassers andererseits zum Zwecke der Bereitstellung für die Mischung eines Getränks sind entsprechend den jeweiligen Anforderungen und Gegebenheiten entsprechend gewählt und optimiert. Da diese Maßnahmen aber somit zwangsläufig unterschiedlich sind und eigentümliche Charakteristiken aufweisen, muß dafür Sorge getragen werden, daß durch diese unterschiedlichen Charakteristiken keine Nachteile für das erzielte Mischungsverhältnis des Fertiggetränks die Folge ist, und zwar unabhängig davon, welche Menge von Fertiggetränk in welcher Anzahl von Einzelschritten gemischt und bereitgestellt wird.
  • Im Hinblick auf diesen Sachverhalt ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, welche möglichst wenig aufwendig sicherstellt, daß das jeweilige Mischungsverhältnis von zwei zusammenzuführenden Flüssigkeiten, wobei die eine Flüssigkeit durch eine volumendosierte Einrichtung und die andere Flüssigkeit über ein zeitlich gesteuertes Ausgabeventil durchflußmengengeregelt zugeführt werden, unabhängig vom jeweils bereitgestellten Ausgabevolumen, möglichst gleichbleibend genau ist.
  • Eine Vorrichtung, die diesen Anforderungen genügt, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das zeitlich gesteuerte Ausgabeventil, welches die Ausgabe der über einen Durchflußmengenregler durchflußmengengeregelten Flüssigkeit steuert, im gleichen Takt wie die Pumpeinrichtung gesteuert ist.
  • Die entsprechend der Betätigung der volumendosierenden Einrichtung nach den Merkmalen der Erfindung durchgeführte Taktung des Ausgabeventils für die Zufuhr der durchflußgeregelten Flüssigkeit führt dazu, daß die beiden zusammenzumischenden Flüssigkeiten je kleinster, durch die volumendosierende Einrichtung bedingter Volumenmenge aufeinander abstimmbar sind, und daß bei einer Aneinanderreihung von Ausgabequanten zur praktisch kontinuierlichen Ausgabe und Mischung dieser beiden Flüssigkeiten das Mischungsverhältnis kontinuierlich genau beibehalten wird. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß bei durchflußmengengeregelter Ausgabe von Flüssigkeiten während des Öffnens und, des Schließens des zeitlich gesteuerten Ausgabeventils gegenüber der fortlaufenden durchflüßmengengeregelten Ausgabe unterschiedliche Bedingungen auftreten Diese können einen Beitrag für eine Ungenauigkeit des gewünschten Mischungsverhältnisses ausmachen. Zwar erscheint es unvorteilhaft, diese Einflüsse durch Taktung des Ausgabeflusses zu vervielfältigen. Da sich aber diese Einflüsse bei jedem Einschalt- und Ausschaltvorgang als praktisch gleichartig wirkend darstellen, sind diese Einflüsse auch dann beherrschbar, wenn sie in einer Vielzahl auftreten. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird jedoch erreicht, daß diese an sich unregelmäßigen, aber beherrschbaren Einflüsse in einem festen Verhältnis zum ausgegebenen Gesamtvolumen stehen und, sich somit gleichermaßen beherrschbar, unabhängig auf das jeweils ausgegebene Volumen auswirken.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung ist die volumendosierende Einrichtung ein Kolbenpumpensystem, welches die eine Flüssigkeit, z.B. bei Getränkeautomaten, das Getränkekonzentrat, in beliebig aneinanderreihbaren Kleinst-Einzelmengen auszugeben in der Lage ist. In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, daß das getaktet zeitlich ansteuerbare Ausgabeventil vom Antriebsmechanismus für die volumendosierende Einrichtung betätigbar ist. Diese Betätigung kann auf rein mechanischem Wege erfolgen. Es ist aber auch möglich, in diesem Zusammenhang die Vorrichtung dahingehend auszugestalten, daß ein von dem Antriebsmechanismus für die volumendosierende Einrichtung beeinflußbarer Steuerkontakt einen das getaktet zeitlich ansteuerbare Ausgabeventil betätigbaren Elektromagneten ansteuert.
