NO160199B - Fremgangsmaate og apparat for automatisk dosering av et drikkevare-konsentrat. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for automatisk automatisk utdosering av en forbruksenhet eller et antall slike enheter av et drikkevarekonsentrat, særlig et konsentrat med høy og variabel viskositet, i en drikkevare-dispenser eller drikkevare-salgsautomat, hvor forbruksenheten har et volum X eller et multiplum av dette, hvorved utdoseringen foretas fra et reservoar som utgjør en enhet som kan kastes etter bruk og har en doseringsanordning, hvilken doseringsanordning samvirker med en kraftutøvende anordning i ett med hoveddelen av dispenseren eller automaten, hvor den kraftutøvende anordning er utformet for å passe sammen med og motta doseringsanordningen ved enkel innsetning uten framontering av den kraftutøvende anordning eller forvridning av doseringsanordningen.

En slik fremgangsmåte er kjent fra søkerens britiske patentsøknad nr. 32418/78, hvor det er blitt foreslått at den del av doseringsinnretningen som kommer i kontakt med ekstraktet, i form av et rør, bør være fast forbundet med en beholder. I tillegg blir det sikret at røret blir sammentrykket på en meget nøyaktig og reproduserbar måte. Beholderen pluss doseringsrøret kan ansees som en utskiftbar enhet, og er høyst tilfredsstillende når det gjelder både hygiene og lett drift.

Ved den fremgangsmåte for drift av doseringsinnretningen som antydes i ovennevnte patentsøknad, er det ikke mulig å variere ekstraktdosen, nemlig for hver dosering separat, på en enkel måte. Dessuten avhenger fremgangsmåten i praksis av trykket på hoved-vannsystemet, hvilket trykk bør være over en viss verdi. Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å overvinne de ovenfor nevnte ulemper ved teknikkens stand.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for automatisk dosering av et drikkevare-konsentrat i en utdelingsanordning eller salgsautomat for drikkevarer som tillater meget høy doseringsnøyaktighet, og stor fleksibilitet med hensyn til doseringen.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at den kraftutøvende anordning automatisk og pulserende bringes i kontakt med doseringsanordningen ved et passende startsignal, for å måle ut drikkevarekonsentratet i en rekke påfølgende pulser, idet hver puls svarer til utdosering av et volum Y, og ved at doseringen stopper ved et passende stoppsignal når antallet pulser har nådd et tall N, eller et multiplum av dette, hvilket tall N svarer til det ønskede volum X med drikkevarekonsentrat, idet N er lik X/Y og er minst lik 6.

Oppfinnelsen tilveiebringer også et apparat for utførelse av ovennevnte fremgangsmåte for nøyaktig utdosering av en forbruksenhet eller et antall slike enheter av et drikkevarekonsentrat, særlig et konsentrat med høy og variabel viskositet når det befinner seg i en drikkevaredispenser eller drikkevare-salgsautomat, hvilken forbruksenhet har et volum X og kan reguleres skrittvis med inkrementer av volum Y, omfattende i operativt samvirke:

en utskiftbar beholder bestående av et reservoar

med drikkevarekonsentrat, i ett med en doseringsanordning som i det minste delvis består av et ettergivende elastisk materiale, hvilken doseringsanordning er forsynt med en første tilbakeslagsventil som åpner seg mot utsiden, og en andre tilbakeslagsventil som åpner seg

mot innsiden,

en kraftutøvende anordning som reagerer på et passende startsignal for automatisk å utøve en pulserende kraft på den ettergivende del av doseringsanordningen ,for vekselvis å minske og gjenopprette volumet mellom de to mens disse fortsetter å være i åpen kommunikasjon med hverandre, hvilken kraftutøvende anordning er utformet i ett stykke med hoveddelen av dispenseren eller automaten og er formet på en slik måte at den passer til og mottar doseringsanordningen ved enkel innsetning uten framontering av den kraftutøvende anordning eller forvridning

av doseringsanordningen,

og apparatet er kjennetegnet ved

en anordning for å detektere og telle antallet påvirkninger

fra den kraftutøvende anordning, og

en anordning som reagerer på et passende stoppsignal for å

stanse utdoseringen når telleverdien er lik et ønsket tall N, henholdsvis et multiplum av dette, idet N = X/Y, og

en anordning for å tilveiebringe stoppsignalet, anordnet slik at for hver puls forlater et nøyaktig utmålt volum Y av drikkevarekonsentratet doseringsanordningen gjennom den første ventil, og deretter innføres et tilsva-rende volum til doseringsanordningen fra beholderen gjennom den andre ventil, idet volumet X er minst seks ganger så stort som volum Y.

Volumet X med drikkevare-konsentrat vil pr. forbruksenhet ligge i området mellom 2 og 12 cm-<*>, blant annet avhengig av drikkevareslaget.

Den frekvens med hvilken pulsene blir gitt, ernormalt melloml,5 og 50 pr. sek. og vil avhenge av konsentdratets beskaffenhet. Jo høyere viskositeten er, jo lavere frekvenser blir foretrukket.

For kaffe- og te-konsentrater som kan ha en meget høy og høyst variabel viskositet, men som på den annen side må ut-leveres raskt av maskinen (ettersom det pfte er ganske stor pågang på maskinen etter disse populære drikker) anvendes fortrinnsvis frekvenser på -5 til 50 pulser pr. sek. Utmålingsanordningen vil naturligvis bli gjort så kompakt som mulig.

Utmålingen vil fortrinnsvis bli utført med hele pulser, noe som betyr at brøken X/Y = N er et helt tall. Én måte dette kan oppnås på, vil bli beskrevet i det følgende.

