DE2828373A1

DE2828373A1 - Getraenkeausgabe-vorrichtung

Info

Publication number: DE2828373A1
Application number: DE19782828373
Authority: DE
Inventors: Forrest Langille Austin; Richard Thomas Cornelius
Original assignee: McQuay Perfex Inc
Current assignee: McQuay Perfex Inc
Priority date: 1977-06-29
Filing date: 1978-06-28
Publication date: 1979-01-04
Also published as: CA1117078A; IT1096035B; IT7824935A0; SE7806335L; JPS5414578A; JPS5735050B2; GB1589458A; BR7804085A; FR2396368A1; ES471178A1

Description

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McQUAY-PERFEX, INC. Minneapolis, Minn./U.S.A.

Getränkeausgabe-Yorrientung

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Getränkeausgabe-Vorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Getränkeausgabe-Vorrichtung, in der ein kohlensäurehaltiges Getränk durch eine Meßvorrichtung hindurchläuft, wobei die Drücke in dem System derart gehalten werden, daß keine Blasenbildung auftritt.

Die Getränkeabgabe-Vorrichtung nach der Erfindung weist folgende Merkmale auf: Einen unter Druck stehenden Vorratsbehälter für ein kohlensäurehaltiges Getränk; eine Leitung, die von dem Vorratsbehälter wegführt, um das unter Druck stehende Getränk fortzuleiten; eine Meßvorrichtung mit einer beweglichen Trennwand darin, welche ein fest vorgegebenes Volumen abwechselnd auf ihren gegenüberliegenden Seiten ausbildet; ein Vierwegeventil mit einem Einlaß, in das das unter Druck stehende Getränk von der Leitung hereinfließt, wobei das Ventil in einer Ventilstellung so angeschlossen ist, daß es das Getränk auf eine Seite der Meßeinrichtung gibt, während die andere Seite dabei entleert wird, und in einer zweiten Stellung das Getränk auf die andere Seite der Meßeinrichtung gibt und dabei die erste Seite entleert; der Auslaß des Vierwegeventils ist über einen Begrenzer mit einem Abgabeventil verbunden, wobei der Begrenzer eine solche effektive Größe hat, daß der Druck am Auslaß des Vierwegeventils höher ist als der Partialdruck im Getränk, wenn das Abgabeventil geöffnet ist. Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nunmehr im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine diagrammartige Übersicht der Getränkeabgabe-Einrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform; und

Fig. 2 eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung eines Teils der Einrichtung aus Fig. 1, in der das Vierwegeventil größer als in seinen wirklichen Abmessungen dargestellt ist.

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Die gesamte Getränkeabgabe-Einrichtung ist in der Figur 1 mit 10 gekennzeichnet. Sie weist einen unter Druck stehenden Vorratsbehälter 11 für ein kohlensäurehaltiges Getränk auf, das mit Hilfe einer COg-Flasche 12 unter Gasdruck gehalten wird. Jedes kohlensäurehaltige Getränk enthält Kohlendioxidgas in gelöster Form, dessen Partialdruck abhängig ist von der Menge gelösten Gases und von der Temperatur der Flüssigkeit. Wenn der Gasdruck über dem Getränk im Vorratsbehälter 11 durch ein Kohlendioxidgas bei einem Druck unterhalb des Partialdruckes gebildet wird, wird etwas von dem gelösten Kohlendioxidgas aus dem Getränk entweichen. Wenn der Gasdruck jedoch größer ist als der Partialdruck, dann nimmt das Getränk zusätzlich etwas Kohlendioxidgas auf. Bei einer Umgebungstemperatur von etwa 21 ⁰C liegt der Druck bei etwa 3,6 bis 4,3 bar, wenn der Kohlensäuregehalt im Getränk aufrechterhalten werden soll. Nach Belieben kann der Vorratsbehälter 11 eine Blase (nicht gezeigt) enthalten, die an eine Druckluftquelle angeschlossen ist, deren Druck etwas über dem Partialdruck des Gases im Getränk liegt, die aber durch die Blase hindurch wirkt, was ebenfalls zur Stabilisierung des Getränks in dem Vorratsbehälter 11 beiträgt. Jede Art von Druckquelle des kohlensäurehaltigen Getränkes kann gleichermaßen verwendet werden.

