Vorrichtung zum Herstellen von Mischgetränken und

Druckbehälter dafür

Verschiedene Vorrichtungen zum Herstellen von Mischgeträn- ken sind bekannt. Beispielsweise bietet Soda Fresh™ (Handelsmarke der Firma Soda Fresh Schweiz AG, CH-5703 Seon) mehrere Modelle in verschiedenen Apparategrössen an. Dabei wird ein Getränkekonzentrat mittels Schwerkraft oder einer externen Druckquelle (Pumpe oder Druckgasflasche) über ein Dosierventil einem Getränkebehälter zugeführt, gleichzeitig wird über eine andere Leitung Wasser zugegeben.

In der DE -Al- 1962343 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben zum Herstellen und Ausgeben eines kohlensäurehaltigen Getränks. Hierzu wird Sirup mittels einer CO ₂ Quelle aus einem Behälter gepresst und einem Mischbehälter zugeführt. In diesem wird der Sirup mit Wasser gemischt und gekühlt. Anschliessend gelangt das Gemisch in eine Gefrierkammer, in welcher an den Wänden sich bildendes Eis mechanisch durch einen Rührschaber abgelöst wird. Innerhalb der Gefrierkammer und bei der Abgabe schäumt das Produkt, primär wegen seines hohen CO ₂ Gehaltes auf. Die gesamte Vorrichtung ist aufwendig und empfindlich in Bezug auf das Einfrieren von Leitungen; sie erfordert eine intensive Wartung und Justierung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige, leicht zu wartende Vorrichtung und einen dazu passenden Getränkekonzentratbehälter zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination der Ansprüche 1 bis 10 gelöst.

Dadurch, dass der Konzentratbehälter unter Druck steht, kann er auf gleicher Höhe stehen wie der Empfangsbehälter (ein Trinkgefäss) . Daher ist die Bauhöhe geringer und die Leitungen sind kurz und deshalb leicht zu reinigen. Wegen des druckempfindlichen Geräts bleibt die Dosiermenge konstant auch bei abnehmendem Konzentrat-Vorrat. Das Rückschlagventil verhindert ein Auffüllen des Druckbehälters nach Entleeren von dessen Vorrat mit Wasser, was für den Verbraucher irritierend wäre.

Zweckmässig können mehrere Mischkörper zusammengeschlossen werden. Dies ermöglicht, die Vorrichtung preiswert an unterschiedliche Kundenwünsche anzupassen, also eine wählbare Anzahl von Getränkearten anzubieten.

Um kohlensäurehaltiges Soda zu zapfen, braucht es nach der Wasserquelle einen Karbonisator.

Einige Kunden möchten ihr Getränk jedoch lieber ohne Kohlensäure. Dazu ist es zweckmässig, vor dem Karbonisator noch eine weitere Leitung zu einem weiteren Anschluss des Mischkörpers abzuzweigen.

Die beiden Schaltventile zur Dosierung des Wassers (karbonisiert oder unkarbonisiert) sind zweckmässig auf dem Mischkörper montiert. Dies ergibt besonders kurze Leitungswege.

In der ersten Abgabeleitung ^" ist vorzugsweise ein drittes Schaltventil angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass der Abgang dieser Leitung nicht nachtropft. Dieses Ventil verhindert gleichzeitig das Eindringen von Luft in die äbgabelei- tung und somit hygienische Probleme.

Vorzugsweise zweigt von der zweiten Leitung eine weitere Leitung ab, die über ein viertes Schaltventil mit einer zweiten Abgabeleitung verbunden ist. Die beiden Abgabeleitungen münden benachbart zueinander über dem Trinkglas . Da- durch kann der Kunde nebst einem von mehreren Soda-Mischgetränken auch karbonisiertes oder unkarbonisiertes gekühltes Wasser wählen.

Der erfindungsgemässe Druckbehälter unterscheidet sich von herkömmlichen Sprühdosen, wie sie u.a. für Farben und In- sektizide verwendet werden, vor allem durch den Inhalt (Getränkekonzentrat) und den Austrittsdurchmesser des Austrittsventils. Bei Sprühdosen beträgt dieser unter 3 mm.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung von Mischgetränken,

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1, und

Fig. 3 und 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel.

Die Vorrichtung 1, Fig. 1, zum Herstellen von Mischgetränken umfasst einen Mischkörper 2, im dargestellten Beispiel einen Quader aus Aluminium oder Kunststoff ._ Dieser hat einen ersten Anschluss 3, an welchen ein Druckbehälter 4 angeschlossen ist. Der Behälter 4 enthält ein Getränkekonzen- trat 5, z.B. einen hochkonzentrierten Sirup oder Whisky

(für Whisky-Soda) und steht unter dem Druck eines Gases 6, z.B. Stickstoff, von anfänglich etwa 9 bar. Der Behälter 4

hat ein Steigrohr 7, das zu einem Ausflussventil 8 führt. Dieses wird beim Aufstecken auf den Stutzen 10 des Anschlusses 3 geöffnet. Gegenüber herkömmlichen Sprühdosen hat das Ausflussventil 8 einen grosseren Innendurchmesser von über 4 mm, was kürzere Wartezeiten ^" für den Kunden ergibt. Mittels einer Feder 9 wird der Behälter 4 von unten gegen den Anschluss 3 angepresst.

