EP1557220A2 - Vorrichtung zur Abgabe eines kohlensäurehaltigen Getränks - Google Patents

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EP1557220A2
EP1557220A2 EP04405804A EP04405804A EP1557220A2 EP 1557220 A2 EP1557220 A2 EP 1557220A2 EP 04405804 A EP04405804 A EP 04405804A EP 04405804 A EP04405804 A EP 04405804A EP 1557220 A2 EP1557220 A2 EP 1557220A2
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    • B01F27/1125—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers with arms, paddles, vanes or blades with vanes or blades extending parallel or oblique to the stirrer axis
    • B01F27/11251—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers with arms, paddles, vanes or blades with vanes or blades extending parallel or oblique to the stirrer axis having holes in the surface

Definitions

  • the invention relates to a device for dispensing beverages, in particular a device for fully automatic production of cooled soda water in the household area. It is too for use in offices, restaurants and everywhere suitable where soda water is needed.
  • a device for dispensing still water wherein the water is temporarily stored in a container.
  • the container protrudes a heat exchange surface which is connected to the one, cold side of a Peltier element, wherein the other, warm side of the Peltier element is connected via a heat sink to the outside space.
  • the present invention seeks to improve a device of the type mentioned in order to be able to offer at any time in the domestic sector cooled soda water, so a mixed with carbon dioxide beverage.
  • This object is erfinlungsgemäss for a device of the type mentioned solved with the features of claim 1, which comprises a device for dispensing beverages, in particular for the fully automatic production of cooled soda water in the Household area, with a mixing container for holding water, with a pressurized, carbon dioxide releasing Means, with a pressure limiting in the mixing vessel control valve, wherein at least a part of a bottom wall of the container consists of a good heat conducting material and that one The thermoelectric element is provided with its in operation Cooling side with the said part of the bottom wall thermally conductive connected is.
  • This device is characterized by its storage volume of 2.5 liters Water to cover the daily requirement of fresh soda water Family designed by three people. The water will be at least completely renewed three times a day. A higher consumption But it does not matter, because the used water replaced immediately; at the same time the carbonic acid content is supplemented, so that the mixture of water and carbonic acid is always constant remains.
  • This fully automatic mixing process guarantees a constantly constant quality of soda water. Of the Content of the carbonic acid cylinder is sufficient for the production of about 40 liters of soda water. After the carbon dioxide is consumed is, the empty carbonated cylinder with a full commercial-usual Carbonic acid cylinder to be replaced.
  • the adjustable heat exchanger allows you to set a constant temperature of the soda water.
  • the device is with an electronic timer equipped with the help of the Operating times can be programmed.
  • the apparatus is set up or for example with the help of four dowels on the desired Place attached to the wall, on the water pipe over connected to a water stop, and via the socket with electricity provided. Due to the small size of the device (a Prototype has a height of 450mm, a width of 330mm and a depth of 350 mm), there is the possibility of this to accommodate everywhere.
  • the soda water is removed by placing under the soda-drain - Faucet 7 held a glass, and the button 45 is pressed.
  • a rotatable horizontal shaft is in the Container provided, are mounted on the mixer elements.
  • a driven shaft arranged on both waves permanent magnetic elements are to form a non-contact magnetic coupling, with which the mixer elements are driven.
  • Fig. 1 shows the device via the water connection 1 and a water stop 9 is connected to the water line.
  • a filled carbonic acid cylinder is introduced, and screwed into the electromagnetic carbonic acid valve 12.
  • the device usually has to be connected to the usual power supply (230V) can be connected.
  • the switch 39 By operation of the switch 39, the device is put into operation.
  • the indicator light 40 lights up.
  • the switch shown in Fig. 6 Float 3 with switch for water level, in the container 4 is provided, the electromagnetic water valve 2, so that at the water connection 1 pending tap water on the Inlet water pipe 5 into the tank 4 for soda water preparation can flow into it.
  • the float 3 switches with a switch for Water level the electromagnetic water valve 2 off.
  • the electric motor 18 (see Fig. 1) is turned on. Via the belt drive wheel 21, drive belt for water mixer 23 and the pulley for water mixer 24 is the initialized magnetic mixing system, or over the Drive belt for fan 22 becomes the fan with belt drive wheel 27 actuated.
  • the electromagnetic carbonic acid valve 12 so that the carbonic acid from the carbonic acid cylinder 10, over the check valve 17 and the carbon dioxide inlet line 13 in the container for soda water preparation 4 can get.
  • the carbonic pressure switch 14 switches the electromagnetic Carbonic acid valve 12 off, and interrupts the carbonation.
  • the check valve 17 prevents the pressure can dodge.
  • the magnetic water mixer system in Shape of a rotatable shaft 28 with the pallets for water mixer Put the water in the container for soda water preparation 4 mixed with carbon dioxide under constant whirling.
  • the Container 4 has a lying cheese bell shape, that is, the water level 82 is in each case parallel to the axis of symmetry of Bell jar.
  • the water mixers 29 are on the shaft 28 on the axis of symmetry fastened, rotate about this symmetry axis 20 and dive into the water more or less depending on the level one. You have a hole pattern that, for example, between 30 and 70 percent passage for the water offers.
  • the water mixer 29 are rounded in the upper bell area and follow the Inner wall of the container 4. It can, for example, four mixers be provided at a regular interval of 90 degrees. The Number can also be bigger or smaller.
  • the carbonic pressure switch 14 opens again the electromagnetic carbonic acid valve (12) until the default value of 1.8 bar is reached again. This Cycle repeats so often, until in a short time the pressure in the soda-water preparation tank 4 remains constant. So the soda water gets the ideal concentration of carbon dioxide.
