掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

用于饮料制备机的清洗装置和用于清洗饮料制备机的方法

文献发布时间:2024-07-23 01:35:21


用于饮料制备机的清洗装置和用于清洗饮料制备机的方法

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的一种用于饮料制备机的清洗装置,以及一种用于清洗饮料制备机的方法。

从现有技术中已知用于清洗饮料制备机的集成到饮料制备机(例如半自动或全自动咖啡机)中的清洗装置。在操作期间和饮料制备机关闭之后,在预定的清洗循环中使用清洗装置,以便例如清洗咖啡和牛奶残留物的咖啡和牛奶承载部件以及杂质的咖啡和牛奶承载部件,并且以这种方式使饮料制备机始终保持在良好的卫生条件下。清洗循环可以由操作者手动启动或者由饮料制备机的控制系统自动启动。

从现有技术中已知用于自动清洗饮料制备机的清洗装置,其中使用了插入有清洗剂的料盒。这种清洗装置是已知的(例如从DE 10 2015 108 438 A1),其中填充有清洗剂的料盒被连接到饮料制备机中用于热饮料制备的液体供应源,以便将液体(特别是水)供给到料盒中并溶解料盒中包含的固体清洗剂。可以确保饮料制备机的操作者不会接触到侵蚀性清洗剂,因为侵蚀性清洗剂以密封的方式存储在料盒中。然而,料盒中的清洗剂在供应给料盒的液体中的溶解通常是不完全的,因为通过料盒的水不能完全将固体清洗剂转化为液体清洗剂溶液。这使得难以精确计量完成清洗循环所需的清洗剂的量或为此目的在通过将清洗剂溶解在液体中而产生的清洗剂溶液中所需的清洗剂的浓度。此外,从避免浪费的角度来看,带有清洗剂料盒的清洗装置具有缺点,因为通常具有塑料外壳的空料盒是一次性使用的,必须丢弃。

从DE 10 2011 054 601 A1已知另一种用于清洗咖啡机的装置,该咖啡机具有水箱、加热装置、冲泡单元和水管系统,该水管系统具有用于将水从水箱输送通过水管系统的给水泵,其中该清洗装置包括用于除垢剂和/或清洗剂的腔室,该腔室能连接或被连接到水管系统,使得来自水箱的水可以借助于咖啡机的给水泵以通过腔室输送到咖啡机的水管系统中。该清洗装置旨在允许除垢剂和/或清洗剂的完全溶解和混合,因为位于腔室中的试剂通过腔室引入和输送水而溶解在水溶液中,并且水溶液从腔室输送到咖啡机的水管系统中,特别是为了用清洗剂溶液清洗冲泡单元和/或加热装置。然而,即使使用这种装置,也很难精确计量清洗过程所需的清洗剂的量或清洗剂溶液中清洗剂的浓度。

为了精确计量在饮料制备机中执行清洗过程所需的特定量的清洗剂,现有技术中已知具有清洗剂计量装置的清洗装置,其中固体清洗剂(例如粉末、颗粒、固体或片剂形式的清洗剂)被供给到计量装置。例如,从EP 1 210 894 B1中已知一种饮料机(特别是咖啡机),其具有用于固体清洗剂(特别是挤压体形式)的供给装置,其中提供了用于清洗剂的自动计量的独立计量装置。给料装置包括用于固体清洗剂的储存容器和具有可移动的给料室的给料单元,预定量的清洗剂可以通过该给料室从储存容器输送到出口。

从EP 2 584 946 B1中已知另一种用于自动饮料分配器特别是咖啡机的清洗系统,其中该清洗系统包括清洗装置,该清洗装置用于借助清洗液定期清洗与饮料接触的部件。为了产生清洗液,固体清洗剂(特别可以是球形或片状形式)溶解在清洗装置中的清洗液中。清洗装置包括具有计量屏障的受控计量装置,该计量屏障将储存在储存容器中的清洗球或片释放到具有计量开口的卸料槽中。两个反向旋转的计量螺杆布置在存储容器和卸料槽之间,清洗球或药片可以通过计量螺杆单独输送到卸料槽中。

现有技术中已知的清洗装置具有用于计量供应固体清洗剂的计量装置,一方面能够简单且安全地操作清洗剂,另一方面能够精确计量清洗过程所需的清洗剂的量,并精确计量通过溶解固体清洗剂而产生的清洗液中清洗剂的活性物质浓度。