Signalet som driver utmålings- eller doserings-innretningen kan være slik at det hver gang blir generert et forutbestemt antall pulser, som er forhåndsinnstilt og lagret i apparatet. Dette forutbestemte antall kan svare til det som er nødvendig for én forbruksenhet, men også til det som er nødvendig for et multiplum av en slik. Det er tilveiebragt en detekterings- og telle-.anordning for å sammenligne det forhåndsinnstilte og lagrede tall med antall pulser. Detekterings- og telleanordningen vil vanligvis omfatte en pulsteller. Anordningen for forhåndsinnstilling og lagring kan være manuelt betjenbar, men andre kjente metoder blir ikke utelukket.

Signalet kan imidlertid også bestå av to deler, i den betydning at den første del av signalet setter utmålings-innretningen i drift, og den annen del stopper utmålings-innretningen, slik at en ønskét mengde kan måles ut hver gang etter brukerens ønske. Den første del av signalet kan f.eks. innføres ved å trykke på en knapp, mens frigjøring av knappen innfører den annen del av signalet. Volumet av en forbruksenhet kan da varieres etter ønske, men der er også mulighet for en regulering der et helt antall forbruksenheter for et tilfeldig volum blir utlevert. For dette formål kan apparatet f.eks. være utstyrt med tre knapper, som hver tjener til én av de nettopp beskrevne funksjoner.

Volumet Y er fortrinnsvis regulerbart, noe som kan oppnås ved å variere pulsenes intensitet, d.v.s. den del av volumet mellom de to ventilene i utmålingsanordningen som blir støtt ut i løpet av hver puls.. Det utmålte volum X kan varieres ved å variere Y som nettopp antydet, men også ved å variere antallet pulser. Telling kan lett utføres ved hjelp av elektroniske fremgangsmåter og innretninger som er velkjente på. området. Ett eksempel er mer spesielt vist på fig. 4 og diskutert nedenfor.

I praksis er det viktig at utleveringen av en normal forbruksenhet ikke tar for lang tid. Hva som kan tolereres, avhenger av produktets beskaffenhet. For kaffe- ogte-konsehtrater vil f.eks. de ovennevnte parametere fortrinnsvis bli valgt slik at utleveringen tar ett til to sekunder pr., forbruksenhet.

Variasjonen i volum mellom de to ventiler i utmålingsanordningen, som nevnt tidligere, kan utføres ved å påføre en kraft (fortrinnsvis trykk) på tvers av ekstraktets strøm-ningsretning.. Kraft-utøvelsen (fortrinnsvis trykk) i retning av ekstraktstrømningen er imidlertid også mulig.

Kraft-utøvelsen for frembringelse av pulsene kan frembringes ved hjelp av mekanisk vekselvirkning mellom et kraft-utøvende system som er fast forbundet til drikkevareautomatens hoveddel, og den elastiske delen av utmålingsanordningen.

Elektromagnetisk vekselvirkning er imidlertid også mulig når en magnet (f.eks. en elektromagnet) er anordnet i drikke-vareautomaten og utmålingsanordningen er forsynt med et magnetiseroart eller magnetisert materiale.

Videre kan en mekanisk vekselvirkning innføres ved hjelp av en elektromagnetisk vekselvirkning, f.eks. på den måte som

i det følgende er benevnt som en "tredje og en ellevte" mulighet.

Spesielt når elektromagnetisk vekselvirkning blir brukt til å generere pulsene, kan det være av viktighet å gi pulsene en veldefinert størrelse ved hjelp av faste punkter ("stoppere").

Det er forståelig at karakteristikkene til det ettergivende elastiske materiale som kreftene utøves på av pulsene, og karakteristikkene* til ventilene må tilfredsstille visse krav og være avstemt til hverandre for å frembringe en så nøy-aktig dosering som mulig. Det elastiske materiale bør fortrinnsvis ha en slik ettergivenhet at det fullt ut har gjeninntatt sin opprinnelige form. når en neste puls begynner.

I forbindelse med det ovenstående er det viktig at puls-antallet pr. sek. ikke settes for stort. Den nedre ventilen må ikk,e ha en for lav følsomhet for å forhindre lekkasje, spesielt ved håndtering av den utskiftbare beholderen. Følsomheten bør fortrinnsvis være mellom 40 og 500 millibar,

og særlig mellom 250 og 300 millibar.

Den øvre ventil må kunne åpnes ganske lett, i de fleste tilfeller bør ettergivenheten til det elastiske materiale i utmålings- eller doseringsanordningen være tilstrekkelig.for formålet. Fortrinnsvis reagerer den mellom 0,1 - 30 millibar, mer spesielt mellom 0,5 og 4 millibar.

Den utskiftbare beholderen kan være både stiv og fleksibel, d.v.s. at den faller sammen når den tømmes. I det første tilfelle kan beholderen, når den brukes til selv-preserverende ekstrakt, på toppen være forsynt med en liten åpning som er tettet med en avtagbar tape.

I en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen er det ettergivende elastiske materiale anbragt mellom de to ventilene.

En praktisk utførelsesform er den der doseringsanordningen har en hovedsakelig sylindrisk form, spesielt en rørformet form.

Meget egnet til en doseringsanordning er f.eks. et rør

av polyester-elastomer (slik som "Arnitel" fra Akzo og "Hytrel" fra Dupont) med tilstrekkelig "hårdhet" og "veggtykkelse". Disse materialene er for den del også meget egnet som den elastiske del av doseringsanordningen selv om den ikke er rør-formet.

Et elastomer-rør med veggtykkelse på 1/2 - 3 ram og en hårdhet på 20-80 shore D kan hensiktsmessig brukes, og fortrinnsvis med en veggtykkelse på 1 - 2 mm og en hårdhet på

30 - 60 shore D.

Doseringsinnretningen i henhold til oppfinnelsen er ay spesiell betydning Jiår det gjelder høyt konsentrerte ekstrakter som kan oppvise variable viskositeter, f.eks. på grunn av temperatursvingninger eller på grunn av at de har stått stille.

