DE3780093T2

DE3780093T2 - Fluessigkeitsspendevorrichtung.

Info

Publication number: DE3780093T2
Application number: DE8787305855T
Authority: DE
Inventors: Phillip Morgan
Original assignee: PEKTRON Ltd
Current assignee: Pektron Group Ltd Breadsall Derby Gb
Priority date: 1986-07-02
Filing date: 1987-07-01
Publication date: 1993-01-21
Anticipated expiration: 2007-07-02
Also published as: DE3780093D1; GB8616106D0; ATE77803T1; EP0251793A1; GB2193704B; GB2193704A; EP0251793B1; GB8715467D0

Description

Die Erfindung befaßt sich mit Verbesserungen bei einer Vorrichtung zur Abgabe einer unter Druck stehenden Flüssigkeit, insbesondere kohlensäurehaltige Getränke wie Bier, aus einem Behälter, beispielsweise zur Abgabe an Stellen in einer Bar.
In der GB-A 1,545,447 wird eine Abgabevorrichtung mit einer automatischen Steuerung der Geschwindigkeit des Pumpenmotors in Übereinstimmung mit einer Abweichung im Flüssigkeitsdruck von einem vorbestimmten Abgabedruck in der Leitung zwischen der Versorgungsquelle und dem Abgabehahn, wenn letzterer geöffnet ist, vorgeschlagen. Eine solche Steuerung wird durch die Wirkung eines Druckschalters zusammen mit dem den Flüssigkeitsdurchfluß in der Leitung sensierenden Durchflußschalter ausgeführt. Wenn der Hahn geschlossen ist, schaltet der Durchflußschalter die Pumpe aus, wobei sich die Leitung im wesentlichen auf dem Abgabedruck befindet.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine mit Bezug auf eine solche Abgabevorrichtung Vorteile aufweisende Vorrichtung zu schaffen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Abgabe einer unter Druck stehenden Flüssigkeit aus einer Versorgungsquelle vorgesehen, wobei diese Vorrichtung zum Transport der Flüssigkeit in einer Leitung zwischen der Versorgungsquelle und Abgabemitteln eine Pumpe, drucksensitive Mittel und den Flüssigkeitsdurchfluß erfassende Mittel in der Leitung zwischen der Pumpe und den Abgabemittels sowie eine elektrische Steuerschaltungsanordnung zum Einschalten der Pumpe bei einer Verringerung des Druckes in der von den drucksensitiven Mitteln abgefühlten Leitung aufweist, wobei die Steuerschaltungsanordnung Mittel aufweist, die beim Auftreten eines von den den Flüssigkeitsdurchfluß erfassenden Mitteln erfaßten Flüssigkeitsdurchflusses durch die drucksensitiven Mittel betätigbar sind, um ein variables, zum Druck in der Leitung porportionales Ausgangssignal zu erzeugen, wodurch die Drehzahl der Pumpe während der Abgabe automatisch und kontinuierlich variiert wird, um den Druck in der Leitung auf einem gewünschten Betriebsniveau zu halten und dadurch einen im wesentlichen konstante Abgaberate vorzugeben, wobei die Steuerschaltungsanordnung jedoch dann, wenn durch die den Flüssigkeitsdurchfluß erfassenden Mittel kein Flüssigkeitsdurchfluß festgestellt wird, zum Antrieb der Pumpe so ausgebildet ist, daß der Druck in der Leitung ein vorbestimmtes Niveau oberhalb des gewünschten Arbeitsdruckes vor dem Ausschalten der Pumpe erreicht, wobei die Steuerschaltungsanordnung weiterhin zum Ausschalten der Pumpe nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung ausgebildet ist, wenn durch die den Flüssigkeitsdurchfluß erfassenden Mittel kein Flüssigkeitsdurchfluß festgestellt wird und der Druck in der Leitung nicht das vorbestimmte Niveau erreicht, was kennzeichnend für nicht vorhandene Flüssigkeit in der Leitung ist.
Zweckmäßigerweise weist die Steuerschaltungsanordnung Steuermittel für die Pumpe auf, wobei die Steuerung der Pumpe durch automatische Einstellung der Drehzahl der Pumpe bewirkt werden kann.
Die Pumpendrehzahl kann mittels einer Anschnittssteuerung eingestellt werden.
Das Betriebsniveau, auf dem der Druck in der Leitung aufrechterhalten wird, kann vorbestimmt werden, wobei die Vorbestimmung mittels eines manuell einstellbaren Potentiometers erfolgen kann, das in der Steuerschaltungsanordnung enthalten ist.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in der
Figur 1 eine teilweise geschnittene schematische Ansicht einer Flüssigkeitsabgabevorrichtung gemäß der Erfindung und
Figur 2 ein den Druck in der Leitung während des Betriebes darstellendes Diagramm zeigt.
