EP4178400A1 - Device for metering an additive into a fluid - Google Patents
Device for metering an additive into a fluidInfo
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Definitions
- the present invention relates to a device for metering an additive to a fluid, for example for metering an additional liquid, a gas or a solid which is soluble or dispersible in the liquid.
- the device is suitable for decalcifying a device for preparing a soft drink.
- the device is designed as a valve for supplying an additive to the fluid.
- the device is particularly suitable for supplying the decalcifying agent to a water supply channel to a brewing device or a device for preparing soft drinks.
- valves for dosing an additive to a fluid involve the switching of valves and/or the removal and attachment of lines.
- Document US20140060338 A1 discloses a decalcification system for a drinks machine, which is equipped with a bypass line in which a cartridge containing water-soluble decalcification tablets is arranged.
- the connection to the bypass line is opened via a three-way valve so that water flows into the cartridge, descaling agent is released from the descaling tablets and the descaling solution is fed to the brewing device.
- the three-way valve is closed, water remains in the bypass line and descaling agent can still be dissolved in this water.
- a cartridge containing a liquid care product can be used.
- the cartridge contains a check valve in the cartridge neck, which can be opened by means of an opening element of the coupling device at the end of the dosing line.
- a special cartridge with a check valve is required for this solution, which is designed to match the opening element of the coupling device.
- a dosing pump is also required to deliver the liquid care product, which pumps the liquid care product through the dosing line into the water line of the drinks machine.
- Another variant, which requires the use of a special cartridge is shown in DE 10 2011 081 010 A1.
- the object of the invention is to provide a device for dosing an additive to a fluid that is easy to operate, not prone to incorrect manipulation and by means of which the concentration of the decalcifying agent is predetermined.
- the device is suitable for using a commercially available cartridge, the cartridge containing no conveying or dosing means for the additive.
- the object of the invention is achieved by a device according to claim 1.
- Advantageous exemplary embodiments of the device are the subject of claims 2 to 14.
- the object of the invention is achieved by a method according to claim 15.
- a device for metering an additive to a fluid contains a valve body, a fluid inlet and a fluid outlet, with a first channel system extending in the valve body between the fluid inlet and the fluid outlet and a second channel system extending in the valve body between the fluid inlet and the fluid outlet, so that fluid in the operating state can either flow through the first channel system from the fluid inlet to the fluid outlet or can flow through the second channel system from the fluid inlet to the fluid outlet.
- the valve body contains a docking element, which is designed to dock a cartridge for an additive.
- a switching device is provided, which can be switched over when the cartridge is docked in such a way that the second channel system is in fluid-conducting connection with the cartridge when the cartridge is connected to the docking element.
- the switching device is actuated in particular by the docking of the cartridge on the valve body.
- the switching device is movable between a first position, in which the fluid inlet is connected to the fluid outlet via the first channel system, and a second position, in which the fluid inlet is connected to the fluid outlet via the second channel system.
- the switching device is moved from a first position to the second position.
- the connection between the fluid inlet and the fluid outlet via the first channel system is interrupted by means of the switching device and at the same time the connection of the fluid inlet to the fluid outlet via the second channel system is opened by means of the switching device.
- the switching device contains at least one slide element, by means of which the connection between the fluid inlet and the fluid outlet can be interrupted via the first channel system, while at the same time the connection of the fluid inlet to the fluid outlet is interrupted by means of the slide element the second canal system is opened.
- the fluid inlet can be designed in particular as a water inlet.
- the fluid outlet can be designed in particular as a water outlet.
- the switching device contains an inlet channel for supplying fluid to the cartridge and an outlet channel for removing fluid laden with additive from the cartridge.
- the fluid inlet can be connected to the fluid outlet via an overflow channel if no additive is required to be added.
- the overflow channel can be formed between a cover and the switching device when the switching device is in the first position. In particular, the overflow channel is closed when the switching device is in the second position.
- the switching device contains an inlet tappet and an outlet tappet and a separating element.
- the intake ram can comprise a base body and a base element, with a shoulder forming a transition between the base body and the base element.
- the exhaust ram can include a base body and a base element, with a shoulder forming a transition between the base body and the base element.
- the base element of the intake ram can contain an axial bore, with a first spring element being arranged in the axial bore.
- the base element of the exhaust plunger can contain an axial bore, with a second spring element being arranged in the axial bore.
- An inlet seal can be arranged on the shoulder of the inlet ram.
- An outlet seal can be arranged on the shoulder of the outlet plunger.
- the switching device can be moved from a first position to a second position by docking the cartridge, with the inlet channel for supplying fluid to the cartridge and the outlet channel for removing additive-laden fluid from the cartridge being open in the second position.
- the switching device can contain a displacement body.
- the docking element contains an internal thread which is designed to engage with an external thread on the cartridge neck.
- the docking element is arranged in a recess in the valve body.
- the valve body contains a seal which is arranged between the fluid inlet or the fluid outlet and the docking element.
- the fluid can be water.
- the additive can be a decalcification agent or contain a decalcification agent.
- the additive may comprise a syrup.
- the additive can include a concentrate.
- the additive can also be an additive.
- a method for metering an additive to a fluid includes a device which includes a valve body, a fluid inlet and a fluid outlet, with a first channel system in the valve body extending between the fluid inlet and the fluid outlet and a second channel system extending between the fluid inlet and the fluid outlet , so that fluid in the operating state can either flow through the first channel system from the fluid inlet to the fluid outlet or can flow through the second channel system from the fluid inlet to the fluid outlet.
- No additive is added to the fluid stream when the fluid is passed through the first channel system, an additive is added to the fluid when the fluid is passed through the second channel system.
- the method can be used, for example, for descaling a device for preparing a soft drink.
- the method may find use for adding a syrup to a stream of soda water.
- the method can find use for dosing a concentrate into a fluid.
- the method can find use for dosing an additive to a fluid.
- the method is equally suitable for the addition of a number of additives.
- a quick drink can include, for example, coffee, tea, milk, cocoa or a soup.
- a hard drink can also be understood to mean another liquid foodstuff that is heated, for example a soup. Such a liquid food is consumed in the manner of a drink.
- a device for preparing a soft drink can in particular comprise an apparatus for preparing an extract from an extraction material by means of an extraction agent.
- the extractant can be water.
- the apparatus may include a supply line for the extractant, a device for descaling after one of the preceding exemplary embodiments, a heating device, a brewing device, and an extract collection container.
- the brewing device contains the extraction material.
- the supply line is designed to supply the extractant to the heating device.
- a connecting line is provided for the heated extractant from the heater to the brewing device.
- the brewing device contains a receiving element for extraction material, which is permeable to the extraction agent, so that an extract can be obtained through contact of the heated extraction agent with the extraction material.
- the extract collection container is designed to collect the extract.
- a flow meter for determining a volume flow measurement value of the extraction agent is arranged in the supply line.
- the supply line contains the device for descaling and, if necessary, a control valve.
- the apparatus can contain a control unit, the control unit comprising a computing unit, a comparison unit and a memory unit.
- the storage unit contains a number of dosing specifications, which contain the desired volume flows and the desired temperatures of the extractant for the preparation of the extract.
- One of the dosing specifications can be selected by means of an input device, which includes the desired volume flow and the desired temperature of the heated extraction agent.
- a dosing specification for starting up the device for decalcification can be selected by means of the input device.
- the opening time of the control valve can be determined from the desired volume flow by means of the computing unit, with the volume flow measured value being comparable with the desired volume flow by means of the comparison unit, so that the control valve can be adjusted in such a way that the desired volume flow corresponds to the measured volume flow value.
- the device described above can be used for an apparatus for preparing a wide variety of hot drinks such as coffee, tea and soups.
- the hot drink can be rained and brewed or extracted under pressure.
- Show it 1 shows a device according to a first embodiment with a cartridge in a first position
- FIG. 2 shows the device according to FIG. 1 with the cartridge in a second position
- FIG. 3 shows a section through the device according to FIG. 2,
- FIG. 5 shows a longitudinal section through the device according to FIG. 4 with a cartridge in the second position
- FIG. 6 shows a section through the device according to FIG. 4,
- FIG. 7 shows a longitudinal section through the device according to a third embodiment in the first position
- FIG 9 shows an exemplary embodiment for the use of the device according to one of the preceding exemplary embodiments for a device for preparing a hot beverage.
- FIG. 1 shows a device 10 for dosing an additive to a fluid, for example a decalcification agent to a stream of water for decalcification of a device for preparing a hot beverage, according to a first exemplary embodiment of the invention.
- the device is installed in a fluid line belonging to the device.
- a fluid inlet 2 shown schematically
- a fluid outlet 3 are provided. Both the fluid inlet 2 and the fluid outlet 3 can have adapter elements (not shown) for connection to a fluid line.
- the device 10 contains a first channel system, which extends between the fluid inlet 2 and the fluid outlet 3, and a second channel system, which extends between the fluid inlet 2 and the fluid outlet 3, so that fluid either flows through the first channel system from the fluid inlet 2 to the fluid outlet 3 or can flow from the fluid inlet 2 to the fluid outlet 3 through the second channel system.
- the valve body 1 includes a docking element 20 which is designed for docking a cartridge 11 containing an additive.
- a switching device 4, 5, 28 is provided, which at Docking of the cartridge 11 can be switched over in such a way that the second channel system is in fluid communication with the cartridge 11 when the cartridge 11 is connected to the docking element 20 .
- the switching device 4, 5, 28 contains an inlet channel 21 for supplying fluid to the cartridge and an outlet channel 22 for removing fluid loaded with additive from the cartridge 11.
- the fluid inlet 2 is connected to the fluid outlet 3 via an overflow channel 14, 15 when no addition of the additive is necessary.
- the overflow channel is formed between a cover 12 and the switching device 4, 5, 28 when the switching device is in the first position.
- the switching device comprises an inlet plunger 4 and an outlet plunger 5 and a separating element 28.
- the inlet plunger 4 comprises a base body 41 and a base element 42.
- a shoulder 43 forms a transition between the base body 41 and the base element 42.
- An inlet seal 6 is arranged on shoulder 43 .
- the base element 42 contains an axial bore 44. In the axial bore 44, a first spring element 8 is arranged.
- the exhaust ram 5 comprises a base body 51 and a base element 52.
- a shoulder 53 forms a transition between the base body 51 and the base element 52.
- An outlet seal 7 is arranged on shoulder 53 .
- the base element 52 contains an axial bore 54. In the axial bore 54, a second spring element 9 is arranged.
- the first channel system is formed by a first overflow channel 14 , a connecting channel 16 and a second overflow channel 15 .
- the connecting channel 16 connects the first overflow channel 14 to the second overflow channel 15 .
- the inlet tappet 4 is slidably mounted in a bore in the valve body 1 of the device 10 .
- the inlet plunger 4 thus includes the inlet seal 6 and the first spring element 8.
- the inlet seal 6 is used to close an inlet opening for a decalcifying agent. The inlet opening is closed when no additive is to be added to the fluid flowing through the first channel system.
- the first spring element 8 is at least partially accommodated in the axial bore 44 of the inlet tappet 4, which is designed as a blind hole in this exemplary embodiment.
- the first spring element 8 is supported on the bottom of the blind hole and on the cover 12 of the valve body 1 away.
- the cover 12 is required to enable the installation of the inlet plunger 4 and the outlet plunger 5 in the corresponding bore in the valve body 1.
- the axial bores 44, 54 for the inlet plunger 4 and the outlet plunger 5 are arranged next to one another and have central axes running parallel to one another.
- the outlet plunger 5 contains the outlet seal 7 and the second spring element 9.
- the outlet seal 7 serves to close an outlet opening 25 for an additive.
- the outlet opening 25 is closed when no additive is to be added to the fluid stream flowing through the first channel system.
- the second spring element 9 is at least partially accommodated in the axial bore 54 of the outlet plunger 5, which is designed as a blind hole according to this exemplary embodiment.
- the second spring element 9 is supported on the bottom of the blind hole and on the cover 12 of the valve body 1 .
- the valve body 1 also includes a recess 23 adapted to receive a cartridge 11 therein.
- the cartridge 11 is a container that can contain an additive that can be added to the fluid on demand.
- the cartridge 11 contains a cartridge neck 31, which is equipped with an external thread 19 according to this embodiment.
- the second channel system is formed by an inlet channel 21 , the interior of the cartridge 11 and an outlet channel 22 .
- the inlet channel 21 connects to the fluid inlet 2 .
- the outlet channel 22 leads to the fluid outlet 3 .
- the second channel system is only open to the fluid flow when the cartridge 11 is accommodated in the valve body 1 .
- the valve body 1 has a recess 23 on its side opposite the cover 12 , which is designed to accommodate at least the cartridge 31 of the cartridge 11 .
- the recess 23 has a docking element 20 with an internal thread which receives the external thread 19 of the cartridge 31 when the cartridge 11 is connected to the valve body 1 .
- the switching device 4.5 is brought by the docking of the cartridge 11 from a first position to a second position, in the second position of the inlet channel 21 q for supplying fluid to the cartridge 11, the outlet channel 22 is open for removing fluid loaded with additive from the cartridge 11.
- the end 32 of the cartridge neck 31 rests on a base body 41 of the inlet plunger 4 and on a base body 51 of the outlet plunger 5, while the cartridge neck 31 is screwed into the internal thread of the docking element 20 of the valve body 1 located in the recess 23.
- FIG. 2 shows the device 10 with the cartridge 11 in a second position, for example in the decalcifying position.
- the first channel system is closed for the flow of fluid
- the second channel system is open.
- the base bodies 41, 51 are displaced in the direction of the cover 12.
- the first and second spring elements 8, 9 are compressed.
- the inlet seal 6 and the outlet seal 7 are lifted from their seat 26, 27 in the valve body 1, so that the inlet channel 21 and the outlet channel 22 are opened. Fluid can now flow into the cartridge 11 through the inlet channel 21 .
- the fluid absorbs the additive located inside the cartridge 11 and leaves the cartridge 11 through the outlet channel 22 , which leads to the fluid outlet 3 , as a fluid stream loaded with additive.
- the first channel system is closed by the displacement of the intake ram 4 and the exhaust ram 5 .
- the end area of the inlet plunger 4 is pushed into a corresponding first sealing cavity 17 in the cover 12, as a result of which the connecting channel 16 is closed.
- the fluid can now not get into the connecting channel 16.
- the end area of the outlet plunger 5 is also pushed into a corresponding second closure cavity 18 in the cover 12, as a result of which the connection from the connecting channel 16 to the second overflow channel 15 is interrupted.
- the fluid loaded with additive leaves the device 10 via the fluid outlet 3.
- the base body 41 is accommodated in an inlet opening 24 of the valve body 1 .
- the inlet opening 24 is part of the inlet channel 21.
- the inner diameter of the inlet opening 24 is larger than the outer diameter of the base body 41, so that fluid can flow between the base body and the inner wall of the valve body 1 formed by the inlet opening 24.
- the base body 51 is accommodated in an outlet opening 25 of the valve body 1 .
- the outlet opening 25 is part of the outlet channel 22.
- the inner diameter of the outlet opening 25 is larger than the outer diameter of the base body 51, so that fluid can flow between the base body and the inner wall of the valve body 1 formed by the outlet opening 25.
- the cartridge neck 31 of the cartridge 11 has a smaller outer diameter than the inner diameter of the recess 23. Fluid can therefore flow both outside the cartridge neck 31 and inside the cartridge neck 31. In order to prevent leakage, a seal 29 is therefore arranged in the recess 23, which prevents fluid from reaching the docking element 20 and from there being able to reach the environment.
- FIG. 3 shows a section through the device 10 according to FIG. 2 at the sectional plane marked with a dashed line and two arrows, which in FIG. 2 runs at right angles to the plane of the drawing.
- the viewing direction is in the direction of the cartridge 11 .
- the section shows the valve body 1, the inlet port 21, the outlet port 22, the base body 41 of the inlet tappet 4, the base body 51 of the outlet tappet 5, the inlet opening 24 and the outlet opening 25.
- the two base bodies 41, 51 are not concentric the corresponding inlet opening 24 and the outlet opening 25 so that the main volume flow of the fluid is conducted into the cartridge 11 and only a small proportion of the fluid can enter the space between the cartridge neck 31 and the recess 23 .
- Figure 3 also shows the shoulder 26 which forms the seat for the inlet seal 6 (see Figure 1) and the shoulder 27 which forms the seat for the outlet seal 7 when the device is in the position shown in Figure 1. Since the outer diameter of the base bodies 41, 51 is significantly smaller than the inner diameter of the bores intended for receiving the inlet plunger 4 and the outlet plunger 5, the fluid can flow around the base bodies 41, 51 and from the fluid inlet 2 into the cartridge 11 and thereafter flow from the cartridge 11 to the fluid outlet 3.
- a displacement body 13 is also shown in FIG. 1 and FIG.
- the displacement body 13 can be part of the valve body 1 or can be connected to the valve body 1 via the partition wall 28 extending between the inlet plunger 4 and the outlet plunger 5 .
- the connection between the Displacement body 13 and the partition 28 can be used as a screw connection,
- connection options are known per se to a person skilled in the art and are therefore not described further at this point.
- the displacement body 13 serves to introduce the fluid into the additive.
- the displacement body 13 can be used to ensure that the fluid flow coming from the inlet channel 21 is guided through the additive and absorbs it on its way through the cartridge 11 . Without the displacement body 13, a partial fluid flow can be formed, which would form a bypass to the additive and therefore no or too little additive would be taken up by the fluid flow on the flow path through the cartridge 11.
- the displacement body 13 also has the advantage that no additive or fluid can get into the environment during assembly or disassembly of the cartridge 11 .
- the displacement body When the cartridge is docked to the switching device 4, 5, the displacement body is located in the interior of the cartridge 31.
- the cartridge is usually not completely filled. This means that the filling with additive is a maximum of 80% of the content of the cartridge 11. If the cartridge 11 cannot be installed in a vertical position but in an inclined position, the displacement body 13 ensures that no additive can leak out.
- the displacement body 13 finds another advantageous use.
- the cartridge 11 is completely filled with fluid during disassembly. If the cartridge 11 is removed, the fluid could spill, particularly if the cartridge 11 is not in a vertical position. However, part of the fluid is displaced by the displacement body 13 . If the cartridge 11 is dismantled, fluid that was in the inlet channel 21 or outlet channel 22 or in the cartridge neck 31 can flow into the space released by the displacement body 13, so that the cartridge 11 is no longer completely filled with fluid and can therefore be removed , without fluid escaping and getting into the environment.
- FIG. 4 shows a device 50 according to a second exemplary embodiment in a plan view, the same reference symbols as in the previous exemplary embodiment being used for elements of this exemplary embodiment which are the same or have the same effect.
- Fig. 4 is the valve body 1 and a cover 12 inserted into the valve body 1 are shown.
- the second exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment, inter alia, in that the cover 12 is not placed on the valve body 1 but is inserted into the valve body 1 .
- the cover 12 is held in position by a locking ring 40.
- FIG. 5 shows a longitudinal section through the device 50 according to FIG. 4 with a cartridge 11 in the second position, ie the docking position, according to which the fluid flows through the cartridge 11 in order to receive the additive located therein.
- the device 50 can also be used, for example, to decalcify a device for preparing a soft drink.
- the device 50 is attached, for example, in a fluid line belonging to the device. However, the device 50 can be installed in any fluid line.
- the device 50 contains a fluid inlet 2, shown schematically, and a fluid outlet 3. Both the fluid inlet 2 and the fluid outlet 3 can have adapter elements (not shown) for connection to a fluid line.
- the device 50 contains a first channel system, which extends between the fluid inlet 2 and the fluid outlet 3, and a second channel system, which extends between the fluid inlet 2 and the fluid outlet 3, so that fluid either flows through the first channel system from the fluid inlet 2 to the fluid outlet 3 or can flow from the fluid inlet 2 to the fluid outlet 3 through the second channel system.
- the valve body 1 includes a docking element 20 which is designed for docking a cartridge 11 for an additive.
- a switching device 4 , 5 , 28 is provided, which can be switched over when the cartridge 11 is docked in such a way that the second channel system is in fluid-conducting connection with the cartridge 11 when the cartridge 11 is connected to the docking element 20 .
- the switching device contains an inlet channel 21 for supplying fluid to the cartridge and an outlet channel 22 for removing fluid laden with additive from the cartridge 11.
- the fluid inlet 2 is connected to the fluid outlet 3 via an overflow channel 14, 15 when no additive is required to be added.
- the overflow channel is formed between a cover 12 and the switching device 4, 5, 28 when the switching device is in the first position.
- the switching device according to FIG. 5 comprises an inlet plunger 4 and an outlet plunger 5 and a separating element 28.
- the inlet plunger 4 comprises a base body 41 and a base element 42.
- a shoulder 43 forms a transition between the base body 41 and the base element 42.
- an inlet seal 6 is arranged.
- the base element 42 contains an axial bore 44. In the axial bore 44, a first spring element 8 is arranged.
- the exhaust ram 5 comprises a base body 51 and a base element 52.
- a shoulder 53 forms a transition between the base body 51 and the base element 52.
- An outlet seal 7 is arranged on shoulder 53 .
- the base element 52 contains an axial bore 54. In the axial bore 54, a second spring element 9 is arranged.
- the first channel system is formed by a first overflow channel 14 , a connecting channel 16 and a second overflow channel 15 .
- the connecting channel 16 connects the first overflow channel 14 to the second overflow channel 15 when the switching element is in the first position, which is not shown.
- the inlet tappet 4 is arranged in the first transfer channel 14
- the outlet tappet 5 is arranged in the second transfer channel 15 .
- the inlet tappet 4 is slidably mounted in a recess 23 in the valve body 1 of the device 50 .
- the inlet plunger 4 thus includes the inlet seal 6 and the first spring element 8.
- the inlet seal 6 serves to close an inlet opening 24 for an additive.
- the inlet opening 24 is closed when no additive is to be added to the fluid flowing through the first channel system, which is not shown in FIG. 5 .
- the first spring element 8 is at least partially accommodated in the axial bore 44 of the inlet tappet 4, which is designed as a blind hole in this exemplary embodiment.
- the first spring element 8 is supported on the bottom of the blind hole and on the cover 12 of the valve body 1 .
- the cover 12 is required to enable the installation of the inlet plunger 4 and the outlet plunger 5 in the corresponding bore in the valve body 1.
- the axial bores 44, 54 for the inlet plunger 4 and the outlet plunger 5 are arranged next to one another and have central axes running parallel to one another.
- the outlet plunger 5 contains the outlet seal 7 and the second spring element 9.
- the outlet seal 7 serves to close an outlet opening 25 for an additive.
- the outlet opening 25 is closed when no additive is to be added to the fluid flow flowing through the first channel system, which is not shown in FIG. 5 .
- the second spring element 9 is at least partially accommodated in the axial bore 54 of the outlet plunger 5, which is designed as a blind hole according to this exemplary embodiment.