Dette er f.eks. tilfelle med konsentrerte kaffe-ekstrakter og konsentrerte te-ekstrakter. Til disse siste må gummi-lignende bestanddeler tilføyes for å forhindre avleiring.

Disse forskjeller i viskositet kan også være resultatet av prosessvariasjoner ved fremstillingen, variasjoner i rå-materialer og/eller temperatursvingninger når produktet blir lagret uten eller med utilstrekkelig temperaturregulering. Mår det gjelder fruktsaft-konsentrater kan dessuten variasjoner i innholdet av masse i konsentratet forårsake variasjoner i strømningskarakteristikkene.

En rørformet doseringsanordning kan hensiktsmessig brukes i samvirke med en roterende mekanisme forsynt med en anordning for pulserende sammentrykning av slangen i tverr-retningen.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet nærmere*, kun som et

eksempel, under henvisning til de vedføyde tegninger, der: Fig. 1 er en perspektivskisse av en beholder med en doseringsanordning i henhold til foreliggende oppfinnelse,

og viser mekanismen for påføring av pulsene;

fig. 2 er en skisse over pulseringsmekanismen i retning perpendikulært til den-langsgående akse;

fig. 3 er en perspektivskisse av pulseringsmekanismen (uten motor, reduksjons-gearboks og ramme) noe mer detaljert enn hva som er synlig ut fra fig. 1;

fig. 4 er et blokkskjerna over den elektroniske kretsen

som driver pulseringsmekanismen;

fig. 5 er en perspektivskisse over en utførelsesform som er et alternativ til den som er vist på fig. 1-3 for påføring av pulsene på mekanisk måte;

fig. 6 er et snitt.i lengderetningen av en utførelsesform der en mekanisk anordning som påfører doseringsanordingen pulser, blir magnetisk påvirket, idet en doseringsanordning med spesiell ventilkonstruksjon også er vist; og

fig. 7 er et tverrsnitt langs VII-VII på fig. 6.

Det vises nå til tegningene der en fleksibel beholder er vist prikket ved 1 .inne i-en pakkeske 2 på fig. 1. Ved 3 er vist en rør-lignende doseringsanordning, som er forseglet mot den fleksible beholderen ved hjelp av en gjennomsiktig nippel 4 av syntetisk plastmateriale. Mellomstykket 4 har et smalere parti 5 (se fig. 2) omkring hvilket et legeme 6 av syntetisk plastmateriale er festet ved hjelp av en sneppertforbindelse. I legemet 6 er innspent en tutformet gummiventil 7. Et stykke polyester-elastomerrør 8 . 108 mm langt og med en veggtykkelse på

1,3 5 mm (type Arnitel EM 400, shore D hårdhet 40) er spent omkring legemet 6 ved toppen. Ved sin bunnende er dette slange-stykke spent omkring en nippel 9 av syntetisk plastmateriale,

i hvilken en soppformet innsats.10 av silikongummi er fast-spent ved hjelp av radielle ribber 11. Bunnåpningen til: nippelen 9 blir lukket av "hatten" til den soppformede•inn-satsen 10. Delene 9 og 10 samvirker som en- tilbakeslags-ventil, det vil si at når det hersker et trykk i doseringsanordningen, blir "hatten" bøyd utover og konsentratet strøm-mer fra nippelen 9.

Slangen 8 har .en "understøttelse" i form av et "metall-leie" 14. Delen 14 kan fores med et ettergivende elastisk rør (ikke vist) som separerer doseringsrøret fra den kraft-utøvende anordning. ' Dette forhindrer at den kraft-utøvende anordning forurenses med drikkevare-konsentrat, hvis søl av konsentrat skulle inntreffe på grunn av uforsiktig håndtering.

Ruller 15 er montert for fri rotasjon på aksler 16,

festet til et delvist hult legeme 17. Legemet 17 er ved hjelp av en flens 26 forbundet med utgangsakselen fra en reduksjons-gearboks 19, hvis inngangsaksel er koblet til en motor 18,

idet det hele er anordnet slik at legemet 17 kan dreies. Utgangsakselen fra gearboksen roterer med en hastighet på f.eks. 180 opm. Når legemet 17 blir dreiet, blir røret 8 da gitt seks pulser pr. sek. Antallet pulser pr. sek., og dermed størrelsen av hver dose, kan varieres ved å variere spenningen når motoren 18 er av det slag hvis hastighet avhenger av tilført spenning.

Det er også mulig å variere rullenes avstand, hvorved intensiteten av hver puls (d.v.s. den grad slangen blir sammentrykket med i løpet av hver puls) og dermed det doserte volum pr. puls blir variert.

Rullenes 15 aksler 16 er montert i innlegg 20 og 20' i legemet 17. Innlegget 20 er forsynt med indre, venstre-

gående skrugjenger, innlegget 20' med høyre-gående indre skrugjenger. Innleggene er forbundet ved hjelp av en gjenget spindel (ikke vist), hvis ene ende er vist ved 21. Denne gjengede spindel er forsynt med ytre venstre-gående gjenger ved det område hvor den samvirker med innlegget 20, og med ytre høyre-gående gjenger ved det område hvor den samvirker med

innlegget 20'. Spindelen er bragt på plass ved hjelp av en blokk i hvilken den er fritt dreibar. Utsiden av denne blokken, som er festet med to skruer, er vist ved 22.