Mit Bezug auf Figur 1 der Zeichnung enthält eine Pumpensteuereinheit einen Körper 10 mit einem im wesentlichen zylindrischen Querschnitt, der eine Durchgangsbohrung 12 definiert und vorzugsweise aus Kunststoffpreßmasse gebildet ist. Der Körper 10 weist an einem seiner Enden einen Flansch 16 auf, mit dessen Hilfe eine mit einem Innengewinde versehene Sicherungsmutter 18 am Körper 10 gehalten wird. Letzerer kann an diesem Ende mittels der Mutter 18 mit einer von einem Bierbehälter oder -faß (nicht dargestellt) herkommenden Zufuhrleitung 20 verbunden werden, wobei eine elektrisch betriebene Pumpe 24 wirksam mit der Leitung 20 verbunden ist. An seinem anderen Ende weist der Körper 10 eine Auslaßverbindungseinrichtung 26 auf, an die eine Zufuhrleitung 28 mit zwei jeweils zu einem Abgabehahn 30 bzw. 32 führenden Zweigleitungen angeschlossen ist.
In der Bohrung 12 befindet sich ein Steuerglied oder ein Schwimmer 34 mit einem Magneten, der in einen Materialkörper eingesetzt ist, der zweckmäßigerweise aus hohlem Kunststoffmaterial besteht und mit einem Verschlußstopfen abgedichtet ist. Die Bohrung 12 ist gestuft, so daß eine Schulter 36 gebildet wird, die, wenn Bier fließt, die Bewegung des Schwiininers 34 in in Figur 1 nach oben gerichteter Richtung begrenzt, und an dem unteren Ende der Bohrung 12 ist ein Rückhaltesteg 38 zum unverlierbaren Zurückhalten des Schwimmers 34 in der Bohrung 12 angeordnet. Ein Gehäuse 40, das vorzugsweise aus Kunststoffmaterial hergestellt ist, ist mit einer Seite dem Körper 10 gegenüberliegend positioniert. Ein Paar von magnetischen Reed-Schaltern 42 sind in dem Gehäuse 40 an der einen Seite angeordnet, die nahe einem oberen Ende der Bohrung 12 positioniert ist, so daß, wenn in der Bohrung 12 Bier fließt, der Schwiininer 34 den Reed-Schaltern 42 entlang in eine obere Position in der Bohrung 12 bewegt wird, wie mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Die Wirkung des Magneten innerhalb des Schwimmers 34 bewirkt, daß sich die Reed- Schalter 42 aus einer normalerweise offenen in eine geschlossene Stellung bewegen, so daß der Durchfluß detektiert werden kann.
Eine Durchgangsöffnung 44 ist in einer Wand des Körpers 10 vorgesehen und fluchtet mit einer Durchgangsöffnung 46 in der dicht benachbarten Wand des Gehäuses 40. Zwischen dem Körper 10 und dem Gehäuse 40 befindet sich eine Membran 48 zum Abdecken der fluchtenden Öffnungen 44, 46. Ein federbelasteter Druckknopf 50 im Gehäuse 40 ist gegen die Membran 48 vorgespannt, so daß jede Änderung im Druck des Bieres in der Bohrung 12 zu einer seitlichen Bewegung der Membran 48 und somit zu einer Bewegung des Druckknopfes 50 entgegen der Federvorspannung führt. Der Druckknopf 50 weist einen an ihm befestigten Magneten 52 auf, dem ein Hall-Sensor 54 zugeordnet ist, der jede aufgrund des Druckes in der Bohrung 12 entstehende Bewegung des Magnetes 52 und somit des Druckknopfes 50 detektieren kann. Der Sensor 54 erzeugt eine variable Spannung und ein analoges Ausgangssignal in Abhängigkeit von der Position des Druckknopfes 50, die proportional zum innerhalb der Bohrung 12 herrschenden Druck ist, so daß der Druck sensiert werden kann.
Die Reed-Schalter 42 und der Sensor 54 sowie die elektrische Pumpe 24 sind an eine elektrische Steuerschaltungsanordnung 56 angeschlossen. Ein in der Schaltungsanordnung 56 enthaltenes, manuell einstellbares Potentiometer 58 ist von außerhalb des Gehäuses 40 her einstellbar, und ein manueller Überlagerungsschalter 60 ist ebenfalls an die Schaltungsanordnung 56 angeschlossen und von außerhalb des Gehäuses 40 her zugänglich.
Wenn die Zapfhähne 30, 32 geschlossen sind und kein Bierfluß in der Leitung stattfindet, ist der Druck im System hoch und befindet sich auf einem durch die Steuerschaltungsanordnung 56 vorgegebenen Niveau P (siehe Figur 2). Dieses Niveau P kann fabrikseitig vorgegeben und nominell auf 50 PSI (3,515 kg/cm²) eingestellt sein. Wenn der Hahn 30 geöffnet wird, fällt der Systemdruck unter das Niveau P, wobei dieser Druckabfall durch den Drucksensor 54 aufgrund der Bewegung der Membran 48 und des Druckknopfes 50 detektiert wird. Bei fehlendem Durchfluß in der Leitung läßt die Schaltungsanordnung 56 die Bierpumpe 24 mit voller Geschwindigkeit laufen. Der nachfolgend in der Bohrung 12 stattf indende Durchfluß hebt den Schwimmer 34 den Reed-Schaltern 42 entlang an. Deren Schließen bewirkt, daß die Steuerschaltungsanordnung mittels einer Phasenanschnittssteuerung die Geschwindigkeit der Bierpumpe 24 verstellt, bis der innerhalb der Bohrung 12 detektierte Druck mit einer Arbeitsdruckeinstellung C übereinstimmt, die vom Anwender über das Druckeinstellpotentiometer 58 ausgewählt wird. Die Steuerschaltungsanordnung 56 schaltet deshalb auf einen Betrieb mit konstantem Druck, wobei der durch den Anwender ausgewählte Druck im System die Ausflußgeschwindigkeit an dem Bar-Zapfhahn 30 bestimmt.