  • Ein nach den Merkmalen der Erfindung ausgestaltetes Ausführungsbeispiel ist anhand der Zeichnungen im folgenden näher beschrieben. Es zeigen jeweils schematisiert:
    • Fig. 1
    eine Anordnung in einem Getränkeautomaten mit einem Karbonisator zur Bereitstellung von karbonisiertem Wasser und einem Behälter mit einem Getränkekonzentrat zum Zwecke der Mischung zu einem Getränk,
    Fig. 2
    ein in ein Gehäuse eingesetztes Kolbenpumpensystem mit Exzenterantrieb in einer Seitenansicht zur Ausgabe des Getränkekonzentrats
    Fig. 3
    ein Exzenterantriebsystem für zwei nebeneinander angeordnete Kolbenpumpensysteme und zur Ansteuerung eines Ausgabeventils für das im Karbonisator bevorratete karbonisierte Wasser und
    Fig. 4
    und Fig. 5 Schaltungsanordnungen.
  • In der vereinfachten und größtenteils stilisierten Darstellung der Fig. 1 ist zu ersehen, daß in einem Gerätegehäuse 1 eines Getränkeautomaten ein Karbonisator 2 durch einen Isoliermantel 3 wärmeisoliert angeordnet ist. Über eine Zuführungsleitung 4 wird diesem Karbonisator 2 in bekannter Weise nach Bedarf Wasser von einer Wasserversorgung und über eine Zuleitung 5 CO₂ gasförmig zugeführt. Innerhalb dieses Karbonisators 2 wird das zugeführte Wasser mit dem zugeführten CO₂ zu karbonisiertem Wasser vermischt. Über Kühlschlangen 6, die zusammen mit einem Kompressor 7 einer Verflüssigerstrecke 8 und einer Drossel 9 eine Kompressor-Kältemaschine bildet, wird der Karbonisator gekühlt. Im unteren Bereich des Karbonisators 2 ist eine Auslaßöffnung 10 für das Karbonisatorwasser angeordnet. Entsprechend der Ansteuerung eines einen Durchflußmengenregler 11 nachgeschalteten elektromagnetischen Auslaßventils 12 wird dieses karbonisierte Wasser über einen Mischbereich, dem auch ein Getränkekonzentrat 13 zugeführt wird, zur Erzeugung und Bereitstellung eines Erfrischungsgetränks ausgegeben.
  • Das Getränkekonzentrat 13 wird in einem Behälter 14, welcher innerhalb eines Bevorratungsraums 15 des Gerätegehäuses 1 eingesetzt ist, bevorratet. Über ein Antriebssystem wird das Getränkekonzentrat 13 durch ein Ausgabesystem 16 welches fester Bestandteil des Behälters 14 ist, ausgegeben und dem karbonisierten Wasser zugemischt, so daß ein Erfrischungsgetränk bereitgestellt wird.
  • An der unteren Behälterwandung des Karbonisators 2 - im Bereich der Ausgangsleitung 10 für das karbonisierte Wasser - ist ein Wärmeleitelement 17 flächig angeflanscht und als Wandungsteile 18 und 19 des Bevorratungsraums 15 in den Bereich des Behälters 14 für das Getränkekonzentrat 13 zu dessen Kühlung geführt.