  • the carbonic acid content of a typical (C02) carbonic acid cylinder 10 is enough for approx. 40 liters of soda water. Will the carbonic cylinder 10 completely emptied, the carbonated differential pressure switch turns 15 via the control electronics 30 the Device off. The carbon cylinder idle indicator 16 lights up on.
  • the device has a cooling unit with Peltier - Heat exchange element 33.
  • the radiator plate 31 of a good heat conducting material in the area arranged below the axis 20, since there is the main part the water is located.
  • a cold insulation plate 32 (Polystyrene).
  • the Peltier heat exchange element 33 is in the cold -Isöltechniksplatte 32 embedded and by means of a thermal paste glued to the radiator plate 31.
  • the opposite Surface is placed on the cooler for the Peltier element 34 with thermal grease glued.
  • the Peltier heat exchange element 33 has the Property that it is connected to DC between its hot and cold surface a big temperature difference of up to 40 ° C. Through permanent cooling the hot surface over the cooler for the Peltier element 34th By means of fan with belt drive wheel 27, the temperature drops the cold surface, or the temperature of the radiator plate 31, which continues to cool the water. To the emergence counteracting too low a temperature is a provided electronic temperature switch, which is the Peltier element when falling below a lower threshold temperature switches off and when an upper threshold temperature is exceeded turns.
  • the sensor of the temperature switch is on the radiator plate 31st glued, and made possible by means of a potentiometer (cooling range temperature controller) 36 the temperature of soda water between 6 ° C and 16 ° C set.
  • the temperature controller function display 37 lights up when the desired temperature is reached is. To colder seasons, or in the event that one Soda water temperature above 16 ° C, it is possible the chiller via the chiller (on / off) switch 38 off. The chiller (on) indicator 39 then goes out.
  • pallets 29 which are more even certain speed (about 60 to 180 rpm, in particular 120 U / min.) In the water rotate so that it under Water comes to very strong turbulence.
  • This movement process is achieved by on the driven part, pos.2 of the magnetic drive, four pallets, in pairs facing each other and rotated 90 ° to each other, with a pallet width shifted, to be assembled.
  • the pallets must have holes (minimum diameter 10 mm) so that the turbulence is so high as much as possible.
  • the same purpose is served by the additional ribs 81 standing on the inside wall in the tank for soda-water preparation 4 are attached. Fig.
  • FIG. 6 shows six im Angle uniformly spaced ribs 81, the slightly offset from the symmetry axis of the container 4 are. From the illustration of Fig. 6 it can be seen that the pallets 29 with their nabenfernsten areas comb-like in the ribs intervene.
  • the float 3 is here at hub height attached, so that the resulting water level 82 exactly half container fills.
  • the float 3 could also be higher or higher be located lower; the advantage of this arrangement is that that always half of the pallets 29 plow through the water, while half the container space is under pressure.
  • a magnetic drive for Water mixer provided, which will now be described.
  • the Tank for soda water preparation in which the soda water is prepared consists of the tank for soda water preparation 4 and the radiator plate 31, which by means of a seal are attached waterproof to each other. If the cooler plate 31 forms the entire base plate of the container 4, is the rigid axle 20 is pushed through the center of the radiator plate 31 and watertight screwed to the plate 31. On this axis 20, the entire magnetic drive is constructed, as shown in Fig. 7 and FIG. 8 is shown. Outside the water tank 4 is the Drive part (referred to Pos.1) of the magnetic drive system for water mixer 25 ball bearings. This will be the part on Pulley for water mixer 24 attached.
  • Pos.1 the Drive part of the magnetic drive system for water mixer 25 ball bearings. This will be the part on Pulley for water mixer 24 attached.
  • the driven part On the projecting into the water tank end of the axis, is the driven part (referred to Pos.2) of the magnetic drive attached with the pallets of water mixer 29.
  • the number and execution of the here attached is correct Magnets preferably with the magnets mentioned under Pos.1 match.
  • the container near the end of the axis 20 is preferably spherically formed, so that the axial force, the between the magnets of the drive part Pos.1 and the magnets of the driven part Pos.2 acts, in one point at the end of Axis 20 is recorded.
  • This design causes on the one hand, that friction is reduced to a minimum value, and on the other hand This means for the entire drive of the magnetic drive and the fan that only has an electric motor of about 60W needed at 230V.
  • the magnetic fields of the drive part Pos.1 and the driven Part Pos.2 close through the radiator plate 31, for example an aluminum plate as in the magnetic drive scheme 8, and cause the driven part Pos.2 rotates synchronously to the drive part Pos.1.
  • the aluminum plate should not be thicker than 3 mm, and the distance between the magnets should then not exceed 3.5mm.
  • the cavity between the magnets shown for the sake of clarity, the Plate itself not shown.
  • a programmable electronic Timer 44 installed. With this timer, it is possible to program the device so that, for example, in one Household, at 17 o'clock, when the family members come home, the device is turned on automatically, and at 23 o'clock, if the family members usually go to sleep, automatically is switched off.
  • the device When setting up a device in At an office, the device will switch on at 7 o'clock when the employees to appear to work, and at 18 o'clock, if the employees usually go home, the device turns off. Over weekends the device stays switched off anyway. It can be provided be that soda water generation with or without cooling also in the periods of shutdown by a corresponding operation can be forced.
  • Figs. 9 to 11 show a second device, especially for Operating locations is provided, where no connection to a Water pipe is possible, or the water quality is not guaranteed is. Then it is preferably provided that as in the embodiment described below, the drinking water from a commercial water tank is obtained.
  • the device described in connection with FIGS. 1 to 8 will in this case on a frame 46 equipped with castors appropriate. At the bottom of the frame is a cupboard, in which the drinking water tank 47 is located.