Wird dann auch der Hahn 32 geöffnet, wird der Systemdruck wieder fallen. Die Steuerschaltungsanordnung 56 wird dann die Geschwindigkeit der Bierpumpe 24 automatisch nachstellen, bis der Druck innerhalb der Leitung 12 erneut mit der Einstellung C am Potentiometer 58 übereinstimmt. Auf diese Weise variiert die Schaltungsanordnung 56 mittels eines geschlossenen Regelkreises die Geschwindigkeit der BierPumpe 24, so daß in der Leitung ein konstanter Druck beibehalten wird, auch wenn irgend etwas eintritt, was andernfalls den Systemdruck während der Abgabe beeinflussen könnte. In ähnlicher Weise wird die Schaltungsanordnung 56, wenn der Hahn 32 bei noch offenem Hahn 30 geschlossen wird, den Druck im System konstant bei der Einstellung C halten.
Werden beide Hahnen 30, 32 geschlossen, wird der Bierfluß in der Leitung aufhören. Das Absenken des Schwimmers 34 wird die Reed- Schalter 42 schließen, 50 daß die Steuerschaltungsanordnung 56 das Aufhören des Durchflusses detektieren kann. Die Schaltungsanordnung 56 ist so ausgebildet, daß sich dann die Bierpumpe 24 wieder mit voller Geschwindigkeit laufen läßt, wodurch der Systemdruck schnell ansteigt, bis der Druck den verhältnismäßig hohen vorgegebenen Wert P erreicht. Wenn das Niveau P erreicht ist, bewirkt der Sensor 54, zusammen mit dem Schließen der Reed- Schalter 42, daß die Schaltungsanordnung 56 die Bierpumpe 24 ausschaltet. Die Bierleitung ist dann wieder für eine weitere Abgabe bereit.
Wenn die Schaltungsanordnung 56 die Bierpumpe 24 mit voller Geschwindigkeit laufen läßt, d.h. wenn der Durchfluß in der Bohrung 12 aufhört und hierdurch ein Schließen der Reed-Schalter 42 bewirkt wird, schaltet die Schaltungsanordnung 56, wenn nach einer vorbestimmten Zeitdauer von beispielsweise 30 Sekunden weder ein Durchfluß durch die Reed-Schalter 42 als Ergebnis des Öffnen eines Hahnes sensiert wird noch der Druck bei geschlossenen Hahnen das vorgegebenen Niveau P erreicht, die Bierpumpe 24 unter der Annahme ab, daß der Biervorrat ausgegangen ist. Der manuelle Überlagerungsschalter 60 macht es möglich, diese Verzögerungsperiode erneut zu starten, wenn ein neues Faß angeschlossen oder die Anordnung installiert wird.
Somit ist eine Vorrichtung geschaffen worden, bei der während der Abgabe die Durchflußrate automatisch im wesentlichen konstant gehalten werden kann, sogar wenn eine Mehrzahl von Bierhahnen, die von einer einzigen elektrischen Pumpe gespeist werden, gleichzeitig offen sind. Die Installation und das Einrichten ist sehr einfach und die Vorrichtung weist nur ein vom Anwender zu betätigendes Organ, d.h. das Druckeinstellpotentiometer, auf, um den Abgabedruck und somit die Abgabegeschwindigkeit zu bestimmen. Zwischen den Abgaben wird der Leitungsdruck auf einem verhältnismäßig hohen vorgegebenen Niveau gehalten, um bei stark gasenden Bieren ein Austreten von Kohlendioxid zu unterbinden. Das Ausschalten der Bierpumpe nach der Zeitverzögerung im Falle eines Ausgehens des Biervorrates verhindert einen übermäßigen Pumpenverschleiß aufgrund eines trockenen Laufens.
Es wird darauf hingewiesen, daß der geschlossene Regelkreis bei jeder Getränkeabgabeeinrichtung verwendet werden kann, um den Leitungsdruck und somit die Fließrate automatisch auf einem im wesentlichen konstanten Wert während der Abgabe zu halten.
Verschieden Abänderungen können vorgenommen werden, ohne von der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise kann die Pumpensteuerung auf andere Weise als durch Geschwindigkeitssteuerung erfolgen, und der Aufbau bestimmter Bauteile kann anders als beschrieben und gezeigt sein, vorausgesetzt die Bauteile wirken in der erforderlichen Art und Weise.