For at et helt antall pulser skal bli frembragt til enhver tid, og for å sikre at rullene 15 ved avslutningen av

et utlevéringstrinn er frie fra slangen 8, er det anordnet to hull 23 i den hule delen av legemet 17, hvilke samvirker med en foto-elektrisk avbryter 24. Ett ben av avbryteren 24 er forsynt med en lyskilde, det annet med en fotocelle (vist på fig. 4). En passende avbryter er TKF.SF. CNY. 37 fra AEG/Telefunken. Ved passering av ett av hullene 23 frembringer avbryteren et elektrisk signal, som kan brukes til å telle antallet avgitte pulser, og når det ønskede antall er nådd,, til å stoppe motoren. Stoppingen av motoren krever vanligvis litt tid, og derfor vil hullene være noe forskjøvet i forhold til rullene, slik at disse kan bevege seg en viss bremse-distanse etter stoppsignalet. Stoppsignalet kan best gis ved kortslutning av motoren (følgelig er bi*emsedistansen alltid lik) . På grunn av dette oppnås det at rullene alltid er i en korrekt stasjonær posisjon.

Til rammen 25 er det også festet en innretning 27 for signalering når beholderen er tom. For det formål omfatter innretningen en foto-elektrisk avbryter (ikke vist). Som antydet foran, er nippelen 4 gjennomsiktig, slik at nærvær eller fravær av lys-absorberende væske inne i nippelen kan detekteres.

Det beskrevne apparat kan, f.eks. drives, i samsvar med det

blokkskjerna som er vist på fig. 4.

Motoren er antydet ved 18. Skiven 17 med hull 23 er festet til motorens utgangsaksel. En lyssender 41 og mottager 40 er anordnet i den foto-elektriske avbryteren 24 på en slik

måte i forhold til hverandre at ved dreining av motorens 18 aksel blir lysbanen mellom senderen 41 og mottageren 40 åpnet ved passering av et hull 23. Ved hver paasering av.et hull blir følgelig en elektrisk puls gitt til den forhånds-innstillbare elektriske telleren 47. Telleren er i stand til å øke sin posisjon med én hver gang en puls blir mottatt av mottageren 40. Telleren 47 kan telle fra 0 til P. Når telleren har posisjonen P, blir ingen signal frembragt. Når telleren 47 har en posi-

sjon fra 0 til P-l, gir telleren et signal til et relé 44,45. Hvis releet blir energisert, blir.bryteren 40 satt i den stilling der den regulerbare spenningen til spenningskilden 16, via kontakter r og s, får motoren til å gå. Hvis reléet 44,45 faller ut, blir spenningen fra 46 slått av, og motoren blir kortsluttet via kontakter t og r.

Apparatet er forsynt med brytere 48, 49 og-50; som f.eks. betjenes ved hjelp av trykknapper. Påvirkning av én av

bryterne 48, 49, 50 kan bringe motoren til å funksjonere på tre forskjellige måter.

Når bryteren 50 blir påvirket, blir en teller-komparator (innbefattet i 47, men ikke vist separat) satt i en posisjon p. Releet mottar et utgangssignal, og motoren begynner å gå. Pulsene fra foto-mottageren 40 øker tellerens posisjon med én hver gang. Når posisjonen P er nådd, faller utgangssignalet ut, og motoren stopper på grunn av kortslutning på den beskrevne måte. Inngangen PSI til telleren 47 er laget slik at påvirkning av bryteren 50 resulterer i bare én forhånds-innstilling av telleren. Om knappen til bryteren 50 holdes for en lengre peri-ode, påvirker ikke det tellerens posisjon lenger.

Når knappen for bryteren 49 blir trykket inn, blir telleren forhånds-innstilt til en posisjon P. Telleren mottar et utgangssignal og motoren begynner å gå. Pulsene fra 40 øker tellerens posisjon med én hver gang. Når telleren har nådd posisjonen P-l og bryteren 49 fremdeles er på, vil den neste pulsen- forhånds-innstille telleren til p.

Når bryteren 49 er av, kan telleren nå posisjonen P, pg motoren stopper. Når bryteren 48 blir påvirket, blir telleren forhånds-innstilt til posisjonen P-l. Telleren mattar et utgangssignal, og motoren begynner å gå. Så lenge bryteren 48

er på, forblir telleren 47 forhånds-innstilt i posisjon P-l.

Når bryteren 48 er av, kan pulsene øke posisjonen til telleren. Den første pulsen som oppstår etter at knappen til bryteren 49

er blitt frigjort, vil sette telleren til posisjon P, og motoren stopper.

Den regulerbare forhånds-innstilling av telleren 47 kan realiseres på mange kjente måter ved å bruke forskjellige,

tellere som har en fast forhånds-innstilling, eller en teller

som har flere forhånds-innstilte innganger som kan påvirkes ved hjelp av en bryter.

I tillegg, til det ovenfor beskrevne system er det et stort antall andre muligheter for utlevering av konsentrat i samsvar med foreliggende oppfinnelse. Et antall eksempler vil bli kort beskrevet i det følgende.

Som en annen mulighet er doseringsanordningen, laget av rørformet elastisk materiale, med de to ventilene plassert i salgsautomaten mellom to plater, av hvilke minst én er bevege-lig i rett vinkel til langsgående retning. Platen eller platene kan beveges på en pulserende måte,■hvorved et parti av slangen blir tømt. Platene kan f.eks. drives ved hjelp av en motor med en eksenteranordning. Pulsintensiteten kan varieres enten ved å variere platenes størrelse, eller ved å variere sammentrykningsdybden av røret.

En tredje mulighet er som følger: en rør-lignende doseringsanordning som beskrevet, blir plassert i et rør. Røret har et hull med diameter omkring 6 mm, gjennom hvilket en tapp kan beveges i rett vinkel til røret på en pulserende måte, for derved å ulevere konsentrat. Tappen kan f.eks. anbringes i kjernen til en elektromagnet, som når den energiseres, bringer tappen til å bevege seg mot røret og trykke det sammen.