基于此,需要一种用于清洗饮料制备机的清洗装置,该清洗装置能够使清洗剂完全溶解在清洗剂溶液(特别是清洗剂的水溶液)中,该清洗剂例如通过计量装置以粉末或片剂形式被供应,以便在清洗剂溶液中产生清洗剂的最佳浓度,并且在清洗剂溶液的剂量体积上具有均匀的浓度分布。特别地,应实现清洗剂在清洗剂溶液中的完全溶解或均匀混合。此外,清洗剂的消耗将被最小化。清洗装置可由饮料制备机的控制装置完全自动地控制,以便例如能够完全自动地执行预编程的清洗循环,精确计量清洗循环所需的清洗剂的量和清洗循环所需的清洗剂溶液的剂量中的清洗剂的最佳浓度。

这些任务通过具有权利要求1的特征的用于清洗饮料制备机的装置和用于清洗具有权利要求19的特征的饮料制备机的方法来解决。在从属权利要求中可以找到清洗装置和系统的优选实施例。

根据本发明的清洗装置包括用于接收清洗剂(特别是固体清洗剂)的第一室,以及液体管线系统,所述液体管线系统被联接到所述第一室,并且包括可连接到用于供水的水接口的水管线和可连接到所述第一室并可连接到所述饮料制备机的排放管线,其中设置有可插入所述第一室的第一活塞。

通过所述水管线,水可以被供给到所述第一室中,以将其中预定量的所述清洗剂溶解在水清洗剂溶液中。可插入所述第一室的所述第一活塞由此使得所述清洗剂在所述水清洗剂溶液中良好且均匀地混合,并且当所述活塞被插入所述第一室在操作位置时,所述活塞还关闭了进入所述第一室的清洗剂入口,所述清洗剂通过所述清洗剂入口来供应。当所述第一活塞处于其在所述第一室中的操作位置时,水可以经由所述水管线被引入所述第一室中,以将一定量的清洗剂溶解在所述室中的所述清洗剂溶液中。为此目的,所述第一活塞优选地被可移动地布置在所述第一室中,在上面的基本位置和下面的操作位置之间,在所述上面的基本位置,所述第一活塞被拉出所述第一室,在所述下面的操作位置,所述第一活塞位于所述第一室中。一方面,这使得所述清洗剂在所述清洗剂溶液中完全溶解和均匀混合,并且所述清洗剂在预定剂量的所述清洗剂溶液中浓度均匀,另一方面,由于所述室的所述清洗剂入口被所述插入的活塞关闭,因此确保了在所述清洗剂溶解或混合期间不会有更多的清洗剂进入腔室。

在清洗装置的优选实施例中,所述第一活塞是活塞单元的一部分,所述活塞单元包括所述第一活塞、第二活塞和布置在所述第一活塞和所述第二活塞之间并连接这两个活塞的连接管线。在这种情况下,所述第二活塞优选的被可移动地布置在第二室中,所述第二室设置在所述第一室的上游,如在经由所述水管线供应的水的流动方向上所见,并且经由所述连接管线以流体传导的方式连接到所述第一室。经由所述连接管线,所述第二活塞在所述第二室中的移动被传递到所述第一活塞。因此,所述水管线优选连接到所述第二室的进水口接口。当水通过所述水管线被引入所述第二室时,这种布置使得所述第一活塞和经由所述连接管线连接到所述第一活塞的所述第二活塞分别在所述第一室和所述第二室中自动移动。引入的水的压力将所述第二室中的所述第二活塞从基本位置移动到操作位置,特别是从顶部移动到底部,并且所述第一活塞由此也移动到其操作位置,同时水可以通过所述连接管线从所述第二室流入所述第一室,以用水填充所述第一室并溶解其中存在的一定量的清洗剂。

为了预加载所述活塞单元,其优选地包括弹簧元件,所述弹簧元件在其基本位置预加载所述第二室中的所述第二活塞。当水被引入所述第二室时,所述弹簧元件被水压压缩,抵消其回复力,使所述第二活塞和所述第一活塞进入它们相应的操作位置。所述弹簧元件方便地布置在所述第一活塞和所述第二活塞之间,特别是围绕所述管状连接管线,并且所述弹簧元件优选地支撑在所述第二室中的支撑件上。所述支撑件优选被布置在所述第二室的端部区域中,特别是在所述第二室的底部,其中所述弹簧元件在所述支撑件和所述第二活塞的端面特别是下端面之间延伸。通过这种布置,所述弹簧元件在未加载状态下对所述第一活塞和所述第二活塞施加偏压,这将所述第一活塞和所述第二活塞保持在它们相应的基本位置,其中所述第一活塞在其基本位置被拉出所述第一室,所述第二活塞在其基本位置位于所述第二室内的(上)极限位置,其中所述第二活塞抵靠所述第二室的(上)止档件。