Vom Anschluss 3 gelangt das Konzentrat 5 über ein Rückschlagventil 12 zu einem Druckreduzierventil 13, das den Konzentrat-Druck auf z.B. 6 bar vermindert. Das Ventil 13 hat den Zweck, dass am nachgeschalteten Impuls-Magnetventil, welches das Dosierventil 14 bildet, stets der gleiche Druck ansteht, unabhängig vom Füllzustand des Behälters 4. Das Rückschlagventil 12 bezweckt, dass bei leerem Behälter 4 kein Wasser in diesen fliessen kann.

Im Betrieb öffnet das Dosierventil 14 impulsweise jeweils für eine auf einer nicht dargestellten Tastatur wählbaren Anzahl Impulse entsprechend der gewünschten Konzentration des Mischgetränks. Die gewählte Konzentratmenge fliesst nun - unter Druck - über die Leitung 15 zur Mischzone 16.

Vor der Mischzone 16 ist in der Leitung 15 ein weiteres Rückschlagventil 17 eingebaut. Damit wird verhindert, dass Wasser über das Ventil 14 ins Konzentrat zurückfliessen kann .

Siehe Fig. 2: Gleichzeitig oder nachher fliesst eine über die Ventile 20, 21 dosierte Menge Wasser entweder einem zweiten Anschluss 24 oder einem vierten Anschluss 25 des Mischkörpers 2 zu. Das Ventil 20 ist mit einem Karbonisator 26 verbunden, welcher das durchfliessende, gekühlte Wasser

mit CO ₂ aus einem Behälter 27 anreichert. Das Ventil 21 ist direkt mit dem Kühler 28 verbunden. Dieser wird von einer Wasserquelle 29 gespeist, hier dargestellt als Pumpe. Falls der Frischwasser-Leitungsdruck hoch genug ist, kann auf die Pumpe verzichtet oder an ihrer Stelle ein Druckreduzierventil eingesetzt werden. Der Druck nach der Quelle 29 ist vorzugsweise etwa 3 bar, also tiefer als der Druck nach dem Ventil 13.

Das zugeführte Wasser fliesst über eine zweite Leitung 34 ebenfalls zur Mischzone 16. Von dort fliesst das Gemisch über eine dritte Leitung 35 zu einem dritten Anschluss 36, an den eine Abgabeleitung 37 angeschlossen ist. Aus dieser fliesst das Mischgetränk in einen Behälter 38, z.B. ein Trinkglas .

Mehrere der Mischkörper 2 können zusammengeschlossen werden. Dazu ist ein Teil der Leitungen 34,35 als gemeinsame Durchgangsbohrung des Mischkörpers 2 ausgebildet, die im dargestellten Beispiel an beiden Enden durch Pfropfen 42,43 verstopft ist. Wird z.B. rechts vom dargestellten Mischkör- per 2 ein zweiter identischer Mischkörper 2 angeschraubt, so wird beim ersten der Pfropfen 43 und beim zweiten der Pfropfen 42 weggelassen. Zusätzlich bleibt beim ersten Mischkörper 2 der Anschluss 36 verschlossen und beim zweiten Mischkörper 2 die Anschlüsse 24 und 25. Die an die bei- den Mischkörper angeschlossenen Druckbehälter 4 enthalten dann Konzentrate 5 mit anderen Aromen, zwischen denen der Kunde wählen kann. Ein O-Ring 44 dichtet zwischen den beiden Mischkörpern 2 ab. Durch den modularen Aufbau wird die Herstellung unterschiedlicher Modelle mit einer unter- schiedlichen Anzahl von Auswahlmöglichkeiten stark vereinfacht .

An die zweite Leitung 34 ist eine fünfte Leitung 48 angeschlossen, die über einen fünften Anschluss 52 und ein viertes Schaltventil 51 mit einer zweiten Abgabeleitung 50 verbunden ist. In der ersten Abgabeleitung 37 ist ein drit- tes Schaltventil 49 eingebaut. Dadurch erhält der Kunde die Möglichkeit, nicht nur zwischen mehreren von verschiedenen Mischgetränken, sondern zusätzlich zwischen gekühltem Wasser und karbonisiertem Wasser zu wählen. Die unmittelbar vor dem Ausfluss angeordneten Schaltventile 49,51 haben zu- dem den Vorteil, dass nichts nachtropfen und keine Luft in die Leitungen 50,37 eindringen kann, was hygienisch bedenklich wäre.