I henhold til en fjerde mulighet blir.et sirkulært symmetrisk dobbel-vegget legeme plassert rundt en rørformet doseringsanordning, idet legemets utside er stivt, og innsiden er laget av elastisk materiale. Rommet mellom de to veggene er fylt med et magnetiserbart pulver som, når det ikke er i et magnetfelt, oppfører seg som en væske. En spole som er festet omkring legemet, vil magnetisere pulveret når den energiseres, og derved frembringe en sammentrekning av doseringsrøret. Det utmålte volum kan varieres ved å variere spolens energiserings-frekvens.

I henhold til en femte mulighet er den rørformede anordning omgitt av et legeme som kan åpnes og lukkes på samme måte som en irisblender, drevet av en motor. Regulering er mulig ved å variere lukningsgraden eller frekvensen.

Ifølge en sjette mulighet er den rørformede doserings-delen ved bunnen forsynt ,med noen utspring som faller inn i fordypninger i salgsautomaten, disse fordypninger er festet til et legeme som, når det drives av en motor, kan dreies med urviseren og mot urviseren. Som et resultat blir slangen vridd på pulserende måte, hvorved ekstrakt blir utlevert.

I henhold til en syvende mulighet er doseringsanordningen ikke et rør, men et stivt plastkammer med en elastisk membran på én side. Dette kammer er naturligvis lukket ved toppen og bunnen ved hjelp av en ventil. Til membranen er festet en flens som, når doseringsanordningen er plassert i salgsautomaten, faller inn i en holder som kan beveges på•pulserende måte i retning perpendikulært til ovennevnte membran.

Ifølge en åttende mulighet er et stykke.bløttjern festet til den elastiske membranen som nettopp er beskrevet, og som når den er innstallert i salgsautomaten, der samvirker med en elektromagnet. Energisering og av-energisering av elektromagneten frembringer en pulserende reduksjon av volumet i i kammeret mellom de to ventilene, og derved blir konsentrat utlevert på en pulserende måte. Stykket med bløttjern kan erstattes av en permanent-magnet som gjør det mulig å bruke et magnetisk vekselfelt, som kan frembringes ved å påføre vekselspenning til elektromagneten, for både å øke og minske volumet i kammeret uten i særlig grad å være avhengig av elastisiteten til materialet i membranen.

I en niende mulighet er rommet mellom de to ventilene et sylindrisk kammer med stiv topp og bunn. Sylinderveggen' er enten en gassfylt sirkulær ring, eller en slik ring av syntetisk skumplast med lukkede celler. Fast montert til dette rommet er en ring av bløttjern som når den plasseres i salgsautomaten, samvirker med en elektromagnet som frembringer et magnetisk vekselfelt. Dette trykker sammen ringen, hvorved volumet mellom de to ventilene blir minsket på en pulserende måte.

En tiende mulighet i henhold til oppfinnelsen er vist på fig. 5 og diskutert i detalj nedenfor. I denne utførelsesform blir pulser gitt ved vekslende trykk på tvers av aksen til doseringsanordningen i form av et rør.

Mekanismen for frembringelse av pulsene er plassert i et hus (som vi vil kalle én "kappe") hvis ytre konturer er gitt med tynne linjer 51. Kappen omfatter en bunnseksjon 52, en

sylindrisk, omhylling (vegg) 53, og to toppseksjoner 54 og 55.

I seksjonene 52, 54 og 55 er lagrene til de mange mekanismer

som skal beskrives plassert.

Toppseksjonene 54 og 55 samt bunnseksjonen 52 er forsynt

med hull (68 i seksjon 55) for innsetting av doseringsanordningen. Hullene er delvis vist ved prikkede linjer. Det er også

sørget for en understøttelse med foring, 69, den samme som er vist på fig. 2 ved 14 og diskutert i forbindelse med beskriv-elsen av fig. 2. For tydelighetens skyld er denne innretning ikke vist på fig. 5.

En liten motor som er plassert i kappen, tjener til å på-virke mekanismen for frembringelse av pulsene. Motoren (f.eks. type M28xV20 fra firma Bevauge) er ikke vist på fig. 5, igjen på grunn av tydeligheten. Toppen av motorakselen er forsynt med et tannhjul 56 som samvirker med tannhjulet 57. På akselen til 57 er anordnet et tannhjul 58 (vist med prikkede linjer),

som igjen samvirker med tannhjulet 59. Akselen 60 til 59 er forsynt med et drev 61 som holder eksenteranordningen 62.

En toarmet vektstang 63 er dreibart montert omkring

akselen 64, med lagre i huset 65, som er festet til bunn-seks jonen 52 og toppseksjonen 54 til kappen 51.

Ved å aktivere motoren, vil eksenteranordningen 62 utføre

en frem og tilbakegående bevegelse i et horisontalplan.

Eksenteranordningen 62 samvirker med den ene armen r. S til vektstangen 63. Ved den frem og tilbakegående bevegelse av armen 66, vil den annen arm 67 også utføre en frem og tilbakegående bevegelse i.horisontalplanet, og derved frembringe pulsene til doseringsanordningen..

Huset 65 er delvis skåret opp for å vise den toa_"aede vektstangen 63. Toppen og bunnen av huset 65 er forsynt med henholdsvis drev 70 og 71. Huset kan roteres omkring aksen 72. For dette formål er bunnen av huset 65 delvis forsynt med tenner 73, som samvirker med tannhjulet 74 festet til akselen 75. Akselén 7 5 har sine lagre i bunnseksjonen 52 og toppseksjonene 54 og 55.

Akselen 75 er forsynt med en sliss 76, som gjør det mulig

å dreie den ved ytre påvirkning. Ved å dreie akselen 75, vil huset 65 også bli dreiet omkring aksen 72. På innsiden i

toppen av huset 6 5 er det anordnet en skrue (ikke vist) gjennom toppseksjonen 54 til kappen 51. Husets posisjon kan fastlegges,ved hjelp av denne skruen. Før dreining av akselen 75, må denne skruen skrus ut. Etter dreining, av 75, blir skruen igjen dratt til.