Die Einrichtung 10 ist mit einer Leitung 13 ausgestattet, die zum Einlaß 14 eines Vierwegeventils 15 führt, was mit einem Paar von Ausgangsöffnungen 16, 17 ausgestattet ist, die mit relativ kurzen Leitungen 18, 19 zu zwei gegenüberliegenden Seiten einer Meßvorrichtung 20 geführt sind. Das Vierwegeventil 15 ist außerdem über einen Auslaß 21 mit einem Begrenzer 22 verbunden, welcher zu dem Abgabeventil 23 der Einrichtung führt. In die Leitung 13 ist eine Kühlschlange 24 eingesetzt, in der das Getränk auf eine niedrige Temperatur abgekühlt wird, wobei die Kühlschlange 24, die Meßvorrichtung 20 und der überwiegende Teil des Begrenzers 22 in dem schematisch durch die umgrenzende gestrichelte Linie 26 dargestellten Kühlbad untergebracht sind.

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Das Kühlbad 26 kann aus einem Behälter mit zerstoßenem Eis bestehen.

Die Meßvorrichtung 20 enthält ein verschiebliches Element oder eine Membran 27, die, wie Fig. 1 zeigt, ein festes vorbestimmtes Volumen auf ihrer einen Seite definiert und die, wie im Übergangsstadium in der Fig. 2 dargestellt, ein entsprechendes Volumen auch auf ihrer anderen Seite bilden kann.

Das Vierwegeventil 15 ist mit einem Stellelement 28 ausgestattet, das um eine Viertelumdrehung aus der in Fig. 1 dargestellten Lage in die Stellung gemäß Fig. 2 verdreht werden kann. In Fig. 1 steht die Einlaßöffnung 14 des Vierwegeventils über die Leitung 18 mit der einen Seite der Meßvorrichtung 20 in Verbindung, während bei der Stellung des Stellelementes 28 in Fig. 2 die Einlaßöffnung 14 über eine Leitung 19 mit der anderen Seite der Meßvorrichtung 2O verbunden ist. Das bewegliche Element 27 der Meßvorrichtung verdrängt während seiner Verschiebung aus der Niederdruckseite der Meßvorrichtung in beiden Stellungen des Vierwegeventils 15 das Getränk durch den Ventilauslaß 21, wobei das Ausströmen des Getränks durch das handbetätigte Öffnen des Abgabeventils 23 gesteuert wird.

Im üblichen Betrieb ist unter Druck stehendes Getränk aus dem Vorratsbehälter 11 durch die Kühlschlange 24 und das Vierwegeventil 15 gedrückt worden und füllt bei der in Fig. 1 gezeigten Stellung die rechte Seite der Meßvorrichtung 20. Die linke Seite der Meßvorrichtung 20 ist dann in Verbindung über die Leitung 19 und den Begrenzer 22 mit dem Abgabeventil 23. Das Ventil 23 kann von Hand betätigt werden, ohne daß etwas herausfließt.

Wenn das Vierwegeventil 15 um eine Vierteldrehung verstellt worden ist, nimmt es die in Fig. 2 gezeigte Stellung ein, wobei der unter Druck stehende Vorratsbehälter 11 nun

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versucht, die linke Seite der Meßvorrichtung 20 anzufüllen. Sobald das Abgabeventil 23 betätigt wird, verdrängt das verschiebbare Element 27 die gesamte Getränkemenge im rechten Teil der Meßvorrichtung 20; diese Verschiebung ist in einem Übergangsstadium in der Fig. 2 dargestellt, in welchem Stadium sich auch die linke Seite der Meßvorrichtung 20 mit der Getränkemenge füllt, die dann als nächste zur Abgabe bereitsteht. Wenn der Abgabevorgang kurzzeitig unterbrochen wird durch Schließen des Abgabeventils 23, dann bleiben alle Bauteile in ihren jeweiligen Stellungen, so daß durch abermaliges Betätigen des Abgabeventils 23 die Entnahme fortgesetzt werden kann.

Die Meßvorrichtung 20 hat ein Volumen, das einer bestimmten gewünschten Abgabemenge für das Getränk entspricht.

