DE202007006521U1

DE202007006521U1 - Vorrichtung zum Befüllen eines Trinkgefäßes

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Publication number: DE202007006521U1
Application number: DE200720006521
Authority: DE
Original assignee: B52 MACHINES GmbH
Current assignee: B52 MACHINES GmbH
Priority date: 2007-05-04
Filing date: 2007-05-04
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2017-05-05

Abstract

Vorrichtung zum Befüllen eines Trinkgefäßes (2) mit übereinandergeschichteten Trinkflüssigkeiten (3, 4, 5) vorzugsweise unterschiedlicher Zusammensetzung, wobei die Vorrichtung (1) mindestens einen Spenderkopf (15) aufweist, der über Leitungen (16, 17) mit den Trinkflüssigkeiten (3, 4, 5) beaufschlagbar ist und jeweils einen Auslaß (18) für jede der Trinkflüssigkeiten (3, 4, 5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Auslässe (18) im spitzen Winkel (21) zur Vertikalen (20) schräg nach unten und von der Vertikalen (21) weggerichet ist, so daß die Trinkflüssigkeit (4, 5) gegen eine seitliche Wandung (22) des Trinkgefäßes (2) strömt, die als Prallfläche genutzt wird, um die in der Trinkflüssigkeit (3, 4, 5) vorhandene Strömungsenergie abzubauen.

Description

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Befüllen eines Trinkgefäßes mit übereinander geschichteten Trinkflüssigkeiten gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
Aus der AT 007 939 U1 ist eine Getränkeausgabevorrichtung zur Zubereitung von Cocktails aus übereinandergeschichteten Trinkflüssigkeiten bekannt. Diese Vorrichtung weist einen Verteilerkopf auf, der über Leitungen mit Trinkflüssigkeiten beaufschlagbar ist. Die Leitungen verlaufen im wesentlichen vertikal bzw. zur Vertikalen gerichtet. Damit strömt die Trinkflüssigkeit aus diesen Leitungen im wesentlichen vertikal nach unten aus und würde ohne weitere Maßnahmen eine vollständige Durchmischung der unterschiedlichen Flüssigkeiten bewirken. Um diese Durchmischung zu verhindern und die gewünschte Schichtung der Trinkflüssigkeiten zu erzeugen, ist jeder Leitung eine Prallplatte zugeordnet, die die Trinkflüssigkeit unter Energieabgabe in die Horizontale umlenkt. Diese Vorrich tung hat sich in der Praxis bewährt und bildet den Ausgangspunkt der vorliegenden Neuerung.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch eine schnelle Befüllung des Trinkgefäßes auszeichnet und gleichzeitig leicht zu reinigen ist.
Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 dient zum Befüllen eines Trinkgefäßes, insbesondere Glases mit übereinandergeschichteten Trinkflüssigkeiten unterschiedlicher Zusammensetzung. In der Regel werden als Trinkflüssigkeiten wenigstens teilweise Spirituosen eingesetzt, die unterschiedliche Dichten haben. Dabei wird die Flüssigkeit mit der größten Dichte zuerst und die mit der kleinsten Dichte zuletzt eingefüllt, um eine saubere Schichtung der Flüssigkeiten zu erzielen. Zu diesem Zweck weist die Vorrichtung mindestens einen Spenderkopf auf, der über Leitungen mit den Trinkflüssigkeiten beaufschlagbar ist. Für jede der Trinkflüssigkeiten ist