DE69322512T2

DE69322512T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Gertränken, insbesonderezur häuslichen Herstellung.

Info

Publication number: DE69322512T2
Application number: DE69322512T
Authority: DE
Inventors: Bruno S. Rocco Castagnaretta Pirone
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1993-06-16
Publication date: 1999-07-08
Anticipated expiration: 2013-06-17
Also published as: DE69322512D1; RU94046274A; WO1993025478A1; JPH08500281A; KR950701888A; SK155394A3; ITTO920516A1; US5720856A; EP0647208B1; IT1257898B; SK280932B6; EP0647208A1; CZ316294A3; ITTO920516A0; ES2127826T3; ATE174311T1

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Getränken, insbesondere von Mineralwasser mit gewünschten Eigenschaften, insbesondere im Haushalt.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Es ist bekannt, daß bestimmte Getränke aus geeignet konditioniertem Mineralwasser, dem natürliche und/oder künstliche Aromen hinzugefügt sind, industriell hergestellt werden und auch unter Verwendung von Trinkwasser aus der öffentlichen Wasserversorgung im Haushalt hergestellt werden.
Das Trinkwasser aus der öffentlichen Wasserversorgung weist normalerweise aufgrund der ihm zugefügten Konditionierungssubstanzen einen unangenehmen Geschmack auf, außerdem ist es nicht selten aufgrund der enthaltenen schädlichen Substanzen wie etwa Atrazin gesundheitsgefährdend.
Die obigen Probleme werden durch Vorrichtungen zur Herstellung von Getränken im Haushalt, die normalerweise auf Ionenaustauschharzen und auf Filtern beruhen, nur zum Teil gelöst. Diese Vorrichtungen verlieren jedoch eventuell ihre Wirksamkeit und können tatsächlich Bakterien in Form von Schadstoffen beherbergen, die in den Filtern angesammelt werden und die Bildung von abgestandenen Nestern zur Folge haben.
In dem Verfahren gemäß FR-A-1389616 wird das verunreinigte Wasser zunächst destilliert, dann kondensiert und durch Tropffilterung des Destillats auf einen Mineralsalzblock remineralisiert. GB-A-118482 und CA-A-1214746 betreffen Standarddestillationstechniken.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Herstellung von Getränken, insbesondere im Haushalt, zu schaffen, die so beschaffen sind, daß sie die obenerwähnten Nachteile beseitigen und sowohl eine langfristige Zuverlässigkeit als auch eine problemlose, billige Herstellung ermöglichen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren geschaffen zur Herstellung von Getränken, insbesondere im Haushalt, aus einem wäßrigen Zustrom irgendeiner Zusammensetzung, umfassend die Schritte, die darin bestehen:
- den wäßrigen Zustrom durch Destillation zu demineralisieren;
- das in dem Demineralisierungsschritt gebildete Destillat zu sterilisieren; und
- das Destillat zu remineralisieren, indem eine Lösung aus ihm und einem mineralischem Additiv einer vorgegebenen Zusammensetzung gebildet wird; dadurch gekennzeichnet, daß das Destillat durch Entfernen der jeweiligen Kopf- und Bodenprodukte der Destillation gebildet wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird außerdem eine Vorrichtung nach Anspruch 8 zur Herstellung von Getränken, insbesondere im Haushalt, aus einem wäßrigen Zustrom geschaffen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Eine nichtbeschränkende Ausführung der vorliegenden Erfindung wird beispielhaft mit Bezug auf die begleitende Zeichnung beschrieben, worin:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Herstellung von Getränken gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführung einer Vorrichtung zur Herstellung von Getränken gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