  • Anhand der Fig. 2 wird der Aufbau und die Wirkungsweise des Ausgabesystems 16 und in Verbindung mit der Fig. 3 das Antriebssystem erläutert. Das Ausgabesystem 16 ist ein Kolbenpumpensystem und besteht aus einem Gehäuse 23, welches im Ausgabebereich eines Getränkeautomaten in dessen Gehäuse 1 frontseitig einsteckbar gehaltert ist. Dazu weist das Gehäuse 23 eine Nut 24 auf, in die ein Ansatz 25 des Gerätegehäuses 1 hufeisenförmig eingreift. Innerhalb dieses Gehäuses 23 ist ein Förderkolben 26 axial zwischen Anschlagbegrenzungen verschieblich angeordnet. Durch diese Anschläge wird der Förderhub festgelert, welcher das Fördervolumen für das auszugebende Getränkekonzentrat 13 je Arbeitszyklus bestimmt. Eine Zuflußöffnung 27 im Gehäuse 23, die sich hin zum lediglich angedeuteten Vorratsbehälter 14 erstreckt, und eine zentrale Durchführung 28 im Förderkolben 26 fluchten konzentrisch zueinander, so daß darin ein Schaft eines Steuerkolbers 29 axial verschieblich geführt werden kann. Die axiale Bewegung zwischen Steuerkolben 29 und Förderkolben 26 wird wiederum begrenzt durch Anschläge 36 bzw. 37. Angetrieben wird der Steuerkolben 29 über einen Hebel 30, der mit seinem einen Hebelende 31 gabelförmig in eine Nut 32 des Steuerkolbens 29 eingreift. Der Hebel 30 ist um eine ortsfest im Gerätgehäuse angeordnete Achse 33 gelagert und wird durch einen Exzenterantrieb 34, welcher vom zweiten Hebelarm 35 des Hebels 30 gabelförmig umgriffen wird, durch Drehung in Pfeilrichtung angetrieben. Dreht sich aus der in Fig. 1 dargestellten Lage der Exzenter 34 in Pfeilrichtung weiter, so wird über den Anschlagbereich 36 der Arbeitskolben 23 nach unten bewegt, so daß das Getränkekonzentrat 13 aus dem Vorratsbehälter 14 in das Kolbenpumpensystem 16 über dessen Zuflußöffnung 27 angesaugt wird. Bei weiterer Drehung des Exzenters 34 gelangt vorerst der obere Schaft des Steuerkolbens 29 in den Bereich der Zuflußöffnung 27 und verschließt diese. Bei weiterer Aufwärtsbewegung des Steuerkolbens 29 wirken die Anschlagbereiche 37 zwischen Steuerkolben 29 und Förderkolben 26 zusammen, so daß der Förderkolben 26 nunmehr mit dem Steuerkolben 29 nach oben bewegt wird. Dabei wird das ursprünglich angesaugte Getränkekonzentrat-Volumen über seitliche Kanäle 38 im Steuerkolben 29 zu einem zentralen Ausgabekanal 39 im Steuerkolben 29 gefördert. Aus diesem zentralen Ausgabekanal 39 gelangt das Getränkekonzentrat 13 nach außen in den Bereich, in dem es mit dem durch den Durchflußmengenregler 11 und das Ausgabeventil 12 mengenkontrolliert zugeführten karbonisierten Wasser zu einem Getränk vermischt wird. Es lassen sich beliebig viele Arbeitszyklen unmittelbar aneinanderreihen und zähltechnisch erfassen, so daß eine äußerst genaue Bestimmung und Zuordnung der Ausgabemenge der einzelnen Antriebszyklen als auch der Gesamtheit der Antriebszyklen durchführen läßt.
