JPH0547475B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、用意すべき水が搬送ポンプによつて
液位センサによつて検出される液位信号に応じて
供給される貯蔵タンクを持つた飲料混合機器に対
し、電気的に作動する給水制御装置を使用して液
体の供給を間欠的に行うようにした貯蔵タンクに
液体を制御して充填および補給する装置に関す
る。

〔従来の技術〕

消費に供する直前に飲料濃縮液と炭酸水とを選
択的に混合する混合装置は既に知られている。こ
の炭酸水を用意するために周知のように貯蔵タン
クが用いられ、これは好ましくは冷却されてい
る。炭酸水は混合飲料を作るために必要に応じて
この貯蔵タンクから取り出される。これに相応し
てこの貯蔵タンクに炭酸水の成分、即ち炭酸ガス
および真水を供給しなければならない。貯蔵タン
クへ炭酸ガスを供給するために、この貯蔵タンク
は減圧弁を介して炭酸ガスボンベに接続されてい
る。貯蔵タンクに真水を充填および補給するため
にこの貯蔵タンクは給水配管に接続される。炭酸
水の貯蔵タンクにおける液位に応じて給水制御装
置はその都度必要な供給量を制御する。この液位
はセンサによつて検出される。このセンサは、構
造を簡単にしかつ接続の評価回路によつて簡単に
信号処理ができるようにするため、測定電極とし
て形成されると有利である。供給配管の水圧が十
分である場合、真水の給水制御装置は電気式の制
御弁だけで実現できる。これに対して供給配管に
十分な水圧が永続的に得られない場合には、給水
制御装置としてポンプを場合によつては相応した
弁と関連して設ける必要がある。なぜなら少なく
とも貯蔵タンクに補給する場合には高い炭酸ガス
圧力に抗して水を供給しなければならないので、
水の供給圧力を十分に高くしなければならないか
らである。

給水制御装置好ましくは電気式制御弁あるいは
ポンプはその運転方式について慎重に設計しなけ
ればならない。かかる運転方式はこの給水制御装
置の製造費用、機能および構造に関係する。例え
ば飲料自動供給装置における通常運転において
は、給水制御装置は給水が長時間にわたり中断な
しに連続的に行われるようはせずに、休止期間と
作動期間とを設けて間欠的に給水が行われるよう
に作動しなければならない。その場合平均的に云
えば停止期間は作動期間を越えるようにする。な
ぜなら使用される駆動モータの出力が同じ場合間
欠運転の方が連続運転の場合より回復期間、即ち
モータの冷却期間を十分にとれるのでモータを小
形にすることができるからである。しかし作動期
間を種々に延長するような故障も生じ得るので、
給水制御装置はむしろ連続運転が行われることを
考慮して安全に設計しなければならない。多くの
液体ポンプ装置において、軸受の潤滑およびポン
プの冷却を妨げるような液体が充填されてない状
態でのいわゆる“空運転”が生じることは特に危
険であり、これはポンプの過熱および軸受の損傷
を生じてしまう。かかるポンプ装置の空運転は、
貯蔵タンクから水補給信号が出されているが種々
の事情で水の補給が遅れる場合にも生ずる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、普通はほとんど故障のない運
転を行い、故障が生じた際に許容できない過負荷
に対し給水制御装置を大きな摩耗および損傷から
保護するように給水制御装置の回路を構成するこ
とにある。この場合飲料自動供給装置において貯
蔵タンクの容量が約２リツトルの場合、一般に貯
蔵タンクの新たな充填は90〜150秒の間で行い、
炭酸水を部分的に取り出した場合の補給は30〜45
秒で行うという運転条件を考慮しなければならな
い。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によればこの目的は、貯蔵タンク内の液
位を液位センサを介して検出する評価回路が、こ
のセンサと供給制御装置の間にゲート回路を有
し、前記評価回路には水補給信号が存在する場合
に各供給過程ごとに導通信号を所定の時間幅でゲ
ート回路に与えるタイマが付設され、前記所定の
時間幅の経過後においてもなお水補給信号が存在
する場合にゲート回路を介して給水制御装置を遮
断してそれを過負荷および損傷から保護するよう
にし、タイマをリセツトするために投入用スイツ
チが配置されていることによつて達成される。