Claims

1. Vorrichtung zur Abgabe einer unter Druck stehenden Flüssigkeit aus einer Versorgungsquelle, wobei diese Vorrichtung zum Transport der Flüssigkeit in einer Leitung zwischen der Versorgungsquelle und Abgabemitteln (30, 32) eine Pumpe (24), drucksensitive Mittel (48, 52) und den Flüssigkeitsdurchfluß erfassende Mittel (34, 42) in der Leitung zwischen der Pumpe (24) und den Abgabemitteln (30, 32) sowie eine elektrische Steuerschaltungsanordnung (56) zum Einschalten der Pumpe (24) bei einer Verringerung des Druckes in der von den drucksensitiven Mitteln (48, 52) abgefühlten Leitung aufweist, wobei die Steuerschaltungsanordnung (56) Mittel aufweist, die beim Auftreten eines von den den Flüssigkeitsdurchfluß erfassenden Mitteln (34, 42) erfaßten Flüssigkeitsdurchflusses durch die drucksensitiven Mittel (48, 52) betätigbar sind, um ein variables, zum Druck in der Leitung proportionales Ausgangssignal zu erzeugen, wodurch die Drehzahl der Pumpe (24) während der Abgabe automatisch und kontinuierlich variiert wird, um den Druck in der Leitung auf einem gewünschten Betriebsniveau zu halten und dadurch eine im wesentlichen konstante Abgaberate vorzugeben, wobei die Steuerschaltungsanordnung (56) jedoch dann, wenn durch die den Flüssigkeitsdurchfluß erfassenden Mittel (34, 42) kein Flüssigkeitsdurchfluß festgestellt wird, zum Antrieb der Pumpe (24) so ausgebildet ist, daß der Druck in der Leitung ein vorbestimmtes Niveau oberhalb des gewünschten Arbeitsdruckes vor dem Ausschalten der Pumpe (24) erreicht, wobei die Steuerschaltungsanordnung (56) weiterhin zum Ausschalten der Pumpe (24) nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung ausgebildet ist, wenn durch die den Flüssigkeitsdurchfluß erfassenden Mittel (34, 42) kein Flüssigkeitsdurchfluß festgestellt wird und der Druck in der Leitung nicht das vorbestimmte Niveau erreicht, was kennzeichnend für nicht vorhandene Flüssigkeit in der Leitung ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltungsanordnung (56) Steuermittel für die Pumpe (24) aufweist, wobei die Steuerung der Pumpe (24) durch automatische Einstellung der Drehzahl der Pumpe (24) bewirkt werden kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpendrehzahl mittels einer Anschnittssteuerung eingestellt wird.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel (58) zur Vorbestimmung des Betriebsniveaus, auf dem der Druck in der Leitung aufrecht erhalten wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (58) zur Vorbestimmung ein manuell einstellbares Potentiometer aufweisen, das in der Steuerschaltungsanordnung (56) enthalten ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die drucksensitiven Mittel ein einen Magneten (52) tragendes Element (50) aufweisen und daß die den drucksensitiven Mitteln zugeordneten Mittel einen Sensor (54) in der Steuerschaltungsanordnung zur Erfassung der Bewegung des Magneten (52) enthalten.