Es ist anzustreben, diejenigen Bauteile und Abschnitte, die das Getränk leiten und sich außerhalb des Kühlbades befinden, so gering wie möglich zu halten, damit sie nur so wenig wie möglich Wärme aufnehmen können, damit der Temperaturanstieg einer nach einer längeren Benutzungspause entnommenen Getränkemenge nur so gering wie möglich ist. Außerdem strebt man an, das Vierwegeventil so klein wie möglich zu halten, um auf diese Weise die zu seiner Verstellung benötigte Stellkraft klein zu halten. Das Stellelement 28 im Vierwegeventil 15 hat deshalb einen Durchmesser von nur 9 mm. Derartig kleine Bauteile lassen sich im allgemeinen in ihrem Inneren nicht mit strömungsglatten Durchtrittswegen herstellen, sondern ihre Querschnitte variieren, so daß die Möglichkeit besteht, daß das kohlensäurehaltige Getränk darin schäumt. Die besonders geringe Größe dieser Bauteile hat auch zur Folge, daß etwas höhere Strömungsgeschwindigkeiten auftreten, als es zum Vermeiden des Schäumens eines kohlensäurehaltigen Getränks anzustreben ist.

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Bei einer Temperatur von 21 ⁰C und einem Druck zwischen 3,6 und 4,3 bar im Vorratsbehälter 11 läßt sich das Getränk in der Kühlschlange 24 auf etwa +2 ⁰C abkühlen, und während des Strömungsvorgangs bei geöffnetem Abgabeventil 23 tritt etwa ein Druckabfall von 0,7 bar in der Leitung 13 und der Kühlschlange 24 auf. Bei einem bestimmten Getränk, bei dem das 3,5-fache Volumen an COg-Gas in der Flüssigkeit gelöst ist, wenn die Umgebungstemperatur zwischen 24 und 29 ⁰C ist, ist der Partialdruck im Vorratsbehälter 11 etwa zwischen 3,6 und 4,3 bar. Am Einlaß des Vierwegeventils herrscht somit ein Druck zwischen 2,85 und 3,6 bar, wenn die Flüssigkeit strömt, und zwischen 3,6 und 4,3 bar, wenn kein Getränk abgenommen wird, d. h. also die Strömung Null ist, jedoch ist bei einer Temperatur von +2 C der Partialdruck in einem derartigen Getränk nur noch ungefähr 1,3 bar, so daß es nicht aufschäumen kann. Da anschließend die Temperatur nur noch sehr wenig ansteigt, kaum mehr als 3 ⁰C, kann zu keiner Zeit, da der Druck über dem Partialdruck bei dieser Temperatur gehalten wird, welcher in einer Größenordnung von 1,5 bar liegt, die Kohlensäure aus der Flüssigkeit austreten. Somit wird der stärkste Druckabfall durch den Begrenzer 22 hervorgerufen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Begrenzer 22 eine Rohrschlange, die innerhalb des Kühlbades untergebracht ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Begrenzer aus einem etwa 1,5 m langen Rohr mit einer lichten Weite von 2,8 mm. Ein derartiger Begrenzer hat ein Volumen von etwa 0,6 Kubikzoll. Der Innendurchmesser einer derartigen Rohrleitung soll möglichst unter 3 mm gehalten werden, so daß das Volumen in diesem Rohrabschnitt 0,73 Kubikzoll nicht übersteigt. Die Leitungen 18 und 19 sind kurz, weniger als 30 cm lang, während die Leitungen 13, 24, 18 und 19 einen größeren Durchmesser haben können, der etwas größer als der Rohrdurchmesser im Begrenzer 22 ist. Die geringe Menge der Getränkeflüssigkeit außa-halb des Kühlbades 26 übersteigt die Füllmenge eines Teelöffels kaum, und wenn

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ein so geringer Teil etwas wärmeren Getränks dem gut gekühlten Getränk beigemischt wird, merkt dies der Verbraucher nicht_o

Es ist möglich, die in der Fig. 1 dargestellte Einrichtung für Getränke mit verschiedenen Geschmacksrichtungen zu vervielfachen, wobei für alle gemeinsam die Druckgasquelle 12 und das Kühlbad 26 benutzt werden können.