  • the water intake 48 protrudes to the bottom of the drinking water tank 47 and is directly to the Water pump 49 connected.
  • the float 3 switches over the switch for water level the electromagnetic water valve 2 and the water pump 49, so that the required water pressure at the water connection 1 can be achieved.
  • the commissioning of this device is also very easy because it is possible to move the device to the desired location roll, and via a standard power supply (via the Power supply).
  • the dimensions of the device according to FIGS. 9 to 11 are height 1465 mm, width 600 mm and depth 600 mm and remain here in a very acceptable frame.
  • the table height for filling a drinking vessel 83 is here 850 mm.
  • the device is characterized by its very compact design, a corresponding shapely design, small Dimensions and despite its complex control and functionality as extremely user-friendly. Easy handling, and the special magnet drive and storage of bewegli parts keep the wear to a very low level, and allow the device a long life at one time low power consumption of approx. 60W at 230V.
  • FIG. 12 shows a section enlarged View of the device of FIG. 4.
  • the axis 20 is rigid and waterproof connected to the radiator plate 31.
  • the Radiator plate 31 has an opening 84 which through the axis 20 tight is completed.
  • the axle element 12 has a flange-like thickening caused by the in the container. 4 existing overpressure supports the sealing effect.
  • On this rigid, non-rotatable shaft 20 rotates within the water tank 4 the driven shaft 28. Outside the water tank, on the drive side, the drive shaft rotates 25. It is essential in the illustrated embodiment, ensure that the cooler plate 31 is made of a non-magnetizable Material consists, so that the magnetic drive through this metallic barrier can reach through.
  • the container 4 has a taken in the Fig. 12 from the circle Magnification, which represents the top 121 of the axis 20.
  • An inwardly directed projection 122 in the container 4 offers a second tip, against which the front of the cylindrical Wall of the front shaft portion 120 of the shaft 28 is supported, whereas the back of the cylindrical wall of the front shaft portion 120 of the shaft 28 opposite said Tip 121 is arranged.

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Abgabe von Getränken, insbesondere zur vollautomatischen Herstellung von gekühltem Sodawasser im Haushaltsbereich, verfügt über einen Mischbehälter (4) zur Aufnahme von Wasser. Der Behälter ist über ein den Druck im Mischbehälter (4) begrenzendes Steuerventil mit einem unter Druck stehenden, Kohlendioxid abgebenden Mittel verbunden. Mindestens ein Teil einer Bodenwand (31) des Behälters (4) besteht aus einem gut wärmeleitenden Material und ist mit einem thermoelektrischen Element (33) verbunden, das mit seiner im Betrieb kühlenden Seite mit dem besagten Teil der Bodenwand (31) wärmeleitend verbunden ist. Vorteilhafterweise ist eine drehbare horizontale Welle (20) in dem Behälter (4) vorgesehen ist, auf der Mischerelemente (29) befestigt sind, wobei fluchtend mit der Welle (20) ausserhalb des Behälters (4) eine angetriebene Welle (25) vorgesehen ist. Auf beiden Wellen sind dann permanent-magnetische Elemente angeordnet, um eine berührungslose magnetische Kupplung zu bilden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abgabe von Getränken, insbesondere ein Gerät zur vollautomatischen Herstellung von gekühltem Sodawasser im Haushaltsbereich. Es ist ebenfalls für die Verwendung in Büroräumen, Restaurants und überall dort geeignet, wo Sodawasser benötigt wird.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Sodawassergeräte bekannt. Für den Haushaltsbereich sind Küchengeräte kommerzialisiert, in denen in eine in das Gerät einzusetzende Flasche Trinkwasser eingefüllt wird, wobei dieses anschliessend durch Einsatz einer unter Druck stehenden Kohlendioxidkartusche mit Kohlensäure versetzt wird. Hier wird das entstehende Getränk mit der Ursprungstemperatur weiterverwendet.
Aus der EP 0 990 863 ist eine Vorrichtung zur Abgabe von stillem Wasser bekannt, wobei das Wasser in einem Behälter zwischengespeichert wird. In den Behälter ragt eine Wärmeaustauschfläche, die mit der einen, kalten Seite eines Peltierelementes verbunden ist, wobei die andere, warme Seite des Peltierelementes über einen Kühlkörper mit dem Aussenraum in Verbindung steht.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten Art zu verbessern, um jederzeit auch im häuslichen Bereich gekühltes Sodawasser, also ein mit Kohlendioxid versetztes Getränk anbieten zu können.
Diese Aufgabe wird für ein Gerät der eingangs genannten Art erfinlungsgemäss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, welches eine Vorrichtung zur Abgabe von Getränken umfasst, insbesondere zur vollautomatischen Herstellung von gekühltem Sodawasser im Haushaltsbereich, mit einem Mischbehälter zur Aufnahme von Wasser, mit einem unter Druck stehenden, Kohlendioxid abgebenden Mittel, mit einem den Druck im Mischbehälter begrenzenden Steuerventil, wobei mindestens ein Teil einer Bodenwand des Behälters aus einem gut wärmeleitenden Material besteht und dass ein thelmoelektrisches Element vorgesehen ist, das mit seiner im Betrieb kühlenden Seite mit dem besagten Teil der Bodenwand wärmeleitend verbunden ist.