jeweils ein separater Auslaß im Spenderkopf vorgesehen, so daß die einzelnen Trinkflüssigkeiten frühestens im Trinkgefäß zusammen kommen können. Auf diese Weise wird eine unerwünschte Durchmischung der einzelnen Trinkflüssigkeiten vor dem Befüllen des Trinkgefäßes verhindert. Um eine rasche Befüllung des Trinkgefäßes mit den Trinkflüssigkeiten zu erzielen, ist es wichtig, die Trinkflüssigkeiten mit entsprechend hoher Strömungsgeschwindigkeit durch den Spenderkopf zu drücken. Dies hat jedoch die unerwünschte Nebenwirkung, daß die Trinkflüssigkeit eine hohe Strömungsenergie aufweist, die wiederum die gewünschte Schichtung der Flüssigkeiten übereinander zerstören könnte. Im Stand der Technik werden hierzu Prallplatten eingesetzt, die unmittelbar unter dem jeweiligen Auslaß am Spenderkopf sitzen. Diese Prallplatten haben jedoch den Nachteil, daß sich Trinkflüssigkeit zwischen dem Spenderkopf und der Prallplatte sammeln kann. Aufgrund des kleinen Abstandes zwischen beiden ist es relativ schwierig, derartige Systeme lebensmitteltechnisch rein zu halten. Der Neuerungsgegenstand verzichtet daher auf das Vorsehen einer gesonderten Prallplatte und verwendet eine seitliche Wandung des Trinkgefäßes selbst als Prallfläche. Hierzu wird mindestens einer der Auslässe im spitzen Winkel zur Vertikalen schräg nach unten und von der Vertikalen weg gerichtet. Durch diese Konfiguration wird erreicht, daß der Flüssigkeitsstrahl gegen die seitliche Innenwandung des Trinkgefäßes gerichtet ist und an dieser Strömungsenergie verliert. Damit ergibt sich eine rasche Befüllung des Trinkgefäßes, ohne eine unerwünschte Durchmischung der einzelnen Trinkflüssigkeiten in Kauf nehmen zu müssen. Außerdem sind die Auslässe aus dem Spenderkopf leicht zugänglich und können damit problemlos sauber gehalten werden. Dies ist insbesondere bei sahnehaltigen Spirituosen wichtig, die an der Luft zur Krustenbildung und damit zum Verstopfen des Spenderkopfes neigen.
Zur Erzielung einer sauberen Prallwirkung an der Wandung des Trinkgefäßes ist es wichtig, daß die Trinkflüssigkeit diese Wandung in einem vorbestimmten Winkelbereich trifft. Voraussetzung hierfür ist, daß die Flüssigkeit im Bereich zwischen dem Spenderkopf und dem Trinkgefäß als Strahl geformt ist. Um dies zu erreichen, ist es gemäß Anspruch 2 vorteilhaft, wenn der Auslaß als Düse ausgebildet ist. Auf diese Weise ergeben sich definierte Strömungsverhältnisse beim Befüllen des Trinkgefäßes.
Gemäß Anspruch 3 ist es günstig, wenn der Auslaß des Spenderkopfes einen geringeren Querschnitt als die Leitung aufweist. Der kleinere Querschnitt im Bereich des Auslasses führt zu einer Strahlformung des austretenden Flüssigkeitsstrahls, wobei diese Querschnittsverengung die Durchflußrate entsprechend reduziert. Aus diesem Grund wird die Querschnittsverengung auf einen möglichst kleinen Längenbereich von beispielsweise 1 bis 4 mm eingeschränkt, wobei im übrigen ein entsprechend größerer Leitungsquerschnitt eingesetzt wird. Auf diese Weise wird eine gute Strahlformung mit einem hohen Flüssigkeitsdurchsatz kombiniert.