- the second spring element 9 is supported on the bottom of the blind hole and on the cover 12 of valve body 1 .
- the valve body 1 also includes a recess 23 adapted to receive a cartridge 11 therein.
- the cartridge 11 is a container that can contain an additive that can be added to the fluid on demand.
- the cartridge 11 contains a cartridge neck 31 which, according to this exemplary embodiment, is equipped with an external thread 19 .
- the second channel system is formed by an inlet channel 21 , the interior of the cartridge 11 and an outlet channel 22 .
- the inlet channel 21 connects to the fluid inlet 2 .
- the outlet channel 22 leads to the fluid outlet 3.
- the second channel system is only open to the flow of fluid when the cartridge 11 is accommodated in the valve body 1, as shown in FIG.
- the valve body 1 has a recess 23 on its side opposite the cover 12 , which is designed to accommodate at least the cartridge 31 of the cartridge 11 .
- this recess 23 also contains the inlet plunger 4 and the outlet plunger 5.
- the recess 23 has a docking element with an internal thread 20 which receives the external thread 19 of the cartridge neck 31 when the cartridge 11 is connected to the valve body 1, as shown in FIG.
- the switching device 4, 5 is brought from a first position to a second position by the docking of the cartridge 11, wherein in the second position the inlet channel 21 for supplying fluid to the cartridge 11 and the outlet channel 22 for removing fluid laden with additive from the Cartridge 11 is open.
- the end 32 of the cartridge neck 31 rests on a base body 41 of the inlet plunger 4 and on a base body 51 of the outlet plunger 5 before the cartridge neck 31 is screwed into the internal thread 20 of the valve body 1 located in the recess 23.
- FIG. 5 thus shows the device 50 with the cartridge 11 in a second position, for example in the decalcification position.
- the second position is the first channel system closed for the flow of fluid, the second channel system is open.
- the base bodies 41, 51 are displaced in the direction of the cover 12.
- the first and second spring elements 8, 9 are compressed.
- the inlet seal 6 and the outlet seal 7 are lifted from their seat 26, 27 in the valve body 1, so that the inlet channel 21 and the outlet channel 22 are opened. Fluid can now flow into the cartridge 11 through the inlet channel 21 .
- the fluid absorbs the additive located inside the cartridge 11 and leaves the cartridge 11 through the outlet channel 22 , which leads to the fluid outlet 3 , as a fluid stream loaded with additive.
- Flierzu the crescent-shaped bulges 45, 55 are provided, which are shown in section in Fig. 6.
- the first channel system is closed by the displacement of the intake ram 4 and the exhaust ram 5 .
- the fluid cannot enter the first overflow channel 14 since this is closed by the inlet plunger 4 .
- the outlet plunger 5 also closes the connection to the second overflow channel 15.
- the fluid loaded with additive leaves the device 50 via the fluid outlet 3.
- the base body 41 is accommodated in an inlet opening 24 of the valve body 1 .
- the inlet opening 24 is part of the inlet channel 21.
- the inner diameter of the inlet opening 24 is larger than the outer diameter of the base body 41, so that fluid can flow between the base body and the inner wall of the valve body 1 formed by the inlet opening 24.
- the base body 51 is accommodated in an outlet opening 25 of the valve body 1 .
- the outlet opening 25 is part of the outlet channel 22.
- the inside diameter of the outlet opening 25 is larger than the outside diameter of the base body 51, so that fluid can flow between the base body and the inner wall of the valve body 1 formed by the outlet opening 25.
- the cartridge neck 31 of the cartridge 11 has a smaller outside diameter than the inside diameter of the recess 23 at least in the area that is not occupied by the docking element 20 . Therefore, fluid can flow both outside the cartridge neck 31 and inside the cartridge neck 31 .
- a seal 29 is therefore arranged in the recess 23, which prevents fluid from reaching the docking element 20 and from there being able to reach the environment.
- Figure 5 also shows the shoulder 26 which forms the seat for the inlet seal 6 (see Figure 1) and the shoulder 27 which forms the seat for the outlet seal 7 when the device is in the position shown in Figure 1. Since the outer diameter of the base bodies 41, 51 is also according to Fig.
- the fluid can flow around the base bodies 41, 51 and from the fluid inlet 2 in flow through the cartridge 11 and thereafter flow from the cartridge 11 to the fluid outlet 3 .
- the displacement body 13 which is located in the interior of the cartridge housing 31 when the cartridge is inserted into the recess 23 of the valve body 1 .
- the displacement body 13 is connected to the partition wall 28 extending between the inlet plunger 4 and the outlet plunger 5 .
- the connection between the displacement body 13 and the partition wall 28 can be designed as a screw connection, plug connection or snap connection.
- the connection options are known per se to a person skilled in the art and are therefore not described further at this point.
- the displacement body 13 serves to introduce the fluid into the additive.
- the displacement body 13 can be used to ensure that the fluid flow coming from the inlet channel 21 is directed onto or through the additive and picks it up on its way through the cartridge 11 . Without the displacement body 13, a partial fluid flow can be formed, which would form a bypass to the additive and therefore no or too little additive would be taken up by the fluid flow on the flow path through the cartridge 11.
- the displacement body 13 also has the advantage that no additive or fluid can get into the environment during assembly or disassembly of the cartridge 11 .
- the displacement body When the cartridge is docked to the switching device 4, 5, the displacement body is located in the interior of the cartridge neck 31.
- the cartridge is usually not completely filled. This means that the filling with additive is a maximum of 80% of the content of the cartridge 11. If the cartridge 11 cannot be installed in a vertical position but in an inclined position, the displacement body 13 ensures that no additive can leak out.
- the displacement body 13 finds another advantageous use.
- the cartridge 11 is at the Dismantling completely filled with fluid. If the cartridge 11 is removed, the fluid could spill, particularly if the cartridge 11 is not in a vertical position. However, part of the fluid is displaced by the displacement body 13 . If the cartridge 11 is dismantled, fluid that was in the inlet channel 21 or outlet channel 22 or in the cartridge neck 31 can flow into the space released by the displacement body 13, so that the cartridge 11 is no longer completely filled with fluid and can therefore be removed , without fluid escaping and getting into the environment.
- FIG. 6 shows a section through the device 50 according to FIG. 5 at the sectional plane marked with a dashed line and two arrows, which in FIG. 5 runs at right angles to the plane of the drawing.
- the viewing direction is chosen in the direction of the cover 12 .
- the section shows the valve body 1, the inlet channel 21, the outlet channel 22, the base body 41 of the inlet tappet 4, the base body 51 of the outlet tappet 5.
- the two base bodies 41, 51 are concentric in the corresponding recess 23 for the inlet tappet 4 and the outlet ram 5 is arranged, therefore a bulge 45 is provided, which forms the connection between the fluid inlet 3 and the inlet opening 24 lying in front of the plane of the drawing.
- a corresponding bulge 55 is provided, which forms the connection between the outlet opening 5 (not visible here) and the fluid outlet 3 .
- FIG. 7 shows a longitudinal section through a device 100 according to a third exemplary embodiment in the first position.
- the device 100 can be used to decalcify a device for preparing a soft drink.
- the device 100 can be mounted in a fluid line associated with the device.
- the device 100 can also be arranged in any fluid line which contains a fluid to which an additive must be added.
- a fluid inlet 102 shown schematically
- a fluid outlet 103 are provided. Both the fluid inlet 102 and the fluid outlet 103 can have adapter elements (not shown) for connection to a fluid line.
- the device 100 includes a first channel system, which extends between the fluid inlet 102 and the fluid outlet 103, and a second channel system, which extends between the fluid inlet 102 and the fluid outlet 103, so that fluid either flows through the first channel system from the fluid inlet 102 to the fluid outlet 103 or can flow through the second channel system from the fluid inlet 102 to the fluid outlet 103 .
- the valve body 101 contains a docking element 120, which is designed for docking a cartridge 11 for an additive.
- a switching device 104 is provided, which can be switched over when the cartridge 11 is docked in such a way that the second channel system is in fluid-conducting connection with the cartridge 11 when the cartridge 11 is connected to the docking element 120 .
- the switching device 104 contains an inlet channel 121 for supplying fluid to the cartridge and an outlet channel 122 for removing fluid laden with additive from the cartridge 11.
- the fluid inlet 102 is connected to the fluid outlet 103 via an overflow channel 114 when no addition of additive is required.
- the overflow channel 114 is formed between a cover 112 and the switching device 104 when the switching device 104 is in the first position.
- the switching device 104 comprises a base element 142 and a displacement body 113.
- a shoulder 143 forms a transition between the base element 142 and the displacement body 113.
- a spring element 108 is arranged between the base element 142 and the cover 112 .
- the first channel system is formed by an overflow channel 114 .
- the base element 142 In the first position, the base element 142 is located below the fluid inlet 102 and the fluid outlet 103, so that an unimpeded flow through the valve body 101 through the overflow channel 114 is made possible.
- the inlet opening 121 is closed when no additive is to be added to the fluid stream flowing through the first channel system.
- the spring element 108 is supported on the base element 142 and on the cover 112 of the valve body 101 .
- the cover 112 is required in order to enable the switching device 104 to be installed in the corresponding recess 123 in the valve body 101 .
- the recess 123 of the valve body 101 also serves to accommodate a cartridge 11, which can be designed as in the previous exemplary embodiments and is therefore provided with the same reference numbers.
- the cartridge 11 is a container that can contain an additive that can be added to the fluid stream on demand.
- the cartridge 11 contains a cartridge neck 31, which is equipped with an external thread 19 according to this embodiment.
- the second channel system is formed by an inlet channel 121, the interior of the cartridge 11 and an outlet channel 122.
- the inlet channel 121 connects to the fluid inlet 102 when the switching device 104 is in the second position.
- the outlet channel 122 leads to the fluid outlet 103.
- the second channel system is only open to the fluid flow when the cartridge 11 is accommodated in the valve body 101 in the docking element 120.
- the valve body 101 has a recess 123 which is designed to accommodate at least the cartridge neck 31 of the cartridge 11 .
- the recess 123 contains the docking element 120.
- the switching device 104 is shifted from a first position to a second position by the docking of the cartridge 11, with the inlet channel 121 for supplying fluid to the cartridge 11 and the outlet channel 122 for removing fluid laden with additive from the cartridge 11 being opened in the second position is.
- the end 32 of the cartridge 31 is resting on the base element 142 of the switching device 104 when the cartridge 11 is screwed into the internal thread of the docking element 120 of the valve body 101 located in the recess 123 .
- FIG. 8 shows the device 100 with the cartridge 11 in a second position, for example in the decalcification position.
- the first channel system is closed for the flow of fluid
- the second channel system is open.
- the switching device 104 is displaced in the direction of the cover 112.
- the spring element 108 arranged in between is compressed.
- the inlet channel 121 and the outlet channel 122 are opened when the inlet opening overlays the corresponding outlet opening of the fluid inlet 102 and the outlet opening of the outlet channel 122 overlays the inlet opening of the fluid outlet 103 . Fluid can now flow into the cartridge 11 through the inlet channel 121 .
- the fluid absorbs the additive located inside the cartridge 11 and leaves the cartridge 11 through the outlet channel 122 , which leads to the fluid outlet 103 , as a fluid stream loaded with additive.
- the first channel system is closed by the displacement of the switching device 104.
- the fluid can no longer enter the overflow channel 114 since the inlet is blocked by the outer wall of the switching device 104 .
- the fluid loaded with additive leaves the device 100 via the fluid outlet 103.
- the switching device 104 is held in the recess 123 of the valve body 101 by means of an anti-twist device (not shown) to ensure that the fluid inlet 102 is aligned with the inlet channel 121 in the second position and the fluid outlet 103 is aligned with the outlet channel 122 .
- the cartridge neck 31 of the cartridge 11 has a smaller outer diameter than the inner diameter of the recess 23.
- fluid cannot flow outside the cartridge neck 31 since the end of the cartridge neck rests on the shoulder 143 of the base element 142 of the switching device 104.
- a non-illustrated sealing element can be arranged on shoulder 143, which sealing element can contain an elastic material.
- the valve body 101 contains a seal 129 which is arranged between the fluid inlet 102 or the fluid outlet 103 and the docking element 120 . Any leakage between the switching device 104 and the valve body 121 can be prevented with this seal 129 .
- the cover 112 also contains a seal 106 which prevents leakage between the cover 112 and the valve body 101 from occurring.
- the cover 112 is secured by means of a securing means, for example a retaining ring 140, so that it remains in its position even if the increased pressure caused by the compression of the spring element 108 acts on the cover 112 in the second position.
- the switching device 104 is also secured by a securing means 115 when the device is in the first position.
- the securing means 115 can comprise a securing ring, for example.
- a displacement body 113 is also shown in FIG. 7 and FIG. According to this exemplary embodiment, the displacement body 113 is part of the switching device 104. According to this exemplary embodiment, the displacement body 113 and the base element 142 are manufactured from a single piece. the The connection between the displacement body 113 and the base element 142 can also be designed as a screw connection, plug connection or snap connection. The connection options are known per se to a person skilled in the art and are therefore not described further at this point.
- the displacement body 113 serves to introduce the fluid into the additive.
- the displacement body 113 can be used to ensure that the fluid flow coming from the inlet channel 21 is directed onto or through the additive and picks it up on its way through the cartridge 11 . Without the displacement body 113, a partial fluid flow can be formed, which would form a bypass to the additive and therefore no or too little additive would be taken up by the fluid flow on the flow path through the cartridge 11.
- the displacement body 113 also has the advantage that no additive or fluid can get into the environment during assembly or disassembly of the cartridge 11 .
- the displacement body 113 When the cartridge is docked to the switching device 104, the displacement body 113 is located in the interior of the cartridge 31.
- the cartridge 11 is usually not completely filled. This means that the filling with additive is a maximum of 80% of the content of the cartridge. If the cartridge 11 cannot be installed in a vertical position, but in an inclined position, the displacement body 113 ensures that no additive can escape. If the cartridge 11 is dismantled because the additive has been used up, the
- Displacement body 113 another advantageous use.
- the cartridge 11 is completely filled with fluid during disassembly. If the cartridge 11 is removed, the fluid could spill, particularly if the cartridge 11 is not in a vertical position. However, part of the fluid is displaced by the displacement body 113 . If the cartridge 11 is dismantled, fluid that was in the inlet channel 121 or in the outlet channel 122 or in the cartridge neck 31 can flow into the space released by the displacement body 113, so that the cartridge 11 is no longer completely filled with fluid and can therefore be removed can without fluid escaping and getting into the environment.
- FIG. 9 shows an exemplary embodiment for the use of the device according to one of the preceding exemplary embodiments for a device for preparing a soft drink.
- the device can be part of a system 60 for providing an extract 80 from a Extraction material 68 by means of an extraction agent 63, comprising a supply line 64 for the extraction agent 63, a heating device 66, a brewing device 61, and an extract collection container 78.
- the extractant 63 can be water.
- the supply line 64 is connected to a water connection.
- the water connection can be designed as a reservoir, tank or water pipe. If necessary, the water connection can contain a water treatment system, for example a decalcification system.
- the pressure of the extraction agent 63 is in the range between one and two bar, the pressure can essentially correspond to the pressure that is provided in the water line.
- a device 10, 50, 100 according to one of the preceding exemplary embodiments can be arranged at any desired point on the supply line 64.
- the supply line 64 is designed to supply the extractant 63 to the heating device 66 .
- the heating device 66 contains heating elements 81 for heating the extractant 63.
- a temperature measuring device 82 can be provided for determining the temperature prevailing in the heating device 66.
- the temperature measuring device 82 can comprise a temperature sensor or temperature probe.
- a connecting line 67 is provided for the heated extraction agent 63 from the heating device 66 to the brewing device 61 .
- a temperature measuring device 83 can be arranged in the connecting line 67, preferably directly where it is connected to the heating device 66.
- the brewing device 61 includes a pressure vessel 62.
- the extraction material 68 is arranged in the interior of this pressure vessel 62 and is therefore shown schematically.
- a means of increasing pressure for the extraction agent 63 for example a pump 65, is provided in the supply line 64.
- the supply line 64, the heating device 66, the connecting line 67 and the brewing device 61 form a closed system so that, apart from line losses, no pressure losses occur in the system and the pressure of the heated extraction means 63 essentially corresponds to the pressure applied by means of the pressure increasing means.
- the extraction material 68 can be arranged in or on a receiving element 69, which can be designed as a filter holder, capsule, bag or pad for use in preparing a hot beverage can.
- the pressure is usually in a pressure range from 5 to 20 bar.
- a pressure sensor 71 is provided in the supply line 64 between the pump 65 and the heating device 66 .
- the pressure generated by the pump 65 can be measured by means of the pressure sensor 71 .
- the measured pressure value determined by the pressure sensor 71 is transmitted to a control unit 70 .
- the pump 65 can contain a speed sensor or a flow meter, by means of which the volume flow flowing through the pump 65 or the throughput can be determined.
- the corresponding measured value for the speed, the volume flow or the throughput can also be transmitted to the control unit 70 .
- a flow meter 72 is therefore located directly on the pump 65 and not upstream of the pump 65, as is shown as a possible variant in FIG. Of course, the flow meter 72 can also be located upstream of the pump 65 .
- the extractant 63 can be metered by means of a control valve 73 .
- the control valve 73 can be controlled by the control unit 70 in such a way that the control valve 73 is closed when the measured value of the volume flow corresponds to the proportion of the heated extraction agent 63 required in a specific phase of the extraction process, which is to be fed to the brewing device 61.
- a dosing specification for dosing the extractant 63 can include a single phase or a plurality of phases.
- the control valve 73 can be designed in particular as a proportional valve.
- the use of a means of pressurizing the extractant 63 in the supply line 64 enables the creation of a flow profile or a plurality of flow profiles which are overlaid by minimum pressure profiles or maximum pressure profiles.
- the pressures or volume flows can be changed during the duration of an extraction process, that is to say the extraction process can comprise a number of phases, with each of the phases being able to be characterized by a different pressure or volume flow.
- a multi-way valve 74 can optionally be arranged in the connecting line 67 .
- the multi-way valve 74 is located between the heating device 66 and the brewing device 61.
- the multi-way valve 74 has three different combinations of fluid connections; it is designed as a three-way valve.
- the multi-way valve 74 has three different positions and three fluid lines.
- One of these fluid lines is the connecting line 67, through which the multi-way valve 74 heated extractant 63 can be supplied.
- Another, second fluid line is the connecting line 75, through which the heated extraction agent 63 can be supplied to the brewing device 61.
- a third fluid line can be provided, which is designed as a waste water line 76 in order to supply the heated extractant 63 to a waste water tank or waste water channel.
- the connecting line 67 is connected to the connecting line 75 for carrying out an extraction process.
- the connection to the waste water line 76 is interrupted in the first position, so that no heated extractant 63 is supplied to the waste water line 76 .
- the connecting line 67 is connected to the waste water line 76.
- the connection to the connecting line 75 is interrupted in the second position, so that no heated extractant 63 is supplied to the connecting line 75 .
- the connecting line 67 and the supply line 64 can be flushed. This can be advantageous in order to preheat the connecting line 67 and the multi-way valve 74 with heated extraction agent 63 in order to set the temperature precisely for a subsequent extraction. Therefore, optimal temperature conditions for the extraction can be achieved.
- any desired temperature curves can be set exactly, in particular by means of the control unit 70.
- the control unit 70 comprises a computing unit 85, a comparison unit 86 and a memory unit 87.
- the memory unit 87 contains a plurality of dosing specifications which specify the desired volume flows and the desired temperatures of the extractant 63 for the preparation of the extract 80 included.
- one of the dosing regulations can be selected, which has the desired volume flow and the desired temperature of the heated
- Extraction agent 63 includes.
- the opening time of the control valve 73 can be determined from the desired volume flow by means of the computing unit 85 .
- the measured volume flow value can be compared with the desired volume flow by means of the comparison unit 86, so that the control valve 73 can be adjusted in such a way that the desired volume flow corresponds to the measured volume flow value.
- connection between the connecting line 75 and the waste water line 76 can be established.
- the connection to the connecting line 67 is interrupted in the third position. Especially at the end of an extraction, the pressure in the pressure vessel, which is still higher than that of the environment, can
- the drain line 76 can also be used to drain water containing a descaling agent before it enters the brewing device 61 so that no descaling agent can enter the brewing device.
- the multi-way valve 74 can have two or three of the positions described, which means that a two-way valve can also be provided instead of the three-way valve shown.
- the brewing device 61 contains the extraction material 68.
- the brewing device 61 contains a receiving element 69 for the extraction material 68, which is for the heated extraction agent
- the extract 80 is permeable, so that the extract 80 can be obtained through contact of the heated extraction agent 63 with the extraction material 68 .
- the extract 80 leaves the brewing device via the outlet 77 in order to at least partially fill up an extract collection container 78 .
- the extract collection container 78 is designed to collect the extract 80 .
- the extract collection container 78 can in particular comprise a cup for holding a hot drink.
- the pressure prevailing in the connecting line 75 can be measured using a pressure gauge 84 .
- the measured pressure value can be transmitted to the control unit 70 .
- the measured pressure value determined with the pressure measuring device 84 can be used by means of the arithmetic unit 85 located in the control unit 70 and the comparison unit 86 for overlaying the pressure profile which characterizes the extraction process.
- the extraction process can thus be controlled as desired by means of the control unit 70 because different flow rates, pressures, temperatures and pauses between individual phases of brewing or extraction can be set.
- the connecting line 67, the multi-way valve 74, the connecting line 75, the brewing device 61, the valve 88 and the outlet 77 can be preheated by means of heated extractant when there is still no extraction material 68 in the brewing device.
- the temperature of the heated extraction agent can be precisely adjusted, so that improved temperature stability can be achieved during the extraction process.
- the extraction material 68 can be extracted with a pressure that is essentially the same for the entire extraction material 68, so that a more uniform extraction with improved mass transfer from the extraction material 68 into the heated extraction agent 63 can take place, so that the concentration of the soluble components of the Extraction material in the extract is increased to 80.
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Abstract
The invention relates to a device (100) for metering an additive into a fluid, containing a valve body (101), a fluid inlet (102), and a fluid outlet (103). A first channel system extends between the fluid inlet (102) and the fluid outlet (103) in the valve body (101), and a second channel system extends between the fluid inlet (102) and the fluid outlet (103) in the valve body (101) such that in the operating state fluid can flow from the fluid inlet (102) to the fluid outlet (103) either through the first channel system or through the second channel system. The valve body (101) contains a docking element (120) which is designed for docking a cartridge (11) for an additive. A switchover device (104) is provided which can be switched if the cartridge (11) is docked such that the second channel system is fluidically connected to the cartridge (11) when the cartridge (11) is connected to the docking element (120).