Dieses Gerät ist durch sein Vorrats-Inhaltsvolumen von 2,5 Liter Wasser zur Deckung des Tagesbedarfes an frischem Sodawasser einer Familie von drei Personen ausgelegt. Das Wasser wird mindestens dreimal am Tag vollständig erneuert. Ein höherer Verbrauch spielt allerdings auch keine Rolle, da das verbrauchte Wasser sofort ersetzt wird; gleichzeitig wird der Kohlensäureinhalt ergänzt, so dass das Gemisch von Wasser und Kohlensäure immer konstant bleibt. Dieses vollautomatische Mischverfahren garantiert eine ständig konstant bleibende Qualität des Sodawassers. Der Inhalt des Kohlensäurezylinders reicht für die Herstellung von ca. 40 Liter Sodawasser aus. Nachdem die Kohlensäure verbraucht ist, muss der leere Kohlensäurezylinder mit einem vollen handels-üblichen Kohlensäurezylinder ersetzt werden.
Der einstellbare Wärmetauscher (elektronisches Kühlaggregat), ermöglicht das Festlegen einer konstanten Temperatur des Sodawassers.
Um eine höhere Wirtschaftlichkeit zu erzielen, ist das Gerät mit einer elektronischen Schaltuhr ausgerüstet, mit dessen Hilfe die Betriebszeiten programmiert werden können.
Die Inbetriebnahme ist sehr einfach; der Apparat wird aufgestellt oder beispielsweise mit Hilfe von vier Dübeln am gewünschten Ort an der Wand befestigt, an der Wasserleitung über einen Wasserstop angeschlossen, und über die Steckdose mit Strom versorgt. Durch die möglichen kleinen Abmasse des Gerätes (ein Prototyp weist eine Höhe von 450mm, eine Breite von 330mm und eine Tiefe von 350 mm auf), besteht die Möglichkeit, diesen überall unterzubringen.
Das Sodawasser wird entnommen, indem unter den Soda-Ablass - Wasserhahn 7 ein Glas gehalten, und der Knopf 45 gedrückt wird.
Vorteilhafterweise ist eine drehbare horizontale Welle in dem Behälter vorgesehen, auf der Mischerelemente befestigt sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist fluchtend mit der Welle ausserhalb des Behälters eine angetriebene Welle vorgesehen, wobei auf beiden Wellen permanent-magnetische Elemente angeordnet sind, um eine berührungslose magnetische Kupplung zu bilden, mit der die Mischerelemente angetrieben werden. Damit weist der üblicherweise im Betrieb unter einem Druck von bis zu 2 bar ste-hende Behälter nur wenige Durchgänge nach aussen auf, einen Wassereinlass, einen Wasserauslauf und Gaseinlass, die auch in einem einzigen oder zwei Durchgängen kombiniert sein können. Insbesondere können so Dichtigkeitsprobleme beim Antrieb der Mischerelemente konsequent vermieden werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nun beispielhaft anhand der beigefügten Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1
eine schematische Seitenansicht des Gerätes nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2
eine perspektivische Ansicht des Gerätes nach Fig. 1 schräg von unten,
Fig. 3
eine schematische Seitenansicht des Gerätes von der nach Fig. 1 gegenüberliegenden Seite,
Fig. 4
eine perspektivische Ansicht des Gerätes nach Fig. 3 schräg von oben,
Fig. 5
eine schematische teilweise geschnittene Ansicht des Gerätes entlang der Linie A-A aus Fig. 3,
Fig. 6
eine schematische teilweise geschnittene Ansicht des Gerätes entlang der Linie B-B aus Fig. 5,
Fig. 7
eine schematische perspektivische Ansicht eines Magnetantriebes des Gerätes nach Fig. 1,
Fig. 8
eine schematische vergrösserte Ansicht eines Teils des Magnetantriebes nach Fig. 7,
Fig. 9
eine schematische perspektivische Ansicht eines Gerätes nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung als integrierter Bestandteil eines fahrbaren Schrankes,
Fig. 10
eine schematische Vorderansicht des seitlich offenen Gerätes nach Fig. 9,
Fig. 11
eine schematische Seitenansicht des Gerätes nach Fig. 9, und
Fig. 12
eine geschnittene vergrösserte Ansicht des Gerätes nach Fig. 4.
Die Fig. 1 zeigt das Gerät, das über den Wasseranschluss 1 und einen Wasserstop 9 an die Wasserleitung angeschlossen wird. Durch die Kohlensäure-Zylinder-Führung 11, in der Ansicht der Fig. 3 zu erkennen, wird ein gefüllter Kohlensäurezylinder eingeführt, und in das elektromagnetische Kohlensäureventil 12 eingeschraubt. Das Gerät muss in der Regel an die übliche Spannungsversorgung (230V) angeschlossen werden. Durch Betätigung des Schalters 39 wird das Gerät in Funktion gesetzt. Die Kontrollleuchte 40 leuchtet auf. Da der Behälter für Sodawasser-Vorbereitung 4 leer ist, schaltet der in Fig. 6 dargestellte Schwimmer 3 mit Schalter für Wasserniveau, der in dem Behälter 4 vorgesehen ist, das elektromagnetische Wasserventil 2 ein, so dass das am Wasseranschluss 1 anstehende Leitungswasser über die Einlass-Wasserleitung 5 in den Behälter 4 für Sodawasser-Vorbereitung einfliessen kann. Sobald das gewünschte Wasserniveau erreicht ist, schaltet der Schwimmer 3 mit Schalter für Wasserniveau das elektromagnetische Wasserventil 2 ab.