〔作用効果〕

本発明に基づく装置において使用される給水制
御装置は間欠的な運転に対して設計される。制御
および運転の出力は極めて短時間導入されるだけ
なので、この過程における熱的な過負荷運転が作
動部品に不利に作用することはない。即ち給水制
御装置は連続運転時に故障や作動部品の大きな摩
耗を生じかねないような条件のもとでも大きな出
力で運転できる。しかしこの連続運転も本発明に
基づく処置によつて避けられる。このためにタイ
マが液位センサに対する評価回路に接続されてい
る。水補給信号が存在する場合、このタイマが始
動し、所定の時間幅だけ水補給信号に応じて給水
制御装置を制御する働きをする。水の補給がこの
時間幅内で満たされると、給水制御装置は停止さ
れ、タイマはその出発位置にリセツトされる。水
補給信号が所定の制限時間以上に継続すると、タ
イマがゲート回路を閉鎖して、給水制御装置は水
補給信号が存在するにも拘らず強制的に遮断され
る。これは作業員によつて除去すべき故障が存在
していることを示している。故障を除去してから
作業員は投入用スイツを介して給水制御装置のリ
セツトおよび別の運転サイクルの実施を行うこと
ができる。

有利な実施態様においては、給水制御装置は投
入用スイツチによつて長い時間幅にわたるリセツ
トが可能である。タイマにより考慮されている通
常の運転時間幅は、貯蔵タンクから部分的に取り
出した場合に貯蔵タンクをその都度補給するため
に用いられ、これは例えば30〜45秒間である。し
かし故障状態に応じてタイマによつてより大きな
運転時間が与えられる。これは例えば貯蔵タンク
の最初の充填に対して必要な時間のように90〜
150秒にされる。

本発明に基づく別の有利な実施態様において
は、音響ないし光学的な連続あるいは間欠信号に
よつて故障を知らせる警報装置をタイマに後置接
続すると有利である。

かかる故障は、貯蔵タンクの給水用の蛇口が誤
つて閉じられていて給水ができないような場合、
あるいはポンプ系統に浸入した空気ないし気泡が
ポンプの正常運転を妨げているような場合に生ず
る。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

種々の飲料濃縮物を冷却炭酸水と混合して飲料
を調合する飲料自動供給装置は、その中で混合工
程が準備されるか実施される混合樋１、飲料濃縮
液を調合装置３を介して少しづつ混合樋１に供給
する飲料濃縮液タンク２、および炭酸水を出口弁
５を介して必要に応じて混合樋１に供給する冷却
された炭酸水の貯蔵タンク４を主要な構成部品と
して有している。混合飲料物は出口６を通つて混
合樋１から流出する。

炭酸水は貯蔵タンク４の回りに巻かれた配管７
を介して導かれる冷却材によつて冷却される。貯
蔵タンク４内の炭酸水は出口弁５を介して取り出
された量だけ次のように補給される。即ち真水が
配管８を通して弁９で制御してポンプ１０によつ
て導入され、炭酸ガスが配管１１を通して炭酸ガ
スボンベ１２から弁１３で制御して導入される。

貯蔵タンク４の内部は炭酸ガスによつて大気圧
より高い圧力になつている。従つてこの貯蔵タン
ク４への設定液位までの水の補給はその内圧に抗
して行われなければならず、しかも特に出口弁５
から炭酸水が取り出されるときかまたは取り出さ
れた後で行われなければならない。真水の供給圧
力を確保するために配管８には弁９のほかにポン
プ１０が配設されている。

貯蔵タンク４内の液位は電極として形成された
センサ１４で検出される。このセンサ１４の炭酸
水による被覆率によつて、貯蔵タンク４の金属壁
と関連して抵抗値の変化が生ずる。

この変化する抵抗は第２図に示す回路に可変抵
抗Ｒ１としてシンボル化されている。貯蔵タンク
４のその都度の炭酸水の液位を表わす抵抗値は第
２図に詳しく示されている評価回路１５によつて
検出され、給水制御装置、すなわち弁９およびポ
ンプ１０を制御するために利用される。なお評価
回路１５の主な機能部分は第２図に示されてい
る。