Description
Vorrichtung zur Dosierung eines Zusatzstoffs zu einem Fluid Device for dosing an additive to a fluid
Hinterqrund background
Die vorliegende Erfindung betrifft bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Dosierung eines Zusatzstoffs zu einem Fluid, beispielsweise zur Dosierung einer Zusatzflüssigkeit, eines Gases oder eines Feststoffs, der in der Flüssigkeit löslich oder dispergierbar ist. Insbesondere ist die Vorrichtung zur Entkalkung eines Geräts zur Zubereitung eines Fleissgetränks geeignet. Insbesondere ist die Vorrichtung als ein Ventil zur Zuführung eines Zusatzstoffs zum Fluid ausgebildet. Die Vorrichtung ist insbesondere zur Zuführung des Entkalkungsmittels zu einem Wasserzufuhrkanal zu einem Brühgerät oder einer Vorrichtung zur Zubereitung von Fleissgetränken geeignet. The present invention relates to a device for metering an additive to a fluid, for example for metering an additional liquid, a gas or a solid which is soluble or dispersible in the liquid. In particular, the device is suitable for decalcifying a device for preparing a soft drink. In particular, the device is designed as a valve for supplying an additive to the fluid. The device is particularly suitable for supplying the decalcifying agent to a water supply channel to a brewing device or a device for preparing soft drinks.
Stand der Technik State of the art
Die bisher bekannten Ventile zur Dosierung eines Zusatzstoffs zu einem Fluid zum Beispiel zum Entkalken von Brühgeräten oder Kaffeemaschinen mit einem Wasseranschluss beinhalten das Schalten von Ventilen und/oder das Entfernen und Anbringen von Leitungen.The previously known valves for dosing an additive to a fluid, for example for descaling brewing devices or coffee machines with a water connection, involve the switching of valves and/or the removal and attachment of lines.
Als Nachteile an den vorbekannten Lösungen sind deren Fehleranfälligkeit beim Entkalken von Brühgeräten oder Kaffeemaschinen zu nennen. Ventile können falsch geschaltet werden oder Leitungen falsch entfernt oder angehängt werden. Zudem muss das Entkalken dieser Brühgeräte oft von einem Techniker durchgeführt werden, da der Vorgang für einen Bediener zu komplex und fehleranfällig ist, sodass das Entkalken dieser Geräte mit hohen Kosten verbunden ist. Disadvantages of the previously known solutions are their susceptibility to errors when descaling brewing devices or coffee machines. Valves can be switched incorrectly or lines can be incorrectly removed or attached. In addition, the descaling of these brewing devices often has to be carried out by a technician, since the process is too complex and error-prone for an operator, so that descaling these devices is associated with high costs.
Aus dem Dokument US20140060338 Al ist ein Entkalkungssystem für eine Getränkeautomaten bekannt, welches mit einer Bypassleitung ausgestattet ist, in welcher eine Kartusche angeordnet ist, die wasserlösliche Entkalkungstabletten enthält. Über ein Dreiwegventil wird die Verbindung zur Bypassleitung geöffnet, sodass Wasser in die Kartusche strömt, Entkalkungsmittel aus den Entkalkungstabletten löst und die Entkalkungslösung der Brühvorrichtung zugeführt wird. Wenn das Dreiwegventil geschlossen wird, verbleibt Wasser in der Bypassleitung und Entkalkungsmittel kann weiterhin in diesem Wasser gelöst werden. Je länger der Zufluss zur Bypassleitung unterbrochen ist, desto höher wird die Konzentration des in Lösung gehenden Entkalkungsmittels. Daher ist die Konzentration des Entkalkungsmittels von der Zeit abhängig, die zwischen zwei
Entkalkungszyklen vergeht. Bei zu niedriger Konzentration kann die Entkalkung unvollständig sein, bei zu hoher Konzentration kann es zu Korrosionseffekten der Bauteile kommen, die mit der zu hoch konzentrierten Entkalkungsmittellösung in Kontakt kommen. Document US20140060338 A1 discloses a decalcification system for a drinks machine, which is equipped with a bypass line in which a cartridge containing water-soluble decalcification tablets is arranged. The connection to the bypass line is opened via a three-way valve so that water flows into the cartridge, descaling agent is released from the descaling tablets and the descaling solution is fed to the brewing device. When the three-way valve is closed, water remains in the bypass line and descaling agent can still be dissolved in this water. The longer the flow to the bypass line is interrupted, the higher the concentration of the descaler that dissolves. Therefore, the concentration of the descaling agent depends on the time between two descaling cycles passes. If the concentration is too low, descaling can be incomplete; if the concentration is too high, the components that come into contact with the too highly concentrated descaling solution can corrode.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, kann gemäss EP 3 501 351 Al eine Kartusche zum Einsatz kommen, die ein flüssiges Pflegemittel enthält. Die Kartusche enthält im Kartuschenhals ein Sperrventil, welches mittels eines Öffnungselements der Kopplungsvorrichtung am Ende der Dosierleitung geöffnet werden kann. Somit wird für diese Lösung eine Spezialkartusche mit einem Sperrventil benötigt, welches passend zu dem Öffnungselement der Kopplungsvorrichtung ausgebildet ist. Zur Förderung des flüssigen Pflegemittels wird zudem eine Dosierpumpe benötigt, die das flüssige Pflegemittel durch die Dosierleitung in die Wasserleitung des Getränkeautomaten fördert. Eine andere Variante, welche den Einsatz einer Spezialkartusche erfordert, ist in der DE 10 2011 081 010 Al gezeigt. In order to avoid this disadvantage, according to EP 3 501 351 A1, a cartridge containing a liquid care product can be used. The cartridge contains a check valve in the cartridge neck, which can be opened by means of an opening element of the coupling device at the end of the dosing line. Thus, a special cartridge with a check valve is required for this solution, which is designed to match the opening element of the coupling device. A dosing pump is also required to deliver the liquid care product, which pumps the liquid care product through the dosing line into the water line of the drinks machine. Another variant, which requires the use of a special cartridge, is shown in DE 10 2011 081 010 A1.
Daher besteht Bedarf an einer verbesserten Vorrichtung zur Dosierung eines Zusatzstoffs zu einem Fluid, beispielsweise für die Entkalkung von Vorrichtungen zur Zubereitung von Fleissgetränken, mittels welcher die Entkalkung auf einfache Weise mit einem Entkalkungsmittel einer vorbestimmten Konzentration durchgeführt werden kann. There is therefore a need for an improved device for dosing an additive to a fluid, for example for the decalcification of devices for the preparation of soft drinks, by means of which the decalcification can be carried out in a simple manner with a decalcifying agent of a predetermined concentration.
Aufgabe der Erfindung object of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Dosierung eines Zusatzstoffs zu einem Fluid bereitzustellen, die einfach zu bedienen, nicht anfällig für Fehlmanipulationen und mittels welcher die Konzentration des Entkalkungsmittels vorgegeben ist. Insbesondere eignet sich die Vorrichtung zur Verwendung einer handelsübliche Kartusche, wobei die Kartusche keine Förder- oder Dosiermittel für den Zusatzstoff enthält. The object of the invention is to provide a device for dosing an additive to a fluid that is easy to operate, not prone to incorrect manipulation and by means of which the concentration of the decalcifying agent is predetermined. In particular, the device is suitable for using a commercially available cartridge, the cartridge containing no conveying or dosing means for the additive.
Beschreibung der Erfindung Description of the invention
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch eine Vorrichtung gemäss Anspruch 1. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Vorrichtung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 14. Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch ein Verfahren gemäss Anspruch 15.The object of the invention is achieved by a device according to claim 1. Advantageous exemplary embodiments of the device are the subject of claims 2 to 14. The object of the invention is achieved by a method according to claim 15.
Wenn der Begriff „beispielsweise" in der nachfolgenden Beschreibung verwendet wird, bezieht sich dieser Begriff auf Ausführungsbeispiele und/oder Ausführungsformen, was nicht notwendigerweise als eine bevorzugtere Anwendung der Lehre der Erfindung zu verstehen ist. In ähnlicher Weise sind die Begriffe „vorzugsweise", „bevorzugt" zu verstehen, indem sie
sich auf ein Beispiel aus einer Menge von Ausführungsbeispielen und/oder Ausführungsformen beziehen, was nicht notwendigerweise als eine bevorzugte Anwendung der Lehre der Erfindung zu verstehen ist. Dementsprechend können sich die Begriffe „beispielsweise", „vorzugsweise" oder „bevorzugt" auf eine Mehrzahl von Ausführungsbeispielen und/oder Ausführungsformen beziehen. When the term "for example" is used in the following description, this term refers to exemplary embodiments and/or embodiments, which is not necessarily to be construed as a more preferred application of the teachings of the invention. Similarly, the terms "preferably", "preferred" to understand by them relate to one example from a set of working examples and/or embodiments, which is not necessarily to be construed as a preferred application of the teachings of the invention. Accordingly, the terms "exemplary,""preferably," or "preferred" may refer to a plurality of exemplary embodiments and/or embodiments.
Die nachfolgende detaillierte Beschreibung enthält verschiedene Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemässe Vorrichtung. Die Beschreibung einer bestimmten Vorrichtung ist nur als beispielhaft anzusehen. In der Beschreibung und den Ansprüchen werden die Begriffe „enthalten", „umfassen", „aufweisen" als „enthalten, aber nicht beschränkt auf' interpretiert.The following detailed description contains various exemplary embodiments of the device according to the invention. The description of any particular device is to be considered as exemplary only. In the specification and claims, the terms "include", "comprise", "have" are interpreted as "including but not limited to".
Eine Vorrichtung zur Dosierung eines Zusatzstoffs zu einem Fluid enthält einen Ventilkörper, einen Fluideinlass und einen Fluidauslass, wobei sich ein erstes Kanalsystem im Ventilkörper zwischen dem Fluideinlass und dem Fluidauslass erstreckt und sich ein zweites Kanalsystem im Ventilkörper zwischen dem Fluideinlass und dem Fluidauslass erstreckt, sodass Fluid im Betriebszustand entweder durch das erste Kanalsystem vom Fluideinlass zum Fluidauslass strömen kann oder durch das zweite Kanalsystem vom Fluideinlass zum Fluidauslass strömen kann. Der Ventilkörper enthält ein Andockelement, welches zum Andocken einer Kartusche für einen Zusatzstoff ausgebildet ist. Eine Umschaltvorrichtung ist vorgesehen, welche beim Andocken der Kartusche derart umschaltbar ist, dass das zweite Kanalsystem mit der Kartusche in fluidleitender Verbindung steht, wenn die Kartusche mit dem Andockelement verbunden ist. Die Umschaltvorrichtung wird insbesondere durch das Andocken der Kartusche am Ventilkörper betätigt. Die Umschaltvorrichtung ist zwischen einer ersten Stellung, in welcher der Fluideinlass mit dem Fluidauslass über das erste Kanalsystem verbunden ist, und einer zweiten Stellung, in welcher der Fluideinlass mit dem Fluidauslass über das zweite Kanalsystem verbunden ist, bewegbar. Durch das Andocken der Kartusche am Ventilkörper wird die Umschaltvorrichtung von einer ersten Stellung in die zweite Stellung verschoben. Mittels der Umschaltvorrichtung wird die Verbindung zwischen dem Fluideinlass und dem Fluidauslass über das erste Kanalsystem unterbrochen und gleichzeitig mittels der Umschaltvorrichtung die Verbindung des Fluideinlasses mit dem Fluidauslass über das zweite Kanalsystem geöffnet. Die Umschaltvorrichtung enthält insbesondere mindestens ein Schieberelement, mittels welchem die Verbindung zwischen dem Fluideinlass und dem Fluidauslass über das erste Kanalsystem unterbrochen werden kann, wobei gleichzeitig mittels des Schieberelements die Verbindung des Fluideinlasses mit dem Fluidauslass über
das zweite Kanalsystem geöffnet wird. Der Fluideinlass kann insbesondere als Wassereinlass ausgebildet sein. Der Fluidauslass kann insbesondere als Wasserauslass ausgebildet sein.A device for metering an additive to a fluid contains a valve body, a fluid inlet and a fluid outlet, with a first channel system extending in the valve body between the fluid inlet and the fluid outlet and a second channel system extending in the valve body between the fluid inlet and the fluid outlet, so that fluid in the operating state can either flow through the first channel system from the fluid inlet to the fluid outlet or can flow through the second channel system from the fluid inlet to the fluid outlet. The valve body contains a docking element, which is designed to dock a cartridge for an additive. A switching device is provided, which can be switched over when the cartridge is docked in such a way that the second channel system is in fluid-conducting connection with the cartridge when the cartridge is connected to the docking element. The switching device is actuated in particular by the docking of the cartridge on the valve body. The switching device is movable between a first position, in which the fluid inlet is connected to the fluid outlet via the first channel system, and a second position, in which the fluid inlet is connected to the fluid outlet via the second channel system. By docking the cartridge on the valve body, the switching device is moved from a first position to the second position. The connection between the fluid inlet and the fluid outlet via the first channel system is interrupted by means of the switching device and at the same time the connection of the fluid inlet to the fluid outlet via the second channel system is opened by means of the switching device. In particular, the switching device contains at least one slide element, by means of which the connection between the fluid inlet and the fluid outlet can be interrupted via the first channel system, while at the same time the connection of the fluid inlet to the fluid outlet is interrupted by means of the slide element the second canal system is opened. The fluid inlet can be designed in particular as a water inlet. The fluid outlet can be designed in particular as a water outlet.
Gemäss eines Ausführungsbeispiels enthält die Umschaltvorrichtung einen Einlasskanal zur Zufuhr von Fluid zur Kartusche und einen Auslasskanal zur Entnahme von mit Zusatzstoff beladenem Fluid aus der Kartusche. According to one exemplary embodiment, the switching device contains an inlet channel for supplying fluid to the cartridge and an outlet channel for removing fluid laden with additive from the cartridge.
Insbesondere kann der Fluideinlass mit dem Fluidauslass über einen Überströmkanal verbunden sein, wenn keine Zugabe von Zusatzstoff erforderlich ist. Der Überströmkanal kann zwischen einem Deckel und der Umschaltvorrichtung ausgebildet sein, wenn sich die Umschaltvorrichtung in der ersten Stellung befindet. Insbesondere ist der Überströmkanal geschlossen, wenn sich die Umschaltvorrichtung in der zweiten Stellung befindet. In particular, the fluid inlet can be connected to the fluid outlet via an overflow channel if no additive is required to be added. The overflow channel can be formed between a cover and the switching device when the switching device is in the first position. In particular, the overflow channel is closed when the switching device is in the second position.
Gemäss eines Ausführungsbeispiels enthält die Umschaltvorrichtung einen Einlassstössel und einen Auslassstössel und ein Trennelement. According to one exemplary embodiment, the switching device contains an inlet tappet and an outlet tappet and a separating element.
Insbesondere kann der Einlassstössel einen Grundkörper und ein Basiselement umfassen, wobei ein Absatz einen Übergang zwischen dem Grundkörper und dem Basiselement ausbildet. Der Auslassstössel kann einen Grundkörper und ein Basiselement umfassen, wobei ein Absatz einen Übergang zwischen dem Grundkörper und dem Basiselement ausbildet.In particular, the intake ram can comprise a base body and a base element, with a shoulder forming a transition between the base body and the base element. The exhaust ram can include a base body and a base element, with a shoulder forming a transition between the base body and the base element.
Das Basiselement des Einlassstössels kann eine Axialbohrung enthalten, wobei in der Axialbohrung ein erstes Federelement angeordnet ist. Das Basiselement des Auslassstössels kann eine Axialbohrung enthalten, wobei in der Axialbohrung ein zweites Federelement angeordnet ist. The base element of the intake ram can contain an axial bore, with a first spring element being arranged in the axial bore. The base element of the exhaust plunger can contain an axial bore, with a second spring element being arranged in the axial bore.
Auf dem Absatz des Einlassstössels kann eine Einlassdichtung angeordnet sein. Auf dem Absatz des Auslassstössels eine Auslassdichtung angeordnet sein. An inlet seal can be arranged on the shoulder of the inlet ram. An outlet seal can be arranged on the shoulder of the outlet plunger.
Gemäss eines Ausführungsbeispiels ist die Umschaltvorrichtung durch das Andocken der Kartusche von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bringbar, wobei in der zweiten Stellung der Einlasskanal zur Zufuhr von Fluid zur Kartusche der Auslasskanal zur Entnahme von mit Zusatzstoff beladenem Fluid aus der Kartusche geöffnet ist. According to one exemplary embodiment, the switching device can be moved from a first position to a second position by docking the cartridge, with the inlet channel for supplying fluid to the cartridge and the outlet channel for removing additive-laden fluid from the cartridge being open in the second position.
Insbesondere kann die Umschaltvorrichtung einen Verdrängungskörper enthalten. In particular, the switching device can contain a displacement body.
Gemäss eines Ausführungsbeispiels enthält das Andockelement ein Innengewinde, welches zum Eingriff mit einem Aussengewinde am Kartuschenhals ausgebildet ist. ί|
Gemäss eines Ausführungsbeispiels ist das Andockelement in einer Ausnehmung des Ventilkörpers angeordnet. According to one exemplary embodiment, the docking element contains an internal thread which is designed to engage with an external thread on the cartridge neck. ί| According to one exemplary embodiment, the docking element is arranged in a recess in the valve body.
Gemäss eines Ausführungsbeispiels enthält der Ventilkörper eine Dichtung, die zwischen dem Fluideinlass bzw. dem Fluidauslass und dem Andockelement angeordnet ist. According to one exemplary embodiment, the valve body contains a seal which is arranged between the fluid inlet or the fluid outlet and the docking element.
Insbesondere kann das Fluid Wasser sein. Insbesondere kann der Zusatzstoff ein Entkalkungsmittel sein oder ein Entkalkungsmittel enthalten. Insbesondere kann der Zusatzstoff einen Sirup umfassen. Insbesondere kann der Zusatzstoff ein Konzentrat umfassen. Der Zusatzstoff kann auch ein Additiv sein. In particular, the fluid can be water. In particular, the additive can be a decalcification agent or contain a decalcification agent. In particular, the additive may comprise a syrup. In particular, the additive can include a concentrate. The additive can also be an additive.
Ein Verfahren zur Dosierung eines Zusatzstoffs zu einem Fluid enthält eine Vorrichtung, welche einen Ventilkörper, einen Fluideinlass und einen Fluidauslass enthält, wobei sich ein erstes Kanalsystem im Ventilkörper zwischen dem Fluideinlass und dem Fluidauslass erstreckt und sich ein zweites Kanalsystem zwischen dem Fluideinlass und dem Fluidauslass erstreckt, sodass Fluid im Betriebszustand entweder durch das erste Kanalsystem vom Fluideinlass zum Fluidauslass strömen kann oder durch das zweite Kanalsystem vom Fluideinlass zum Fluidauslass strömen kann. Dem Fluidstrom wird kein Zusatzstoff zugegeben, wenn das Fluid durch das erste Kanalsystem geleitet wird, dem Fluid wird ein Zusatzstoff zugegeben, wenn das Fluid durch das zweite Kanalsystem geleitet wird. A method for metering an additive to a fluid includes a device which includes a valve body, a fluid inlet and a fluid outlet, with a first channel system in the valve body extending between the fluid inlet and the fluid outlet and a second channel system extending between the fluid inlet and the fluid outlet , so that fluid in the operating state can either flow through the first channel system from the fluid inlet to the fluid outlet or can flow through the second channel system from the fluid inlet to the fluid outlet. No additive is added to the fluid stream when the fluid is passed through the first channel system, an additive is added to the fluid when the fluid is passed through the second channel system.
Das Verfahren kann beispielsweise Verwendung für die Entkalkung eines Geräts zur Zubereitung eines Fleissgetränks finden. Das Verfahren kann Verwendung zur Zufuhr eines Sirups zu einem Sodawasserstrom finden. Das Verfahren kann Verwendung für die Dosierung eines Konzentrats zu einem Fluid finden. Das Verfahren kann Verwendung zur Dosierung eines Additivs zu einem Fluid finden. Das Verfahren eignet sich in gleicher Weise zur Zugabe einer Mehrzahl von Zusatzstoffen oder Additiven. The method can be used, for example, for descaling a device for preparing a soft drink. The method may find use for adding a syrup to a stream of soda water. The method can find use for dosing a concentrate into a fluid. The method can find use for dosing an additive to a fluid. The method is equally suitable for the addition of a number of additives.
Ein Fleissgetränk kann beispielsweise Kaffee, Tee, Milch, Kakao oder eine Suppe umfassen. Unter einem Fleissgetränke kann auch ein anderes flüssiges Nahrungsmittel verstanden werden, das erhitzt wird, beispielsweise eine Suppe. Ein derartiges flüssiges Nahrungsmittel wird in der Art eines Getränks konsumiert. A quick drink can include, for example, coffee, tea, milk, cocoa or a soup. A hard drink can also be understood to mean another liquid foodstuff that is heated, for example a soup. Such a liquid food is consumed in the manner of a drink.
Ein Gerät zur Zubereitung eines Fleissgetränks kann insbesondere einen Apparat zur Fierstellung eines Extrakts aus einem Extraktionsgut mittels eines Extraktionsmittels umfassen. Das Extraktionsmittel kann insbesondere Wasser sein. Der Apparat kann eine Versorgungsleitung für das Extraktionsmittel enthalten, eine Vorrichtung zum Entkalken nach
einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, eine Heizvorrichtung, eine Brühvorrichtung, sowie einen Extraktsammelbehälter. Die Brühvorrichtung enthält das Extraktionsgut. Die Versorgungsleitung ist zur Zufuhr des Extraktionsmittels zur Heizvorrichtung ausgebildet. Eine Verbindungsleitung ist für das erwärmte Extraktionsmittel von der Heizvorrichtung zur Brühvorrichtung vorgesehen. Die Brühvorrichtung enthält ein Aufnahmeelement für Extraktionsgut, welches für das Extraktionsmittel durchlässig ist, sodass durch Kontakt des erwärmten Extraktionsmittels mit dem Extraktionsgut ein Extrakt erhältlich ist. Der Extraktsammelbehälter ist zur Sammlung des Extrakts ausgebildet. In der Versorgungsleitung ist ein Durchflussmessgerät zur Ermittlung eines Volumenstrommesswerts des Extraktionsmittels angeordnet. Die Versorgungsleitung enthält gemäss eines Ausführungsbeispiels die Vorrichtung zum Entkalken und gegebenenfalls ein Regelventil. A device for preparing a soft drink can in particular comprise an apparatus for preparing an extract from an extraction material by means of an extraction agent. In particular, the extractant can be water. The apparatus may include a supply line for the extractant, a device for descaling after one of the preceding exemplary embodiments, a heating device, a brewing device, and an extract collection container. The brewing device contains the extraction material. The supply line is designed to supply the extractant to the heating device. A connecting line is provided for the heated extractant from the heater to the brewing device. The brewing device contains a receiving element for extraction material, which is permeable to the extraction agent, so that an extract can be obtained through contact of the heated extraction agent with the extraction material. The extract collection container is designed to collect the extract. A flow meter for determining a volume flow measurement value of the extraction agent is arranged in the supply line. According to one exemplary embodiment, the supply line contains the device for descaling and, if necessary, a control valve.