为了确保当通过水管线引入水时所述第一活塞安全移动到其操作位置,并且为了在引入水期间将所述第一活塞保持在该操作位置,所述第二室优选具有比所述第一室更大的横截面,特别是更大的直径,并且相应地,所述第二活塞也优选具有比所述第一活塞更大的横截面,特别是更大的直径。由于所述第一活塞的横截面比所述第二活塞的横截面大,所以由引入所述第一室的水施加在所述第一活塞上(特别是在其下端面上)的反作用力小于水压施加在所述第二活塞上(特别是在其上端面上)的力,因此只要水经由所述水管线引入,所述第一活塞和所述第二活塞各自保持在其操作位置。

优选地,至少一个阀,特别是截流阀和/或控制阀(特别是压力控制阀)和/或减压器布置在所述水管线中。截流阀的布置使得所述水管线能够打开和关闭,从而将水引入所述清洗装置并停止供水。在所述水管线中设置压力调节阀和/或减压器使得可以设定预定的水压,所述水压优选在3至10巴的范围内。

为了密封所述第一室和所述第二室,所述第一活塞和所述第二活塞优选分别具有至少一个密封元件,所述第一活塞的所述密封元件密封地抵靠所述第一室的内壁,所述第二活塞的所述密封元件密封地抵靠所述第二室的内壁。

为了供应预定量的清洗剂,所述第一室优选地具有至少一个清洗剂入口,所述清洗剂入口方便地布置在所述第一室的上部区域或上端。所述清洗剂入口或每个清洗剂入口包括所述第一室的壁中的开口,通过所述开口,所述清洗剂可以被引入所述第一室,所述清洗剂例如以片剂或球体的形式存在,或者也可以以颗粒、粉末或液体的形式存在。

优选地,在其操作位置,所述第一活塞位于所述第一室中的程度使得从所述清洗剂入口的开口进入所述第一室的入口被阻挡。这确保了在将水引入所述第一室的过程中不会有其他的清洗剂被引入所述第一室,从而确保了所述第一室中所述清洗剂的量的精确计量和所述清洗剂溶液中所述清洗剂的精确浓度。

所述清洗剂入口方便地连接到清洗剂分配器或给料装置,以便通过所述清洗剂入口将预定量的清洗剂分配到所述第一室中。所述清洗剂分配器或给料装置优选为分配器,通过所述分配器,储存在储存容器中的清洗剂的球体或片剂可以单独地供给到所述清洗剂入口。例如,从EP 2584946 B1中已知这种给料装置。这确保了经由所述清洗剂入口引入所述第一室的清洗剂的量的精确计量。例如,可以将预定数量的清洗剂球体或片剂引入所述第一室,使得球体或片剂的数量可以用于在由所述第一室的可用容积来预定的清洗剂溶液剂量中产生不同浓度的清洗剂。

为了将所述第一室中产生的清洗剂溶液排放到连接到所述饮料制备机的所述管线系统的排放管线中,所述清洗装置优选地包括能够被连接到压缩气体源的压缩气体管线。优选地,为此目的,所述第二室连接到所述加压气体管线,所述加压气体管线在上部或上侧方便地通向所述第二室。可选地,所述压缩气体管线也可以通向所述水管线。在供水结束后,优选在在清洗剂溶液中的清洗剂完全溶解后,可以通过所述压缩气体管线将压缩气体(压缩气体)(例如压缩空气)引入所述清洗装置中,特别是引入所述第二室中,并经由所述连接管线引入所述第一室中,以便迫使所述第一室中产生的清洗剂溶液进入连接到所述第一室的所述排放管线中。

截流阀和/或控制阀优选地布置在所述排放管线中,以便能够打开和关闭排放管线或者在所述排放管线中设定特定的流量横截面。排出的清洗剂溶液的体积流量和/或所述第一室中的压力可以通过布置在所述排放管线中的控制阀来调节。

根据所述排放管线中截流阀或控制阀的位置,所述清洗装置可以以连续模式或分批模式操作。在连续操作中,所述排放管线中的所述截流阀或控制阀至少部分打开,同时水连续供给通过所述第一室,由此所述第一室中的清洗剂溶解或混合在清洗剂溶液中,并且清洗剂溶液通过所述打开的排放管线直接且连续地排放到所述饮料制备机。在这种情况下,在所述排放管线中使用控制阀是有利的,因为所述排放管线中的流量横截面可以通过所述控制阀的位置来调节。通过改变所述排放管线中的流量横截面,可以调节清洗剂溶液的体积流量和清洗剂溶液中的清洗剂的浓度。布置在所述连接管线中的管口确保所述活塞单元,特别是所述第一活塞保持在预定的操作位置,而不管控制阀在所述排放管线中的位置如何。