測定用のセンサをシンボル化している可変抵抗
Ｒ１は調整用の可変抵抗Ｒ２と共に分圧器を形成
し、その中間タツプは差動増幅器DVの入力端に
接続されている。差動増幅器DVの比較値は２つ
の抵抗から成る別の分圧器から供給される。水補
給信号が差動増幅器DVを通して発信されると、
アンド回路UG１を介して互いに接続されている
機器投入用スイツチGSおよび給水監視用スイツ
チWSの両者が投入されている場合に、別のアン
ド回路UG２およびUG３並びに増幅回路VSを介
して電磁石EMが制御され、この電磁石EMによ
り弁９（第１図）が開かれ、ポンプ１０が起動す
る。同時にクロツクパルス発生器ZGで制御され
るタイマZSSが始動する。このタイマZSSによつ
て調整された設定時間の経過後に、アンド回路
UG３はその反転入力端を介して遮断され、弁９
およびポンプ１０の以後の運転が中断される。タ
イマZSSのリセツトおよびアンド回路UG３の釈
放は、機器投入用スイツチGSが一旦開かれ再度
閉じられるだけでできる。このような回路構成に
応じて、故障が生じた際に、これを作業員に知ら
せるために、警報装置SEにアンド回路UG４を介
してクロツクパルス発生器ZGで発生された間欠
信号パルスをオア回路OG１を介して供給するこ
とができる。

差動増幅器DVによつて発信される水補給信号
がタイマZSSで与えられる時間幅よりも短い場合
には、このタイマZSSは直ちに計数開始位置にリ
セツトされ、新しい水補給信号が生じた場合にそ
の計数開始位置から時間幅の計数が新たに始ま
る。このリセツトに要する時間幅は45秒である。
この時間幅は飲料を準備する際に必要な量の炭酸
水に真水を再び補給するのに十分である。これに
対して機器投入用スイツチGSを差動した場合に
タイマSSに発信されるリセツトパルスは、例え
ば150秒の時間幅にタイマZSSを設定する。この
時間幅は完全に空の貯蔵タンク４を再充填するの
に十分である。

本発明による回路装置は、給水口の開放状態を
給水監視用スイツチWSを介して検出する論理回
路付の別の回路装置を含んでいる。貯蔵タンクへ
の給水用の蛇口が誤つて閉じられている場合が考
えられるが、これは簡単に除去できる特別な故障
形態である。この理由からその故障形態を同様に
信号化し、しかも他の故障信号とは異なつた間欠
信号として報知できるようにするとよい。このた
めに第２のクロツクパルスがクロツクパルス発生
器ZGからアンド回路UG５を介してアンド回路
UG６の相応した信号電位において通され、オア
回路OG１を介して警報装置SEに導かれる。

第３図は第２図におけるタイマZSSの実際の回
路構成を示している。クロツクパルス発生器ZG
で発生されたパルスは導線Ｌ３を介してアンド回
路UG７に導かれる。このパルスはさらに、両方
のスイツチGSおよびWSが投入され差動増幅器
DVから水補給信号が発信されている場合、アン
ド回路UG７を通つて計数回路ZSのクロツクパル
ス入力端に導かれる。この場合入力導線Ｌ１，Ｌ
２には前置接続されたインバータにより“log0”
の電位がそれぞれ印加されている。水の充填工程
が終了すると、導線Ｌ１には“log1”の電位が印
加される。オア回路OG２の出力端を介してアン
ド回路UG７が遮断され、同時に計数回路ZSがリ
セツト入力端を介してリセツトされる。計数回路
ZSは機器の起動ないし再起動時における最大時
間幅に相応した計数サイクルを有している。この
時間幅以上に計数過程が継続すると、計数回路
ZSの出力端に信号が生じ、この信号はオア回路
OG３を介してフリツプフロツプFF２をセツト
し、それから導線Ｌ４およびアンド回路UG４を
介してクロツクパルスを警報装置SEに導く。故
障は信号で報知され、同時にアンド回路UG３が
遮断され、給水制御装置（弁９およびポンプ１
０）が遮断される。