Der Apparat kann eine Regeleinheit enthalten, wobei die Regeleinheit eine Recheneinheit, eine Vergleichseinheit sowie eine Speichereinheit umfasst. Die Speichereinheit enthält eine Mehrzahl an Dosierungsvorschriften, welche die gewünschten Volumenströme sowie die gewünschten Temperaturen des Extraktionsmittels für die Herstellung des Extrakts enthalten. Mittels einer Eingabevorrichtung ist eine der Dosierungsvorschriften auswählbar, welche den gewünschten Volumenstrom und die gewünschte Temperatur des erwärmten Extraktionsmittels umfasst. Mittels der Eingabevorrichtung ist insbesondere eine Dosiervorschrift zur Inbetriebnahme der Vorrichtung zur Entkalkung auswählbar. Mittels der Recheneinheit ist aus dem gewünschten Volumenstrom die Öffnungszeit des Regelventils ermittelbar, wobei mittels der Vergleichseinheit der Volumenstrommesswert mit dem gewünschten Volumenstrom vergleichbar ist, sodass das Regelventil derart eingestellt werden kann, dass der gewünschte Volumenstrom mit dem Volumenstrom messwert übereinstimmt. The apparatus can contain a control unit, the control unit comprising a computing unit, a comparison unit and a memory unit. The storage unit contains a number of dosing specifications, which contain the desired volume flows and the desired temperatures of the extractant for the preparation of the extract. One of the dosing specifications can be selected by means of an input device, which includes the desired volume flow and the desired temperature of the heated extraction agent. In particular, a dosing specification for starting up the device for decalcification can be selected by means of the input device. The opening time of the control valve can be determined from the desired volume flow by means of the computing unit, with the volume flow measured value being comparable with the desired volume flow by means of the comparison unit, so that the control valve can be adjusted in such a way that the desired volume flow corresponds to the measured volume flow value.
Die vorgängig beschriebene Vorrichtung kann für einen Apparat zur Zubereitung unterschiedlichster Heissgetränke wie Kaffee, Tee und Suppen zum Einsatz kommen. Das Heissgetränk kann geregnet und gebrüht oder unter Druck extrahiert werden. The device described above can be used for an apparatus for preparing a wide variety of hot drinks such as coffee, tea and soups. The hot drink can be rained and brewed or extracted under pressure.
Kurzbeschreibunq der Zeichnungen Brief description of the drawings
Nachfolgend wird die erfindungsgemässe Vorrichtung anhand einiger Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 eine Vorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel mit einer Kartusche in einer ersten Stellung, The device according to the invention is presented below using a few exemplary embodiments. Show it 1 shows a device according to a first embodiment with a cartridge in a first position,
Fig. 2 die Vorrichtung gemäss Fig. 1 mit der Kartusche in einer zweiten Stellung, 2 shows the device according to FIG. 1 with the cartridge in a second position,
Fig. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung gemäss Fig. 2, 3 shows a section through the device according to FIG. 2,
Fig. 4 eine Vorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer Aufsicht, 4 shows a device according to a second embodiment in a plan view,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäss Fig. 4 mit einer Kartusche in der zweiten Stellung, 5 shows a longitudinal section through the device according to FIG. 4 with a cartridge in the second position,
Fig. 6 einen Schnitt durch die Vorrichtung gemäss Fig. 4, 6 shows a section through the device according to FIG. 4,
Fig. 7 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel in der ersten Stellung, 7 shows a longitudinal section through the device according to a third embodiment in the first position,
Fig. 8 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach dem dritten Ausführungsbeispiel in der zweiten Stellung, 8 shows a longitudinal section through the device according to the third embodiment in the second position,
Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel für die Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele für ein Gerät zur Zubereitung eines Heissgetränks.9 shows an exemplary embodiment for the use of the device according to one of the preceding exemplary embodiments for a device for preparing a hot beverage.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen Detailed description of the drawings
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zur Dosierung eines Zusatzstoffs zu einem Fluid, beispielsweise eines Entkalkungsmittels zu einem Wasserstrom zur Entkalkung eines Geräts zur Zubereitung eines Heissgetränks nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Vorrichtung wird gemäss dieses Ausführungsbeispiels in einer zum Gerät gehörigen Fluidleitung angebracht. Hierzu ist ein schematisch dargestellter Fluideinlass 2 sowie ein Fluidauslass 3 vorgesehen. Sowohl der Fluideinlass 2 als auch der Fluidauslass 3 können nicht dargestellte Adapterelemente zum Anschluss an eine Fluidleitung aufweisen. Die Vorrichtung 10 enthält ein erstes Kanalsystem, welches sich zwischen dem Fluideinlass 2 und dem Fluidauslass 3 erstreckt und ein zweites Kanalsystem, welches sich zwischen dem Fluideinlass 2 und dem Fluidauslass 3 erstreckt, sodass Fluid entweder durch das erste Kanalsystem vom Fluideinlass 2 zum Fluidauslass 3 strömen kann oder durch das zweite Kanalsystem vom Fluideinlass 2 zum Fluidauslass 3 strömen kann. Der Ventil körper 1 enthält ein Andockelement 20, welches zum Andocken einer einen Zusatzstoff enthaltenden Kartusche 11 ausgebildet ist. Eine Umschaltvorrichtung 4, 5, 28 ist vorgesehen, welche beim
Andocken der Kartusche 11 derart umschaltbar ist, dass das zweite Kanalsystem mit der Kartusche 11 in fluidleitender Verbindung steht, wenn die Kartusche 11 mit dem Andockelement 20 verbunden ist. Die Umschaltvorrichtung 4, 5, 28 enthält einen Einlasskanal 21 zur Zufuhr von Fluid zur Kartusche und einen Auslasskanal 22 zur Entnahme von mit Zusatzstoff beladenem Fluid aus der Kartusche 11. 1 shows a device 10 for dosing an additive to a fluid, for example a decalcification agent to a stream of water for decalcification of a device for preparing a hot beverage, according to a first exemplary embodiment of the invention. According to this exemplary embodiment, the device is installed in a fluid line belonging to the device. For this purpose, a fluid inlet 2 (shown schematically) and a fluid outlet 3 are provided. Both the fluid inlet 2 and the fluid outlet 3 can have adapter elements (not shown) for connection to a fluid line. The device 10 contains a first channel system, which extends between the fluid inlet 2 and the fluid outlet 3, and a second channel system, which extends between the fluid inlet 2 and the fluid outlet 3, so that fluid either flows through the first channel system from the fluid inlet 2 to the fluid outlet 3 or can flow from the fluid inlet 2 to the fluid outlet 3 through the second channel system. The valve body 1 includes a docking element 20 which is designed for docking a cartridge 11 containing an additive. A switching device 4, 5, 28 is provided, which at Docking of the cartridge 11 can be switched over in such a way that the second channel system is in fluid communication with the cartridge 11 when the cartridge 11 is connected to the docking element 20 . The switching device 4, 5, 28 contains an inlet channel 21 for supplying fluid to the cartridge and an outlet channel 22 for removing fluid loaded with additive from the cartridge 11.
Insbesondere ist der Fluideinlass 2 mit dem Fluidauslass 3 über einen Überströmkanal 14, 15 verbunden, wenn keine Zugabe des Zusatzstoffs erforderlich ist. Der Überströmkanal ist zwischen einem Deckel 12 und der Umschaltvorrichtung 4, 5, 28 ausgebildet, wenn sich die Umschaltvorrichtung in der ersten Stellung befindet. Die Umschaltvorrichtung umfasst gemäss Fig. 1 einen Einlassstössel 4 und einen Auslassstössel 5 und ein Trennelement 28. Der Einlassstössel 4 umfasst einen Grundkörper 41 und ein Basiselement 42. Ein Absatz 43 bildet einen Übergang zwischen dem Grundkörper 41 und dem Basiselement 42 aus. Auf dem Absatz 43 ist eine Einlassdichtung 6 angeordnet. Das Basiselement 42 enthält eine Axialbohrung 44. In der Axialbohrung 44 ist ein erstes Federelement 8 angeordnet. In particular, the fluid inlet 2 is connected to the fluid outlet 3 via an overflow channel 14, 15 when no addition of the additive is necessary. The overflow channel is formed between a cover 12 and the switching device 4, 5, 28 when the switching device is in the first position. According to FIG. 1, the switching device comprises an inlet plunger 4 and an outlet plunger 5 and a separating element 28. The inlet plunger 4 comprises a base body 41 and a base element 42. A shoulder 43 forms a transition between the base body 41 and the base element 42. An inlet seal 6 is arranged on shoulder 43 . The base element 42 contains an axial bore 44. In the axial bore 44, a first spring element 8 is arranged.
Der Auslassstössel 5 umfasst einen Grundkörper 51 und ein Basiselement 52. Ein Absatz 53 bildet einen Übergang zwischen dem Grundkörper 51 und dem Basiselement 52 aus. Auf dem Absatz 53 ist eine Auslassdichtung 7 angeordnet. Das Basiselement 52 enthält eine Axialbohrung 54. In der Axialbohrung 54 ist ein zweites Federelement 9 angeordnet. The exhaust ram 5 comprises a base body 51 and a base element 52. A shoulder 53 forms a transition between the base body 51 and the base element 52. An outlet seal 7 is arranged on shoulder 53 . The base element 52 contains an axial bore 54. In the axial bore 54, a second spring element 9 is arranged.
Gemäss Fig. 1 wird das erste Kanalsystem durch einen ersten Überströmkanal 14, einen Verbindungskanal 16 und einen zweiten Überströmkanal 15 gebildet. Der Verbindungskanal 16 verbindet den ersten Überströmkanal 14 mit dem zweiten Überströmkanal 15. Im ersten Überströmkanal 14 ist ein Einlassstössel 4 angeordnet, im zweiten Überströmkanal 15 ist ein Auslassstössel 5 angeordnet. Der Einlassstössel 4 ist in einer Bohrung im Ventilkörper 1 der Vorrichtung 10 verschiebbar gelagert. According to FIG. 1 the first channel system is formed by a first overflow channel 14 , a connecting channel 16 and a second overflow channel 15 . The connecting channel 16 connects the first overflow channel 14 to the second overflow channel 15 . The inlet tappet 4 is slidably mounted in a bore in the valve body 1 of the device 10 .
Der Einlassstössel 4 umfasst somit die Einlassdichtung 6 und das erste Federelement 8. Die Einlassdichtung 6 dient dem Verschluss einer Einlassöffnung für einen Entkalkungsmittel. Die Einlassöffnung ist geschlossen, wenn dem durch das erste Kanalsystem strömenden Fluidkein Zusatzstoff zugegeben werden soll. The inlet plunger 4 thus includes the inlet seal 6 and the first spring element 8. The inlet seal 6 is used to close an inlet opening for a decalcifying agent. The inlet opening is closed when no additive is to be added to the fluid flowing through the first channel system.
Das erste Federelement 8 ist zumindest teilweise der Axialbohrung 44 des Einlassstössels 4 aufgenommen, die in diesem Ausführungsbeispiel als ein Sackloch ausgebildet ist. Das erste Federelement 8 stützt sich am Boden des Sacklochs sowie am Deckel 12 des Ventilkörpers 1
ab. Der Deckel 12 ist erforderlich, um den Einbau des Einlassstössels 4 und des Auslassstössels 5 in die entsprechende Bohrung im Ventilkörper 1 zu ermöglichen. Gemäss dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Axialbohrungen 44, 54 für den Einlassstössel 4 und den Auslassstössel 5 nebeneinander angeordnet und weisen zueinander parallel verlaufende Mittenachsen auf. The first spring element 8 is at least partially accommodated in the axial bore 44 of the inlet tappet 4, which is designed as a blind hole in this exemplary embodiment. The first spring element 8 is supported on the bottom of the blind hole and on the cover 12 of the valve body 1 away. The cover 12 is required to enable the installation of the inlet plunger 4 and the outlet plunger 5 in the corresponding bore in the valve body 1. According to the present exemplary embodiment, the axial bores 44, 54 for the inlet plunger 4 and the outlet plunger 5 are arranged next to one another and have central axes running parallel to one another.
Der Auslassstössel 5 enthält die Auslassdichtung 7 und das zweite Federelement 9. Die Auslassdichtung 7 dient dem Verschluss einer Auslassöffnung 25 für einen Zusatzstoff. Die Auslassöffnung 25 ist geschlossen, wenn dem durch das erste Kanalsystem strömenden Fluidstrom kein Zusatzstoff zugegeben werden soll. Das zweite Federelement 9 ist zumindest teilweise in der Axialbohrung 54 des Auslassstössels 5 aufgenommen, die gemäss dieses Ausführungsbeispiels als ein Sackloch ausgebildet ist. Das zweite Federelement 9 stützt sich am Boden des Sacklochs sowie am Deckel 12 des Ventilkörpers 1 ab. The outlet plunger 5 contains the outlet seal 7 and the second spring element 9. The outlet seal 7 serves to close an outlet opening 25 for an additive. The outlet opening 25 is closed when no additive is to be added to the fluid stream flowing through the first channel system. The second spring element 9 is at least partially accommodated in the axial bore 54 of the outlet plunger 5, which is designed as a blind hole according to this exemplary embodiment. The second spring element 9 is supported on the bottom of the blind hole and on the cover 12 of the valve body 1 .
Der Ventilkörper 1 enthält auch eine Ausnehmung 23, die zur Aufnahme einer Kartusche 11 ausgebildet ist. Die Kartusche 11 ist ein Behälter, welcher einen Zusatzstoff enthalten kann, welches dem Fluid bei Bedarf zugeführt werden kann. Die Kartusche 11 enthält einen Kartuschen hals 31, der gemäss dieses Ausführungsbeispiels mit einem Aussengewinde 19 ausgestattet ist. The valve body 1 also includes a recess 23 adapted to receive a cartridge 11 therein. The cartridge 11 is a container that can contain an additive that can be added to the fluid on demand. The cartridge 11 contains a cartridge neck 31, which is equipped with an external thread 19 according to this embodiment.
Das zweite Kanalsystem wird durch einen Einlasskanal 21, den Innenraum der Kartusche 11 und einen Auslasskanal 22 gebildet. Der Einlasskanal 21 schliesst an den Fluideinlass 2 an. Der Auslasskanal 22 führt zum Fluidauslass 3. Das zweite Kanalsystem ist nur dann für den Fluidstrom offen, wenn die Kartusche 11 im Ventilkörper 1 aufgenommen ist. The second channel system is formed by an inlet channel 21 , the interior of the cartridge 11 and an outlet channel 22 . The inlet channel 21 connects to the fluid inlet 2 . The outlet channel 22 leads to the fluid outlet 3 . The second channel system is only open to the fluid flow when the cartridge 11 is accommodated in the valve body 1 .
In diesem Ausführungsbeispiel wird hierzu das am Kartuschenhals 31 befindliche Aussengewinde 19 in das Innengewinde des Andockelements 20 eingeschraubt. Gemäss dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Ventilkörper 1 auf seiner dem Deckel 12 gegenüberliegenden Seite eine Ausnehmung 23 auf, die zur Aufnahme zumindest des Kartuschen ha Ises 31 der Kartusche 11 ausgebildet ist. Die Ausnehmung 23 weist ein Andockelement 20 mit einem Innengewinde auf, welches das Aussengewinde 19 des Kartuschen ha Ises 31 aufnimmt, wenn die Kartusche 11 mit dem Ventilkörper 1 verbunden ist. In this exemplary embodiment, the external thread 19 located on the cartridge neck 31 is screwed into the internal thread of the docking element 20 for this purpose. According to the present exemplary embodiment, the valve body 1 has a recess 23 on its side opposite the cover 12 , which is designed to accommodate at least the cartridge 31 of the cartridge 11 . The recess 23 has a docking element 20 with an internal thread which receives the external thread 19 of the cartridge 31 when the cartridge 11 is connected to the valve body 1 .
Die Umschaltvorrichtung 4,5 wird durch das Andocken der Kartusche 11 von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung gebracht, wobei in der zweiten Stellung der Einlasskanal 21 q
zur Zufuhr von Fluid zur Kartusche 11 der Auslasskanal 22 zur Entnahme von mit Zusatzstoff beladenem Fluid aus der Kartusche 11 geöffnet ist. Das Ende 32 des Kartuschenhalses 31 liegt gemäss dieses Ausführungsbeispiels auf einem Grundkörper 41 des Einlassstössels 4 und auf einem Grundkörper 51 des Auslassstössels 5 auf, während der Kartuschenhals 31 in das in der Ausnehmung 23 befindliche Innengewinde des Andockelements 20 des Ventilkörpers 1 eingeschraubt wird. The switching device 4.5 is brought by the docking of the cartridge 11 from a first position to a second position, in the second position of the inlet channel 21 q for supplying fluid to the cartridge 11, the outlet channel 22 is open for removing fluid loaded with additive from the cartridge 11. According to this exemplary embodiment, the end 32 of the cartridge neck 31 rests on a base body 41 of the inlet plunger 4 and on a base body 51 of the outlet plunger 5, while the cartridge neck 31 is screwed into the internal thread of the docking element 20 of the valve body 1 located in the recess 23.
Fig. 2 zeigt die Vorrichtung 10 mit der Kartusche 11 in einer zweiten Stellung, beispielsweise in der Entkalkungsposition. In der zweiten Stellung ist das erste Kanalsystem für den Durchfluss von Fluid geschlossen, das zweite Kanalsystem ist geöffnet. Wenn das Aussengewinde 19 am Kartuschen hals 31 der Kartusche 11 in das Innengewinde des Andockelements 20 der Ausnehmung 23 eingeschraubt wird, werden die Grundkörper 41, 51 in Richtung des Deckels 12 verschoben. Die ersten und zweiten Federelemente 8, 9 werden zusammengedrückt. Die Einlassdichtung 6 und die Auslassdichtung 7 werden von ihrem Sitz 26, 27 im Ventilkörper 1 abgehoben, sodass der Einlasskanal 21 und der Auslasskanal 22 geöffnet werden. Fluid kann nunmehr durch den Einlasskanal 21 in die Kartusche 11 einströmen. Das Fluid nimmt den im Inneren der Kartusche 11 befindlichen Zusatzstoff auf und verlässt als ein mit Zusatzstoff beladener Fluidstrom die Kartusche 11 durch den Auslasskanal 22, der zum Fluidauslass 3 führt. 2 shows the device 10 with the cartridge 11 in a second position, for example in the decalcifying position. In the second position, the first channel system is closed for the flow of fluid, the second channel system is open. When the external thread 19 on the cartridge neck 31 of the cartridge 11 is screwed into the internal thread of the docking element 20 of the recess 23, the base bodies 41, 51 are displaced in the direction of the cover 12. The first and second spring elements 8, 9 are compressed. The inlet seal 6 and the outlet seal 7 are lifted from their seat 26, 27 in the valve body 1, so that the inlet channel 21 and the outlet channel 22 are opened. Fluid can now flow into the cartridge 11 through the inlet channel 21 . The fluid absorbs the additive located inside the cartridge 11 and leaves the cartridge 11 through the outlet channel 22 , which leads to the fluid outlet 3 , as a fluid stream loaded with additive.
Das erste Kanalsystem wird durch die Verschiebung der Einlassstössel 4 und der Auslassstössel 5 geschlossen. Das Fluid kann zwar weiterhin in den ersten Überströmkanal 14 eintreten, allerdings wird der Endbereich des Einlassstössels 4 in eine korrespondierende erste Verschlusskavität 17 im Deckel 12 eingeschoben, wodurch der Verbindungskanal 16 geschlossen wird. Das Fluid kann nunmehr nicht in den Verbindungskanal 16 gelangen. Auch der Endbereich des Auslassstössels 5 wird in eine korrespondierende zweite Verschlusskavität 18 im Deckel 12 eingeschoben, wodurch die Verbindung vom Verbindungskanal 16 zum zweiten Überströmkanal 15 unterbrochen wird. Das mit Zusatzstoff beladene Fluid verlässt die Vorrichtung 10 über den Fluidauslass 3. The first channel system is closed by the displacement of the intake ram 4 and the exhaust ram 5 . Although the fluid can continue to enter the first overflow channel 14, the end area of the inlet plunger 4 is pushed into a corresponding first sealing cavity 17 in the cover 12, as a result of which the connecting channel 16 is closed. The fluid can now not get into the connecting channel 16. The end area of the outlet plunger 5 is also pushed into a corresponding second closure cavity 18 in the cover 12, as a result of which the connection from the connecting channel 16 to the second overflow channel 15 is interrupted. The fluid loaded with additive leaves the device 10 via the fluid outlet 3.
Der Grundkörper 41 ist in einer Einlassöffnung 24 des Ventilkörpers 1 aufgenommen. Die Einlassöffnung 24 ist Teil des Einlasskanals 21. Der Innendurchmesser der Einlassöffnung 24 ist grösser als der Aussend urchmesser des Grundkörpers 41, sodass Fluid zwischen dem Grundkörper und der von der Einlassöffnung 24 gebildeten Innenwand des Ventilkörpers 1 strömen kann.
Der Grundkörper 51 ist in einer Auslassöffnung 25 des Ventilkörpers 1 aufgenommen. Die Auslassöffnung 25 ist Teil des Auslasskanals 22. Der Innendurchmesser der Auslassöffnung 25 ist grösser als der Aussendurchmesser des Grundkörpers 51, sodass Fluid zwischen dem Grundkörper und der von der Auslassöffnung 25 gebildeten Innenwand des Ventilkörpers 1 strömen kann. The base body 41 is accommodated in an inlet opening 24 of the valve body 1 . The inlet opening 24 is part of the inlet channel 21. The inner diameter of the inlet opening 24 is larger than the outer diameter of the base body 41, so that fluid can flow between the base body and the inner wall of the valve body 1 formed by the inlet opening 24. The base body 51 is accommodated in an outlet opening 25 of the valve body 1 . The outlet opening 25 is part of the outlet channel 22. The inner diameter of the outlet opening 25 is larger than the outer diameter of the base body 51, so that fluid can flow between the base body and the inner wall of the valve body 1 formed by the outlet opening 25.
Der Kartuschen hals 31 der Kartusche 11 hat einen kleineren Aussendurchmesser als der Innendurchmesser der Ausnehmung 23. Daher kann Fluid sowohl ausserhalb des Kartuschen ha Ises 31 als auch innerhalb des Kartuschenhalses 31 strömen. Um eine Leckage zu verhindern, ist daher in der Ausnehmung 23 eine Dichtung 29 angeordnet, die verhindert, dass Fluid bis zum Andockelement 20 gelangt und von dort in die Umgebung gelangen kann.The cartridge neck 31 of the cartridge 11 has a smaller outer diameter than the inner diameter of the recess 23. Fluid can therefore flow both outside the cartridge neck 31 and inside the cartridge neck 31. In order to prevent leakage, a seal 29 is therefore arranged in the recess 23, which prevents fluid from reaching the docking element 20 and from there being able to reach the environment.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung 10 gemäss Fig. 2 an der mit einer strichlierten Linie und zwei Pfeilen gekennzeichneten Schnittebene, die in Fig. 2 rechtwinklig zur Zeichnungsebene verläuft. Die Blickrichtung ist in Richtung der Kartusche 11 gewählt.FIG. 3 shows a section through the device 10 according to FIG. 2 at the sectional plane marked with a dashed line and two arrows, which in FIG. 2 runs at right angles to the plane of the drawing. The viewing direction is in the direction of the cartridge 11 .