Ettersom akselen 64 er eksentrisk med akselen -72, omkring hvilken huset 65 blir dreiet ved å dreie akselen 75 (tannhjulet 74 samvirker med tennene 73), er det mulig å justere den dybde ved hvilken doseringsanordningene blir bøyd inn av •hver puls frembragt av armen 67 til vektstangen 63. Som nevnt i forbindelse med den utførelse av.oppfinnelsen som er vist på fig. 1, må antallet pulser telles, og motoren må fortrinnsvis stoppes i en stilling der armen 67 til vektstangen 63 er fri fra doseringsanordningen. Dette oppnås ved et arrangement som følger.

På akselen 60 er det festet et tannhjul 77 (delvis vist like under tannhjulet 59), som samvirker med tannhjulet 78. Hjulet 78 er forsynt med en aksel 79, som bærer en plate .80 med en kant 81. Kanten 81 er forsynt med en hylse 82. Hylsen samvirker med en opto-kobler 83-84. Virkemåten er som beskrevet i forbindelse med fig. 3 og 4. Med opto-kobleren 85-86 som plassert i topp-platen 55 ved motstående sider av hullet 68 for doseringsanordningen, kan det skapes et signal når beholderen med drikkevare-konsentrat er tom.

En ellevte utførelsesform i henhold til oppfinnelsen er vist på fig. 6 og 7 og blir beskrevet i detalj nedenfor. Denne utførelsesform omfatter en elektromagnet som påvirker en metall-fjær, som i sin tur utøver en kraft på doseringsanordningen for å frembringe pulsene. På fig..6 er også vist et alternativ til den doseringsanordning som er vist på fig. 2. Fig. 6 er et langsgående tverrsnitt og fig. 7 er et tverrsnitt langs VII-VII på fig. 6.

Et hus av jern er vist ved 87, med en yttervegg 88, en innervegg 89 og en bunnpiate 90. En spole er vist ved 92 med et messingdeksel 91.. En sirkulær jernkjerneplate 93 er festet til to fjærer 94 og 95. Fjærenes motstående ender er festet (ved 96 og 97) til husets bunnpiate 90. Husets yttervegg 88 er avtettet med en topp-plate 98 av plast. Denne topp-plate har

to hull 99 og 100, som tilsvarer hull I kjerneplaten 93.

Hvert hull i kjerneplaten er gjenget, for å samvirke med reguleringsskruer 101 og'102. Med disse skruer kan kjerne-platens 93 "slag" justeres, for å regulere den dybde til hvilken fjærene 94 og 95 blir trykket i doseringsanordningen hver gang spolen 9 2 energiseres.

Doseringsanordningen 103 er forsynt med en øvre ventil

104 og en nedre ventil 105. Den øvre ventil består av en tynn-vegget hul plastkule 106 fylt med luft, som samvirker med ventilsetet 107. Når anordningen 103 er fylt med luft, kan den hule kulen 106 understøttes av understøttelsen 115. Den nedre ventil 105 omfatter.et ventillegeme 108 som samvirker med et paraply-formet silikoninnlegg 109. Ventillegemet 108 er forsynt med et sentralt hull for å feste silikoninnlegget og fire hull for utmatning av drikkevare-ekstrakt.

Doseringsanordningen 103 i henhold til denne utførelses-form av oppfinnelsen har spesielle fordeler når en fleksibel beholder blir brukt til drikkevare-konsentratet. I det tilfelle vil den med fordel være foldet mot beholderlegemet og trans-portert (for kaffe-ekstrakt i frosset tilstand) mens anordningen fremdeles inneholder luft (eller edelgass). Ved opp-pakkingen blir anordningen bragt i den rette vertikale posisjon. Luft vil unnslippe til beholderen gjennom plastrøret 110, mens konsentrat vil tre inn i doseringsanordningen gjennom plast-røret 111. Den hule kulen 106 som har en meget lavere spesi-fikk vekt enn drikkevaren, vil bli presset mot ventilsetet 107. Følsomheten for en øvre ventil av denne type er omkring 1 millibar med en tverrsnittsdimensjon på doseringsanordningen på

ca. 20 mm.

Mellom fjærene 94 og 95 og doseringsanordningen er det anordnet en slange av tynt (0,5 mm) elastisk materiale (f.eks. polyuretanplast) 112 for å unngå tilsøling av den magnetisk-mekaniske seksjon av den kraft-utøvende innretning med drikkevare-konsentrat som ved et uhell kan søles. Ved 113 og 114 er vist en opto-kobler for å signalere når beholderen er tom.

Oppfinnelsen vedrører naturligvis også de fremgangsmåter som ligger til grunn for apparatene i henhold til den ovenfor beskrevne oppfinnelse.

Foretrukne parametere for de forskjellige, slags drikkevare-konsentrater er listet opp i følgende tabell.

Foreliggende oppfinnelse omfatter også den utskiftbare beholder som er nevnt ovenfor, hvorved den første utad-

åpnende tilbakeslags-ventil har en følsomhet mellom 40 og 500 millibar, fortrinnsvis mellom 250 og 300 millibar, og den annen innad-åpnende tilbakeslags-ventil på doseringsanordningen har en følsomhet mellom 0,1 og 30 millibar, fortrinnsvis mellom 2 og 4 millibar.