在分批操作中,所述排放管线中的截流阀或控制阀关闭,同时水在预定压力下经由所述水管线被供给到所述第一室。为设定特定的水压,压力调节阀和/或减压器优选地布置在水管线中。通过水压,所述第一活塞在所述第一室中的精确位置可以在清洗装置的批量操作中设定,其中所述排放管线在所述操作位置关闭。因此,所述第一活塞在所述操作位置的位置决定了所述第一室中通过溶解或混合清洗剂而产生的清洗剂溶液的体积。因此,所述第一活塞在所述操作位置的位置决定了由用于执行清洗操作的清洗装置提供的清洗剂溶液的剂量的体积。在清洗剂在清洗剂溶液中的溶解或混合完成之后,通过关闭所述排放管线中的所述截流阀或控制阀来停止供水,并且通过在所述排放管线中的阀打开时将压缩气体(例如压缩空气)引入所述第一室来将位于所述第一室中的清洗剂溶液的剂量引导至饮料制备机。供应到所述饮料制备机的清洗剂溶液的体积流量可以通过布置在所述排放管线中的所述控制阀的位置来调节。

为了控制用于清洗所述饮料制备机的清洗过程,所述清洗装置优选地被联接到所述饮料制备机的控制装置,所述控制装置在预定的时间和/或事件(例如当所述饮料制备机被打开或关闭时或者在预定数量的饮料购买之后)自动启动清洗过程。各种清洗过程也可以在所述控制装置中被设定或编程,每个清洗过程优选地被分配特定剂量和/或浓度的清洗剂溶液。优选地,所述控制装置是可编程的,使得操作者可以根据他或她的需要或根据所述饮料制备机生产的饮料来单独设置特定的清洗过程和清洗循环。

为了控制所述清洗装置,设置在所述水管线和所述排水管线中的所述阀被联接到所述控制装置。因此,当清洗剂溶液被供给到所述饮料制备机时,所述控制装置可以打开和关闭所述水管线和所述排放管线,或者可以设定所述水管线中的特定水压和/或清洗剂溶液的特定体积流量。此外,所述控制装置优选地还被联接到所述压缩气体源和/或所述压缩气体管线中的阀,以控制压缩气体的供应。如果清洗剂入口被联接到分配器或给料装置,所述分配器或给料装置也方便地由所述控制装置控制。

如果向固体清洗剂溶解的所述第一室供应温水或热水,可以实现固体清洗剂在清洗剂溶液中特别快速和完全的溶解。因此,所述水管线优选地连接到提供热水的水接口上,特别地,热水的温度在40℃和100℃之间。在这方面,所述水接口方便地被联接到所述饮料制备机的锅炉或流加热器上,所述锅炉或流加热器产生用于饮料制备的热水。在优选实施例中,所述第二室由此经由所述水管线连接到锅炉或即热式热水器,提供至少60℃的热水。

在根据本发明的用于清洗具有清洗装置的饮料制备机的方法中,所述饮料制备机特别是根据本发明的清洗装置并且包括至少一个第一室,将特定量的清洗剂按计量送到所述第一室中,然后水经由可连接到水接口的所述水管线被供给到所述第一室中,结果清洗剂被溶解在清洗剂溶液中,并且随后或在供水期间,清洗剂溶液经由连接到所述第一室的排放管线被供给到所述饮料制备机。供给到所述第一室中的水的温度至少为40℃,优选高于60℃,特别是在60℃和100℃之间。此外,供给到所述第一室中的水的压力优选至少为3巴,优选在3巴和10巴之间,特别是在4巴和6巴之间。

在该系统中,所述第一室优选地被流体地联接到第二室,其中运送温水的所述水管线被连接到所述第二室,以将温水引入所述第二室和所述第一室中。因此,在一定量的清洗剂的给料后,温水被引入所述第一室。因此,在供水期间,所述第一活塞插入并保持在所述第一室中的其操作位置。因此,在插入所述第一活塞后,热水通过连接所述第一活塞和所述第二活塞的所述连接管线流入所述第一室。所述连接管线,特别是管状的连接管线优选延伸穿过所述第一活塞和所述第二活塞,以在所述第一室和所述第二室之间建立流体连接。