Der Schnitt zeigt den Ventilkörper 1, den Einlasskanal 21, den Auslasskanal 22, den Grundkörper 41 des Einlassstössels 4, den Grundkörper 51 des Auslassstössels 5, die Einlassöffnung 24 und die Auslassöffnung 25. Die beiden Grundkörper 41, 51 sind gemäss dieses Ausführungsbeispiels nicht konzentrisch in der entsprechenden Einlassöffnung 24 sowie der Auslassöffnung 25 angeordnet, damit der Hauptvolumenstrom des Fluids in die Kartusche 11 geleitet wird und nur ein kleiner Anteil des Fluids in den Zwischenraum zwischen dem Kartuschenhals 31 und der Ausnehmung 23 gelangen kann. The section shows the valve body 1, the inlet port 21, the outlet port 22, the base body 41 of the inlet tappet 4, the base body 51 of the outlet tappet 5, the inlet opening 24 and the outlet opening 25. According to this exemplary embodiment, the two base bodies 41, 51 are not concentric the corresponding inlet opening 24 and the outlet opening 25 so that the main volume flow of the fluid is conducted into the cartridge 11 and only a small proportion of the fluid can enter the space between the cartridge neck 31 and the recess 23 .
Fig. 3 zeigt auch den Absatz 26, der den Sitz für die Einlassdichtung 6 (siehe Fig. 1) sowie den Absatz 27, der den Sitz für die Auslassdichtung 7 ausbildet, wenn sich die Vorrichtung in der in Fig. 1 dargestellten Stellung befindet. Da der Aussendurchmesser der Grundkörper 41, 51 wesentlich kleiner als der Innendurchmesser der Bohrungen ist, die zur Aufnahme des Einlassstössels 4 und des Auslassstössels 5 bestimmt sind, kann das Fluid die Grundkörper 41, 51 umströmen und vom Fluideinlass 2 in die Kartusche 11 strömen und danach von der Kartusche 11 zum Fluidauslass 3 strömen. Figure 3 also shows the shoulder 26 which forms the seat for the inlet seal 6 (see Figure 1) and the shoulder 27 which forms the seat for the outlet seal 7 when the device is in the position shown in Figure 1. Since the outer diameter of the base bodies 41, 51 is significantly smaller than the inner diameter of the bores intended for receiving the inlet plunger 4 and the outlet plunger 5, the fluid can flow around the base bodies 41, 51 and from the fluid inlet 2 into the cartridge 11 and thereafter flow from the cartridge 11 to the fluid outlet 3.
In Fig. 1 und Fig. 2 ist auch ein Verdrängungskörper 13 gezeigt, der sich im Innenraum des Kartuschen ha Ises 31 befindet, wenn die Kartusche in die Ausnehmung 23 des Ventilkörpers 1 eingesetzt ist. Der Verdrängungskörper 13 kann Bestandteil des Ventilkörpers 1 sein oder mit dem Ventilkörper 1 beispielsweise über die sich zwischen dem Einlassstössel 4 und dem Auslassstössel 5 erstreckende Trennwand 28 verbunden sein. Die Verbindung zwischen dem
Verdrängungskörper 13 und der Trennwand 28 kann als Schraubverbindung,A displacement body 13 is also shown in FIG. 1 and FIG. The displacement body 13 can be part of the valve body 1 or can be connected to the valve body 1 via the partition wall 28 extending between the inlet plunger 4 and the outlet plunger 5 . The connection between the Displacement body 13 and the partition 28 can be used as a screw connection,
Steckverbindung oder Schnappverbindung ausgebildet sein. Die Verbindungsmöglichkeiten sind dem Fachmann an sich bekannt und werden daher an dieser Stelle nicht weiter beschrieben. Be formed plug connection or snap connection. The connection options are known per se to a person skilled in the art and are therefore not described further at this point.
Der Verdrängungskörper 13 dient der Einleitung des Fluids in den Zusatzstoff. Mittels des Verdrängungskörpers 13 kann sichergestellt werden, dass der vom Einlasskanal 21 herkommende Fluidstrom durch den Zusatzstoff geleitet wird und dieses auf seinem Weg durch die Kartusche 11 aufnimmt. Ohne den Verdrängungskörper 13 kann es zur Ausbildung eines Teilfluidstroms kommen, welcher einen Bypass zu dem Zusatzstoff ausbilden würde und daher vom Fluidstrom auf dem Strömungsweg durch die Kartusche 11 kein oder eine zu geringe Menge an Zusatzstoff aufgenommen würde. The displacement body 13 serves to introduce the fluid into the additive. The displacement body 13 can be used to ensure that the fluid flow coming from the inlet channel 21 is guided through the additive and absorbs it on its way through the cartridge 11 . Without the displacement body 13, a partial fluid flow can be formed, which would form a bypass to the additive and therefore no or too little additive would be taken up by the fluid flow on the flow path through the cartridge 11.
Der Verdrängungskörper 13 hat auch den Vorteil, dass bei der Montage bzw. Demontage der Kartusche 11 kein Zusatzstoff oder Fluid in die Umgebung gelangen kann. Wenn die Kartusche an die Umschaltvorrichtung 4, 5 angedockt wird, befindet sich der Verdrängungskörper im Innenraum des Kartuschen ha Ises 31. Die Kartusche ist üblicherweise nicht vollständig befüllt. Das heisst, die Füllung mit Zusatzstoff beträgt maximal 80% des Inhalts der Kartusche 11. Wenn die Kartusche 11 somit nicht in einer vertikalen Position montiert werden kann, sondern in einer geneigten Position, ist durch den Verdrängungskörper 13 sichergestellt, dass kein Zusatzstoff auslaufen kann. The displacement body 13 also has the advantage that no additive or fluid can get into the environment during assembly or disassembly of the cartridge 11 . When the cartridge is docked to the switching device 4, 5, the displacement body is located in the interior of the cartridge 31. The cartridge is usually not completely filled. This means that the filling with additive is a maximum of 80% of the content of the cartridge 11. If the cartridge 11 cannot be installed in a vertical position but in an inclined position, the displacement body 13 ensures that no additive can leak out.
Wenn die Kartusche 11 demontiert wird, da der Zusatzstoff verbraucht ist, findet der Verdrängungskörper 13 eine weitere vorteilhafte Verwendung. Die Kartusche 11 ist bei der Demontage vollständig mit Fluid gefüllt. Wenn die Kartusche 11 abgenommen wird, könnte das Fluid auslaufen, insbesondere dann, wenn die Kartusche 11 sich nicht in einer vertikalen Position befindet. Durch den Verdrängungskörper 13 wird allerdings ein Teil des Fluids verdrängt. Wenn die Kartusche 11 demontiert wird, kann Fluid, welches sich im Einlasskanal 21 oder Auslasskanal 22 oder im Kartuschenhals 31 befunden hat, in den vom Verdrängungskörper 13 freigegebenen Raum fliessen, sodass die Kartusche 11 nicht mehr vollständig mit Fluid befüllt ist und daher abgenommen werden kann, ohne dass Fluid austritt und in die Umgebung gelangen kann. If the cartridge 11 is dismantled because the additive has been used up, the displacement body 13 finds another advantageous use. The cartridge 11 is completely filled with fluid during disassembly. If the cartridge 11 is removed, the fluid could spill, particularly if the cartridge 11 is not in a vertical position. However, part of the fluid is displaced by the displacement body 13 . If the cartridge 11 is dismantled, fluid that was in the inlet channel 21 or outlet channel 22 or in the cartridge neck 31 can flow into the space released by the displacement body 13, so that the cartridge 11 is no longer completely filled with fluid and can therefore be removed , without fluid escaping and getting into the environment.
Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung 50 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer Aufsicht, wobei für gleiche oder gleich wirkende Elemente dieses Ausführungsbeispiels die gleichen Bezugszeichen wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel verwendet werden. In Fig. 4 ist
der Ventilkörper 1 sowie ein in den Ventilkörper 1 eingesetzter Deckel 12 gezeigt. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel unter anderem dahingehend, dass der Deckel 12 nicht auf den Ventilkörper 1 aufgesetzt ist, sondern in den Ventilkörper 1 eingesetzt ist. Der Deckel 12 wird durch einen Sicherungsring 40 in seiner Position gehalten. 4 shows a device 50 according to a second exemplary embodiment in a plan view, the same reference symbols as in the previous exemplary embodiment being used for elements of this exemplary embodiment which are the same or have the same effect. In Fig. 4 is the valve body 1 and a cover 12 inserted into the valve body 1 are shown. The second exemplary embodiment differs from the first exemplary embodiment, inter alia, in that the cover 12 is not placed on the valve body 1 but is inserted into the valve body 1 . The cover 12 is held in position by a locking ring 40.
Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung 50 gemäss Fig. 4 mit einer Kartusche 11 in der zweiten Stellung, das heisst der Andockposition, gemäss welcher das Fluid durch die Kartusche 11 fliesst, um den darin befindlichen Zusatzstoff aufzunehmen. Auch die Vorrichtung 50 kann beispielsweise zur Entkalkung eines Geräts zur Zubereitung eines Fleissgetränks verwendet werden. Die Vorrichtung 50 wird beispielsweise in einer zum Gerät gehörigen Fluidleitung angebracht. Die Vorrichtung 50 kann jedoch in einer beliebigen Fluidleitung eingebaut werden. Die Vorrichtung 50 enthält einen schematisch dargestellten Fluideinlass 2 sowie einen Fluidauslass 3. Sowohl der Fluideinlass 2 als auch der Fluidauslass 3 können nicht dargestellte Adapterelemente zum Anschluss an eine Fluidleitung aufweisen. Die Vorrichtung 50 enthält ein erstes Kanalsystem, welches sich zwischen dem Fluideinlass 2 und dem Fluidauslass 3 erstreckt und ein zweites Kanalsystem, welches sich zwischen dem Fluideinlass 2 und dem Fluidauslass 3 erstreckt, sodass Fluid entweder durch das erste Kanalsystem vom Fluideinlass 2 zum Fluidauslass 3 strömen kann oder durch das zweite Kanalsystem vom Fluideinlass 2 zum Fluidauslass 3 strömen kann. Der Ventil körper 1 enthält ein Andockelement 20, welches zum Andocken einer Kartusche 11 für einen Zusatzstoff ausgebildet ist. Eine Umschaltvorrichtung 4, 5, 28 ist vorgesehen, welche beim Andocken der Kartusche 11 derart umschaltbar ist, dass das zweite Kanalsystem mit der Kartusche 11 in fluidleitender Verbindung steht, wenn die Kartusche 11 mit dem Andockelement 20 verbunden ist. Die Umschaltvorrichtung enthält einen Einlasskanal 21 zur Zufuhr von Fluid zur Kartusche und einen Auslasskanal 22 zur Entnahme von mit Zusatzstoff beladenem Fluid aus der Kartusche 11. FIG. 5 shows a longitudinal section through the device 50 according to FIG. 4 with a cartridge 11 in the second position, ie the docking position, according to which the fluid flows through the cartridge 11 in order to receive the additive located therein. The device 50 can also be used, for example, to decalcify a device for preparing a soft drink. The device 50 is attached, for example, in a fluid line belonging to the device. However, the device 50 can be installed in any fluid line. The device 50 contains a fluid inlet 2, shown schematically, and a fluid outlet 3. Both the fluid inlet 2 and the fluid outlet 3 can have adapter elements (not shown) for connection to a fluid line. The device 50 contains a first channel system, which extends between the fluid inlet 2 and the fluid outlet 3, and a second channel system, which extends between the fluid inlet 2 and the fluid outlet 3, so that fluid either flows through the first channel system from the fluid inlet 2 to the fluid outlet 3 or can flow from the fluid inlet 2 to the fluid outlet 3 through the second channel system. The valve body 1 includes a docking element 20 which is designed for docking a cartridge 11 for an additive. A switching device 4 , 5 , 28 is provided, which can be switched over when the cartridge 11 is docked in such a way that the second channel system is in fluid-conducting connection with the cartridge 11 when the cartridge 11 is connected to the docking element 20 . The switching device contains an inlet channel 21 for supplying fluid to the cartridge and an outlet channel 22 for removing fluid laden with additive from the cartridge 11.
Insbesondere ist der Fluideinlass 2 mit dem Fluidauslass 3 über einen Überströmkanal 14, 15 verbunden, wenn keine Zugabe von Zusatzstoff erforderlich ist. Der Überströmkanal ist zwischen einem Deckel 12 und der Umschaltvorrichtung 4, 5, 28 ausgebildet, wenn sich die Umschaltvorrichtung in der ersten Stellung befindet. Die Umschaltvorrichtung gemäss Fig. 5 umfasst einen Einlassstössel 4 und einen Auslassstössel 5 und ein Trennelement 28. Der Einlassstössel 4 umfasst einen Grundkörper 41 und ein Basiselement 42. Ein Absatz 43 bildet einen Übergang zwischen dem Grundkörper 41 und dem Basiselement 42 aus. Auf dem
Absatz 43 ist eine Einlassdichtung 6 angeordnet. Das Basiselement 42 enthält eine Axialbohrung 44. In der Axialbohrung 44 ist ein erstes Federelement 8 angeordnet. In particular, the fluid inlet 2 is connected to the fluid outlet 3 via an overflow channel 14, 15 when no additive is required to be added. The overflow channel is formed between a cover 12 and the switching device 4, 5, 28 when the switching device is in the first position. The switching device according to FIG. 5 comprises an inlet plunger 4 and an outlet plunger 5 and a separating element 28. The inlet plunger 4 comprises a base body 41 and a base element 42. A shoulder 43 forms a transition between the base body 41 and the base element 42. On the Paragraph 43, an inlet seal 6 is arranged. The base element 42 contains an axial bore 44. In the axial bore 44, a first spring element 8 is arranged.
Der Auslassstössel 5 umfasst einen Grundkörper 51 und ein Basiselement 52. Ein Absatz 53 bildet einen Übergang zwischen dem Grundkörper 51 und dem Basiselement 52 aus. Auf dem Absatz 53 ist eine Auslassdichtung 7 angeordnet. Das Basiselement 52 enthält eine Axialbohrung 54. In der Axialbohrung 54 ist ein zweites Federelement 9 angeordnet. The exhaust ram 5 comprises a base body 51 and a base element 52. A shoulder 53 forms a transition between the base body 51 and the base element 52. An outlet seal 7 is arranged on shoulder 53 . The base element 52 contains an axial bore 54. In the axial bore 54, a second spring element 9 is arranged.
Gemäss Fig. 5 wird das erste Kanalsystem durch einen ersten Überströmkanal 14, einen Verbindungskanal 16 und einen zweiten Überströmkanal 15 gebildet. Der Verbindungskanal 16 verbindet den ersten Überströmkanal 14 mit dem zweiten Überströmkanal 15, wenn sich das Umschaltelement in der ersten Stellung befindet, was nicht gezeigt ist. Im ersten Überströmkanal 14 ist der Einlassstössel 4 angeordnet, im zweiten Überströmkanal 15 ist der Auslassstössel 5 angeordnet. Der Einlassstössel 4 ist in einer Ausnehmung 23 im Ventilkörper 1 der Vorrichtung 50 verschiebbar gelagert. According to FIG. 5 the first channel system is formed by a first overflow channel 14 , a connecting channel 16 and a second overflow channel 15 . The connecting channel 16 connects the first overflow channel 14 to the second overflow channel 15 when the switching element is in the first position, which is not shown. The inlet tappet 4 is arranged in the first transfer channel 14 , and the outlet tappet 5 is arranged in the second transfer channel 15 . The inlet tappet 4 is slidably mounted in a recess 23 in the valve body 1 of the device 50 .
Der Einlassstössel 4 umfasst somit die Einlassdichtung 6 und das erste Federelement 8. Die Einlassdichtung 6 dient dem Verschluss einer Einlassöffnung 24 für einen Zusatzstoff. Die Einlassöffnung 24 ist geschlossen, wenn dem durch das erste Kanalsystem strömenden Fluid kein Zusatzstoff zugegeben werden soll, was in Fig. 5 nicht dargestellt ist. The inlet plunger 4 thus includes the inlet seal 6 and the first spring element 8. The inlet seal 6 serves to close an inlet opening 24 for an additive. The inlet opening 24 is closed when no additive is to be added to the fluid flowing through the first channel system, which is not shown in FIG. 5 .
Das erste Federelement 8 ist zumindest teilweise der Axialbohrung 44 des Einlassstössels 4 aufgenommen, die in diesem Ausführungsbeispiel als ein Sackloch ausgebildet ist. Das erste Federelement 8 stützt sich am Boden des Sacklochs sowie am Deckel 12 des Ventilkörpers 1 ab. Der Deckel 12 ist erforderlich, um den Einbau des Einlassstössels 4 und des Auslassstössels 5 in die entsprechende Bohrung im Ventilkörper 1 zu ermöglichen. Gemäss des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind die Axialbohrungen 44, 54 für den Einlassstössel 4 und den Auslassstössel 5 nebeneinander angeordnet und weisen zueinander parallel verlaufende Mittenachsen auf. The first spring element 8 is at least partially accommodated in the axial bore 44 of the inlet tappet 4, which is designed as a blind hole in this exemplary embodiment. The first spring element 8 is supported on the bottom of the blind hole and on the cover 12 of the valve body 1 . The cover 12 is required to enable the installation of the inlet plunger 4 and the outlet plunger 5 in the corresponding bore in the valve body 1. According to the present exemplary embodiment, the axial bores 44, 54 for the inlet plunger 4 and the outlet plunger 5 are arranged next to one another and have central axes running parallel to one another.
Der Auslassstössel 5 enthält die Auslassdichtung 7 und das zweite Federelement 9. Die Auslassdichtung 7 dient dem Verschluss einer Auslassöffnung 25 für einen Zusatzstoff. Die Auslassöffnung 25 ist geschlossen, wenn dem durch das erste Kanalsystem strömenden Fluidstrom kein Zusatzstoff zugegeben werden soll, was in Fig. 5 nicht dargestellt ist. Das zweite Federelement 9 ist zumindest teilweise in der Axialbohrung 54 des Auslassstössels 5 aufgenommen, die gemäss dieses Ausführungsbeispiels als ein Sackloch ausgebildet ist. Das
zweite Federelement 9 stützt sich am Boden des Sacklochs sowie am Deckel 12 des Ventilkörpers 1 ab. The outlet plunger 5 contains the outlet seal 7 and the second spring element 9. The outlet seal 7 serves to close an outlet opening 25 for an additive. The outlet opening 25 is closed when no additive is to be added to the fluid flow flowing through the first channel system, which is not shown in FIG. 5 . The second spring element 9 is at least partially accommodated in the axial bore 54 of the outlet plunger 5, which is designed as a blind hole according to this exemplary embodiment. The second spring element 9 is supported on the bottom of the blind hole and on the cover 12 of valve body 1 .
Der Ventilkörper 1 enthält auch eine Ausnehmung 23, die zur Aufnahme einer Kartusche 11 ausgebildet ist. Die Kartusche 11 ist ein Behälter, welcher einen Zusatzstoff oder ein Additiv enthalten kann, welches dem Fluid bei Bedarf zugeführt werden kann. Die Kartusche 11 enthält einen Kartuschenhals 31, der gemäss dieses Ausführungsbeispiels mit einem Aussengewinde 19 ausgestattet ist. The valve body 1 also includes a recess 23 adapted to receive a cartridge 11 therein. The cartridge 11 is a container that can contain an additive that can be added to the fluid on demand. The cartridge 11 contains a cartridge neck 31 which, according to this exemplary embodiment, is equipped with an external thread 19 .
Das zweite Kanalsystem wird durch einen Einlasskanal 21, den Innenraum der Kartusche 11 und einen Auslasskanal 22 gebildet. Der Einlasskanal 21 schliesst an den Fluideinlass 2 an. Der Auslasskanal 22 führt zum Fluidauslass 3. Das zweite Kanalsystem ist nur dann für den Fluidstrom offen, wenn die Kartusche 11 im Ventilkörper 1 aufgenommen ist, wie in Fig. 5 gezeigt. The second channel system is formed by an inlet channel 21 , the interior of the cartridge 11 and an outlet channel 22 . The inlet channel 21 connects to the fluid inlet 2 . The outlet channel 22 leads to the fluid outlet 3. The second channel system is only open to the flow of fluid when the cartridge 11 is accommodated in the valve body 1, as shown in FIG.
In diesem Ausführungsbeispiel wird hierzu das am Kartuschenhals 31 befindliche Aussengewinde 19 in das Innengewinde des Andockelements 20 eingeschraubt. Gemäss des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist der Ventilkörper 1 auf seiner dem Deckel 12 gegenüberliegenden Seite eine Ausnehmung 23 auf, die zur Aufnahme zumindest des Kartuschen ha Ises 31 der Kartusche 11 ausgebildet ist. Diese Ausnehmung 23 enthält gemäss dieses Ausführungsbeispiels auch den Einlassstössel 4 und den Auslassstössel 5. In this exemplary embodiment, the external thread 19 located on the cartridge neck 31 is screwed into the internal thread of the docking element 20 for this purpose. According to the present exemplary embodiment, the valve body 1 has a recess 23 on its side opposite the cover 12 , which is designed to accommodate at least the cartridge 31 of the cartridge 11 . According to this exemplary embodiment, this recess 23 also contains the inlet plunger 4 and the outlet plunger 5.
Die Ausnehmung 23 weist ein Andockelement mit einem Innengewinde 20 auf, welches das Aussengewinde 19 des Kartuschenhalses 31 aufnimmt, wenn die Kartusche 11 mit dem Ventilkörper 1 verbunden ist, wie in Fig. 5 gezeigt. The recess 23 has a docking element with an internal thread 20 which receives the external thread 19 of the cartridge neck 31 when the cartridge 11 is connected to the valve body 1, as shown in FIG.