Sobald die Steuerelektronik 30 das Signal "Wasserniveau erreicht" (im vorliegenden Ausführungsbeispiel circa 2,5 Liter) bekommen hat, wird der Elektromotor 18 (siehe Fig. 1) eingeschaltet. Über das Riemenantriebsrad 21, Antriebsriemen für Wassermischer 23 und das Riemenrad für Wassermischer 24 wird das magnetische Mischsystem initialisiert, beziehungsweise über den Antriebsriemen für Lüfter 22 wird der Lüfter mit Riemenantriebsrad 27 betätigt. Gleichzeitig wird das Elektromagnetische Kohlensäureventil 12 geöffnet, so dass die Kohlensäure aus dem Kohlensäurezylinder 10, über dem Rückschlagventil 17 und die Kohlensäure-Einlassleitung 13 in den Behälter für Sodawasser Vorbereitung 4 gelangen kann. Nachdem der Druck ca. 1,8 Bar erreicht ist, schaltet der Kohlensäure-Druckschalter 14 das elektromagnetische Kohlensäureventil 12 ab, und unterbricht die Kohlensäurezufuhr. Das Rückschlagventil 17 verhindert, dass der Druck ausweichen kann.
Währendessen wird mit Hilfe des Magnet-Wassermischer-Systems in Gestalt einer drehbaren Welle 28 mit den Paletten für Wassermischer 29 das Wasser in den Behälter für Sodawasser-Vorbereitung 4 unter ständigen Wirbelung mit der Kohlensäure vermischt. Der Behälter 4 weist eine liegende Käseglockenform auf, das heisst, das Wasserniveau 82 ist jeweils parallel zur Symmetrieachse der Glocke. Die Wassermischer 29 sind an der Welle 28 auf der Symmetrieachse befestigt, drehen sich um diese Symmetrieachse 20 und tauchen dabei je nach Niveau mehr oder weniger in das Wasser ein. Sie weisen ein Lochmuster auf, dass beispielsweise zwischen 30 und 70 Prozent Durchlass für das Wasser bietet. Die Wassermischer 29 sind im oberen Glockenbereich abgerundet und folgen der Innenwand des Behälters 4. Es können beispielsweise vier Mischer in einem regelmässigen Abstand von 90 Grad vorgesehen sein. Die Zahl kann auch grösser oder kleiner sein.
Durch das Mischen unter Druck, wird die Kohlensäure zwischen den Wassermolekülen fixiert. Dadurch sinkt der Druck in dem Behälter für Sodawasser-Vorbereitung 4; der Kohlensäure-Druckschalter 14 öffnet wieder das Elektromagnetische Kohlensäureventil (12), bis der voreingestellte Wert von 1,8 Bar wiederum erreicht ist. Dieser Zyklus wiederholt sich so oft, bis in kurzer Zeit der Druck in dem Behälter für Sodawasser-Vorbereitung 4 konstant bleibt. So bekommt das Sodawasser die ideale Konzentration an Kohlensäure. Der Kohlensäureinhalt eines typischen (C02) Kohlensäurezylinders 10 reicht für circa. 40 Liter Sodawasser. Wird der Kohlensäurezylinder 10 vollständig geleert, schaltet der Kohlensäure-Differenzdruckschalter 15 über die Steuerelektronik 30 das Gerät aus. Die Kohlensäurezylinder-Leerzustand-Anzeige 16 leuchtet auf. Um den leeren Kohlensäurezylinder 10 mit einen vollen austauschen zu können, wird der Deckel 43 in Bediener-Richtung gezogen. Dies ist eine sehr einfache Prozedur, da der Deckel in dem oberen Bereich auf zwei Kunststoffschienen läuft, und in den Ecken mit vier Magneten festgehalten wird. Nachdem der Deckel 43 entfernt wurde, wird der Kohlensäurezylinder 10 in Gegenuhrzeigerrichtung herausgedreht, und der volle Kohlensäurezylinder, in Uhrzeigerrichtung hineingedreht. Der Deckel wird mit der oberen Kante auf die zwei Führungsschienen gelegt, und in Richtung Gerät geschoben, bis dieser von den vier Magneten wieder festgehalten wird. Um das Gerät wieder zu starten, wird der (ein/aus) -Hauptschalter 40 zuerst auf (aus) und dann auf (ein) betätigt. Dadurch wiederholt sich der beschriebene Zyklus.
Um das Sodawasser zu kühlen und damit schmackhafter zu machen, verfügt das Gerät über ein Kühlaggregat mit Peltier - Wärmetauschelement 33. Die Kühlerplatte 31, in der Fig. 12 entsprechend in einem perspektivischen Schnitt dargestellt, die über einen Dichtungsring an den Behälter für SodawasserVorbereitung 4 befestigt wird, besteht aus Aluminium, und ist so konstruiert, dass sie sich mit einer grossen Menge des Sodawassers in ständiger Berührung befindet. Insbesondere ist die Kühlerplatte 31 aus einem gut wärmeleitenden Material im Bereich unterhalb der Achse 20 angeordnet, da sich dort der Hauptteil des Wassers befindet. Zwischen die Kühlerplatte 31 und dem Aufbau-Gestell 42 befindet sich eine Kälte-Isolierungsplatte 32, (Styropor). Das Peltier-Wärmetauschelement 33 wird in der Kälte -Isölierungsplatte 32 eingebettet und mittels einer Wärmeleitpaste auf die Kühlerplatte 31 geklebt. Die gegenüberliegende Fläche wird auf den Kühler für das Peltier-Element 34 mit Wärmeleitpaste geklebt. Das Peltier-Wärmetauschelement 33 besitzt die Eigenschaft, dass es, an Gleichstrom angeschlossen, zwischen seiner heissen und kalten Fläche einen grossen Temperaturunterschied von bis zu 40°C entstehen lässt. Durch permanente Kühlung der heissen Fläche über den Kühler für das Peltier-Element 34 mittels Lüfter mit Riemenantriebsrad 27, sinkt die Temperatur der kalten Fläche, beziehungsweise die Temperatur der Kühlerplatte 31, die weiterhin das Wasser abkühlen lasst. Um der Entstehung einer zu niedrigen Temperatur entgegenzuwirken, ist ein elektronischer Temperaturschalter vorgesehen, der das Peltier-Element bei Unterschreiten einer unteren Schwellwerttemperatur ausschaltet und bei Überschreiten einer oberen Schwellwerttemperatur einschaltet.