在这种情况下,当通过所述水管线供水时,由引入的水产生的压力将第一活塞压入所述第一室,由引入的水产生的压力首先作用在所述第二活塞上,特别是其上端面上,并且由所述第二活塞传递给所述第一活塞。在这种情况下,所述第二活塞的横截面(溶剂流的压力作用于其上)优选地大于所述第一活塞的横截面(反压力作用于其上),所述反压力由经由所述连接管线而流入所述第一室的溶剂产生。

在通过将清洗剂溶解在已经被供应到所述第一室的温水中而产生清洗剂溶液之后,首先停止供水,然后通过将压缩气体(特别是压缩空气)引入到所述第一室中来迫使清洗剂溶液从所述第一室进入所述排放管线,从而供应到所述饮料制备机。在连续操作中,所述第一室中产生的清洗剂溶液也可以在供水期间就已经被供给到所述排放管线中。

一旦清洗剂溶液已经完全转移到所述排放管线,就停止将加压气体引入所述第一室,由于弹簧元件的回复力,导致所述第二活塞自动移出所述第一室到达其基本位置。

当所述第一活塞处于其在所述第一室外部的基本位置时,清洗剂通过其被引入所述第一室的清洗剂入口被打开,而当所述第一活塞处于所述第一室内部的操作位置时,清洗剂入口被阻塞。这防止在产生清洗剂溶液时清洗剂仍然进入所述第一室。该系统优选地由控制装置自动控制,所述控制装置特别控制所述水管线和/或连接到所述水管线的水接口中的阀、用于分配确定量的清洗剂的分配器或给料设备、用于将压缩气体引入所述第一室的压缩气体源以及所述排放管线中的阀,以便执行上述用于制备清洗剂溶液并执行清洗过程的步骤。

在该上下文中,所述控制装置优选地以这样的方式被设置或可编程,使得清洗过程在预定事件之后系统自动执行,所述预定事件特别取决于所述饮料制备装置的操作,和/或在预定时间之后或在预定时间由系统自动执行,在这种情况下,在清洗过程中,用清洗剂溶液清洗特别是与用于生产饮料的液体和/或所述饮料制备装置中生产的饮料接触的饮料制备装置的部件。

此外,本发明的目的是提供一种饮料制备机,特别是咖啡机和/或用于制备粉末饮料的机器,其中热牛奶和热或冷牛奶泡沫也可以优选地经由集成的牛奶模块制备,其中所述饮料制备机配备有根据本发明的清洗装置。优选地,根据本发明的清洗装置集成在所述饮料制备机中,或者可以作为可更换的清洗模块插入。特别地,所述饮料制备机包括用于例如由研磨咖啡粉、茶叶或可可粉冲泡热饮料的冲泡装置和/或用于加热牛奶和/或使牛奶起泡的牛奶模块,以及用于向冲泡装置供水和用于将冲泡饮料和/或加热或起泡的牛奶排放到出口的管线系统,其中所述清洗装置经由所述饮料制备机的所述管线系统方便地联接到冲泡装置和/或牛奶模块,以便能够利用在清洗过程中在所述清洗装置中产生的清洗剂溶液来清洗冲泡装置和/或牛奶模块以及输送饮料和饮料配料的管线系统的管线。

本发明的这些和其他优点以及特征源自下面参照附图描述的实施例。这些示出了:

图1:根据本发明的处于基本位置的清洗装置的第一实施例的示意图;

图2:图1的清洗装置在清洗循环的开始和执行过程中处于不同位置的示意图,其中图2(a)示出了处于基本位置的清洗装置,其中固体清洗剂被供应;图2(b)示出了处于操作位置的清洗装置,其中水被供应并且清洗剂溶解在其中以形成清洗剂溶液,图2(c)示出了处于操作位置的清洗装置,其中清洗剂溶液被排出,图2(d)示出了处于基本位置的清洗装置,其中清洗装置准备接收固体清洗剂;

图3:根据本发明的处于基本位置的清洗装置的第二实施例的示意图。

图1所示的清洗装置包括第一室4和第二室3,第一活塞6可移动地布置在第一室4中,第二活塞5可移动地布置在第二室3中。第一室4和第二室3是中空圆柱形设计,并且各自具有圆柱形壁。第一室4在竖直方向上从开口的上端延伸至呈漏斗形的下端,并通向连接至第一室4的排放管线13。第一活塞6可以通过开口的上端插入第一室4中。第二室3布置在第一室4上方,并且也在上端和下端之间延伸,下端具有带中心开口的底部。在第二室3的上端布置有进水口,水管线1连接到该进水口。水管线1是清洗装置的流体管线系统的一部分,流体管线系统包括水管线1和排放管线13。水管线1被连接到水接口20,该水接口20特别提供热水,热水优选地具有至少40℃的温度,特别是在60℃和100℃之间的范围内。截流阀10布置在水管线1中,用于打开和关闭水管线1。代替截流阀或除了截流阀之外,控制阀和/或减压器也可以布置在水管线1中。