Dadurch, daß der Druckabfall hauptsächlich stromab vom Vierwegeventil auftritt, liegt der Druck am Vierwegeventil mit Abstand über dem Partialdruck des im Getränk enthaltenen Gases bei der Temperatur, die das Getränk am Ventil hat. Unter dieser Voraussetzung ist es möglich, ein derart kleines Vierwegeventil einzusetzen, das üblicherweise dazu führen würde, daß im Getränk Gas freigesetzt wird und das Getränk aufschäumt, wie es in herkömmlichen Einrichtungen der Fall ist, insbesondere wenn das Getränk mit derart hohen Geschwindigkeiten strömt, wie sie in einem solch kleinen Vierwegeventil auftreten. Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung dagegen enthält das gezapfte Getränk keinen Schaum, und die geringe Blasenbildung, die sich beim Einfüllen in den Becher einstellt, verschwindet augenblicklich. Durch diese Einrichtung wird der Grad an Kohlensäuregehalt gehalten, den der Verbraucher gewöhnt ist und den er als einen Teil des eigentümlichen Geschmacks einer besonderen Getränkemarke zuordnet.

Es ist somit mit der Erfindung eine Getränkeabgabeeinrichtung von einfachem und billigem Aufbau geschaffen worden, die einzelne Portionen abmißt, in der das Aufschäumen des Getränks vermieden ist und in der kaum :.-■*■·■ .. - ■ ■, ein Temperaturanstieg der Getränkeportionen festzustellen ist, was auf die Verwendung sehr kleiner Bauteile im Teil der Einrichtung stromab von der Kühlung zurückzuflih ren ist.

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Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

^rlJ Getränkeausgabe-Einrichtung mit einem unter Druck stehenden Vorratsbehälter für ein kohlensäurehaltiges Getränk und einer Leitung, die aus dem Vorratsbehälter das kohlensäurehaltige Getränk herausleitet, gekennzeichnet durch eine Meßeinrichtung (20), in der sich ein bewegliches Element (27) befindet, das in der Meßeinrichtung auf seinen jeweils gegenüberliegenden Seiten ein festes, vorbestimmtes Volumen bildet, ein Vierwegeventil (15), dessen Einlaß (14) von der Leitung (13) das unter Druck stehende Getränk aufnimmt und in einer Stellung so angeschlossen ist, daß es das Getränk an die eine Seite der Meßvorrichtung (20) abgibt, während es dessen zweite Seite leerlaufen läßt, und in einer zweiten Stellung das Getränk der anderen Seite der Meßvorrichtung (20) zuführt, während es die erste Seite leerlaufen läßt, wozu das Vierwegeventil (15) einen Auslaß (21) aufweist, durch ein Ausgabeventil (23) und einen mit dem Ausgang (21) des Vierwegeventils (15) verbundenen, zum Abgabeventil (23) führenden Begrenzer (22), der eine effektive Größe hat, durch die der Druck am Auslaß (21) auf einem höheren Wert gehalten wird als dem Partialdruck des Getränkes, wenn das Abgabeventil (23) geöffnet ist.
2. Getränkeausgabe-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (13) als Kühlschlange (24) ausgebildet ist, in der das Getränk gekühlt wird.
3. Getränkeausgabe-Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vierwegeventil (15) so klein gehalten ist, daß der Durchflußweg einen nicht-konstanten Querschnitt hat.

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4. Getränkeausgabe-Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vierwegeventil ein Stellglied (28) enthält, das mit einer Vierteldrehung zwischen seinen beiden Stellungen verstellbar ist.
5. Getränkeausgabe-Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Kühlbad (26), in dem der Hauptteil der Leitung und die Meßvorrichtung (20) untergebracht sind.
6. Getränkeausgabe-Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Kühlbad (26), in dem der Hauptteil der Leitung (13 ,24) und der überwiegende Teil des Begrenzers (22) untergebracht sind.
7. Getränkeausgabe-Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Begrenzer (22) durch ein Rohr von etwa 1,5 m Länge mit einer lichten Weite von etwa 3 mm gebildet ist.
8. Getränkeausgabe-Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Begrenzer ein Volumen in der Größenordnung von 0,6 Kubikzoll aufweist.

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