Die Umschaltvorrichtung 4, 5 wird durch das Andocken der Kartusche 11 von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung gebracht, wobei in der zweiten Stellung der Einlasskanal 21 zur Zufuhr von Fluid zur Kartusche 11 sowie der Auslasskanal 22 zur Entnahme von mit Zusatzstoff beladenem Fluid aus der Kartusche 11 geöffnet ist. Das Ende 32 des Kartuschen ha Ises 31 liegt gemäss dieses Ausführungsbeispiels auf einem Grundkörper 41 des Einlassstössels 4 und auf einem Grundkörper 51 des Auslassstössels 5 auf, bevor der Kartuschen hals 31 in das in der Ausnehmung 23 befindliche Innengewinde 20 des Ventilkörpers 1 eingeschraubt wird. The switching device 4, 5 is brought from a first position to a second position by the docking of the cartridge 11, wherein in the second position the inlet channel 21 for supplying fluid to the cartridge 11 and the outlet channel 22 for removing fluid laden with additive from the Cartridge 11 is open. According to this exemplary embodiment, the end 32 of the cartridge neck 31 rests on a base body 41 of the inlet plunger 4 and on a base body 51 of the outlet plunger 5 before the cartridge neck 31 is screwed into the internal thread 20 of the valve body 1 located in the recess 23.
Fig. 5 zeigt somit die Vorrichtung 50 mit der Kartusche 11 in einer zweiten Stellung, beispielsweise in der Entkalkungsposition. In der zweiten Stellung ist das erste Kanalsystem
für den Durchfluss von Fluid geschlossen, das zweite Kanalsystem ist geöffnet. Wenn das Aussengewinde 19 am Kartuschenhals 31 der Kartusche 11 in das Innengewinde des Andockelements 20 der Ausnehmung 23 eingeschraubt wird, werden die Grundkörper 41, 51 in Richtung des Deckels 12 verschoben. Die ersten und zweiten Federelemente 8, 9 werden zusammengedrückt. Die Einlassdichtung 6 und die Auslassdichtung 7 werden von ihrem Sitz 26, 27 im Ventilkörper 1 abgehoben, sodass der Einlasskanal 21 und der Auslasskanal 22 geöffnet werden. Fluid kann nunmehr durch den Einlasskanal 21 in die Kartusche 11 einströmen. Das Fluid nimmt den im Inneren der Kartusche 11 befindlichen Zusatzstoff auf und verlässt als ein mit Zusatzstoff beladener Fluidstrom die Kartusche 11 durch den Auslasskanal 22, der zum Fluidauslass 3 führt. Flierzu sind die sichelförmigen Ausbuchtungen 45, 55 vorgesehen, die im Schnitt in Fig. 6 gezeigt sind. 5 thus shows the device 50 with the cartridge 11 in a second position, for example in the decalcification position. In the second position is the first channel system closed for the flow of fluid, the second channel system is open. When the external thread 19 on the cartridge neck 31 of the cartridge 11 is screwed into the internal thread of the docking element 20 of the recess 23, the base bodies 41, 51 are displaced in the direction of the cover 12. The first and second spring elements 8, 9 are compressed. The inlet seal 6 and the outlet seal 7 are lifted from their seat 26, 27 in the valve body 1, so that the inlet channel 21 and the outlet channel 22 are opened. Fluid can now flow into the cartridge 11 through the inlet channel 21 . The fluid absorbs the additive located inside the cartridge 11 and leaves the cartridge 11 through the outlet channel 22 , which leads to the fluid outlet 3 , as a fluid stream loaded with additive. Flierzu the crescent-shaped bulges 45, 55 are provided, which are shown in section in Fig. 6.
Das erste Kanalsystem wird durch die Verschiebung der Einlassstössel 4 und der Auslassstössel 5 geschlossen. Das Fluid kann gemäss dieses Ausführungsbeispiels nicht in den ersten Überströmkanal 14 eintreten, da dieser durch den Einlassstössel 4 verschlossen ist. Auch der Auslassstössel 5 verschliesst die Verbindung zum zweiten Überströmkanal 15. Das mit Zusatzstoff beladene Fluid verlässt die Vorrichtung 50 über den Fluidauslass 3. The first channel system is closed by the displacement of the intake ram 4 and the exhaust ram 5 . According to this exemplary embodiment, the fluid cannot enter the first overflow channel 14 since this is closed by the inlet plunger 4 . The outlet plunger 5 also closes the connection to the second overflow channel 15. The fluid loaded with additive leaves the device 50 via the fluid outlet 3.
Der Grundkörper 41 ist in einer Einlassöffnung 24 des Ventilkörpers 1 aufgenommen. Die Einlassöffnung 24 ist Teil des Einlasskanals 21. Der Innendurchmesser der Einlassöffnung 24 ist grösser als der Aussend urchmesser des Grundkörpers 41, sodass Fluid zwischen dem Grundkörper und der von der Einlassöffnung 24 gebildeten Innenwand des Ventilkörpers 1 strömen kann. The base body 41 is accommodated in an inlet opening 24 of the valve body 1 . The inlet opening 24 is part of the inlet channel 21. The inner diameter of the inlet opening 24 is larger than the outer diameter of the base body 41, so that fluid can flow between the base body and the inner wall of the valve body 1 formed by the inlet opening 24.
Der Grundkörper 51 ist in einer Auslassöffnung 25 des Ventilkörpers 1 aufgenommen. Die Auslassöffnung 25 ist Teil des Auslasskanals 22. Der Innendurchmesser der Auslassöffnung 25 ist grösser als der Aussend urchmesser des Grundkörpers 51, sodass Fluid zwischen dem Grundkörper und der von der Auslassöffnung 25 gebildeten Innenwand des Ventilkörpers 1 strömen kann. The base body 51 is accommodated in an outlet opening 25 of the valve body 1 . The outlet opening 25 is part of the outlet channel 22. The inside diameter of the outlet opening 25 is larger than the outside diameter of the base body 51, so that fluid can flow between the base body and the inner wall of the valve body 1 formed by the outlet opening 25.
Der Kartuschen hals 31 der Kartusche 11 hat einen kleineren Aussendurchmesser als der Innendurchmesser der Ausnehmung 23 zumindest im Bereich, der nicht durch das Andockelement 20 eingenommen wird. Daher kann Fluid sowohl ausserhalb des Kartuschen ha Ises 31 als auch innerhalb des Kartuschenhalses 31 strömen. Um eine Leckage zu verhindern, ist daher in der Ausnehmung 23 eine Dichtung 29 angeordnet, die verhindert, dass Fluid bis zum Andockelement 20 gelangt und von dort in die Umgebung gelangen kann.
Fig. 5 zeigt auch den Absatz 26, der den Sitz für die Einlassdichtung 6 (siehe Fig. 1) sowie den Absatz 27, der den Sitz für die Auslassdichtung 7 ausbildet, wenn sich die Vorrichtung in der in Fig. 1 dargestellten Stellung befindet. Da der Aussend urchmesser der Grundkörper 41, 51 auch gemäss Fig. 5 wesentlich kleiner als der Innendurchmesser der Bohrungen ist, die zur Aufnahme des Einlassstössels 4 und des Auslassstössels 5 bestimmt sind, kann das Fluid die Grundkörper 41, 51 umströmen und vom Fluideinlass 2 in die Kartusche 11 strömen und danach von der Kartusche 11 zum Fluidauslass 3 strömen. The cartridge neck 31 of the cartridge 11 has a smaller outside diameter than the inside diameter of the recess 23 at least in the area that is not occupied by the docking element 20 . Therefore, fluid can flow both outside the cartridge neck 31 and inside the cartridge neck 31 . In order to prevent leakage, a seal 29 is therefore arranged in the recess 23, which prevents fluid from reaching the docking element 20 and from there being able to reach the environment. Figure 5 also shows the shoulder 26 which forms the seat for the inlet seal 6 (see Figure 1) and the shoulder 27 which forms the seat for the outlet seal 7 when the device is in the position shown in Figure 1. Since the outer diameter of the base bodies 41, 51 is also according to Fig. 5 significantly smaller than the inner diameter of the bores, which are intended to accommodate the inlet plunger 4 and the outlet plunger 5, the fluid can flow around the base bodies 41, 51 and from the fluid inlet 2 in flow through the cartridge 11 and thereafter flow from the cartridge 11 to the fluid outlet 3 .
In Fig. 5 ist auch ein Verdrängungskörper 13 gezeigt, der sich im Innenraum des Kartuschen ha Ises 31 befindet, wenn die Kartusche in die Ausnehmung 23 des Ventilkörpers 1 eingesetzt ist. Der Verdrängungskörper 13 ist gemäss dieses Ausführungsbeispiels mit der sich zwischen dem Einlassstössel 4 und dem Auslassstössel 5 erstreckenden Trennwand 28 verbunden. Die Verbindung zwischen dem Verdrängungskörper 13 und der Trennwand 28 kann als Schraubverbindung, Steckverbindung oder Schnappverbindung ausgebildet sein. Die Verbindungsmöglichkeiten sind dem Fachmann an sich bekannt und werden daher an dieser Stelle nicht weiter beschrieben. 5 also shows a displacement body 13 which is located in the interior of the cartridge housing 31 when the cartridge is inserted into the recess 23 of the valve body 1 . According to this exemplary embodiment, the displacement body 13 is connected to the partition wall 28 extending between the inlet plunger 4 and the outlet plunger 5 . The connection between the displacement body 13 and the partition wall 28 can be designed as a screw connection, plug connection or snap connection. The connection options are known per se to a person skilled in the art and are therefore not described further at this point.
Der Verdrängungskörper 13 dient der Einleitung des Fluids in den Zusatzstoff. Mittels des Verdrängungskörpers 13 kann sichergestellt werden, dass der vom Einlasskanal 21 herkommende Fluidstrom auf den oder durch den Zusatzstoff geleitet wird und diesen auf seinem Weg durch die Kartusche 11 aufnimmt. Ohne den Verdrängungskörper 13 kann es zur Ausbildung eines Teilfluid Stroms kommen, welcher einen Bypass zu dem Zusatzstoff ausbilden würde und daher vom Fluidstrom auf dem Strömungsweg durch die Kartusche 11 kein oder eine zu geringe Menge an Zusatzstoff aufgenommen würde. The displacement body 13 serves to introduce the fluid into the additive. The displacement body 13 can be used to ensure that the fluid flow coming from the inlet channel 21 is directed onto or through the additive and picks it up on its way through the cartridge 11 . Without the displacement body 13, a partial fluid flow can be formed, which would form a bypass to the additive and therefore no or too little additive would be taken up by the fluid flow on the flow path through the cartridge 11.
Der Verdrängungskörper 13 hat auch den Vorteil, dass bei der Montage bzw. Demontage der Kartusche 11 kein Zusatzstoff oder Fluid in die Umgebung gelangen kann. Wenn die Kartusche an die Umschaltvorrichtung 4, 5 angedockt wird, befindet sich der Verdrängungskörper im Innenraum des Kartuschenhalses 31. Die Kartusche ist üblicherweise nicht vollständig befüllt. Das heisst, die Füllung mit Zusatzstoff beträgt maximal 80% des Inhalts der Kartusche 11. Wenn die Kartusche 11 somit nicht in einer vertikalen Position montiert werden kann, sondern in einer geneigten Position, ist durch den Verdrängungskörper 13 sichergestellt, dass kein Zusatzstoff auslaufen kann. The displacement body 13 also has the advantage that no additive or fluid can get into the environment during assembly or disassembly of the cartridge 11 . When the cartridge is docked to the switching device 4, 5, the displacement body is located in the interior of the cartridge neck 31. The cartridge is usually not completely filled. This means that the filling with additive is a maximum of 80% of the content of the cartridge 11. If the cartridge 11 cannot be installed in a vertical position but in an inclined position, the displacement body 13 ensures that no additive can leak out.
Wenn die Kartusche 11 demontiert wird, da der Zusatzstoff verbraucht ist, findet der Verdrängungskörper 13 eine weitere vorteilhafte Verwendung. Die Kartusche 11 ist bei der
Demontage vollständig mit Fluid gefüllt. Wenn die Kartusche 11 abgenommen wird, könnte das Fluid auslaufen, insbesondere dann, wenn die Kartusche 11 sich nicht in einer vertikalen Position befindet. Durch den Verdrängungskörper 13 wird allerdings ein Teil des Fluids verdrängt. Wenn die Kartusche 11 demontiert wird, kann Fluid, welches sich im Einlasskanal 21 oder Auslasskanal 22 oder im Kartuschenhals 31 befunden hat, in den vom Verdrängungskörper 13 freigegebenen Raum fliessen, sodass die Kartusche 11 nicht mehr vollständig mit Fluid befüllt ist und daher abgenommen werden kann, ohne dass Fluid austritt und in die Umgebung gelangen kann. If the cartridge 11 is dismantled because the additive has been used up, the displacement body 13 finds another advantageous use. The cartridge 11 is at the Dismantling completely filled with fluid. If the cartridge 11 is removed, the fluid could spill, particularly if the cartridge 11 is not in a vertical position. However, part of the fluid is displaced by the displacement body 13 . If the cartridge 11 is dismantled, fluid that was in the inlet channel 21 or outlet channel 22 or in the cartridge neck 31 can flow into the space released by the displacement body 13, so that the cartridge 11 is no longer completely filled with fluid and can therefore be removed , without fluid escaping and getting into the environment.
Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch die Vorrichtung 50 gemäss Fig. 5 an der mit einer strichlierten Linie und zwei Pfeilen gekennzeichneten Schnittebene, die in Fig. 5 rechtwinklig zur Zeichnungsebene verläuft. Die Blickrichtung ist in Richtung des Deckels 12 gewählt. Der Schnitt zeigt den Ventilkörper 1, den Einlasskanal 21, den Auslasskanal 22, den Grundkörper 41 des Einlassstössels 4, den Grundkörper 51 des Auslassstössels 5. Die beiden Grundkörper 41, 51 sind gemäss dieses Ausführungsbeispiels konzentrisch in der entsprechenden Ausnehmung 23 für den Einlassstössel 4 und den Auslassstössel 5 angeordnet, daher wird eine Ausbuchtung 45 vorgesehen, welche die Verbindung zwischen dem Fluideinlass 3 und der vor der Zeichnungsebene liegenden Einlassöffnung 24 ausbildet. Eine entsprechende Ausbuchtung 55 ist vorgesehen, welche die Verbindung zwischen der hier nicht sichtbaren Auslassöffnung 5 und dem Fluidauslass 3 ausbildet. FIG. 6 shows a section through the device 50 according to FIG. 5 at the sectional plane marked with a dashed line and two arrows, which in FIG. 5 runs at right angles to the plane of the drawing. The viewing direction is chosen in the direction of the cover 12 . The section shows the valve body 1, the inlet channel 21, the outlet channel 22, the base body 41 of the inlet tappet 4, the base body 51 of the outlet tappet 5. According to this exemplary embodiment, the two base bodies 41, 51 are concentric in the corresponding recess 23 for the inlet tappet 4 and the outlet ram 5 is arranged, therefore a bulge 45 is provided, which forms the connection between the fluid inlet 3 and the inlet opening 24 lying in front of the plane of the drawing. A corresponding bulge 55 is provided, which forms the connection between the outlet opening 5 (not visible here) and the fluid outlet 3 .
Fig. 7 zeigt einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung 100 nach einem dritten Ausführungsbeispiel in der ersten Stellung. Die Vorrichtung 100 kann zur Entkalkung eines Geräts zur Zubereitung eines Fleissgetränks verwendet werden. Die Vorrichtung 100 kann in einer zum Gerät gehörigen Fluidleitung angebracht werden. Die Vorrichtung 100 kann auch in einer beliebigen Fluidleitung angeordnet werden, welche ein Fluid enthält, welchem ein Zusatzstoff beigegeben werden muss. Flierzu ist ein schematisch dargestellter Fluideinlass 102 sowie ein Fluidauslass 103 vorgesehen. Sowohl der Fluideinlass 102 als auch der Fluidauslass 103 können nicht dargestellte Adapterelemente zum Anschluss an eine Fluidleitung aufweisen. Die Vorrichtung 100 enthält ein erstes Kanalsystem, welches sich zwischen dem Fluideinlass 102 und dem Fluidauslass 103 erstreckt und ein zweites Kanalsystem, welches sich zwischen dem Fluideinlass 102 und dem Fluidauslass 103 erstreckt, sodass Fluid entweder durch das erste Kanalsystem vom Fluideinlass 102 zum Fluidauslass 103 strömen kann oder durch das zweite Kanalsystem vom Fluideinlass 102 zum Fluidauslass 103 strömen kann. Der Ventilkörper 101 enthält ein Andockelement 120,
welches zum Andocken einer Kartusche 11 für einen Zusatzstoff ausgebildet ist. Eine Umschaltvorrichtung 104 ist vorgesehen, welche beim Andocken der Kartusche 11 derart umschaltbar ist, dass das zweite Kanalsystem mit der Kartusche 11 in fluidleitender Verbindung steht, wenn die Kartusche 11 mit dem Andockelement 120 verbunden ist. Die Umschaltvorrichtung 104 enthält einen Einlasskanal 121 zur Zufuhr von Fluid zur Kartusche und einen Auslasskanal 122 zur Entnahme von mit Zusatzstoff beladenem Fluid aus der Kartusche 11. FIG. 7 shows a longitudinal section through a device 100 according to a third exemplary embodiment in the first position. The device 100 can be used to decalcify a device for preparing a soft drink. The device 100 can be mounted in a fluid line associated with the device. The device 100 can also be arranged in any fluid line which contains a fluid to which an additive must be added. For this purpose, a fluid inlet 102 (shown schematically) and a fluid outlet 103 are provided. Both the fluid inlet 102 and the fluid outlet 103 can have adapter elements (not shown) for connection to a fluid line. The device 100 includes a first channel system, which extends between the fluid inlet 102 and the fluid outlet 103, and a second channel system, which extends between the fluid inlet 102 and the fluid outlet 103, so that fluid either flows through the first channel system from the fluid inlet 102 to the fluid outlet 103 or can flow through the second channel system from the fluid inlet 102 to the fluid outlet 103 . The valve body 101 contains a docking element 120, which is designed for docking a cartridge 11 for an additive. A switching device 104 is provided, which can be switched over when the cartridge 11 is docked in such a way that the second channel system is in fluid-conducting connection with the cartridge 11 when the cartridge 11 is connected to the docking element 120 . The switching device 104 contains an inlet channel 121 for supplying fluid to the cartridge and an outlet channel 122 for removing fluid laden with additive from the cartridge 11.
Insbesondere ist der Fluideinlass 102 mit dem Fluidauslass 103 über einen Überströmkanal 114 verbunden, wenn keine Zugabe von Zusatzstoff erforderlich ist. Der Überströmkanal 114 ist zwischen einem Deckel 112 und der Umschaltvorrichtung 104 ausgebildet, wenn sich die Umschaltvorrichtung 104 in der ersten Stellung befindet. Die Umschaltvorrichtung 104 umfasst gemäss Fig. 7 ein Basiselement 142 und einen Verdrängungskörper 113. Ein Absatz 143 bildet einen Übergang zwischen dem Basiselement 142 und dem Verdrängungskörper 113 aus. Zwischen dem Basiselement 142 und dem Deckel 112 ist ein Federelement 108 angeordnet. In particular, the fluid inlet 102 is connected to the fluid outlet 103 via an overflow channel 114 when no addition of additive is required. The overflow channel 114 is formed between a cover 112 and the switching device 104 when the switching device 104 is in the first position. According to FIG. 7, the switching device 104 comprises a base element 142 and a displacement body 113. A shoulder 143 forms a transition between the base element 142 and the displacement body 113. A spring element 108 is arranged between the base element 142 and the cover 112 .
Gemäss Fig. 7 wird das erste Kanalsystem durch einen Überströmkanal 114 gebildet. Das Basiselement 142 befindet sich in der ersten Stellung unterhalb des Fluideinlasses 102 und des Fluidauslasses 103, sodass ein ungehindertes Durchströmen des Ventilkörpers 101 durch den Überströmkanal 114 ermöglicht ist. Die Einlassöffnung 121 ist geschlossen, wenn dem durch das erste Kanalsystem strömenden Fluidstrom kein Zusatzstoff zugegeben werden soll.According to FIG. 7 the first channel system is formed by an overflow channel 114 . In the first position, the base element 142 is located below the fluid inlet 102 and the fluid outlet 103, so that an unimpeded flow through the valve body 101 through the overflow channel 114 is made possible. The inlet opening 121 is closed when no additive is to be added to the fluid stream flowing through the first channel system.
Das Federelement 108 stützt sich am Basiselement 142 sowie am Deckel 112 des Ventilkörpers 101 ab. Der Deckel 112 ist erforderlich, um den Einbau der Umschaltvorrichtung 104 in die entsprechende Ausnehmung 123 im Ventilkörper 101 zu ermöglichen. The spring element 108 is supported on the base element 142 and on the cover 112 of the valve body 101 . The cover 112 is required in order to enable the switching device 104 to be installed in the corresponding recess 123 in the valve body 101 .
Die Ausnehmung 123 des Ventilkörpers 101 dient auch zur Aufnahme einer Kartusche 11, die wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ausgestaltet sein kann und daher mit denselben Bezugszeichen versehen ist. Die Kartusche 11 ist ein Behälter, welcher einen Zusatzstoff oder ein Additiv enthalten kann, welches dem Fluidstrom bei Bedarf zugeführt werden kann. Die Kartusche 11 enthält einen Kartuschen hals 31, der gemäss dieses Ausführungsbeispiels mit einem Aussengewinde 19 ausgestattet ist.
Das zweite Kanalsystem wird durch einen Einlasskanal 121, den Innenraum der Kartusche 11 und einen Auslasskanal 122 gebildet. Der Einlasskanal 121 schliesst an den Fluideinlass 102 an, wenn sich die Umschaltvorrichtung 104 in der zweiten Stellung befindet. Der Auslasskanal 122 führt zum Fluidauslass 103. Das zweite Kanalsystem ist nur dann für den Fluidstrom offen, wenn die Kartusche 11 im Ventilkörper 101 im Andockelement 120 aufgenommen ist. The recess 123 of the valve body 101 also serves to accommodate a cartridge 11, which can be designed as in the previous exemplary embodiments and is therefore provided with the same reference numbers. The cartridge 11 is a container that can contain an additive that can be added to the fluid stream on demand. The cartridge 11 contains a cartridge neck 31, which is equipped with an external thread 19 according to this embodiment. The second channel system is formed by an inlet channel 121, the interior of the cartridge 11 and an outlet channel 122. The inlet channel 121 connects to the fluid inlet 102 when the switching device 104 is in the second position. The outlet channel 122 leads to the fluid outlet 103. The second channel system is only open to the fluid flow when the cartridge 11 is accommodated in the valve body 101 in the docking element 120.
In diesem Ausführungsbeispiel wird hierzu das am Kartuschenhals 31 befindliche Aussengewinde 19 in das Innengewinde des Andockelements 120 eingeschraubt. Gemäss des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist der Ventilkörper 101 eine Ausnehmung 123 auf, die zur Aufnahme zumindest des Kartuschenhalses 31 der Kartusche 11 ausgebildet ist. Die Ausnehmung 123 enthält das Andockelement 120. In this exemplary embodiment, the external thread 19 located on the cartridge neck 31 is screwed into the internal thread of the docking element 120 for this purpose. According to the present exemplary embodiment, the valve body 101 has a recess 123 which is designed to accommodate at least the cartridge neck 31 of the cartridge 11 . The recess 123 contains the docking element 120.