在第二室3的上端区域中布置有止档件21,该止档件21可以例如由从第二室3的壁突出到室内部的环形凸缘来形成。第二活塞5可移动地布置在第二室3中,并且可以在第二室3中在基本位置a和操作位置b之间移动,其中在图1所示的基本位置a中的第二活塞5的上侧靠在止档件21上,而在图2b所示的操作位置b中的第二活塞5的下侧靠在第二室3的底部上或者至少位于底部附近。

从图1中可以看出,第二室3具有比第一室4更大的横截面,特别是更大的直径。因此,第二活塞5也具有比第一活塞6更大的横截面,特别是更大的直径。

第一活塞6和第二活塞5各自为圆柱形或盘形,并经由连接管线18相互连接,连接管线18延伸穿过第一活塞6和第二活塞5,并穿过第二室3底部的中心开口。连接管线18由此提供第一室4和第二室3之间的流体连接。管口11优选地布置在连接管线18中。

弹簧元件7(例如螺旋弹簧)布置在第二室3中,其在第二活塞5的下侧和第二室3的底部之间延伸。如图1所示,弹簧元件7特别围绕连接管线18布置。第二室的底部形成支撑件19,弹簧元件7支撑在支撑件19上。第二室3中的第二活塞5通过弹簧元件7被预加载在其(上面的)基本位置a。因此,经由连接管线18被连接到第二活塞5的第一活塞6也处于(上面的)基本位置a,在该位置,第一活塞6被拉出第一室4。

第一活塞6和第二活塞5各自在其外圆周上具有至少一个圆周密封环17、17’,当第二活塞5在第二室3中从其(上面的)基本位置a移动到其(下面的)操作位置b并且第一活塞6同时移动到第一室4中时,第一活塞6的密封环17抵靠第一室4的壁的内侧,并且第二活塞5的密封环17’抵靠第二室3的壁的内侧。

第一活塞6和第二活塞5以及连接管线18和弹簧元件7形成活塞单元,该活塞单元通过弹簧元件7被预加载在基本位置a中,并且可以通过施加外力从基本位置a移动到操作位置b。

清洗剂入口12布置在第一室4的上端区域中。清洗剂入口12包括第一室4的壁中的侧向开口(这里未示出),固体清洗剂8(例如片状或球状)可以通过该侧向开口被引入第一室4中。为了将预定量的固体清洗剂8给料到第一室4中,清洗剂入口12被连接到清洗剂分配器或给料装置,该分配器或给料装置将固体清洗剂8通过清洗剂入口12给料到第一室4中。优选地,固体清洗剂8为片剂或球体的形式,其通过清洗剂分配器或给料装置被单独地给料至第一室4中。固体清洗剂8的几个片剂或球体也可以经由清洗剂入口12被引入第一室4,如图1中两个清洗剂球8所示,它们位于第一室4的漏斗形下端。

在上端区域,压缩气体管线2通向第二室3。压缩气体管线2包含止回阀9,并且在止回阀9的上游连接到压缩气体源16,压缩气体源16提供压缩气体,例如压缩空气。压缩气体源16也可以在压力下提供其他食品级气体来代替压缩空气。为此目的,例如压缩氮气或压缩二氧化碳也可以代替压缩空气使用。压缩气体源16可由例如压缩机形成,该压缩机吸入环境空气并将其压缩至预定压力。

连接到第二室4下端的排放管线13连接到饮料制备机15,并且特别地被连接到饮料制备机15的流体管线系统,以便将清洗装置中产生的水性清洗剂溶液引导到饮料制备机15的流体管线系统中,并且特别地引导到饮料制备机15的与其中制备的饮料和/或用于饮料制备机的饮料配料接触的部件中。至少一个阀被布置在排放管线13中,用于打开和关闭排放管线13。优选地,排放管线13包括具有可调节的流量横截面的控制阀14。