  • Das Antriebssystem zum Antrieb für zwei Kolbenpumpensysteme 16 bzw. 16', d.h. also zur Ausgabe von zwei Getränkekonzentraten, welche in jeweils eigenen Behältern innerhalb des Bevorratungsraums 15 des Gerätegehäuses 1 eingesetzt sind, wird anhand der durch die Fig. 2 vereinfachten und schematisierten Darstellung erläutert. Ein Elektromotor 40, und zwar ein Reversiv-Elektromotor steht, über ein Zahnradgetriebe 42 mit der Antriebswelle 43 in Antriebsverbindung. Durch entsprechende elektrische Beschaltung kann der Elektromotor 40 in beiden Drehrichtungen drehen und somit auch in beiden Drehrichtungen die Antriebswelle 43 antreiben. Diese Antriebswelle 43 ist drehbar durch zwei Hohlwellen 44 und 45 durchgeführt, die ihrerseits im Gerätegehäuse 1 drehbar gelagert sind und jeweils einen Exzenter 34 bzw. 34' tragen. Die Welle 43 trägt auf einem Flanschbereich 46 ein Schlingfederband 47, welches auf die Hohlwellen 44 und 45 jeweils übergreift. Dieses Schlingfederband 47 wirkt zwischen dem Flanschbereich 46 der Antriebswelle 43 und den beiden Hohlwellen 44 und 45 jeweils als eine Freilaufkupplung, wobei die Verbindung zwischen dem Flanschbereich 46 und einer der beiden Hohlwellen 44 bzw. 45 sowie die Abkupplung der jeweils anderen Hohlwelle vom Flanschbereich 46 abhängig ist vom Wicklungsinn der Schlingbandkupplung 47. Je nach Drehsinn des Reversiv-Elektromotors 40 wird somit entweder die Hohlwelle 44 mit dem Exzenter 34 und darüber der Antriebshebel 30 angetrieben, während die Hohlwelle 45 entkoppelt ist, oder es wird die Hohlwelle 45 mit ihrem Exzenter 34' angetrieben, während die Hohlwelle 44 entkoppelt ist. Über die elektronisch oder elektrisch steuerbare Drehrichtung des Reversiv-Elektromotors 40 ist also die Auswahl des anzutreibenden Kolbenpumpensystems zur wahlweisen Ausgabe eines der beiden bevorrateten Getränkekonzentrate durchführbar.
  • Auf der Hohlwelle 44 sind ebenso wie auf der Hohlwelle 45 zwei Steuernocken 48, 49 bzw. 50, 51 fest angeordnet. Diese Steuernocken wirken auf Schaltkontakt-Einrichtungen 52, 53 bzw. 54, 55. Die Steuernocken 48 und 50 wirken über ihre Schaltkontakteinrichtungen 52 bzw. 54 auf den Steuerstromkreis für den Reversiv-Elektromotor 40, so daß dieser jeweils nach einer Betriebsphase soweit weiterdreht, bis die jeweils angetriebene Hohlwelle 44 bzw. 45 mit ihrem Exzenter 34 bzw. 34' in eine definierte Ruhestellung zurückgeführt ist. Es ist somit sichergestellt, daß auf das jeweilige Kolbenpumpensystem 16 ganze Arbeitszyklen wirken.
  • Die Steuernocken 49 bzw. 51 wirken ansteuertechnisch über die ihnen zugeordneten Schaltkontakt-Einrichtungen 53 bzw. 55 auf das Elektromagnetsystem, das das Ausgabeventil 12 für das den Getränkekonzentraten zuzumischende karbonisierte Wasser betätigt. Im Karbonisator 2 ist das karbonisierte Wasser unter erhöhtem Druck und gekühlt bevorratet und wird beim Öffnen des Ausgabeventils - durchflußmengegeregelt durch den Durchflußmengenregler 11 - durch den Überdruck im Karbonisator 2 ausgegeben und dem Mischbereich zugeführt, und zwar gesteuert, ausgehend von den Steuernocken 49 bzw. 51, entsprechend den Arbeitszyklen der Kolbenpumpensysteme 16, getaktet.
  • Alternativ ist es auch möglich, die Steuernocken 49 bzw. 51 rein mechanisch auf das Ausgabeventil für das karbonisierte Wasser wirken zu lassen.