Der Sensor des Temperaturschalters ist auf die Kühlerplatte 31 geklebt, und ermöglicht mit Hilfe eines Potentiometers (Kühlbereich-Temperaturregler) 36 die Temperatur des Sodawassers zwischen 6°C und 16°C einzustellen. Die Temperaturregler - Funktionsanzeige 37 leuchtet auf, wenn die gewünschte Temperatur erreicht ist. Zu kälteren Jahreszeiten, oder im Falle, dass eine Sodawassertemperatur über 16°C bevorzugt wird, ist es möglich, das Kühlaggregat über den Kühlaggregat-(ein/aus)-Schalter 38 auszuschalten. Die Kühlaggregat-(ein)-Anzeige 39 erlischt sodann.
Die wichtigste Funktion in der Vorbereitung des Sodawassers, und um die best mögliche Qualität des Sodawassers zu erreichen, ist die sehr gute Vermischung der Kohlensäure im Wasser. Im weltweitem Vergleich zu anderen Sodawasser- Vorbereitungsgeräte im Haushalt, und bei seiner geringen Grösse, ist dieses Gerät das Einzige seiner Art, das die ideale Qualität des Sodawassers erzielen kann, und noch dazu vollautomatisch.
Dieses ist erreichbar mit Paletten 29 die sich mit gleichmässiger bestimmter Geschwindigkeit (circa 60 bis 180 U/min, insbesondere 120 U/min.) im Wasser derartig drehen, dass es unter Wasser zu sehr starken Verwirbelungen kommt. Dieser Bewegungsvorgang wird erzielt, indem auf dem angetriebenen Teil, Pos.2 des Magnetantriebes, vier Paletten, paarweise gegenüberstehend und 90° gedreht zueinander, mit einer Palettenbreite verschoben, montiert werden. Die Paletten müssen mit Löcher (Mindestdurchmesser 10 mm) versehen werden, so dass die Verwirbelung so hoch wie nur möglich wird. Den gleichen Zweck dienen auch die zusätz-Rippen 81, die auf der Innenwand im Behälter für Sodawasser-Vorbereitung 4 angebracht sind. Die Fig. 6 zeigt sechs im Winkel gleichmässig zueinander beabstandete Rippen 81, die leicht versetzt zur Symmetrieachse des Behälters 4 angeordnet sind. Aus der Darstellung der Fig. 6 kann ersehen werden, dass die Paletten 29 mit ihren nabenfernsten Bereichen kammartig in die Rippen eingreifen. Der Schwimmer 3 ist hier auf Nabenhöhe angebracht, so dass das sich ergebende Wasserniveau 82 genau den halben Behälter füllt. Der Schwimmer 3 könnte auch höher oder tiefer angeordnet sein; der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, dass immer die Hälfte der Paletten 29 durch das Wasser pflügen, während der halbe Behälterraum unter Druck steht.
Für diese Funktion der Durchmischung ist ein Magnetantrieb für Wassermischer vorgesehen, der nun beschrieben werden wird. Der Behälter für Sodawasservorbereitung, in dem das Sodawasser vorbereitet wird, besteht aus dem Behälter für Sodawasser-Vorbereitung 4 und der Kühlerplatte 31, die mittels einer Dichtung wasserdicht zueinander befestigt sind. Sofern die Kühlerplatte 31 die gesamte Grundplatte des Behälters 4 bildet, wird die starre Achse 20 durch die Mitte der Kühlerplatte 31 geschoben und wasserdicht an der Platte 31 verschraubt. Auf diese Achse 20 wird der gesamte Magnetantrieb aufgebaut, wie er in Fig. 7 und 8 dargestellt ist. Ausserhalb des Wasserbehälters 4 wird das Antriebsteil (mit Pos.1 bezeichnet) des Magnet-Antriebssystems für Wassermischer 25 kugelgelagert. Auf dieses Teil wird das Riemenrad für Wassermischer 24 befestigt. Frontal in das Antriebsteil und parallel zur Drehachse 20, auf einen Teilkreis von 40 mm werden zwölf Magnete (im Ausführungsbeispiel mit einem Durchmesser von 7,6 mm und 28 mm lang) eingebaut. Hier wird berücksichtigt, dass bei diesen Magneten die Pole (N oder S) abwechselnd in Richtung Kühlerplatte 31, wie im Magnetantriebschema dargestellt, zeigen. Auf das Antriebsteil Pos.1, dreht sich kugelgelagert der Lüfter mit Riemenantriebsrad 27 mit hier circa 1200 U/min. Beide Drehbewegungen werden mit einem Elektromotor 19 über das Riemenantriebsrad 21, und jeweils über den Antriebsriemen für Lüfter 22 und den Antriebsriemen für Wassermischer 23, mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben. Damit wird ein magnetischer Rotor angegeben, mit dem Rotationsenergie magnetisch oder elektromagnetisch auf die Welle 28 übertragen wird. Die magnetische Feldstärke ist so dimensioniert, dass ein für das Mischen optimales Drehmoment übertragen wird.