图1所示的清洗装置方便地布置在饮料制备机15的外壳中。优选地,清洗装置作为可更换模块被插入饮料制备机15的外壳中。因此,水接口20和压缩气体源16优选是饮料制备机15的部件,其一方面可用于在饮料制备机中生产饮料以提供热水和压缩气体,另一方面通过水管线1向清洗装置供应热水,并经由压缩气体管线2供应压缩气体。在这点上,水接口20特别可以由饮料制备机15的锅炉或流通水加热器形成。

提供控制装置用于控制清洗装置,该控制装置特别控制水管线1和排放管13中的阀10和14,并且通过压缩气体管线2从压缩气体源16供应压缩气体以及通过清洗剂入口12将固体清洗剂8引入第一室4。因此,控制装置可以方便地是饮料制备机15的控制装置的一部分,该控制装置以这样的方式设置,即在特定时间或事件之后或在特定时间或事件时,由清洗装置启动清洗过程,特定时间和事件特别取决于饮料制备机15中的饮料生产。

在图2中,可用图1的清洗装置执行的清洗过程的各个阶段由清洗装置的不同位置示出,其中图2中所示的阶段在清洗过程中连续执行,以便在连续操作或分批操作中将清洗装置中产生的清洗剂溶液供给到饮料制备机。

图2a示出了处于其基本位置a的清洗装置,其对应于图1中的视图。为了启动清洗过程,在压缩气体源16关断或压缩气体管线2关闭且阀10和14关闭的情况下,首先通过清洗剂入口12将预定量的清洗剂8(例如一定数量的清洗剂片剂或球体)供给到第一室4中。然后,如图2b所示,打开水管线1中的阀10。此外,排放管线13中的控制阀14至少部分打开,并且特别是设定到预定的流量横截面。结果,优选地,温水(例如具有40℃至80℃的温度和预定压力(优选大于3巴,特别是在4巴和10巴之间,并且具体取决于公共供水系统提供的水压))从水管线1流入第二室3的上部区域。因此,如果需要,可以通过水管线1中的压力调节阀或减压器将水压设定到特定值。由于流入水的压力作用在第二活塞5的上端面上,所以第二室3中的第二活塞5从图2a所示的其基本位置a移动到图2b所示的操作位置b,其中第二室3中的第二活塞5位于底部附近。由于第二活塞5经由连接管线18被联接到第一活塞6,因此第一活塞6也从图2a所示的基本位置a(在该位置中第一活塞6被拉出第一室4)移动到图2b所示的操作位置b(在该位置中第一活塞6位于第一室4内的一定高度)。如图2b所示,第一活塞6由此被布置在位于第一室4中的清洗剂8的球体的上方。通过将第一活塞6移动到图2b所示的操作位置b,清洗剂入口12以及特别是第一室4的壁中的开口被关闭,使得不再有清洗剂能够进入第一室4中第一活塞6下方的区域。

经由水管线1流入第二室3的水通过连接管线18中的管口11流入第一室4,第一室4经由连接管线18以流体传导的方式与第二室3连接。由于第一活塞6的横截面比第二活塞5的横截面大,所以由引入第一室4的水施加在第一活塞6上的反作用力小于由水压施加在第二活塞5上的力,因此只要经由水管线1引入水,则第一活塞6和第二活塞5各自保持在其操作位置b。从而管口11确保管口11上游足够高的压力,以将活塞单元保持在其操作位置b。

当水在第一活塞6下方的区域流入第一室4时,第一室4中的清洗剂8的球体溶解以形成水性清洗剂溶液。清洗剂溶液中的清洗剂8的浓度由第一室4中的清洗剂的量和流过的水的体积流量确定,该体积流量由排放管线13中的设定流量横截面确定。

关闭的清洗剂入口12确保在清洗剂8溶解时不会有更多的清洗剂被添加到第一室4中的清洗剂溶液中。

因此,对于排放管线13中给定的流量横截面和第一室4中一定量的清洗剂8,在清洗剂溶液中建立了一定的清洗剂浓度,清洗剂溶液连续流入排放管线13中,并由此被输送到饮料制备机15,特别是输送到饮料制备机15的流体管线系统中。在那里,特别地,饮料制备机15的在饮料生产期间与饮料和/或饮料配料(例如咖啡粉、牛奶或牛奶泡沫)接触的部件由含水清洗剂溶液清洗。

引入第一室4的水的温度和压力确保固体清洗剂8完全溶解在清洗剂溶液中。在输送足够量的用于清洗过程的清洗剂水溶液后,关闭水管线1的阀10,从而停止供水。然后,如图2c所示,压缩气体(特别是压缩空气)经由压缩气体管线2被引入第二室3的上部区域,压缩气体的压力优选大于1巴,特别是在1.5巴和3巴之间。经由连接管线18从第二室3流入第一室4的引入的压缩气体的压力迫使仍在第一室4中的清洗剂溶液的剩余量进入排放管线13。