Vorzugsweise beträgt der Querschnitt im Auslaß des Spenderkopfes gemäß Anspruch 4 zwischen 1 mm² und 6 mm². Querschnitte unter 1 mm² führen insbesondere bei zähen Trinkflüssigkeiten zu einem inakzeptabel geringen Durchsatz, so daß der Füllvorgang relativ lange dauert. Bei Querschnitten oberhalb von 6 mm² ergibt sich insbesondere bei Trinkflüssigkeiten mit geringer Viskosität das Problem, daß die Flüssigkeit nach Beendigung des Füllvorgangs nachlaufen kann. Damit müßte mit dem Füllvorgang der nächsten Trinkflüssigkeit so lange gewartet werden, bis dieses Nachlaufen beendet ist, um eine unerwünschte Durchmischung der Flüssigkeiten zu verhindern. Dies wirkt sich damit wieder ungünstig auf die Füllzeit des Trinkgefäßes aus. Im Bereich um 3 mm² Querschnitt ergibt sich ein Optimum, bei dem ein hoher Flüssigkeitsdurchsatz auch bei Trinkflüssigkeiten mit hoher Viskosität möglich ist, ohne bei Trinkflüssigkeiten mit geringer Viskosität ein Nachlaufen in Kauf nehmen zu müssen. Damit kann diese Vorrichtung universell für unterschiedlichste Trinkflüssigkeiten eingesetzt werden.
Um ein Nachlaufen der Trinkflüssigkeit nach Beendigung des Füllvorgangs noch besser zu verhindern, ist es gemäß Anspruch 5 vorteilhaft, wenn die Leitung im Spenderkopf im wesentlichen vertikal und im Bereich des Auslasses im spitzen Winkel zur Vertikalen verläuft. Damit ergibt sich im Auslaßbereich eine Knickstelle im Leitungsverlauf, die ein Nachtropfen der Trinkflüssigkeit erheblich verringert. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders schnelle Befüllung des Trinkgefäßes.
Die Strömungsrichtung der Trinkflüssigkeit unmittelbar nach Verlassen des Spenderkopfes entspricht der Ausrichtung des entsprechenden Auslasses. Dieser Auslaß ist zur Vertikalen im spitzen Winkel angestellt. Dieser spitze Winkel liegt gemäß Anspruch 6 vorzugsweise im Bereich zwischen 45° und 80°. Bei Winkeln unter 45° hat sich herausgestellt, daß sich bei vielen Trinkflüssigkeiten eine nicht vernachlässigbare Durchmischung einstellt, da in diesem Fall die Wandung des Trinkgefäßes nicht mehr ausreichend Strömungsenergie abbaut. Bei Winkeln oberhalb von 80° stellt sich bei bestimmten Trinkgefäßformen das Problem ein, daß die Trinkflüssigkeit beim Befüllen des Trinkgefäßes aus diesem herausspritzt. Grundsätzlich können die genannten Grenzwerte für diesen Winkel genutzt werden, wenn entsprechend ausgewählte Trinkflüssigkeiten eingesetzt werden. Die Anwendbarkeit dieser Vorrichtung wird jedoch auf bestimmte Flüssigkeiten bzw. bestimmte Flüssigkeitenfolgen eingeschränkt. Selbstverständlich können die Anstellwinkel der Auslässe auch unterschiedlich gestaltet sein, da beispielsweise für die unteren Flüssigkeiten das Problem des Herausspritzens aus dem Trinkgefäß wegen des im Verhältnis zur Flüssigkeitsoberfläche höheren Randes des Trinkgefäßes nicht so akut ist.
Zur Erzielung einer universelleren Anwendbarkeit der Vorrichtung ist es gemäß Anspruch 7 günstig, wenn der genannte spitze Winkel zwischen 60° und 70° liegt. Damit können sowohl unterschiedlichste Trinkflüssigkeiten als auch unterschiedliche Trinkgefäßformen eingesetzt werden, ohne daß eines der vorgenannten Probleme auftritt. Vorzugsweise wird der spitze Winkel auf etwa 65° eingestellt, da sich hierbei bezüglich der genannten Probleme ein Optimum einstellt.
Bei der Trinkflüssigkeit die zuerst eingefüllt wird und damit im Trinkgefäß an unterster Stelle zu liegen kommt, stellen sich weder Durchmischungs- noch Spritzprobleme ein. Aus diesem Grund ist es gemäß Anspruch 8 zweckmäßig, für diese Flüssigkeit die Leitung bis zum Auslaß im wesentlichen vertikal verlaufen zu lassen. Das Vorsehen einer besonderen Düse ist für diese Leitung ebenfalls nicht erforderlich. Dies vereinfacht den Aufbau des Spenderkop fes erheblich. Außerdem wird die erste Flüssigkeit noch schneller in das Trinkgefäß gefüllt, was die Füllzeit insgesamt reduziert.