BESTE ART DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Das Bezugszeichen 1 in Fig. 1 bezeichnet schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung von Getränken 2, insbesondere im Haushalt, aus einem wäßrigen Zustrom 3.
Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die Vorrichtung 1 einen Zustromspeichertank 4, der durch ein Ein/Aus-Ventil 5 mit einer Wasserversorgung 6, z. B. der öffentlichen Wasserversorgung, verbunden ist.
Ein erstes Rohr 7 verbindet über eine Zirkulationspumpe 9 und eine Vorrichtung 11 zur Kühlung des Getränks 2 den Speichertank 4 hydraulisch mit einem Boiler 8 und wird durch ein erstes Ein/Aus-Ventil 12 gesteuert. Ein zweites Abzweigrohr 13 auf der Einlaßseite des Ventils 12 verbindet das erste Rohr 7 hydraulisch mit dem Kühlkreis 14 eines Kondensators 15.
Auf der Auslaßseite des Boilers 8 verbindet ein drittes Rohr 16, das ein zweites Ein/Aus-Ventil 18 enthält, den Boiler 8 hydraulisch mit dem Kondensator 15.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist auf der Auslaßseite des Kondensators 15 ein viertes Rohr 21 mit einem Dreiwegeventil 22 vorgesehen, um das Kondensat 23 wahlweise vom Kondensator 15 an einen Speicherbehälter 24 und von hier an einen Ent leerungstank 25 oder über ein Filter 27, im vorliegenden Fall des Aktivkohletyps, an einen Mischer 26 zu liefern.
Auf der Auslaßseite des Mischers 26 ist ein Sammeltank 28 mit einer Zapfstelle 29 vorgesehen, um das. Getränk 2 zu sammeln und auszugeben, wobei der Sammeltank 28 durch eine Vorrichtung 11, im vorliegenden Fall die mit dem ersten Rohr 7 verbundene und einen Temperatursensor 39f aufweisende Vorrichtung mit Peltier-Effekt, gekühlt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist auf der Einlaßseite des Filters 27 ein fünftes Abzweigrohr 31 vorgesehen, um einen Teil des Kondensats 23 im vierten Rohr 21 vom Kondensator 15 an einen entsprechenden Tank 32 zu liefern, um destilliertes Wasser 33 zu sammeln und auszugeben.
Der Mischer 26 weist einen Spender 34 für lösliche Tabletten 35 mit einer vorgegebenen mineralischen Zusammensetzung auf, mit denen das Kondensat 23 vom Kondensator 15 und vom Filter 27 remineralisiert wird und das Getränk 2 hergestellt wird.
Die Vorrichtung 1 ist in dem Beispiel von Fig. 1 zweckmäßig mit einem Steuersystem 36 zum Steuern der verschiedenen Operationen im Verfahren zum Herstellen des Getränks 2 ausgerüstet.
Das Steuersystem 36 ist ein Mikroprozessortyp und umfaßt entsprechende Register 37, in denen die Zeiten minimaler und maximaler Leistung der verschiedenen Operationen zur Herstellung des Getränks 2 gespeichert sind; sowie eine Dateneingabekarte 38 mit einem bekannten Zähler (nicht gezeigt) zum Steuern der Leistungszeiten der verschiedenen Operationen im Prozeß, die über entsprechende Kabel 30 (in Fig. 1 durch Strichlinien gezeigt) mit mehreren Sensoren 39 an den verschiedenen Komponenten der Vorrichtung 1 zum Steuern der Betriebsparameter eben dieser Komponenten verbunden ist.
Das Steuersystem 36 umfaßt außerdem eine Ausgabekarte 40 zum Steuern der verschiedenen Aktuatoren in der Vorrichtung 1 wie etwa der Ventile 5, 18 und 22, der Pumpe 9, des Mischers 26, der Kühlvorrichtung 11 usw. auf der Grundlage von Informationen, die über die Karte 38 von den Sensoren 39 empfangen und durch einen bekannten Mikroprozessor (nicht gezeigt) im System 36 entsprechend einem in einem bekannten Speicherbereich (nicht gezeigt) im System 36 gespeicherten Programm verarbeitet werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das System 36 zweckmäßig mit einer bekannten Konsole und einem bekannten Bildschirm (nicht gezeigt) versehen sein, um normale Betriebsnachrichten und Warnungen bezüglich einer Fehlfunktion der Vorrichtung 1 anzuzeigen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt das Verfahren zum Herstellen des Getränks 2 im wesentlichen eine erste. Stufe, in der ein wäßriger Zustrom 3 durch Destillation demineralisiert wird. In dieser ersten Stufe wird ein wäßriger Zustrom 3 durch die Pumpe 9 aus dem Speichertank 4 gesaugt, wobei ein erster Teil eines ersten Anteils 42 des Zustroms 3 durch Öffnen des Ventils 12 dem Boiler 8 zum Waschen des Boilers zugeführt wird und in den Tank 25 durch Öffnen eines zweiten Ventils 43, das den Boden des Tanks 8 über ein Rohr 41 mit dem Entleerungstank 25 verbindet, entleert wird.
Das Ventil 43 wird anschließend geschlossen und der Boiler 8 wird mit einem zweiten Teil des ersten Anteils 42 des Zustroms 3 gefüllt, wie durch einen Pegelsensor 39a angegeben wird; das Ventil 18 an der Oberseite des Boilers 8 ist geschlossen; mittels eines Widerstands 46 wird der zweite Teil des ersten Anteils 42 des Zustroms 3 im Boiler 8 unter Druck auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt, die durch den Temperatursensor 39b gesteuert wird (wobei der Temperatur sensor durch einen Drucksensor zur Erfassung eines gegebenen Überdrucks ersetzt sein kann).