代替上述连续操作,清洗装置也可以以分批模式操作,其中首先在第一室中产生具有特定清洗剂浓度的特定剂量的清洗剂溶液,然后通过排放管线13将其供应到饮料制备机15。在该批量操作中,产生的清洗剂溶液的剂量的体积由第一活塞6在其操作位置b在第一室4中的位置决定,因为该位置决定了固体清洗剂8位于其中的第一活塞6下方的第一室4的体积。在这方面,当排放管线13关闭时,第一活塞6在其操作位置在第一室4中的位置可以通过经由水管线1引入的水的压力来调节。因此,第一室4中的水性清洗剂溶液的剂量的体积可以通过水压来改变。因此,当固体清洗剂8被溶解时,在清洗剂水溶液中产生特定浓度的清洗剂8,这由第一室4中预定量的清洗剂8和第一活塞6下方的第一室4的体积来确定。

在将清洗剂8溶解在清洗剂溶液中之后,通过打开排放管线13(特别是阀14)并关闭水管线1中的阀10,产生的清洗剂溶液剂量经由排放管线13供应到饮料制备机15,并且加压气体通过加压气体管线2引入到第一室4中。清洗剂水溶液的剂量在清洗剂溶液中具有特定的清洗剂浓度,由此该浓度可以通过供应到第一室4的清洗剂8的量和清洗剂溶液制备期间的水压而变化。布置在排放管线13中的控制阀14能够有利地在排放清洗剂溶液时设定从第一室4进入排放管线13中的清洗剂水溶液的一定体积流量。

在清洗装置的连续操作或分批操作中,将清洗剂溶液从第一室4输送到饮料制备机15的流体管线系统中之后,清洗过程完成,并且通过在阀10关闭的情况下停止经由压缩气体管线2供应压缩气体(通过关闭压缩气体源16或通过用阀关闭压缩气体管线2),清洗装置返回到其基本位置a。这使得包括第一活塞6、第二活塞5和连接管线18的活塞单元移动回到其基本位置a,如图2d所示。在这种情况下,由于弹簧元件7的回复力,活塞单元自动进入基本位置a,其中第二活塞5抵靠在第二室3的止档件21上,并且第一活塞6被拉出第一室4至少到第一活塞6位于清洗剂入口12上方的程度,特别是位于第一室4的壁中的开口上方的程度,如图2d所示。在清洗装置的该基本位置a,第一室4再次可用于接收预定量的固体清洗剂8,并且特别是用于接收预定数量的清洗剂8的球体或片剂,并且清洗装置可用于随后的清洗过程。

图3示出了根据本发明的处于基本位置的清洗装置的第二实施例。该实施例对应于图1的清洗装置,除了压缩气体管线2的布置,压缩气体管线2在图3的实施例中不通向第二室3而是通向水管线1。在这种情况下,在水管线1中布置有另一止回阀9’,以防止压缩气体在水接口20的方向上流出压缩气体管道2。在该实施例中,在清洗剂已经完全溶解或混合在清洗剂溶液中之后,当水管线1中的阀10打开时,来自加压气体源16的加压气体经由加压气体管线2被引导到水管线1中,以便迫使位于第一室4中的清洗剂溶液进入排放管线13中。图3的实施例与图1的实施例的区别在于第二室3的结构更简单。

根据本发明的清洗装置使得固体清洗剂能够快速且完全地溶解在水性清洗剂溶液中,特别是由于经由水管线1供应的水的压力和温度。此外,确保了一定量的固体清洗剂8的精确剂量以及清洗剂水溶液中清洗剂的特定浓度的保持,其中清洗剂的精确浓度可以特别地经由通过水管线1供应的水的水压来控制。该清洗装置具有简单和紧凑的设计,并且不需要电机控制来将清洗装置从其基本位置a转移到其操作位置b,然后再返回。

相关技术
  • 应用于制备清洗胶管的组合物、制备方法及清洗胶管
  • 一种用于书籍清洗的清洗液及其制备方法
  • 应用于清洗机的喷淋系统及清洗机
  • 一种用于清洗机的喷淋机构以及应用有该喷淋机构的清洗机
  • 流出嘴、饮料制备机和用于清洗饮料制备机的流出嘴的方法
  • 饮料制造机和用于测定由饮料制造机输出的和/或在饮料制造机中使用的用于饮料制备的热水量的方法
技术分类

06120116679814