Zur vereinfachten Montage und Reinigung der Vorrichtung ist es gemäß Anspruch 9 günstig, wenn der Spenderkopf über biegsame Leitungen mit dem Vorratsbehälter verbunden ist. Die Trinkflüssigkeiten werden über Pumpen vom Vorratsbehälter zum Spenderkopf gefördert. Als Pumpen haben sich dabei Schlauchquetschpumpen bewährt, da in diesem Fall die Trinkflüssigkeit vollständig innerhalb des Schlauches transportiert wird. Ein Säubern der gesamten Anlage ist daher einfach, da insbesondere die Pumpen nicht zerlegt werden müssen. Die Schläuche selbst sind kostengünstig, so daß deren Ersatz problemlos möglich ist.
Schließlich ist es gemäß Anspruch 10 vorteilhaft, wenn der Spenderkopf relativ zum Trinkgefäß höhenverstellbar ist. Dabei spielt es keine Rolle, ob innerhalb der Vorrichtung der Spenderkopf, das Trinkgefäß oder beide höhenverstellt werden. Durch die Höhenverstellung wird lediglich sichergestellt, daß der freie Strömungsweg der Trinkflüssigkeiten zur Vermeidung von Durchmischungen bzw. Spritzern kurz gehalten wird. Zu diesem Zweck weist die Vorrichtung eine Steuerung auf, die den Spenderkopf relativ zum Trinkgefäß mit Fortschreiten des Füllvorgangs zurückzieht. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Abstand zwischen dem Spenderkopf einerseits und der füllungsabhängigen Flüssigkeitsoberfläche im Trinkgefäß andererseits in etwa konstant bleibt. Die Steuerung selbst ist dabei eine einfache Zeitablaufsteuerung, da die Strömungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeit durch die eingesetzten Pumpen definiert sind.
Der Neuerungsgegenstand wird beispielhaft anhand der Zeichnung erläutert, ohne den Schutzumfang zu beschränken.
Es zeigt:
1 eine schematische, teilweise geschnittene Darstellung einer Vorrichtung zum Befüllen eines Trinkgefäßes und
2 eine vergrößerte Schnittdarstellung der Vorrichtung gemäß 1.
Die 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Befüllen eines Trinkgefäßes 2 mit Trinkflüssigkeiten 3, 4, 5. Diese Trinkflüssigkeiten 3, 4, 5 sind in Vorratsbehältern 6 vorgesehen. Jeder der Vorratsbehälter 6 weist einen Saugschlauch 7 auf, der im wesentlichen bis zum Boden 8 des jeweiligen Vorratsbehälters 6 reicht. Jeder der Saugschläuche 7 ist über jeweils eine Saugquetschpumpe 9 geführt, die eine U-förmige Schlauchaufnahme 10 bildet. Die Quetschpumpe 9 weist einen Rotor 11 auf, an dem mehrere Quetschkörper 12 gehalten sind. Jeder Quetschkörper 12 ist vorzugsweise von einer drehbaren Rolle gebildet, wobei alternativ auch an eine nockenförmige Ausbildung der Quetschkörper 12 gedacht ist. Durch Drehen des Rotors 11 entgegen dem Uhrzeigersinn werden wandernde Quetschstel len 13 im Saugschlauch 7 erzeugt, so daß das im Saugschlauch 7 vorhandene Fluid mit der Drehbewegung des Rotors 11 weiterbewegt wird.