Wenn die vorgegebene Temperatur erreicht ist, wird die Heizung unterbrochen und wird der Boiler 8 für eine gegebene Zeitdauer oberhalb des Atmosphärendrucks gehalten, um den zweiten Teil des ersten Anteils 42 im Boiler 8 vollständig zu sterilisieren.
An diesem Punkt wird das Ventil 18 auf der Auslaßseite des Boilers 8 geöffnet und der Kopfanteil wird über das Rohr 16 in den Kondensator 15 und über das Rohr 21 und das Dreiwegeventil 22 in den Speicherbehälter 24 entleert. Wenn dieser gefüllt ist, wie durch einen Pegelsensor 39d angegeben wird, öffnet das System 36 ein viertes Ein/Aus-Ventil 52 in einem Rohr 52a zwischen dem Speicherbehälter 24 und dem Entleerungstank 25, um den Kopfanteil in den Tank 25 zu entleeren, in dem ein Pegelsensor 39c vorgesehen ist, der den gefüllten Zustand angibt.
Der Kondensator 15 wird durch ununterbrochenes Zuführen eines zweiten Anteils 47 des wäßrigen Zustroms 3 (durch das Abzweigrohr 13) in den Kohlkreis 14 gekühlt, wobei der zweite Anteil 47 anschließend zum Speichertank 4 zurückgeführt wird, dessen Wärmekapazität hoch genug ist, um als Verteiler zu wirken und somit im wesentlichen den zweiten Anteil 47 des Zustroms 3 wieder auf seine ursprüngliche Temperatur zu bringen.
Der Pegelsensor 39d im Behälter 24 meldet dem System 36 außerdem, wenn der gesamte Kopfanteil entleert worden ist.
Bei Empfang des Signals liefert das System 36 das Kondensat 23 durch das Dreiwegeventil 22 und das Aktivkohlefilter 27 an eine Vorrichtung 48 zum Remineralisieren und Sammeln des Getränks 2, wobei die Vorrichtung 48 aus einem Mischer 26 und einem Sammeltank 28 besteht, wobei das Kondensat 23 zweckmäßig durch Auflösen einer Tablette 35 von einem Spender 34 remineralisiert wird. Die Bodenprodukte im Boiler 8 werden über das Rohr 41 (durch Öffnen des Ventils 43) entleert.
Der Mischer 26 weist ebenfalls einen Pegelsensor 39e auf, um das Volumen des Kondensats 23 im Mischer zu steuern und um dem System 36 ein Eingangssignal zur Ausgabe der Tabletten 35 zuzuführen.
Gemäß der in Fig. 2 gezeigten Abwandlung, worin sämtliche Teile, die den bereits beschriebenen Teilen ähnlich sind oder mit diesen übereinstimmen, unter Verwendung des gleichen Bezugszeichensystems bezeichnet sind, kann der Mischer 26 zweckmäßig mit mehreren Spendern 34 für lösliche Tabletten 35 versehen sein, wovon jede eine vorgegebene mineralische Zusammensetzung besitzt, die sich möglicherweise voneinander unterscheiden und die natürliche oder künstliche Aromen enthalten oder nicht enthalten, um mit derselben Vorrichtung 1 mehrere verschiedene Getränke 2 herzustellen, die einen weiten Bereich verschiedener Geschmacksrichtungen liefern.
In dieser besonderen Ausführung sammelt der Sammeltank 28 direkt das Kondensat 23 vom Filter 27, ist mit der Einlaßseite des Mischers 26 hydraulisch verbunden und weist eine Zapfstelle 29 für das Getränk auf und kann zweckmäßig mit einer Vorrichtung (54) versehen sein, die das Getränk 2 mit Gas anreichert. In dieser Ausführung wird daher das Kondensat 23 vom Filter 27 direkt im gekühlten Tank 28 gesammelt und nach Anforderung in den Mischer 26 geliefert, um das angeforderte Getränk vorzubereiten und abzugeben, wodurch die Herstellung eines weiten Bereichs verschiedener Getränke mit derselben Vorrichtung ermöglicht wird.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der vorangehenden Beschreibung deutlich geworden. Insbesondere schafft die Vorrichtung 1 die Herstellung eines weiten Bereichs von Getränken auf Wasserbasis (von Trinkwasser wie etwa moussierendes oder natürliches Mineralwasser bis zu Softdrinks wie etwa Orangensaft usw.) bei niedrigen Kosten im Vergleich zu derzeit auf dem Markt befindlichen Getränken, und dies sogar im Haushalt. Darüber hinaus ist die Vorrichtung äußerst vielseitig und zuverlässig, indem ein problemloser, billiger Wechsel von einem Getränk zum nächsten durch einfaches Wechseln der Tablette im Spender ermöglicht wird.
Den Fachleuten ist klar, daß an der beschriebenen und erläuterten Vorrichtung Änderungen vorgenommen werden können, ohne jedoch vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise muß der Tank 4 nicht notwendig direkt mit dem Wasserversorgungsnetz 6 verbunden sein, sondern kann nach Bedarf jedesmal angeschaltet werden, z. B. manuell unter Verwendung eines Bechers oder einer Kanne, und mit Versorgungsnetz- oder Brunnenwasser. Ebenso kann der Tank 25 manuell oder mittels eines Rohrs entleert werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Getränken (2), insbesondere im Haushalt, aus einem wäßrigen Zustrom (3) irgendeiner Zusammensetzung, umfassend die Schritte, die darin bestehen:

