устройство для приготовления и порционной выдачи газированной воды с сиропом

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ПОРЦИОННОЙ ВЫДАЧИ ГАЗИРОВАННОЙ ВОДЫ С СИРОПОМ, содержащее насос-дозатор с дозирующей и перепускной полостями и поршнем, смесительную камеру, объемный дозатор сиропа, представляющий собой мембранную камеру с дозирующей и рабочей полостями, сиропный бачок, сливную магистраль, водо-и газоподводящие трубопроводы, систему распределительных клапанов и источник диоксида углерода, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено ограничителем хода мембраны, размещенным в одной из полостей мембранной камеры, рабочая полость которой подсоединена к дозирующей полости насоса-дозатора, а дозирующая полость - к сиропному бачку и сливной магистрали посредством трубопроводов, снабженных соленоидными клапанами, причем сиропный бачок выполнен герметичным и связан с источником диоксида углерода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к сатурационным аппаратам для приготовления и выдачи газированных напитков с сиропом.

Известны устройства для приготовления и выдачи газированных напитков с сиропом, содержащие водяной насос, источник газа, смесительную камеру, дозатор сиропа, сливную магистраль [1] . Указанные устройства приготавливают газированный напиток высокого качества, обеспечивают дозирование и выдачу порции сиропа. Однако они сложны по конструкции и энергоемки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является выбранные в качестве прототипа устройство для приготовления и порционной выдачи газированной воды, содержащее насос-дозатор, смесительную камеру, объемный дозатор сиропа в виде мембранной камеры, гидроаккумулятор, водо- и газоподводящие трубопроводы и систему распределительных клапанов [4] . Устройство приготавливает напиток высокого качества, при этом обеспечивается синхронность слива газированной воды и сиропа.

Однако прототип имеет следующие недостатки.

Наличие поршневого гидравлического привода дозатора сиропа и гидроаккумулятора усложняет конструкцию устройства.

Надежная работа устройства во многом зависит от объема воздушной подушки над жидкостью в гидроаккумуляторе. Опыт эксплуатации устройства и аналогичных пневмогидроаккумуляторов [2] показал, что по мере работы часть воздуха (или газа), находящегося в гидроаккумуляторе, растворяется в жидкости, соответственно уменьшается объем воздушной подушки. Это может привести к нарушению работоспособности устройства, и при этом возникает необходимость в периодической подзарядке пневмогидроаккумулятора воздухом или газом.

Цель изобретения - повышение надежности в работе.

Это достигается тем, что в устройстве для приготовления и порционной выдачи газированной воды с сиропом, содержащем насос-дозатор с дозирующей и перепускной полостями и поршнем, смесительную камеру, объемный дозатор сиропа в виде мембранной камеры с дозирующей и рабочей полостями, сиропный бачок, сливную магистраль, водо- и газоподводящие трубопроводы и систему распределительных клапанов и источник диоксида углерода, устройство снабжено ограничителем хода мембраны, размещенным в одной из полостей мембранной камеры, рабочая полость которой подсоединена к дозирующей полости насоса-дозатора, а дозирующая полость подсоединена к сиропному бачку и сливной магистрали посредством трубопроводов, снабженных соленоидными клапанами, причем сиропный бачок выполнен герметичным и связан с источником диоксида углерода.

В данном устройстве указанное соединение полостей дозатора сиропа позволяет упростить конструкцию и повысить ее надежность, т. к. отпадает необходимость в сложном гидравлическом приводе и малонадежном узле - гидроаккумуляторе. Выполнение сиропного бачка герметичным и соединение его с источником диоксида углерода позволяет не только обеспечить работоспособность дозатора сиропа, но и предотвратить порчу сиропа, т. к. диоксид углерода является хорошим консервантом [3] .

С помощью ограничителя хода мембраны можно осуществлять регулировку объема дозы сиропа.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства для приготовления и порционной выдачи газированной воды с сиропом.

Устройство содержит насос-дозатор 1, смесительную камеру 2, источник 3 диоксида углерода, объемный дозатор 4 сиропа, сиропный бачок 5, сливную магистраль 6. Внутренняя полость насоса-дозатора 1 разделена подвижным поршнем 7 со штоком 8 на дозирующую 9 и перепускную 10 полости. Полость 10 соединена со сливной магистралью 6, содержащей клапан 11 и дроссельное устройство 12. Смесительная камера 2 соединена трубопроводом 13 с соленоидным клапаном 14 с перепускной полостью 10 насоса-дозатора 1, а также через регулятор 15 давления газа с источником 3 диоксида углерода. В верхней части смесительной камеры 2 установлена форсунка 16, входной канал которой через обратный клапан 17 сообщается с дозирующей полостью 9 насоса-дозатора 1. Объемный дозатор 4 сиропа содержит мембрану 18, образующую дозирующую 19 и рабочую 20 полости. Рабочая полость 20 дозатора 4 сиропа соединена трубопроводом 21 с дозирующей полостью 9 насоса-дозатора 1, а дозирующая полость 19 дозатора 4 сиропа в свою очередь соединена через соленоидные клапаны 22 и 23 трубопроводами 24 и 25 с сиропным бачком 5 и сливной магистралью 6. В полости 19 или в полости 20) установлен ограничитель 26 хода мембраны 18. Сиропный бачок 5 выполнен герметичным и соединен трубопроводом 27 через регулятор 20 давления газа с источником 34 диоксида углерода.