給水制御装置は機器投入用スイツチGSが開か
れ再度閉じられた場合に運転の再開が可能であ
る。すなわち機器投入用スイツチGSが開かれた
場合に導線Ｌ２に“log1”の電位が生じ、計数回
路ZS並びにフリツプフロツプFF２をそのリセツ
ト入力端を介してリセツトする。

機器投入用スイツチGSの投入の際に、フリツ
プフロツプFF１の反転クロツク入力側を介して
フリツプフロツプFF１がセツトされ、その反転
出力端を介してアンド回路UG８が遮断される。
機器投入用スイツチGSの投入後に第１の補給過
程が終了すると、導線にかかる“log1”の電位が
フリツプフロツプ回路FF１をそのリセツト入力
端を介してリセツトし、反転入力端を介して計数
回路ZSの計数出力に対するアンド回路UG８が導
通制御される。この計数回路ZSの計数出力は短
縮した時間幅に対応されている。全時間に対する
比率は実施例において使用されている２進計数器
において１：２および１：４に簡単に決められて
いる。２進的でない比は計数回路ZSにデコーダ
回路を後置接続することを必要とする。アンド回
路UG８が導通すると、最初の充填後に水の補給
に対して設定される時間幅が相応して短縮され
る。この時間幅を超えた場合、このアンド回路
UG８およびオア回路OG３を介してフリツプフ
ロツプFF２がセツトされて、水の供給が中断さ
れ、警報が発せられる。

このようにして弁９および特にポンプ１０の過
負荷および故障負荷が、機能部品に危険が生じな
いように時間的に制限される。図示の回路はマイ
クロプロセツサを使用する制御ユニツトによつて
も実現できる。

図示の実施例の回路は特に論理回路および時限
要素の形をした集積回路でも実現できる。別の制
御的な処置と関連して、上述の集積回路を等価的
に含んでいるマイクロプロセツサ回路を採用する
と有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は飲料混合装置の原理的な概略側面図、
第２図はこの装置の制御回路図、第３図はタイマ
の回路図である。 １……混合樋、２……飲料濃縮液タンク、４…
…炭酸水タンク、９……弁、１０……ポンプ、１
４……液位センサ、１５……評価回路、UG１〜
UG８……アンド回路、OG１〜OG３……オア回
路、ZSS……タイマ、SE……警報装置、GS……
機器投入用スイツチ、WS……給水監視スイツ
チ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 用意すべき水が搬送ポンプによつて液位セン
   サによつて検出される液位信号に応じて供給され
   る貯蔵タンクを持つた飲料混合機器に対し、電気
   的に作動する給水制御装置を使用して液体を間欠
   的に貯蔵タンクに供給するようにした装置におい
   て、貯蔵タンク４内の液位をセンサ１４を介して
   検出する評価回路１５が、このセンサ１４，Ｒ１
   と給水制御装置９，１０との間にゲート回路を有
   し、前記評価回路１５には、水補給信号が存在す
   る場合に各給水過程ごとに導通信号を所定の時間
   幅でゲート回路に与えるタイマZSSが付設され、
   前記所定の時間幅の経過後においてもなお水補給
   信号が存在する場合にゲート回路を介して給水制
   御装置９，１０を遮断してそれを過負荷および損
   傷から保護するようにし、タイマZSSをリセツト
   するために投入用スイツチＳが配置されているこ
   とを特徴とする貯蔵タンクへの液体の充填・補給
   装置。 ２ タイマZSSがより大きな時間幅に対して投入
   用スイツチGSによつてリセツトされることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 警報装置SEがタイマZSSに後置接続されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
   は第２項記載の装置。 ４ 光学的な警報装置SEが配置されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の装置。 ５ 間欠信号による警報装置SEが配置されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項または
   第４項記載の装置。 ６ 投入用スイツチGSが機器の主スイツチを介
   して作動されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項ないし第５項のいずれか１項に記載の装
   置。 ７ 投入用スイツチGSが給水監視用スイツチWS
   に論理的に接続されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第６項記載の装置。 ８ 回路構成材特に論理回路およびタイマがマイ
   クロプロセツサ回路に組み込まれていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項ないし第７項のい
   ずれか１項に記載の装置。