Oppfinnelsen tilveiebringer mer spesielt en utskiftbar beholder for lagring og transportering av drikkevare-konsentrat og for utlevering av inkrementer av konsentratet når den er installert i en drikkevareautomat i. henhold til oppfinnelsen, hvilken beholder omfatter et reservoar for drikkevare-konsentrat, en utleveringsanordning med én ende permanent forbundet til nevnte reservoar og sum står i forbindelse med reservoaret via en tilbakeslags-ventil med en følsomhet på

0,1 - 30 millibar, som åpner seg inn til utleveringsanordningen, hvilken utleveringsanordning har en motsatt fri utleveringsende dannet av en utadgående åpning, en tilbakeslags-ventil med en følsomhet på 40 - 500 mill.ibai, som-har en normalt lukket, utleveringsåpning, og hvor utleveringsanordningen er i det minste delvis ettergivende fleksibel og derved anordnet for å bli klemt sammen av en pulserende kleminnretning i en utleveringsautomat, hvorved et ønsket antall inkrementer av drikkevare-konsentrat vil bli utlevert fra beholderen gjennom utleveringsåpningen.

Følsomheten til den første tilbakeslags-ventilen for den utskiftbare beholderåpningen inn i utleveringsanordningen er fortrinnsvis 0,5-4 millibar, og følsomheten for den annen tilbakeslags-ventilen i den utadgående åpningen er 250 - 300 'ii i

Claims (23)

1. Fremgangsmåte for automatisk utdosering av en forbruksenhet eller et antall slike enheter av et drikkevarekonsentrat, særlig et konsentrat med høy og variabel viskositet, i en drikkevare-dispenser eller drikkevare-salgsautomat, hvor forbruksenheten har et volum X eller et multiplum av dette, hvorved utdoseringen foretas fra et reservoar (1) som utgjør en enhet (1-3) som kan kastes etter bruk og har eri doseringsanordning (3), hvilken doseringsanordning samvirker med en kraft-utøvende anordning (14-19; 56-67; 94, 95) i ett med hoveddelen av dispenseren eller automaten, hvor den kraftutøvende anordning er utformet for å passe sammen med og motta doseringsanordningen (3) ved enkel innsetning uten framontering av den kraftutøvende anordning eller forvridning av doseringsanordningen, karakterisert ved at den kraftutøvende anordning .(14-19; 56-67; 94, 95) automatisk og pulserende bringes i kontakt med doseringsanordningen (3) ved et passende startsignal, for å måle ut drikkevarekonsentratet i en rekke påfølgende pulser, idet hver puls svarer til utdosering av et volum Y, og ved at doseringen stopper ved et passende stoppsignal når antallet pulser har nådd et tall N, eller et multiplum av dette, hvilket tall N svarer til det ønskede volum X med drikkevarekonsentrat, idet N er lik X/Y og er minst lik 6.

2. Apparat for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1 for nøyaktig utdosering av en forbruksenhet eller et antall slike enheter av et drikkevarekonsentrat, særlig et konsentrat med høy og variabel viskositet når det befinner seg i en drikkevare-dispenser eller drikkevare-salgsautomat, hvilken forbruksenhet har et volum X og kan reguleres skrittvis med inkrementer av volum Y, omfattende i operativt samvirke: en utskiftbar beholder (1-3) bestående av et reservoar (1) med drikkevarekonsentrat, i ett med en doseringsanordning (3) som i det minste delvis består av et ettergivende elastisk materiale, hvilken doseringsanordning er forsynt med en første tilbakeslagsventil (9; 10; 105) som åpner seg mot utsiden, og en andre tilbakeslagsventil (7; 104, 106) som åpner seg mot innsiden, en kraftutøvende anordning (14-19; 56-67; 94, 95) som rea gerer på et passende startsignal for automatisk å utøve en pulserende kraft på den ettergivende del av doseringsanordningen (3), for vekselvis å minske og gjenopprette volumet mellom de to ventilene (7, 9, 10; 104, 105; 106, 109) mens disse fortsetter å være i åpen kommunikasjon med hverandre, hvilken kraftutøvende anordning (14-19; 56-67; 94, 95) er utformet i ett stykke med hoveddelen (14; 51; 87) av dispenseren eller automaten og er formet på en slik måte at den passer til og mottar doseringsanordningen (3) ved enkel innsetning uten framontering av den kraftutøvende anordning eller forvridning av doseringsanordningen, karakterisert ved: en anordning (17; 23; 24; 40, 41, 47; 80-84) for å detek tere og telle antallet påvirkninger fra den kraftutøvende anordning (14-19; 56-67; 94, 95), og en anordning (44, 45) som reagerer på et passende stoppsig nal for å stanse utdoseringen når telleverdien er lik et ønsket tall N, henholdsvis et multiplum av dette, idet N = X/Y, og en anordning (47) for å tilveiebringe stoppsignalet, an ordnet s.lik at for hver puls forlater et nøyaktig utmålt volum Y av drikkevarekonsentratet doseringsanordningen gjennom den første ventil, og deretter innføres et tilsva-rende volum til doseringsanordningen fra beholderen gjennom den andre ventil, idet volumet X er minst seks ganger så stort som volum Y.

3. Apparat ifølge krav 2 for utlevering av kaffe- og tekonsentrat, karakterisert ved at det er anordnet for å utlevere 1-12 cm<3> konsentrat pr. forbruksenhet.

4. Apparat ifølge krav 3 for utlevering av kaffe- og tekonsentrat, karakterisert ved at det er anordnet for å frembringe 5 til 50 pulser pr. sekund.

5. Apparat ifølge et av kravene 2-4, karakterisert ved en anordning som gjør at det frembragte antall pulser alltid er et heltall.

6. Apparat ifølge et av kravene 2-5, karakterisert ved anordninger (48-50) for å danne tre alternative sett av signaler, ett sett (50) der konsentrat blir utlevert for én forbruksenhet, ett sett (49) der konsentrat blir utlevert for et helt antall forbruksenheter, og ett sett (48) der volumet av utmålt konsentrat kan varieres etter ønske.