Jeder Saugschlauch 7 ist mit einem separaten Anschluß 14 eines Spenderkopfes 15 verbunden, so daß der Saugschlauch 7 zwischen der Quetschpumpe 9 und dem Spenderkopf 15 eine Leitung 16 bildet, durch die die jeweilige Trinkflüssigkeit 3, 4, 5 dem Spenderkopf 15 zugeführt wird.
Im Spenderkopf 15 sind Bohrungen 17 vorgesehen, die die Leitungen 16 verlängern und die jeweilige Trinkflüssigkeit 3, 4, 5 durch den Spenderkopf 15 hindurchführen. Die Bohrung 17 für die Trinkflüssigkeit 3 geht dabei auf ihrer gesamten Länge mit konstantem Querschnitt und in vertikaler Richtung durch den Spenderkopf 15 hindurch. Diese Leitung 17 dient zum Befüllen des Trinkgefäßes 2 mit der Flüssigkeit 3, die zuunterst zu liegen kommt. Aus diesem Grund kann der Auslaß 18 dieser Leitung 16 in beliebiger Weise gestaltet werden, ohne auf Durchmischungs- und Spritzeffekte achten zu müssen.
Die weiteren Bohrungen 17 erstrecken sich mit ihrem vollen Querschnitt nicht durch den ganzen Spenderkopf 15 hindurch, sondern enden kurz vor dem unteren Ende 19 des Spenderkopfes 15. Die Leitung 16 ist im unteren Endbereich abgeknickt, wobei im geknickten Teilabschnitt ein geringerer Leitungsquerschnitt eingesetzt wird. Dies verhindert ein Nachtropfen der Trinkflüssigkeit 4, 5 nach Beendigung des Pumpvorgangs und sorgt gleichzeitig für ein rasches Befüllen des Trinkgefäßes 2 sowie für eine ausreichend gute Strahlformung der Trinkflüssigkeit 4, 5. Die Ausbildung des Auslasses 18 ist insbesondere aus der Detaildarstellung gemäß 2 zu entnehmen. Aus dieser Darstellung ist insbesondere auch zu erkennen, daß der Auslaß 18 zur Vertikalen 20 einen Winkel W von 65° einschließt. In diesem Winkel W ist auch ein Flüssigkeitsstrahl 21 angestellt, der anschließend gegen eine Innenwandung 22 des Trinkgefäßes 2 prallt. Auf diese Weise wird die Strömungsenergie aus dem Flüssigkeitsstrahl 21 im wesentlichen ohne Durchmischung der Trinkflüssigkeiten 3, 4, 5 untereinander und ohne Spritzen abgebaut.
Das Trinkgefäß 2 ist gemäß 1 höhenverstellbar auf einem Tisch 23 abgestellt. Dieser Tisch 23 ist an Führungen 24 geführt, um ein Verkippen des Tisches 23 und damit des Trinkgefäßes 2 zu vermeiden. Über einen Stellmotor 25 wird der Tisch 23 nach oben oder unten verschoben.
Der Stellmotor 25 und die Schlauchquetschpumpen 9 stehen mit einer Steuerung 26 in Wirkverbindung. Diese Steuerung 26 bringt den Tisch 23 zunächst in seine obere Endlage, wonach unter gleichzeitigem Absenken des Tisches 23 und Betätigen der Pumpe 9 die Trinkflüssigkeit 3 in das Trinkgefäß 2 gefüllt wird. Nach Erreichen der gewünschten Füllmenge wird die entsprechende Schlauchquetschpumpe 9 abgestellt und eine kurze Zeit gewartet, um eine Durchmischung von Trinkflüssigkeiten 3, 4, 5 durch eventuelles Nachtropfen aus dem Spenderkopf 15 zu vermeiden. Während dieser Wartezeit verharrt auch der Tisch 23 in seiner jeweiligen Höhenlage.