Die Umschaltvorrichtung 104 wird durch das Andocken der Kartusche 11 von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung verschoben, wobei in der zweiten Stellung der Einlasskanal 121 zur Zufuhr von Fluid zur Kartusche 11 der Auslasskanal 122 zur Entnahme von mit Zusatzstoff beladenem Fluid aus der Kartusche 11 geöffnet ist. Das Ende 32 des Kartuschen ha Ises 31 liegt gemäss dieses Ausführungsbeispiels auf dem Basiselement 142 der Umschaltvorrichtung 104 auf, wenn die Kartusche 11 in das in der Ausnehmung 123 befindliche Innengewinde des Andockelements 120 des Ventilkörpers 101 eingeschraubt wird. The switching device 104 is shifted from a first position to a second position by the docking of the cartridge 11, with the inlet channel 121 for supplying fluid to the cartridge 11 and the outlet channel 122 for removing fluid laden with additive from the cartridge 11 being opened in the second position is. According to this exemplary embodiment, the end 32 of the cartridge 31 is resting on the base element 142 of the switching device 104 when the cartridge 11 is screwed into the internal thread of the docking element 120 of the valve body 101 located in the recess 123 .
Fig. 8 zeigt die Vorrichtung 100 mit der Kartusche 11 in einer zweiten Stellung, beispielsweise in der Entkalkungsposition. In der zweiten Stellung ist das erste Kanalsystem für den Durchfluss von Fluid geschlossen, das zweite Kanalsystem ist geöffnet. Wenn das Aussengewinde 19 am Kartuschenhals 31 der Kartusche 11 in das Innengewinde des Andockelements 120 der Ausnehmung 123 eingeschraubt wird, wird die Umschaltvorrichtung 104 in Richtung des Deckels 112 verschoben. Das dazwischen angeordnete Federelement 108 wird zusammengedrückt. Der Einlasskanal 121 und der Auslasskanal 122 werden geöffnet, wenn die Einlassöffnung über der entsprechenden Auslassöffnung des Fluideinlasses 102 zu liegen kommt und die Auslassöffnung des Auslasskanals 122 über die Einlassöffnung des Fluidauslasses 103 zu liegen kommt. Fluid kann nunmehr durch den Einlasskanal 121 in die Kartusche 11 einströmen. Das Fluid nimmt den im Inneren der Kartusche 11 befindlichen Zusatzstoff auf und verlässt als ein mit Zusatzstoff beladener Fluidstrom die Kartusche 11 durch den Auslasskanal 122, der zum Fluidauslass 103 führt.
Das erste Kanalsystem wird durch die Verschiebung der Umschaltvorrichtung 104 geschlossen. Das Fluid kann nicht mehr in den Überströmkanal 114 eintreten, da der Zulauf durch die Aussenwand der Umschaltvorrichtung 104 versperrt ist. Das mit Zusatzstoff beladene Fluid verlässt die Vorrichtung 100 über den Fluidauslass 103. 8 shows the device 100 with the cartridge 11 in a second position, for example in the decalcification position. In the second position, the first channel system is closed for the flow of fluid, the second channel system is open. When the external thread 19 on the cartridge neck 31 of the cartridge 11 is screwed into the internal thread of the docking element 120 of the recess 123, the switching device 104 is displaced in the direction of the cover 112. The spring element 108 arranged in between is compressed. The inlet channel 121 and the outlet channel 122 are opened when the inlet opening overlays the corresponding outlet opening of the fluid inlet 102 and the outlet opening of the outlet channel 122 overlays the inlet opening of the fluid outlet 103 . Fluid can now flow into the cartridge 11 through the inlet channel 121 . The fluid absorbs the additive located inside the cartridge 11 and leaves the cartridge 11 through the outlet channel 122 , which leads to the fluid outlet 103 , as a fluid stream loaded with additive. The first channel system is closed by the displacement of the switching device 104. The fluid can no longer enter the overflow channel 114 since the inlet is blocked by the outer wall of the switching device 104 . The fluid loaded with additive leaves the device 100 via the fluid outlet 103.
Die Umschaltvorrichtung 104 ist mittels einer nicht dargestellten Verdrehsicherung in der Ausnehmung 123 des Ventilkörpers 101 gehalten, damit sichergestellt ist, dass der Fluideinlass 102 in der zweiten Stellung mit dem Einlasskanal 121 fluchtet und der Fluidauslass 103 mit dem Auslasskanal 122 fluchtet. The switching device 104 is held in the recess 123 of the valve body 101 by means of an anti-twist device (not shown) to ensure that the fluid inlet 102 is aligned with the inlet channel 121 in the second position and the fluid outlet 103 is aligned with the outlet channel 122 .
Der Kartuschen hals 31 der Kartusche 11 hat einen kleineren Aussendurchmesser als der Innendurchmesser der Ausnehmung 23. In diesem Ausführungsbeispiel kann Fluid nicht ausserhalb des Kartuschenhalses 31 strömen, da das Ende des Kartuschenhalses auf dem Absatz 143 des Basiselements 142 der Umschaltvorrichtung 104 aufliegt. Um eine allfällige Leckage zu verhindern, kann auf dem Absatz 143 ein nicht dargestelltes Dichtelement angeordnet sein, welches ein elastisches Material enthalten kann. The cartridge neck 31 of the cartridge 11 has a smaller outer diameter than the inner diameter of the recess 23. In this exemplary embodiment, fluid cannot flow outside the cartridge neck 31 since the end of the cartridge neck rests on the shoulder 143 of the base element 142 of the switching device 104. In order to prevent any leakage, a non-illustrated sealing element can be arranged on shoulder 143, which sealing element can contain an elastic material.
Gemäss dieses Ausführungsbeispiels enthält der Ventilkörper 101 eine Dichtung 129, die zwischen dem Fluideinlass 102 bzw. dem Fluidauslass 103 und dem Andockelement 120 angeordnet ist. Mit dieser Dichtung 129 kann eine allfällige Leckage zwischen der Umschaltvorrichtung 104 und dem Ventilkörper 121 verhindert werden. Auch der Deckel 112 enthält eine Dichtung 106, die verhindert, dass eine Leckage zwischen dem Deckel 112 und dem Ventilkörper 101 auftritt. Der Deckel 112 ist mittels eines Sicherungsmittels, beispielsweise eines Sicherungsrings 140 gesichert, sodass er in seiner Position verbleibt, auch wenn in der zweiten Stellung der durch die Kompression des Federelements 108 bedingte erhöhte Druck auf den Deckel 112 wirkt. According to this exemplary embodiment, the valve body 101 contains a seal 129 which is arranged between the fluid inlet 102 or the fluid outlet 103 and the docking element 120 . Any leakage between the switching device 104 and the valve body 121 can be prevented with this seal 129 . The cover 112 also contains a seal 106 which prevents leakage between the cover 112 and the valve body 101 from occurring. The cover 112 is secured by means of a securing means, for example a retaining ring 140, so that it remains in its position even if the increased pressure caused by the compression of the spring element 108 acts on the cover 112 in the second position.
Die Umschaltvorrichtung 104 ist ebenfalls durch ein Sicherungsmittel 115 gesichert, wenn sich die Vorrichtung in der ersten Stellung befindet. Das Sicherungsmittel 115 kann beispielsweise einen Sicherungsring umfassen. The switching device 104 is also secured by a securing means 115 when the device is in the first position. The securing means 115 can comprise a securing ring, for example.
In Fig. 7 und Fig. 8 ist auch ein Verdrängungskörper 113 gezeigt, der sich im Innenraum des Kartuschen ha Ises 31 befindet, wenn die Kartusche in die Ausnehmung 123 des Ventilkörpers 101 eingesetzt ist. Der Verdrängungskörper 113 ist gemäss diesem Ausführungsbeispiel Bestandteil der Umschaltvorrichtung 104. Gemäss dieses Ausführungsbeispiels sind der Verdrängungskörper 113 und das Basiselement 142 aus einem einzigen Stück gefertigt. Die
Verbindung zwischen dem Verdrängungskörper 113 und dem Basiselement 142 kann auch als Schraubverbindung, Steckverbindung oder Schnappverbindung ausgebildet sein. Die Verbindungsmöglichkeiten sind dem Fachmann an sich bekannt und werden daher an dieser Stelle nicht weiter beschrieben. Der Verdrängungskörper 113 dient der Einleitung des Fluids in den Zusatzstoff. Mittels des Verdrängungskörpers 113 kann sichergestellt werden, dass der vom Einlasskanal 21 herkommende Fluidstrom auf oder durch den Zusatzstoff geleitet wird und diesen auf seinem Weg durch die Kartusche 11 aufnimmt. Ohne den Verdrängungskörper 113 kann es zur Ausbildung eines Teilfluid Stroms kommen, welcher einen Bypass zu dem Zusatzstoff ausbilden würde und daher vom Fluidstrom auf dem Strömungsweg durch die Kartusche 11 kein oder eine zu geringe Menge an Zusatzstoff aufgenommen würde. A displacement body 113 is also shown in FIG. 7 and FIG. According to this exemplary embodiment, the displacement body 113 is part of the switching device 104. According to this exemplary embodiment, the displacement body 113 and the base element 142 are manufactured from a single piece. the The connection between the displacement body 113 and the base element 142 can also be designed as a screw connection, plug connection or snap connection. The connection options are known per se to a person skilled in the art and are therefore not described further at this point. The displacement body 113 serves to introduce the fluid into the additive. The displacement body 113 can be used to ensure that the fluid flow coming from the inlet channel 21 is directed onto or through the additive and picks it up on its way through the cartridge 11 . Without the displacement body 113, a partial fluid flow can be formed, which would form a bypass to the additive and therefore no or too little additive would be taken up by the fluid flow on the flow path through the cartridge 11.
Der Verdrängungskörper 113 hat auch den Vorteil, dass bei der Montage bzw. Demontage der Kartusche 11 kein Zusatzstoff oder Fluid in die Umgebung gelangen kann. Wenn die Kartusche an die Umschaltvorrichtung 104 angedockt wird, befindet sich der Verdrängungskörper 113 im Innenraum des Kartuschen ha Ises 31. Die Kartusche 11 ist üblicherweise nicht vollständig befüllt. Das heisst, die Füllung mit Zusatzstoff beträgt maximal 80% des Inhalts der Kartusche. Wenn die Kartusche 11 somit nicht in einer vertikalen Position montiert werden kann, sondern in einer geneigten Position, ist durch den Verdrängungskörper 113 sichergestellt, dass kein Zusatzstoff auslaufen kann. Wenn die Kartusche 11 demontiert wird, da der Zusatzstoff verbraucht ist, findet derThe displacement body 113 also has the advantage that no additive or fluid can get into the environment during assembly or disassembly of the cartridge 11 . When the cartridge is docked to the switching device 104, the displacement body 113 is located in the interior of the cartridge 31. The cartridge 11 is usually not completely filled. This means that the filling with additive is a maximum of 80% of the content of the cartridge. If the cartridge 11 cannot be installed in a vertical position, but in an inclined position, the displacement body 113 ensures that no additive can escape. If the cartridge 11 is dismantled because the additive has been used up, the
Verdrängungskörper 113 eine weitere vorteilhafte Verwendung. Die Kartusche 11 ist bei der Demontage vollständig mit Fluid gefüllt. Wenn die Kartusche 11 abgenommen wird, könnte das Fluid auslaufen, insbesondere dann, wenn die Kartusche 11 sich nicht in einer vertikalen Position befindet. Durch den Verdrängungskörper 113 wird allerdings ein Teil des Fluids verdrängt. Wenn die Kartusche 11 demontiert wird, kann Fluid, welches sich im Einlasskanal 121 oder im Auslasskanal 122 oder im Kartuschenhals 31 befunden hat, in den vom Verdrängungskörper 113 freigegebenen Raum fliessen, sodass die Kartusche 11 nicht mehr vollständig mit Fluid befüllt ist und daher abgenommen werden kann, ohne dass Fluid austritt und in die Umgebung gelangen kann. Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Verwendung der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele für ein Gerät zur Zubereitung eines Fleissgetränks. Das Gerät kann Bestandteil eines Systems 60 zur Fierstellung eines Extrakts 80 aus einem
Extraktionsgut 68 mittels eines Extraktionsmittels 63, umfassend eine Versorgungsleitung 64 für das Extraktionsmittel 63, eine Heizvorrichtung 66, eine Brühvorrichtung 61, sowie einen Extraktsammelbehälter 78 sein. Wenn das System 60 zur Herstellung eines Heissgetränks verwendet werden soll, kann das Extraktionsmittel 63 Wasser sein. Die Versorgungsleitung 64 ist für diese Anwendung mit einem Wasseranschluss verbunden. Der Wasseranschluss kann als Reservoir, Tank oder als Wasserleitung ausgebildet sein. Gegebenenfalls kann der Wasseranschluss eine Wasseraufbereitungsanlage enthalten, beispielsweise eine Entkalkungsanlage. Der Druck des Extraktionsmittels 63 liegt im Bereich zwischen einem und zwei bar, der Druck kann im Wesentlichen dem Druck entsprechen, der in der Wasserleitung bereitgestellt wird. Displacement body 113 another advantageous use. The cartridge 11 is completely filled with fluid during disassembly. If the cartridge 11 is removed, the fluid could spill, particularly if the cartridge 11 is not in a vertical position. However, part of the fluid is displaced by the displacement body 113 . If the cartridge 11 is dismantled, fluid that was in the inlet channel 121 or in the outlet channel 122 or in the cartridge neck 31 can flow into the space released by the displacement body 113, so that the cartridge 11 is no longer completely filled with fluid and can therefore be removed can without fluid escaping and getting into the environment. FIG. 9 shows an exemplary embodiment for the use of the device according to one of the preceding exemplary embodiments for a device for preparing a soft drink. The device can be part of a system 60 for providing an extract 80 from a Extraction material 68 by means of an extraction agent 63, comprising a supply line 64 for the extraction agent 63, a heating device 66, a brewing device 61, and an extract collection container 78. If the system 60 is to be used to produce a hot beverage, the extractant 63 can be water. For this application, the supply line 64 is connected to a water connection. The water connection can be designed as a reservoir, tank or water pipe. If necessary, the water connection can contain a water treatment system, for example a decalcification system. The pressure of the extraction agent 63 is in the range between one and two bar, the pressure can essentially correspond to the pressure that is provided in the water line.
Eine Vorrichtung 10, 50, 100 gemäss eines der vorhergehenden Ausführungsbeispiele kann an jeder beliebigen Stelle der Versorgungsleitung 64 angeordnet werden. A device 10, 50, 100 according to one of the preceding exemplary embodiments can be arranged at any desired point on the supply line 64.
Die Versorgungsleitung 64 ist zur Zufuhr des Extraktionsmittels 63 zur Heizvorrichtung 66 ausgebildet. Gemäss dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthält die Heizvorrichtung 66 Heizelemente 81 zur Erwärmung des Extraktionsmittels 63. Ein Temperaturmessgerät 82 kann zur Ermittlung der in der Heizvorrichtung 66 herrschenden Temperatur vorgesehen sein. Das Temperaturmessgerät 82 kann einen Temperatursensor oder Temperaturfühler umfassen. The supply line 64 is designed to supply the extractant 63 to the heating device 66 . According to the present exemplary embodiment, the heating device 66 contains heating elements 81 for heating the extractant 63. A temperature measuring device 82 can be provided for determining the temperature prevailing in the heating device 66. The temperature measuring device 82 can comprise a temperature sensor or temperature probe.
Eine Verbindungsleitung 67 ist für das erwärmte Extraktionsmittel 63 von der Heizvorrichtung 66 zur Brühvorrichtung 61 vorgesehen. Ein Temperaturmessgerät 83 kann in der Verbindungsleitung 67 angeordnet sein, vorzugsweise unmittelbar am Anschluss derselben an die Heizvorrichtung 66. A connecting line 67 is provided for the heated extraction agent 63 from the heating device 66 to the brewing device 61 . A temperature measuring device 83 can be arranged in the connecting line 67, preferably directly where it is connected to the heating device 66.
Gemäss Fig. 9 umfasst die Brühvorrichtung 61 einen Druckbehälter 62. Das Extraktionsgut 68 ist im Innenraum dieses Druckbehälters 62 angeordnet und ist daher schematisch dargestellt. In der Versorgungsleitung 64 ist ein Druckerhöhungsmittel für das Extraktionsmittel 63 vorgesehen, beispielsweise eine Pumpe 65. Die Versorgungsleitung 64, die Heizvorrichtung 66, die Verbindungsleitung 67 und die Brühvorrichtung 61 bilden ein geschlossenes System aus, sodass, abgesehen von Leitungsverlusten, keine Druckverluste im System auftreten und der Druck des erwärmten Extraktionsmittels 63 im Wesentlichen dem mittels des Druckerhöhungsmittels aufgebrachten Drucks entspricht. Das Extraktionsgut 68 kann in oder auf einem Aufnahmeelement 69 angeordnet sein, welches für die Verwendung zur Zubereitung eines Heissgetränks als Siebträger, Kapsel, Beutel oder Pad ausgebildet sein
kann. Für die Zubereitung eines Heissgetränks liegt der Druck üblicherweise in einem Druckbereich von 5 bis 20 bar. According to FIG. 9, the brewing device 61 includes a pressure vessel 62. The extraction material 68 is arranged in the interior of this pressure vessel 62 and is therefore shown schematically. A means of increasing pressure for the extraction agent 63, for example a pump 65, is provided in the supply line 64. The supply line 64, the heating device 66, the connecting line 67 and the brewing device 61 form a closed system so that, apart from line losses, no pressure losses occur in the system and the pressure of the heated extraction means 63 essentially corresponds to the pressure applied by means of the pressure increasing means. The extraction material 68 can be arranged in or on a receiving element 69, which can be designed as a filter holder, capsule, bag or pad for use in preparing a hot beverage can. For the preparation of a hot drink, the pressure is usually in a pressure range from 5 to 20 bar.
Gemäss des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist in der Versorgungsleitung 64 zwischen der Pumpe 65 und der Heizvorrichtung 66 ein Drucksensor 71 vorgesehen. Mittels des Drucksensors 71 kann der von der Pumpe 65 erzeugte Druck gemessen werden. Der vom Drucksensor 71 ermittelte Druckmesswert wird an eine Regeleinheit 70 übermittelt. Zudem kann die Pumpe 65 einen Drehzahlaufnehmer oder ein Durchflussmessgerät enthalten, mittels welchem der durch die Pumpe 65 fliessende Volumenstrom oder der Durchsatz ermittelt werden kann. Der entsprechende Messwert für die Drehzahl, den Volumenstrom oder den Durchsatz kann ebenfalls an die Regeleinheit 70 übermittelt werden. Gemäss dieses Ausführungsbeispiels befindet sich ein Durchflussmessgerät 72 somit direkt an der Pumpe 65 und nicht stromaufwärts der Pumpe 65, wie in Fig. 9 als mögliche Variante dargestellt ist. Selbstverständlich kann sich das Durchflussmessgerät 72 auch stromaufwärts der Pumpe 65 befinden. According to the present exemplary embodiment, a pressure sensor 71 is provided in the supply line 64 between the pump 65 and the heating device 66 . The pressure generated by the pump 65 can be measured by means of the pressure sensor 71 . The measured pressure value determined by the pressure sensor 71 is transmitted to a control unit 70 . In addition, the pump 65 can contain a speed sensor or a flow meter, by means of which the volume flow flowing through the pump 65 or the throughput can be determined. The corresponding measured value for the speed, the volume flow or the throughput can also be transmitted to the control unit 70 . According to this exemplary embodiment, a flow meter 72 is therefore located directly on the pump 65 and not upstream of the pump 65, as is shown as a possible variant in FIG. Of course, the flow meter 72 can also be located upstream of the pump 65 .
Optional kann eine Dosierung des Extraktionsmittels 63 mittels eines Regelventils 73 erfolgen. Hierzu ist das Regelventil 73 von der Regeleinheit 70 derart regelbar, sodass das Regelventil 73 geschlossen wird, wenn der Messwert des Volumenstroms dem Anteil des in einer bestimmten Phase des Extraktionsvorgangs benötigten erwärmten Extraktionsmittels 63 entspricht, welches der Brühvorrichtung 61 zuzuführen ist. Eine Dosiervorschrift zur Dosierung des Extraktionsmittels 63 kann eine einzige Phase oder eine Mehrzahl von Phasen umfassen. Das Regelventil 73 kann insbesondere als Proportionalventil ausgebildet sein.Optionally, the extractant 63 can be metered by means of a control valve 73 . For this purpose, the control valve 73 can be controlled by the control unit 70 in such a way that the control valve 73 is closed when the measured value of the volume flow corresponds to the proportion of the heated extraction agent 63 required in a specific phase of the extraction process, which is to be fed to the brewing device 61. A dosing specification for dosing the extractant 63 can include a single phase or a plurality of phases. The control valve 73 can be designed in particular as a proportional valve.
Die Verwendung eines Druckerhöhungsmittels für das Extraktionsmittel 63 in der Versorgungsleitung 64 ermöglicht die Erzeugung eines Durchflussprofils oder einer Mehrzahl von Durchflussprofilen, die durch Minimaldruckprofile oder Maximaldruckprofile überlagert sind. Das heisst, durch Einstellung der Pumpe 65 oder des Regelventils 73 können entsprechend unterschiedliche Drücke oder Volumenströme eingestellt werden. Die Drücke oder Volumenströme können während der Dauer eines Extraktionsvorgangs verändert werden, das heisst, der Extraktionsvorgang kann mehrere Phasen umfassen, wobei jede der Phasen durch einen unterschiedlichen Druck oder Volumenstrom charakterisiert sein kann.The use of a means of pressurizing the extractant 63 in the supply line 64 enables the creation of a flow profile or a plurality of flow profiles which are overlaid by minimum pressure profiles or maximum pressure profiles. This means that by adjusting the pump 65 or the control valve 73, correspondingly different pressures or volume flows can be adjusted. The pressures or volume flows can be changed during the duration of an extraction process, that is to say the extraction process can comprise a number of phases, with each of the phases being able to be characterized by a different pressure or volume flow.
Das bedeutet, dass während der Dauer eines Extraktionsvorgangs der Volumenstrom oder der Druck in der Versorgungsleitung 64 stromabwärts des Druckerhöhungsmittels verändert
werden kann. Demzufolge kann auch der Volumenstrom oder Druck in der Verbindungsleitung 67 verändert werden. This means that during the duration of an extraction process, the volumetric flow or the pressure in the supply line 64 downstream of the pressure-increasing means changes can be. Consequently, the volume flow or pressure in the connecting line 67 can also be changed.