Устройство содержит также датчики 29 и 30, и водоподводящую магистраль 31, которая сообщена через обратный клапан 32 с дозирующей полостью 9 насоса-дозатора 1.

Устройство работает следующим образом.

Исходным положением устройства является крайнее верхнее положение поршня 7 насоса-дозатора 1 и такое положение мембраны 18 дозатора 4 сиропа, при котором рабочая полость 20 минимальна, а в дозирующей полости 19 находится порция сиропа. В перепускной полости 10 насоса-дозатора 1 находится готовая к выдаче порция газированной воды.

При выдаче газированной воды с сиропом по сигналу потребителя открываются соленоидные клапаны 11 и 23. Газированная вода из перепускной полости 10 под действием давления газовой прослойки над жидкостью выталкивается в сливную магистраль 6. Дроссельное устройство 12 гасит энергию потока газированной воды и обеспечивает спокойный слив напитка в стакан потребителю. Одновременно с этим из дозирующей полости 9 насоса-дозатора 1 по трубопроводу 21 в рабочую полость 20 дозатора 4 сиропа поступает жидкость.

Мембрана 18 перемещается и выталкивает из дозирующей полости 19 дозатора 4 сиропа по трубопроводу 25 через клапан 23 в сливную магистраль 6 порцию сиропа. Идет синхронный слив газированной воды и сиропа. При снижении давления газа над газированной водой в перепускной полости 10 поршень 7 начинает перемещаться вниз, при этом шток 8 поршня 7 отпускает датчик 29. К этому моменту порция сиропа выдана потребителю, мембрана 18 перемещается во второе фиксированное ограничителем 26 положение. Момент отпускания штоком 8 датчика 29 служит сигналом на отключение соленоидного клапана 23 и открытие клапана 22. Под действием давления газа, находящегося в сиропном бачке 5, сироп по трубопроводу 24 через клапан 22 поступает в дозирующую полость 19 и перемещает мембрану 18 в исходное положение. При этом жидкость из рабочей полости 20 по трубопроводу 21 возвращается в дозирующую полость 9 насоса-дозатора 1. Поршень 7 перемещается вниз, вытесняя остатки газированной воды, и в крайнем нижнем положении поршня шток 8 воздействует на нижний датчик 30, который подает сигнал на закрытие соленоидных клапанов 11 и 22 и открытие соленоидного клапана 14. К этому моменту потребителю выдана порция газированного напитка с сиропом, в дозирующей полости 9 насоса-дозатора 1 находится доза охлажденной воды, в полости 19 - порция сиропа.

Из смесительной камеры 2 по трубопроводу 13 через клапан 14 в перепускную полость 10 поступает диоксид углерода, и давление в ней устанавливается равным давлению сатурации (Р_саm). За счет разности площадей поршня, обращенных к дозирующей 9 и перепускной 10 полостям, поршень 7 перемещается вверх. Жидкость из полости 9 через обратный клапан 17 и форсунку 16 поступает в смесительную камеру 2, где происходит приготовление газированного напитка. Из смесительной камеры 2 по трубопроводу 13 через соленоидный клапан 14 газированный напиток перетекает в перепускную полость 10, и накапливается. По достижении поршнем 7 крайнего верхнего положения шток 8 воздействует на верхний датчик 29, который подает сигнал на закрытие соленоидного клапана 14. Цикл выдачи и приготовления новой порции газированного напитка с сиропом закончен, устройство пришло в исходное положение.

Устройство может также выдавать газированный напиток без сиропа. Отличие в работе заключается в том, что при выдаче газированной воды без сиропа соленоидные клапаны 23 и 22, установленные на сиропных магистралях, не включаются.

Соединение рабочей полости мембранного дозатора сиропа с дозирующей полостью насоса-дозатора, дополнительная установка на сиропные магистрали соленоидных клапанов, использование герметичного сиропного бачка, соединенного с источником газа, позволили упростить конструкцию устройства благодаря применение более простых узлов. (56) 1. Футлик Л. Я. Пути совершенствования конструкции автосатуратора для торговых автоматов. М. : ЦНИИТЭ Илегпищемаш, 1970, с. 21.

2. Вильнер Я. М. и др. Справочное пособие по гидравлике. гидромашинам и гидроприводам. Минск: Высшая школа, 1976, с. 319.

3. Сербедов Д. М. и др. Производство безалкогольных напитков. Пер. с болгарского. М. : Пищевая промышленность, 1974, с. 20-26, 166.

4. Авторское свидетельство СССР N 10972260, кл. А 23 L 2/00, 1984.