- den wäßrigen Zustrom (3) durch Destillation zu demineralisieren;

- das in dem Demineralisierungsschritt gebildete Destillat (23) zu sterilisieren;

- das Destillat (23) zu remineralisieren, indem eine Lösung aus ihm und einem mineralischen Additiv (35) einer vorgegebenen Zusammensetzung gebildet wird; dadurch gekennzeichnet, daß das Destillat (23) durch Entfernen eines Vorläufers des Kopfanteils bzw. der Bodenprodukte der Destillation gebildet wird.

2. Prozeß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sterilisationsschritt während der Destillation des Zustroms (3) durch Wärme ausgeführt wird; wobei die Destillation wenigstens teilweise oberhalb des Atmosphärendrucks ausgeführt wird.

3. Prozeß nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Anteil (42) des wäßrigen Zustroms (3) destilliert wird, während ein zweiter Anteil (47) des wäßrigen Zustroms (3) in Zirkulation versetzt wird, um den Kondensator (15) des Destillats (23) zu kühlen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der wäßrige Zustrom (3) in einem Tank (4) gespeichert wird, aus dem er durch eine Pumpe (9) gesaugt wird und in den ersten (42) und in den zweiten (47) Anteil unterteilt wird; wobei der zweite Anteil (47) zum Speichertank (4) zurückgeführt wird, nachdem er dem Kondensator (15) zugeführt worden ist; und der Speichertank (4) ein Volumen besitzt, derart, daß er eine hohe Wärmekapazität aufweist, durch die der Speichertank (4) als Wärmespender wirken kann.

5. Verfahren nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte diskontinuierlich ausgeführt und durch eine Verarbeitungseinheit (36) gesteuert werden, die dafür sorgt, daß:

- der wäßrige Zustrom (3) aus einem Speichertank (4) gesaugt wird;

- ein erster Teil (41) eines ersten Anteils (42) des wäßrigen Zustroms (3) einem Boiler zugeführt wird, indem ein erstes Ventil (12) geöffnet wird, um den Boiler (8) zu waschen, und anschließend der erste Teil (41) des ersten Anteils (42) über ein zweites Ventil (43) in einen Entleerungstank(24) entleert wird;

- das zweite Ventil (43) geschlossen wird und der Boiler (8) bis zu einem vorgegebenen Pegel mit einem zweiten Teil (44) des ersten Anteils (42) des Zustroms (3) gefüllt wird;

- ein drittes Ventil (18) an der Oberseite des Boilers (8) geschlossen wird und der zweite Teil (44) des ersten Anteils (42) im Boiler (8) erwärmt wird, um den Boiler (8) mit Druck zu beaufschlagen;

- die Wärmezufuhr unterbrochen wird und der Druck im Boiler (8) ausreichend lang gehalten wird, um den zweiten Teil (44) des ersten Anteils (42) des Zustroms (3) zu sterilisieren;

- das dritte Ventil (18) geöffnet wird, der Kopfanteil in einen Kondensator (15) entleert wird und über ein viertes Ventil (22) auf der Auslaßseite des Kondensators (15) sowie über ein Speichergefäß (24) mit gegebenem Volumen, das sich auf der Einlaßseite des Entleerungstanks (25) befindet, dem Entleerungstank (25) zugeführt wird; und