Anschließend wird die Schlauchquetschpumpe 9 der Trinkflüssigkeit 4 angeschaltet, um diese Trinkflüssigkeit 4 in das Trinkgefäß 2 zu füllen. Durch die besondere geometrische Gestaltung des Spenderkopfes 15 wird jegliche Durchmischung der Flüssigkeiten 3, 4 vermieden. Während der Füllung des Trinkgefäßes 2 mit der Trinkflüssigkeit 4 wird der Tisch 23 kontinuierlich abgesenkt.
Nach einer weiteren Wartezeit, in der sowohl die Schlauchquetschpumpe 9 der Trinkflüssigkeit 4 als auch der Tisch 23 gestoppt wird, wird die Trinkflüssigkeit 5 in das Trinkgefäß 2 gefüllt. Währenddessen wird der Tisch 23 wiederum kontinuierlich nach unten bewegt. Nach dem Abstellen der Schlauchquetschpumpe 9 für die Trinkflüssigkeit 5 wird der Tisch durch Aktivierung des Stellmotors 25 in seine untere Endlage verschoben, damit das Trinkgefäß 2 leicht entnommen werden kann.

1: Vorrichtung
2: Trinkgefäß
3: untere Trinkflüssigkeit
4: mittlere Trinkflüssigkeit
5: obere Trinkflüssigkeit
6: Vorratsbehälter
7: Saugschlauch
8: Boden
9: Schlauchquetschpumpe
10: Schlauchaufnahme
11: Rotor
12: Quetschkörper
13: Quetschstelle
14: Anschluß
15: Spenderkopf
16: Leitung
17: Bohrung
18: Auslaß
19: unteres Ende
20: Vertikale
21: Flüssigkeitsstrahl
22: Wandung
23: Tisch
24: Führung
25: Stellmotor
26: Steuerung
W: Winkel

Claims

Vorrichtung zum Befüllen eines Trinkgefäßes (2) mit übereinandergeschichteten Trinkflüssigkeiten (3, 4, 5) vorzugsweise unterschiedlicher Zusammensetzung, wobei die Vorrichtung (1) mindestens einen Spenderkopf (15) aufweist, der über Leitungen (16, 17) mit den Trinkflüssigkeiten (3, 4, 5) beaufschlagbar ist und jeweils einen Auslaß (18) für jede der Trinkflüssigkeiten (3, 4, 5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Auslässe (18) im spitzen Winkel (21) zur Vertikalen (20) schräg nach unten und von der Vertikalen (21) weggerichet ist, so daß die Trinkflüssigkeit (4, 5) gegen eine seitliche Wandung (22) des Trinkgefäßes (2) strömt, die als Prallfläche genutzt wird, um die in der Trinkflüssigkeit (3, 4, 5) vorhandene Strömungsenergie abzubauen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Auslaß (18) als Düse ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Auslaß (18) einen geringeren Querschnitt als die Leitung (16, 17) aufweist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt im Auslaß 18 zwischen 1 mm² und 6 mm², vorzugsweise um 3 mm² beträgt.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Leitungen (17) im Spenderkopf (15) im wesentlichen vertikal und im Bereich des Auslasses (18) im spitzen Winkel (21) zur Vertikalen (20) verläuft.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel (21) zwischen 45° und 80° liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel (21) zwischen 60° und 70° vorzugsweise um 65° liegt.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Leitungen (16, 17) bis zum Auslaß (18) im wesentlichen vertikal verläuft und ohne Düse endet.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spenderkopf (15) mit biegsamen Leitungen (7, 16) über Pumpen (9) mit Vorratsbehältern (6) verbunden ist, wobei die Pumpen (9) als Schlauchquetschpumpen (9) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Spenderkopf (15) relativ zum Trinkgefäß (2) höhenverstellbar ist, wobei die Höhenverstellung mit einer Steuerung (26) in Wirkverbindung steht, die den Spenderkopf (15) relativ zum Trinkgefäß (2) mit Fortschreiten des Füllvorgangs zurückzieht, um den Abstand des Spenderkopfes (15) von der Flüssigkeitsoberfläche im Trinkgefäß (2) in etwa konstant zu halten.