Optional kann in der Verbindungsleitung 67 ein Mehrwegventil 74 angeordnet sein. Das Mehrwegventil 74 befindet sich zwischen der Heizvorrichtung 66 und der Brühvorrichtung 61. Gemäss des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist das Mehrwegventil 74 drei verschiedene Kombinationen von Fluidanschlüssen auf, es ist als Drei Wegeventil ausgebildet. Das Mehrwegventil 74 weist gemäss dieses Ausführungsbeispiels drei verschiedene Stellungen und drei Fluidleitungen auf. Eine dieser Fluidleitungen ist die Verbindungsleitung 67, durch welche dem Mehrwegventil 74 erwärmtes Extraktionsmittel 63 zugeführt werden kann. Eine weitere, zweite Fluidleitung ist die Verbindungsleitung 75, durch welche das erwärmte Extraktionsmittel 63 der Brühvorrichtung 61 zugeführt werden kann. Eine dritte Fluidleitung kann vorgesehen sein, die als Abwasserleitung 76 ausgebildet ist, um das erwärmte Extraktionsmittel 63 einem Abwasserbehälter oder Abwasserkanal zuzuführen.A multi-way valve 74 can optionally be arranged in the connecting line 67 . The multi-way valve 74 is located between the heating device 66 and the brewing device 61. According to the present exemplary embodiment, the multi-way valve 74 has three different combinations of fluid connections; it is designed as a three-way valve. According to this exemplary embodiment, the multi-way valve 74 has three different positions and three fluid lines. One of these fluid lines is the connecting line 67, through which the multi-way valve 74 heated extractant 63 can be supplied. Another, second fluid line is the connecting line 75, through which the heated extraction agent 63 can be supplied to the brewing device 61. A third fluid line can be provided, which is designed as a waste water line 76 in order to supply the heated extractant 63 to a waste water tank or waste water channel.
In der ersten Stellung des Mehrwegventils 74 wird die Verbindungsleitung 67 mit der Verbindungsleitung 75 zur Durchzuführung eines Extraktionsprozesses verbunden. Der Anschluss zur Abwasserleitung 76 ist in der ersten Stellung unterbrochen, sodass der Abwasserleitung 76 kein erwärmtes Extraktionsmittel 63 zugeführt wird. In the first position of the multi-way valve 74, the connecting line 67 is connected to the connecting line 75 for carrying out an extraction process. The connection to the waste water line 76 is interrupted in the first position, so that no heated extractant 63 is supplied to the waste water line 76 .
In der zweiten Stellung des Mehrwegventils 74 wird die Verbindungsleitung 67 mit der Abwasserleitung 76 verbunden. Der Anschluss zur Verbindungsleitung 75 ist in der zweiten Stellung unterbrochen, sodass der Verbindungsleitung 75 kein erwärmtes Extraktionsmittel 63 zugeführt wird. In der zweiten Stellung wird ein Spülen der Verbindungsleitung 67 und der Versorgungsleitung 64 ermöglicht. Dies kann vorteilhaft sein, um die Verbindungsleitung 67 sowie das Mehrwegventil 74 mit erwärmtem Extraktionsmittel 63 vorzuheizen, um die Temperatur für eine anschliessende Extraktion genau einzustellen. Daher können optimale Temperaturverhältnisse für die Extraktion erreicht werden. Insbesondere können beliebige Temperaturverläufe exakt eingestellt werden, insbesondere mittels der Regeleinheit 70. Die Regeleinheit 70 umfasst eine Recheneinheit 85, eine Vergleichseinheit 86 sowie eine Speichereinheit 87. Die Speichereinheit 87 enthält eine Mehrzahl an Dosierungsvorschriften, welche die gewünschten Volumenströme sowie die gewünschten Temperaturen des Extraktionsmittels 63 für die Herstellung des Extrakts 80 enthalten. Mittels einer Eingabevorrichtung 89 ist eine der Dosierungsvorschriften auswählbar, welche den gewünschten Volumenstrom und die gewünschte Temperatur des erwärmten In the second position of the multi-way valve 74, the connecting line 67 is connected to the waste water line 76. The connection to the connecting line 75 is interrupted in the second position, so that no heated extractant 63 is supplied to the connecting line 75 . In the second position, the connecting line 67 and the supply line 64 can be flushed. This can be advantageous in order to preheat the connecting line 67 and the multi-way valve 74 with heated extraction agent 63 in order to set the temperature precisely for a subsequent extraction. Therefore, optimal temperature conditions for the extraction can be achieved. In particular, any desired temperature curves can be set exactly, in particular by means of the control unit 70. The control unit 70 comprises a computing unit 85, a comparison unit 86 and a memory unit 87. The memory unit 87 contains a plurality of dosing specifications which specify the desired volume flows and the desired temperatures of the extractant 63 for the preparation of the extract 80 included. By means of an input device 89, one of the dosing regulations can be selected, which has the desired volume flow and the desired temperature of the heated
75
Extraktionsmittels 63 umfasst. Mittels der Recheneinheit 85 ist aus dem gewünschten Volumenstrom die Öffnungszeit des Regelventils 73 ermittelbar. Mittels der Vergleichseinheit 86 ist der Volumenstrommesswert mit dem gewünschten Volumenstrom vergleichbar, sodass das Regelventil 73 derart eingestellt werden kann, dass der gewünschte Volumenstrom mit dem Volumenstrommesswert übereinstimmt. 75 Extraction agent 63 includes. The opening time of the control valve 73 can be determined from the desired volume flow by means of the computing unit 85 . The measured volume flow value can be compared with the desired volume flow by means of the comparison unit 86, so that the control valve 73 can be adjusted in such a way that the desired volume flow corresponds to the measured volume flow value.
In der dritten Stellung des Mehrwegventils 74 kann eine Verbindung zwischen der Verbindungsleitung 75 und der Abwasserleitung 76 hergestellt werden. Die Verbindung zur Verbindungsleitung 67 ist in der dritten Stellung unterbrochen. Speziell am Ende einer Extraktion kann ein nach wie vor gegenüber der Umgebung erhöhter Druck im DruckbehälterIn the third position of the multi-way valve 74, a connection between the connecting line 75 and the waste water line 76 can be established. The connection to the connecting line 67 is interrupted in the third position. Especially at the end of an extraction, the pressure in the pressure vessel, which is still higher than that of the environment, can
62 reduziert werden. Die Abwasserleitung 76 kann auch verwendet werden, um Wasser, welches ein Entkalkungsmittel enthält, vor Eintritt in die Brühvorrichtung 61 abzuleiten, damit kein Entkalkungsmittel in die Brühvorrichtung gelangen kann. 62 can be reduced. The drain line 76 can also be used to drain water containing a descaling agent before it enters the brewing device 61 so that no descaling agent can enter the brewing device.
Das Mehrwegventil 74 kann über zwei oder drei der beschriebenen Stellungen verfügen, das heisst, es kann auch ein Zweiwegventil anstelle des dargestellten Dreiwegventils vorgesehen werden. The multi-way valve 74 can have two or three of the positions described, which means that a two-way valve can also be provided instead of the three-way valve shown.
Die Brühvorrichtung 61 enthält das Extraktionsgut 68. Die Brühvorrichtung 61 enthält ein Aufnahmeelement 69 für das Extraktionsgut 68, welches für das erwärmte ExtraktionsmittelThe brewing device 61 contains the extraction material 68. The brewing device 61 contains a receiving element 69 for the extraction material 68, which is for the heated extraction agent
63 durchlässig ist, sodass das Extrakt 80 durch Kontakt des erwärmten Extraktionsmittels 63 mit dem Extraktionsgut 68 erhältlich ist. Das Extrakt 80 verlässt die Brühvorrichtung über den Auslass 77, um einen Extraktsammelbehälter 78 zumindest teilweise aufzufüllen. Der Extraktsammelbehälter 78 ist zur Sammlung des Extrakts 80 ausgebildet. Der Extraktsammelbehälter 78 kann insbesondere eine Tasse zur Aufnahme eines Heissgetränks umfassen. 63 is permeable, so that the extract 80 can be obtained through contact of the heated extraction agent 63 with the extraction material 68 . The extract 80 leaves the brewing device via the outlet 77 in order to at least partially fill up an extract collection container 78 . The extract collection container 78 is designed to collect the extract 80 . The extract collection container 78 can in particular comprise a cup for holding a hot drink.
Der in der Verbindungsleitung 75 vorherrschende Druck kann mittels eines Druckmessgeräts 84 gemessen werden. Der Druckmesswert kann der Regeleinheit 70 übermittelt werden. Der mit dem Druckmessgerät 84 ermittelte Druckmesswert kann mittels der in der Regeleinheit 70 befindlichen Recheneinheit 85 und der Vergleichseinheit 86 zur Überlagerung des Druckprofils verwendet werden, welches den Extraktionsvorgang charakterisiert. The pressure prevailing in the connecting line 75 can be measured using a pressure gauge 84 . The measured pressure value can be transmitted to the control unit 70 . The measured pressure value determined with the pressure measuring device 84 can be used by means of the arithmetic unit 85 located in the control unit 70 and the comparison unit 86 for overlaying the pressure profile which characterizes the extraction process.
Mittels der Regeleinheit 70 ist somit der Extraktionsvorgang beliebig steuerbar, weil unterschiedliche Durchflüsse, Drücke, Temperaturen sowie Pausen zwischen einzelnen Phasen des Brühens oder des Extrahierens eingestellt werden können.
Gemäss des vorliegenden Ausführungsbeispiels können die Verbindungsleitung 67, das Mehrwegventil 74, die Verbindungsleitung 75, die Brühvorrichtung 61, das Ventil 88 sowie der Auslass 77 mittels erwärmtem Extraktionsmittel vorgewärmt werden, wenn sich noch kein Extraktionsgut 68 in der Brühvorrichtung befindet. Somit kommt es während des eigentlichen Extraktionsvorgangs zu keiner oder nur zu einer unwesentlichen Abkühlung des erwärmten Extraktionsmittels, bis es das Extraktionsgut 68 erreicht. Daher ist die Temperatur des erwärmten Extraktionsmittels präzise einstellbar, sodass eine verbesserte Temperaturstabilität während des Extraktionsvorgangs erzielt werden kann. The extraction process can thus be controlled as desired by means of the control unit 70 because different flow rates, pressures, temperatures and pauses between individual phases of brewing or extraction can be set. According to the present exemplary embodiment, the connecting line 67, the multi-way valve 74, the connecting line 75, the brewing device 61, the valve 88 and the outlet 77 can be preheated by means of heated extractant when there is still no extraction material 68 in the brewing device. Thus, during the actual extraction process, there is no or only an insignificant cooling of the heated extraction agent until it reaches the extraction material 68 . Therefore, the temperature of the heated extraction agent can be precisely adjusted, so that improved temperature stability can be achieved during the extraction process.
Gemäss jedes der Ausführungsbeispiele kann das Extraktionsgut 68 mit einem Druck extrahiert werden, der für das gesamte Extraktionsgut 68 im Wesentlichen gleich ist, sodass eine gleichmässigere Extraktion mit verbessertem Stoffübergang vom Extraktionsgut 68 in das erwärmte Extraktionsmittel 63 erfolgen kann, sodass die Konzentration der löslichen Bestandteile des Extraktionsguts im Extrakt 80 erhöht ist. According to each of the exemplary embodiments, the extraction material 68 can be extracted with a pressure that is essentially the same for the entire extraction material 68, so that a more uniform extraction with improved mass transfer from the extraction material 68 into the heated extraction agent 63 can take place, so that the concentration of the soluble components of the Extraction material in the extract is increased to 80.
Für den Fachmann ist offensichtlich, dass viele weitere Varianten zusätzlich zu den beschriebenen Ausführungsbeispielen möglich sind, ohne vom erfinderischen Konzept abzuweichen. Der Gegenstand der Erfindung wird somit durch die vorangehende Beschreibung nicht eingeschränkt und ist durch den Schutzbereich bestimmt, der durch die Ansprüche festgelegt ist. Für die Interpretation der Ansprüche oder der Beschreibung ist die breitest mögliche Lesart der Ansprüche massgeblich. Insbesondere sollen die Begriffe „enthalten" oder „beinhalten" derart interpretiert werden, dass sie sich auf Elemente, Komponenten oder Schritte in einer nicht-ausschliesslichen Bedeutung beziehen, wodurch angedeutet werden soll, dass die Elemente, Komponenten oder Schritte vorhanden sein können oder genutzt werden können, dass sie mit anderen Elementen, Komponenten oder Schritten kombiniert werden können, die nicht explizit erwähnt sind. Wenn die Ansprüche sich auf ein Element oder eine Komponente aus einer Gruppe beziehen, die aus A, B, C bis N Elementen oder Komponenten bestehen kann, soll diese Formulierung derart interpretiert werden, dass nur ein einziges Element dieser Gruppe erforderlich ist, und nicht eine Kombination von A und N, B und N oder irgendeiner anderen Kombination von zwei oder mehr Elementen oder Komponenten dieser Gruppe.
It is obvious to a person skilled in the art that many other variants are possible in addition to the exemplary embodiments described, without departing from the inventive concept. The subject of the invention is thus not limited by the foregoing description and is to be determined by the scope of protection defined by the claims. For the interpretation of the claims or the description, the broadest possible reading of the claims is decisive. In particular, the terms "including" or "include" should be construed as referring to elements, components, or steps in a non-exclusive sense, thereby indicating that the elements, components, or steps may be present or used that they can be combined with other elements, components or steps that are not explicitly mentioned. When the claims relate to an element or component from a group that may consist of A, B, C to N elements or components, this language should be interpreted as requiring only a single element of that group, and not one Combination of A and N, B and N or any other combination of two or more elements or components of this group.
Claims
1. Vorrichtung (10, 50, 100) zur Dosierung eines Zusatzstoffs zu einem Fluid enthaltend einen Ventilkörper (1, 101), einen Fluideinlass (2, 102) und einen Fluidauslass (3, 103), wobei sich ein erstes Kanalsystem im Ventilkörper (1, 101) zwischen dem Fluideinlass (2, 102) und dem Fluidauslass (3, 103) erstreckt und sich ein zweites Kanalsystem im Ventilkörper (1, 101) zwischen dem Fluideinlass (2, 102) und dem Fluidauslass (3, 103) erstreckt, sodass Fluid im Betriebszustand entweder durch das erste Kanalsystem vom Fluideinlass (2, 102) zum Fluidauslass (3, 103) strömen kann oder durch das zweite Kanalsystem vom Fluideinlass (2, 102) zum Fluidauslass (3, 103) strömen kann, wobei der Ventilkörper (1, 101) ein Andockelement (20, 120) enthält, welches zum Andocken einer Kartusche (11) für einen Zusatzstoff ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umschaltvorrichtung (4, 5, 28, 104) vorgesehen ist, welche beim Andocken der Kartusche (11) derart umschaltbar ist, dass das zweite Kanalsystem mit der Kartusche (11) in fluidleitender Verbindung steht, wenn die Kartusche (11) mit dem Andockelement (20, 120) verbunden ist. 1. Device (10, 50, 100) for dosing an additive to a fluid, containing a valve body (1, 101), a fluid inlet (2, 102) and a fluid outlet (3, 103), with a first channel system in the valve body ( 1, 101) between the fluid inlet (2, 102) and the fluid outlet (3, 103) and a second channel system in the valve body (1, 101) between the fluid inlet (2, 102) and the fluid outlet (3, 103). , so that fluid can flow in the operating state either through the first channel system from the fluid inlet (2, 102) to the fluid outlet (3, 103) or through the second channel system from the fluid inlet (2, 102) to the fluid outlet (3, 103), the Valve body (1, 101) contains a docking element (20, 120) which is designed for docking with a cartridge (11) for an additive, characterized in that a switching device (4, 5, 28, 104) is provided which during docking the cartridge (11) can be switched in such a way that the second channel Oil system with the cartridge (11) is in fluid communication when the cartridge (11) is connected to the docking element (20, 120).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Umschaltvorrichtung (4, 5, 28, 104) einen Einlasskanal (21, 121) zur Zufuhr von Fluid zur Kartusche (11) und einen Auslasskanal (22, 122) zur Entnahme von mit Zusatzstoff beladenem Fluid aus der Kartusche (11) enthält. 2. Device according to claim 1, wherein the switching device (4, 5, 28, 104) has an inlet channel (21, 121) for supplying fluid to the cartridge (11) and an outlet channel (22, 122) for removing fluid laden with additive from the cartridge (11) contains.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Fluideinlass (2, 102) mit dem Fluidauslass (3, 103) über einen Überströmkanal (14, 15, 114) verbunden ist, wenn keine Zugabe von Zusatzstoff erforderlich ist. 3. Device according to one of the preceding claims, wherein the fluid inlet (2, 102) is connected to the fluid outlet (3, 103) via an overflow channel (14, 15, 114) when no addition of additive is required.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Überströmkanal zwischen einem Deckel (12, 112) und der Umschaltvorrichtung (4, 5, 28, 104) ausgebildet ist, wenn sich die Umschaltvorrichtung in einer ersten Stellung befindet. 4. Device according to claim 3, wherein the overflow channel is formed between a cover (12, 112) and the switching device (4, 5, 28, 104) when the switching device is in a first position.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Überströmkanal (14, 15, 114) geschlossen ist, wenn sich die Umschaltvorrichtung (4, 5, 28, 104) in einer zweiten Stellung befindet.
5. Device according to one of the preceding claims, wherein the overflow channel (14, 15, 114) is closed when the switching device (4, 5, 28, 104) is in a second position.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umschaltvorrichtung (4, 5) einen Einlassstössel (4) und einen Auslassstössel (5) und ein Trennelement (28) umfasst. 6. Device according to one of the preceding claims, wherein the switching device (4, 5) comprises an inlet plunger (4) and an outlet plunger (5) and a separating element (28).
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Einlassstössel (4) einen Grundkörper (41) und ein Basiselement (42) umfasst, wobei ein Absatz (43) einen Übergang zwischen dem Grundkörper (41) und dem Basiselement (42) ausbildet, wobei der Auslassstössel (5) einen Grundkörper (51) und ein Basiselement (52) umfasst, wobei ein Absatz (53) einen Übergang zwischen dem Grundkörper (51) und dem Basiselement (52) ausbildet. 7. The device according to claim 6, wherein the inlet plunger (4) comprises a base body (41) and a base element (42), wherein a shoulder (43) forms a transition between the base body (41) and the base element (42), wherein the Exhaust tappet (5) comprises a base body (51) and a base element (52), wherein a shoulder (53) forms a transition between the base body (51) and the base element (52).
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Basiselement (42) eine Axialbohrung (44) enthält, wobei in der Axialbohrung (44) ein erstes Federelement (8) angeordnet ist, wobei das Basiselement (52) eine Axialbohrung (54) enthält, wobei in der Axialbohrung (54) ein zweites Federelement (9) angeordnet ist. 8. The device according to claim 7, wherein the base element (42) contains an axial bore (44), wherein in the axial bore (44) a first spring element (8) is arranged, wherein the base element (52) contains an axial bore (54), wherein a second spring element (9) is arranged in the axial bore (54).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei auf dem Absatz (43) eine Einlassdichtung (6) angeordnet ist, wobei auf dem Absatz (53) eine Auslassdichtung (7) angeordnet ist. 9. Device according to one of claims 7 or 8, wherein an inlet seal (6) is arranged on the shoulder (43), wherein an outlet seal (7) is arranged on the shoulder (53).
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umschaltvorrichtung (4, 5, 104) durch das Andocken der Kartusche (11) von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bringbar ist, wobei in der zweiten Stellung der Einlasskanal (21, 121) zur Zufuhr von Fluid zur Kartusche der Auslasskanal (22, 122) zur Entnahme von mit Zusatzstoff beladenem Fluid aus der Kartusche geöffnet ist. 10. Device according to one of the preceding claims, wherein the switching device (4, 5, 104) can be brought from a first position into a second position by docking the cartridge (11), wherein in the second position the inlet channel (21, 121) for supplying fluid to the cartridge, the outlet channel (22, 122) is open for removing fluid laden with additive from the cartridge.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umschaltvorrichtung einen Verdrängungskörper (13, 113) enthält. 11. Device according to one of the preceding claims, wherein the switching device contains a displacement body (13, 113).
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Andockelement (20,12. Device according to one of the preceding claims, wherein the docking element (20,
120) ein Innengewinde enthält, welches zum Eingriff mit einem Aussengewinde (19) am Kartuschen hals ausgebildet ist.
120) contains an internal thread which is designed to engage with an external thread (19) on the cartridge neck.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Andockelement (20, 120) in einer Ausnehmung des Ventilkörpers (1, 101) angeordnet ist. 13. Device according to one of the preceding claims, wherein the docking element (20, 120) is arranged in a recess of the valve body (1, 101).
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ventilkörper eine Dichtung (29, 129) enthält, die zwischen dem Fluideinlass (2, 102) bzw. dem14. Device according to one of the preceding claims, wherein the valve body includes a seal (29, 129) between the fluid inlet (2, 102) and the
Fluidauslass (3, 103) und dem Andockelement (20, 120) angeordnet ist. Fluid outlet (3, 103) and the docking element (20, 120) is arranged.
15. Verfahren zur Dosierung eines Zusatzstoffs zu einem Fluid, enthaltend eine Vorrichtung, welche einen Ventilkörper (1, 101), einen Fluideinlass (2, 102) und einen Fluidauslass (3, 103) enthält, wobei sich ein erstes Kanalsystem im Ventilkörper (1, 101) zwischen dem Fluideinlass (2, 102) und dem Fluidauslass (3, 103) erstreckt und sich ein zweites Kanalsystem zwischen dem Fluideinlass (2, 102) und dem Fluidauslass (3, 103) erstreckt, sodass Fluid im Betriebszustand entweder durch das erste Kanalsystem vom Fluideinlass (2, 102) zum Fluidauslass (3, 103) strömen kann oder durch das zweite Kanalsystem vom Fluideinlass (2, 102) zum Fluidauslass (3, 103) strömen kann, wobei dem Fluid kein Zusatzstoff zugegeben wird, wenn das Fluid durch das erste Kanalsystem geleitet wird, wobei dem Fluid der Zusatzstoff zugegeben wird, wenn das Fluidstrom durch das zweite Kanalsystem geleitet wird.
15. Method for dosing an additive to a fluid, containing a device which contains a valve body (1, 101), a fluid inlet (2, 102) and a fluid outlet (3, 103), with a first channel system in the valve body (1 , 101) between the fluid inlet (2, 102) and the fluid outlet (3, 103) and a second channel system extends between the fluid inlet (2, 102) and the fluid outlet (3, 103), so that fluid in the operating state can flow either through the first channel system can flow from the fluid inlet (2, 102) to the fluid outlet (3, 103) or can flow through the second channel system from the fluid inlet (2, 102) to the fluid outlet (3, 103), wherein no additive is added to the fluid if the Fluid is conducted through the first channel system, wherein the additive is added to the fluid when the fluid flow is conducted through the second channel system.
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