- das Destillat (23) vom Kondensator (15) durch ein Aktivkohlefilter (27) geschickt und einer Vorrichtung (48) zum Remineralisieren und Sammeln des Getränks (2) zugeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Remineralisierungs- und Sammelvorrichtung (48) ein Mischer (26) bis zu einem vorgegebenen Pegel mit dem Destillat (23) gefüllt wird, dem Mischer (26) wenigstens eine lösbare Tablette (35) mit einer vorgegebenen mineralischen Zusammensetzung zugeführt wird; und dann der Mischer (26) aktiviert wird, um die Tablette (35) vollständig aufzulösen und so das Destillat des Getränks (2) zu erhalten; wobei die Vorrichtung (48) eine Kühleinrichtung (11) und wenigstens eine Zapfstelle (29) zum Entnehmen des Getränks (2) mit vorgegebener Temperatur aufweist.

7. Vorrichtung (1) zur Herstellung von Getränken (2), insbesondere im Haushalt g aus einem wäßrigen Zustrom (3), die in Kombination versehen ist mit einem Speichertank (4); einem Verdampfer, der durch einen Boiler (8) mit gegebenem Volumen und mit einer Heizeinrichtung (46) definiert ist; einem Kondensator (15), der mit dem Destillatauslaß des Boilers (8) verbunden ist; und einem Sammeltank (28) für das Getränk (2); dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner enthält: einen Mischer (26); einen Hydraulikkreis (7) zum Verbinden des Speichertanks (4) mit dem Kondensator (15) und zum Kühlen desselben; sowie wahlweise aktivierbare hydraulische Verbindungseinrichtungen (12; 18; 22), die jeweils angeordnet sind zwischen: dem Speichertank (4) und dem Boiler (8); dem Destillatauslaß und dem Kondensator (15); dem Kondensator (15) und dem Mischer (26) sowie dem Mischer (26) und dem Sammeltank (28); wobei die wahlweise aktivierten Verbindungseinrichtungen (12; 18; 22) einen Vorläufer des Kopfan teils bzw. der Bodenprodukte des Destillats des Zustroms (3) entfernen können.

8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie versehen ist mit einem Steuersystem (36), einem ersten Rohr (7), das den Speichertank (4) und den Boiler (8) über eine Vorrichtung (11) zum Kühlen des Getränks (2) und über ein Einstellventil (12) hydraulisch verbindet; einem zweiten Abzweigrohr (13), das das erste Rohr (7) mit einem Kreis (14) zum Kühlen des Kondensators (15) hydraulisch verbindet; einem dritten Rohr (16), das sich an der Auslaßseite des Boilers (8) befindet und an dem ein Ventil (18) angebracht ist und das den Boiler (8) mit dem Kondensator (15) hydraulisch verbindet; und einem vierten Rohr (21), das sich an der Auslaßseite des Kondensators (15) befindet und an dem ein Dreiwegeventil (22) angebracht ist, um das Kondensat (23) über ein Aktivkohlefilter (27) wahlweise einer Sammel- und Entleerungseinrichtung (24, 25) oder dem Mischer (26) zuzuführen.

9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammeltank (28) durch eine Kühlvorrichtung (11) gekühlt wird, die mit dem Hydraulikkreis (7) verbunden ist.

10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf der Einlaßseite des Filters (27) ein fünftes Abzweigrohr (31) enthält, das einen Teil des Destillats (23), das vom Kondensator (15) durch das vierte Rohr (21) ankommt, einem entsprechenden Tank (32) zum Sammeln und Verteilen destillierten Wassers (33) zuführt.

11. Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischer (26) eine Ausgabeeinrichtung (34) für auflösbare Tabletten (35) mit einer vorgegebenen minera lischen Zusammensetzung, mit denen das Destillat (23) mineralisiert wird, aufweist.

12. Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischer (26) eine Anzahl von Ausgabeeinrichtungen (34) für auflösbare Tabletten (35) mit einer vorgegebenen mineralischen Zusammensetzung aufweist; wobei jede Ausgabeeinrichtung (34) Tabletten (35) mit einer unterschiedlichen Zusammensetzung und möglicherweise natürliche oder künstliche Geschmacksstoffe enthält.

13. Vorrichtung (1) nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Zapfstelle (29) am Sammeltank (28) oder am Mischer (26); und eine Vorrichtung (54) enthält, mit der das Getränk (2) mit einem Gas beaufschlagt wird, wenn es aus der Zapfstelle (29) entnommen wird.