Auf das in den Wasserbehälter hineinragende Ende der Achse, wird das angetriebene Teil (mit Pos.2 bezeichnet) des Magnetantriebes mit den Paletten der Wassermischer 29 aufgesteckt. Das angetriebene Teil, Pos.2, wird wie das Antriebsteil mit Magneten bestückt. Dabei stimmt die Anzahl und Ausführung der hier aufgesetzten Magneten vorzugsweise mit den unter Pos.1 genannten Magneten überein. Das behälterdachnahe Ende der Achse 20 ist vorzugsweise kugelig ausgebildet, so dass die axiale Kraft, die zwischen den Magneten des Antriebsteils Pos.1 und den Magneten des angetriebenen Teils Pos.2 wirkt, in einem Punkt am Ende der Achse 20 aufgenommen wird. Diese Bauform bewirkt einerseits, dass Reibung auf einen minimalen Wert reduziert wird, und andererseits bedeutet dies für den gesamten Antrieb des Magnetantriebes und des Lüfters, dass nur ein Elektromotor von ca. 60W bei 230V benötigt ist.
Die Magnetfelder des Antriebteils Pos.1 und des angetriebenen Teiles Pos.2 schliessen sich durch die Kühlerplatte 31, beispielsweise eine Aluminiumplatte, wie in dem Magnetantriebschema der Fig. 8 dargestellt, und bewirken, dass das angetriebene Teil Pos.2 sich synchron zum Antriebsteil Pos.1 dreht. In diesem Bereich sollte die Aluminiumplatte nicht dicker als 3 mm sein, und der Abstand zwischen den Magneten sollte dann nicht mehr als 3,5mm betragen. In der Fig. 8 ist der Hohlraum zwischen den Magneten dargestellt, aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die Platte selbst nicht dargestellt.
Um den Betrieb der Vorrichtung zu erleichtern und wirtschaftlich zu machen, wird vorzugsweise eine programmierbare elektronische Zeitschaltuhr 44 eingebaut. Mit dieser Zeitschaltuhr ist es möglich, das Gerät so zu programmieren, dass zum Beispiel in einem Haushalt, um 17 Uhr, wenn die Familienmitglieder nach Hause kommen, das Gerät automatisch eingeschaltet wird, und um 23 Uhr, wenn die Familienmitglieder üblicherweise schlafen gehen, automatisch abgeschaltet wird. Bei dem Aufstellen eines Gerätes in einem Büro schaltet das Gerät um 7 Uhr ein, wenn die Mitarbeiter zur Arbeit erscheinen, und um 18 Uhr, wenn die Mitarbeiter üblicherweise nach Hause gehen, schaltet das Gerät ab. Über Wochenenden bleibt das Gerät sowieso abgeschaltet. Es kann vorgesehen sein, dass die Sodawassererzeugung mit oder ohne Kühlung auch in den Perioden der Abschaltung durch eine entsprechende Betätigung erzwungen werden kann.
Die Fig. 9 bis 11 zeigen ein zweites Gerät, das vor allem für Betriebsstandorte vorgesehen ist, an denen kein Anschluss an einer Wasserleitung möglich ist, oder die Wasserqualität nicht gewährleistet ist. Dann ist vorzugsweise vorgesehen, dass wie bei der folgend beschriebenen Ausführung das Trinkwasser aus einem handelsüblichen Wasserbehälter gewonnen wird.
Das im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 8 beschriebene Gerät wird in diesem Fall an einem mit Laufrollen ausgestattetem Gestell 46 angebracht. Am Unterteil des Gestells befindet sich ein Schrank, in dem sich der Trinkwasserbehälter 47 befindet.
Durch die Wasserzufuhrleitung 50 wird das Gerät an die Wasserpumpe 49 angeschlossen. Die Wasseransaugleitung 48 ragt bis an den Boden des Trinkwasserbehälters 47 und wird direkt an die Wasserpumpe 49 angeschlossen.
Sinkt der Wasserpegel 82 im Behälter 4 für Sodawasservorbereitung, schaltet der Schwimmer 3 über den Schalter für Wasserniveau das elektromagnetische Wasserventil 2 und die Wasserpumpe 49 ein, so dass der benötigte Wasserdruck am Wasseranschluss 1 erreicht werden kann.
Die Inbetriebnahme dieses Gerätes ist ebenfalls sehr einfach, da die Möglichkeit besteht, das Gerät an den gewünschten Platz zu rollen, und über eine übliche Spannungsversorgung (über die Steckdose) mit Strom zu versorgen. Die Abmessungen des Gerätes nach den Fig. 9 bis 11 sind Höhe 1465 mm, Breite 600 mm und Tiefe 600 mm und bleiben auch hier in einem sehr akzeptablen Rahmen. Die Tischhöhe zum Befüllen eines Trinkgefässes 83 beträgt hier 850 mm.
In beiden Ausführungen zeichnet sich das Gerät durch seine sehr kompakte Bauweise, ein entsprechendes formschönes Design, kleine Abmessungen und trotz seiner komplexen Steuerung und Funktionsvielfalt als extrem bedienerfreundlich aus. Die einfache Handhabung, und der besondere Magnet-Antrieb und Lagerung der bewegli-Teile halten den Verschleiss auf einem sehr geringen Mass, und erlauben dem Gerät eine lange Lebensdauer bei einem zugleich geringen Leistungsaufnahme von ca. 60W bei 230V.
Die Fig. 12 zeigt abschliessend eine geschnittene vergrösserte Ansicht des Gerätes nach Fig. 4. Die Achse 20 ist starr und wasserdicht mit der Kühlerplatte 31 verbunden. Dafür besteht in der Kühlerplatte 31 eine Öffnung 84, die durch die Achse 20 dicht abgeschlossen wird. Dafür weist das Achsenelement 12 eine flanschartige Verdickung auf, die durch den in dem Behälter 4 bestehenden Überdruck die Dichtwirkung unterstützt. Auf dieser starren, nicht drehbaren Achse 20 dreht sich innerhalb des Wasserbehälters 4 die angetriebene Welle 28. Außerhalb des Wasserbehälters, auf der Antriebsseite, dreht sich die Antriebswelle 25. Es ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel wesentlich, sicherzustellen, dass die Kühlerplatte 31 aus einem nicht magnetisierbaren Material besteht, so dass der Magnetantrieb durch diese metallische Barriere hindurchgreifen kann.