Wegen der kompakten Bauweise kann die Vorrichtung 1 leicht in einen Kühlschrank, z.B. in dessen Türe, eingebaut wer- den. Dann braucht es den Kühler 28 nicht, was erhebliche

Kosten spart, denn der Kühler 28 ist die teuerste Komponente der beschriebenen Vorrichtung. Natürlich wird in diesem Fall die Vorrichtung nicht nur wesentlich kostengünstiger, sondern auch erheblich kleiner, denn handelsübliche Kühler 28 für diesen Zweck sind voluminös, obwohl sie weniger leistungsfähig sind als ein Kühlschrank-Kühler.

Als Druckbehälter haben sich vor allem solche von 0,5 1 bis 1,0 1 bewährt; sie sind leicht zu Tranportieren, Lagern und Handhaben .

Selbstverständlich ist das verwendete Druckgas nicht auf

Stickstoff beschränkt. Kohlensäuregas oder Sauerstoff, aber auch Gasmischungen sind je nach Einsatzzweck der Vorrichtung ebenfalls geeignet. Die Konzentrate als solche sind in der Getränkeindustrie handelsüblich.

Bevorzugt wird für den Verfahrensablauf eine an sich übliche Mikroprozessorsteuerung verwendet, die so programmiert ist, dass nach dem Einfliessen des Konzentrats die Leitungen mit Wasser durchgespült werden. Ebenfalls lässt sich die Steuerung so gestalten, dass der Benutzer nach seinem Wunsch und Geschmack verschiedene Konzentrate auswählen und für das selbe Getränk, im richtigen Verhältnis, miteinander mischen kann. Werden Getränkekonzentrate in sehr hoher Konzentration (z.B. sirupartige "Colakonzentrate") verwendet, so kann eine zusätzliche Durchflussmessung und -Steuerung der Wasserzufuhr zweckmässig sein, um eine gleichbleibende Produktequalität der ausgegebenen Getränke zu gewährleisten.

Der Erfindungsgegenstand erlaubt mit geringem wirtschaftli- chen Aufwand Getränke in nahezu beliebigen Geschmacksrichtungen bereitzustellen. Durch den Einsatz der kinderleicht austauschbarer Druckbehälter (Dosen) ist kein geschultes Personal zur Wartung der Vorrichtung erforderlich.

Fig. 3 und Fig. 4 zeigen eine weitere Ausführungsform, in welcher analoge Teile gleiche Bezugszeichen aufweisen, so dass sich eine detaillierte Beschreibung erübrigt. Das Druckreduzierventil 13 von Fig. 1 ist hier ersetzt durch einen Druckfühler 60, der mit der Steuereinrichtung 61 verbunden ist. Bei hohem Druck im Behälter 4 ist die öffnungs- dauer des Ventil 14 kurz (bzw. die Zahl der öffnungsimpulse klein), bei niedrigem Druck (schwindendem Vorrat) entsprechend länger. Dadurch kann die vom Kunden gewünschte Konzentration sehr genau eingehalten werden, unabhängig vom Druck im Behälter 4. Ausserdem hat der Druckfühler 60, z.B. ein solcher in piezoelektrischer Ausführung, nahezu keine bewegliche Teile und daher eine sehr lange Lebensdauer und

nur ein minimales Hubvolumen, was wiederum die Reinigung vereinfacht.

Wie Fig. 4 zeigt, ist am Kühler 28 ein Kühlkreislauf 63 angeschlossen mit einer separaten Umwälzpumpe 64. die Misch- körper 2 sind durch eine Durchgangsbohrung 65 miteinander verbunden, an deren beiden Enden der Kühlkreislauf 63 angeschlossen ist. Dadurch wird erreicht, dass auch die erste Portion des Soda-Getränks gekühlt geliefert wird. Ein störendes Schäumen wird dadurch vermieden. Dieser zusätzliche Aufwand ist nicht erforderlich, wenn die Vorrichtung in einen Kühlschrank eingebaut ist.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung lässt sich nach dem CIP (= Clean in Place) - Prinzip reinigen und hyghienisch einwandfrei warten.

B e z e i c h n u n g s l i s t e

1 Vorrichtung

2 Mischkörper

3 1. Anschluss

4 Druckbehälter

5 Getränkekonzentrat

6 Gas

7 Steigrohr

8 Ausflussventil

9 Feder

10 Stutzen

12 Rückschlagventil

13 Druckreduzierventil

14 Dosierventil

15 1. Leitung

16 Mischzone

17 Rückschlagventil

20 Ventil

21 ^■ Ventil

24 2. Anschluss

25 4. Anschluss

26 Karbonisator

27 CO ₂ - Behälter

28 Kühler

29 Wasserquelle

34 2. Leitung

35 3. Leitung

36 3. Anschluss

37 Abgabeleitung

38 Soda-Flasche/Trir

39 4. Leitung

42 Pfropfen

43 Pfropfen

44 O-Ring

48 5. Leitung

49 3. Schaltventil

50 2. Abgabeleitung

51 4. Schaltventil

52 5. Anschluss

60 Druckfühler

61 Steuereinrichtung

63 Kühlkreislauf

64 Umwälzpumpe

65 Durchgangsbohrung