  • Die Figur 4 zeigt symbolisiert die Antriebsvorrichtung gemäß Figur 3 in Verbindung mit einem für die Einrichtung geeigneten Schaltplan. Dieser Schaltplan zeigt die Leitungsverbindungen von der Stromversorgung über die Schaltkontakte 52 und 54 zum Antriebsmotor 40 und über die Schaltkontakte 53 bzw. 55 zum Elektromagneten des Auslaßventils 12. Als Antriebsmotor 40 ist ein reversibel antreibbarer Synchronmotor mit in bekannterweise zwei Wicklungen und drei Anschlüssen, von denen ein mittlerer Anschluß an der einen Leitung der Stromversorgung anliegt und eine der beiden anderen Anschlüsse, die über einen Phasenverschiebe-Kondensator miteinander überbrückt sind, an die weitere Leitung der Stromversorgung wahlweise über die Schaltkontakte 52 und 54 angeschaltet werden kann. Wird nun beispielsweise der Schaltkontakt 54 zur Bereitung eines Getränks in Pfeilrichtung betätigt, so wird der diesem Schaltkontakt zugewandte Anschluß des Antriebsmotors 40 direkt und der gegenüberliegende Motoranschluß über den Kondensator angeschaltet und der Antriebsmotor 40 damit so angetrieben, daß über die Schlingbandkupplung 45 die Welle 43 mit den Nocken 50 und 51 sowie dem Exzenter 34' angetrieben wird. Sobald eine Betätigung in Pfeilrichtung auf diesen Schaltkontakt 54 nicht mehr ausgeübt wird, wird dieser Schaltkontakt 54 über den Nocken 50 solange in der Verstell-Lage gehalten, bis der Nocken 50 wieder seine Ausgangslage erreicht hat. Über den Schaltkontakt 55 wird - gesteuert durch den Nocken 51 - das Auslaßventil 12 für das karbonisierte Wasser pro Nockenumdrehung für einen durch die Nockenform bestimmten Zeitraum geöffnet. Der Antriebshebel für die Ausgabe des Getränkekonzentrats führt, angetrieben über den Exzenter 34', pro Umdrehung der Welle 43 gleichzeitig eine Antriebsbewegung zur Ausgabe einer entsprechenden Menge von Getränkekonzentrat aus.
  • Wird der Schaltkontakt 52 zur Bereitung eines anderen Getränks in Pfeilrichtung betätigt, so wird der Antriebsmotor 40 mit seinen äußeren Anchlüssen in umgekehrter Richtung an die Stromversorgungsspannung angelegt, so daß der Motor 40 nun in umgekehrter Richtung dreht und - wie bereits beschrieben - die gegenüberliegende Welle 43 antreibt.
  • Wird ein Gleichstrommotor 40' zum Einsatz gebracht, dann empfiehlt sich eine modifizierte Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5, da in diesem Fall der Stromfluß auch umgekehrt werden muß.
  • Statt dem einen Ventil 12 können auch zwei Ventile angeordnet sein, die den Getränkevarianten und separat den Kontaktschaltern 53, 55 zugeordnet sind.

Claims (5)

  1. Vorrichtung zum Mischen von jeweils zwei Flüssigkeiten in einem fest vorgegebenen Mischungsverhältnis, wobei eine der Flüssigkeiten, insbesondere die Flüssigkeit für den kleineren Mischungsanteil, in Sequenzen unmittelbar aufeinander folgender Teilportionen durch eine volumendosierende Pumpeinrichtung und die weitere Flüssigkeit über ein zeitlich gesteuertes Ausgabeventil durchflußmengengeregelt einem Mischbereich zuführbar sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß das zeitlich gesteuerte Ausgabeventil (12), welches die Ausgabe der über einen Durchflußmengenregler (11) durchflußmengengeregelten Flüssigkeit steuert, im gleichen Takt wie die Pumpeinrichtung (16) gesteuert ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtung (16) ein Kolbenpumpensystem ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das getaktet zeitlich ansteuerbare Ausgabeventil (12) vom Antriebsmechanismus (44 bzw. 45) für die volumendosierende Einrichtung (16) betätigbar ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das getaktet zeitlich ansteuerbare Ausgabeventil mechanisch vom Antriebsmechanismus für die Pumpeinrichtung betätigbar ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Antriebsmechanismus (44 bzw. 45) für die volumendosierende Einrichtung (16) über einen Steuernocken (29 bzw. 31) beeinflußbarer Steuerkontakt (33 bzw. 35) einen das getaktet zeitlich ansteuerbare Ausgabeventil (12) betätigenden Elektromagneten ansteuert.
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