Der Behälter 4 weist eine in der Fig. 12 aus dem Kreis entnommene Vergrösserung auf, die die Spitze 121 der Achse 20 darstellt. Eine nach innen gerichteter Vorsprung 122 im Behälter 4 bietet eine zweite Spitze, gegen die sich die Vorderseite der zylindrischen Wand des vorderen Wellenabschnittes 120 der Welle 28 abstützt, wohingegen die Hinterseite der zylindrischen Wand des vorderen Wellenabschnittes 120 der Welle 28 gegenüber der besag-ten Spitze 121 angeordnet ist.
Bezugszeichenliste
1.
Wasseranschluss
2.
Elektromagnetisches Wasserventil
3.
Schwimmer mit Schalter für Wasserniveau
4.
Behälter für Sodawasservorbereitung
5.
Einlass - Wasserleitung
6.
Soda - Ablass - Wasserleitung
7.
Soda - Ablass - Wasserhahn
8.
Wasser - Differenzdruckschalter für Wasserstop
9.
Wasserstopp
10.
Kohlensäurezylinder
11.
Kohlensäurezylinder - Führung
12.
Elektromagnetisches - Kohlensäureventil
13.
Kohlensäure - Einlassleitung
14.
Kohlensäure - Druckschalter
15.
Kohlensäure - Differenzdruckschalter
16.
Kohlensäurezylinder - Leerzustand Anzeige
17.
Rückschlagventil für Kohlensäure
18.
Ringkerntransformator
19.
Elektromotor
20.
Achse
21.
Riemenantriebsrad
22.
Antriebsriemen für Lüfter
23.
Antriebsriemen für Wassermischer
24.
Riemenrad für Wassermischer
25.
Magnetisches Antriebssystem für Wassermischer
26.
Magnet
27.
Lüfter mit Riemenantriebsrad
28.
drehbare Welle / Magnetisches Wassermischersystem
29.
Paletten für Wassermischer
30.
Steuerelektronik
31.
Kühlerplatte
32.
Kälte - Isolierung
33.
Peltier - Wärmetauschelement
34.
Kühler für Peltier - Element
35.
Dichtring
36.
Kühlbereich - Temperaturregler
37.
Temperaturregler - Funktionsanzeige
38.
Kühlaggregat (ein/aus) - Schalter
39.
Kühlaggregat (ein) - Anzeige
40.
(ein/aus) - Hauptschalter
41.
(ein) - Anzeige
42.
Aufbau - Gestell
43.
Deckel
44.
Elektronische Schaltuhr
45.
Knopf
46.
Rollgestell
47.
Trinkwasserbehälter
48.
Wasseransaugleitung
49.
Wasserpumpe
50.
Wasserzufuhrleitung
81.
Rippen
82.
Wasserniveau
83.
Trinkgefäss
84.
Öffnung
120.
vorderer Wellenabschnitt
121.
Achsenspitze
122.
Vorsprung

Claims (10)

  1. Vorrichtung zur Abgabe von Getränken, insbesondere zur vollautomatischen Herstellung von gekühltem Sodawasser im Haushaltsbereich, mit einem Mischbehälter (4) zur Aufnahme von Wasser, mit einem unter Druck stehenden, Kohlendioxid abgebenden Mittel (10, 12, 14), mit einem den Druck im Mischbehälter (4) begrenzenden Steuerventil (14, 15), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil einer Bodenwand (31) des Behälters (4) aus einem gut wärmeleitenden Material besteht und dass ein thermoelektrisches Element (33) vorgesehen ist, das mit seiner im Betrieb kühlenden Seite mit dem besagten Teil der Bodenwand (31) wärmeleitend verbunden ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoelektrische Element (33) ein Peltierelement ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenwand (31) vertikal angeordnet ist und dass der auf der Bodenwand (31) aufsetzende Behälter (4) eine Gloaufweist und/oder einen Druck von über 1,5 bar aufnehmen kann.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine drehbare horizontale Welle (28) in dem Behälter (4) vorgesehen ist, auf der Mischerelemente (29) befestigt sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischerelemente (29) eine zur Innenwand des rotationssymmetrischen Körpers des Behälters (4) im wesentlichen komplementäre Form aufweisen.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischerelemente (29) Durchbrüche aufweisen und/oder dass an der Innenwand des Behälters (4) Verwirbelungsrippen (81) vorgesehen sind.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass symmetrisch um die Längsachse der Welle (28) ausserhalb des Behälters (4) magnetische Elemente vorgesehen sind, dass auf der Welle (28) permanent-magnetische Elemente angeordnet sind, um eine berührungslose magnetische Kupplung zu bilden, wobei die Welle (28) über ein von aussen von den besagten magnetischen Elementen erzeugtes, sich drehendes elektromagnetisches Feld um ihre Längsachse drehbar ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass fluchtend mit der Welle (28) ausserhalb des Behälters (4) eine angetriebene Welle vorgesehen ist, und dass auf beiden Wellen permanent-magnetische Elemente angeordnet sind, um eine berührungslose magnetische Kupplung zu bilden.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Wasserversorgung über eine den Wasserdruck regulierende Einrichtung (1, 2) verfügt.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Behälter (4) ein Wasserniveauschalter (3) vorgesehen ist.
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