7. Apparat ifølge krav 4 for utlevering av kaffekonsentrat og tekonsentrat, karakterisert ved at det er anordnet for å utlevere konsentratet i løpet av en tid på 1-2 sekunder.

8. Apparat ifølge et av kravene 2-7, karakterisert ved en anordning (15, 16, 17, 2, 20', 21; 64, 72-76; 101, 102) for vekselvis å forandre volumet av doseringsanordningen (3) ved hver puls ved å utøve en kraft perpendikulært på strømmen med ekstrakt.

9. Apparat ifølge et av kravene 2-8, karakterisert ved en anordning for å bevirke den vekselvise forandring i volum ved hver puls ved å utøve en kraft i samme retning som strømmen av ekstrakt..

10. Apparat ifølge et av kravene 2-9, karakterisert ved en anordning (87-95) for elektromagnetisk vekselvirkning mellom et elektromagnetisk kraftutøvende system (92) som er i ett stykke med hoveddelen (87) av dispenseren eller automaten, og et magnetiserbart eller magnetisk system (93) som er i ett stykke med den elastiske del (94, 95) av doseringsanordningen.

11. Apparat ifølge et av kravene 2-10, karakterisert ved at reaksjonsområdet for ventilen (9, 10; 105, 109) til doseringsanordningens ventil som åpner mot utsiden, ligger mellom 400 og 550 millibar, fortrinnsvis mellom 250 og 300 millibar, og reaksjonsområdet for ventilen (7; 104, 106) som åpner mot innsiden ligger mellom 0,1 og 4,0 millibar, fortrinnsvis mellom 2 og 4 millibar.

12. Apparat ifølge et av kravene 2-11, karakterisert ved at doseringsanordningen (3) er utformet som et rør.

13. Apparat ifølge et av kravene 2-12, hvor det benyttes en utskiftbar beholder (1-3) for å lagre og transportere drikkevare-konsentrat og for å ulevere inkrementer av konsentratet når det er anbragt i dispenseren eller automaten, idet beholderen (1-3) omfatter et reservoar (1) for drikkevarekonsentrat, en doseringsanordning (3) som i det minste delvis er ettergivende fleksibel og derved innrettet for å bli klemt sammen av en pulserende klemmeinnretning (14-19; 56-67; 94, 95) i en utleveringsmaskin, hvorved et ønsket antall inkrementer av drikkevarekonsentrat vil bli utmålt fra beholderen (2) gjennom utleveringsåpningen, idet doseringsanordningen videre har én ende (4) permanent forbundet med reservoaret, karakterisert ved at doseringsanordningen (3) står i kommunikasjon med reservoaret (1) via en tilbakeslags-ventil (7; 104, 106) med en følsomhet på 0,1 - 30 millibar, hvilken tilbakeslagsventil åpner seg inn mot doseringsanordningen, hvilken doseringsanordning har en motsatt beliggende fri utleveringsende som utgjøres av en tilbakeslagsventil (9,

10; 105, 109) som åpner seg utover og har en følsomhet på 40 til 500 millibar, hvilken har en normalt lukket utleveringsåpning.

14. Apparat ifølge krav 13, karakterisert ved at følsomheten til tilbakeslagsventilen (7, 104, 106) som åpner seg inn mot doseringsanordningen, er 0,5 - 4 millibar, og at følsomheten til tilbakeslagsventilen (9, 10; 105, 109) som åpner seg utover, er 250 - 300 millibar.

15. Apparat ifølge et av kravene 2-14, hvor det benyttes en beholder (1) med en doseringsanordning (3), omfattende et elastomer-rør (8) egnet for benyttelse i prosessen ifølge krav 2 og utgjørende del av apparatet ifølge krav 7, karakterisert ved at elastomer-røret har en veggtykkelse på Vi til 3 mm og en hardhet på 20 - 80 °Shore D.

16. Apparat ifølge krav 15, karakterisert ved at veggtykkelsen er 1 - 2 mm og at hardheten er 30 - 60 °Shore D.

17. Apparat ifølge krav 15 eller 16, karakterisert ved at tilbakeslagsventilen (7, 104, 106) som åpner seg inn mot doseringsanordningen (3) har en følsomhet på 0,1 - 30 millibar, og tilbakeslagsventilen (9, 10; 105, 109) som åpner seg utover, har en følsomhet på 40 - 5 00 millibar.

18. Apparat ifølge krav 17, karakterisert ved at tilbakeslagsventilen (7; 104, 106) som åpner seg inn mot doseringsanordningen (3) har en følsomhet på 0,5 - 4 millibar, og at tilbakeslagsventilen (9, 10; 105, 109) som åpner seg utover, har en følsomhet på 250 - 300 millibar.

19. Apparat ifølge et av kravene 2-12, karakterisert ved at anordningen (47) for å frembringe stoppsignalet, omfatter en anordning (48-50) for manuelt å forhåndsinnstille og lagre nevnte tall N eller et multiplum av dette, samt en anordning for å sammenligne det manuelt forhåndsinnstilte tall og antallet kraftutøvelser for å frembringe det passende stoppsignalet.

20. Apparat ifølge krav 19, karakterisert ved at detekterings- og telleanordningen omfatter en pulsteller (47).

21. Apparat ifølge krav 19, karakterisert ved at den kraftutøvende anordning omfatter et roterende organ (17; 80) og ved at detekterings- og telleanordningen (23, 24, 47; 81, 82, 83) for detektering av rotasjonene av organet og for å frembringe et pulstog, omfatter en anordning (47) for å telle pulsene.

22. Apparat ifølge krav 21, karakterisert ved at innstillingsanordningen omfatter en bryteranordning (48) for innstilling av ett av flere tall.

23. Apparat ifølge krav 2, karakterisert ved en anordning for å frembringe nevnte passende start- og stoppsignaler.