СИСТЕМА ОЧИСТКИ
CLEANING SYSTEM

Данное изобретение касается способа и устройства для очистки молочной системы, которая связана, например, с устройством для приготовления напитков.
Для приготовления напитков, как например, кофе и шоколад, в распоряжении имеется множество устройств, к которым принадлежат как системы, приводимые вручную, так и полные автоматы. К напиткам, производимым в устройстве для их приготовления, относятся такие содержащие молоко напитки, как капучино, латте макиато или кофе латте, для приготовления которых необходимо молоко и/или молочная пена. Это молоко, как правило, содержится в соответствующем приспособлении, например, в контейнере для молока, который интегрирован в устройство для приготовления напитков или придан ему и может соединяться с ним через систему загрузки. Выходя из контейнера для молока, это молоко посредством подводящих приспособлений и возможно предусмотренных обрабатывающих приспособлений, например, нагревается и вспенивается, и вместе с кофейным или шоколадным напитком отпускается в устройстве выдачи напитка.
Все элементы, которые в такой системе контактируют с молоком, должны регулярно очищаться, чтобы соблюдались требуемые гигиенические нормы. При этом желателен максимально автоматизированный процесс очистки, который быстро, надежно и независимо от обслуживающего персонала приводит к желаемому воспроизводимому результату очистки.
Из DE 10 2014 215 689 известны устройство и способ для очистки приспособления для подачи молока в устройство выдачи напитка, причем в таком подводящем приспособлении помимо контейнера для молока расположены заполненная чистящим средством емкость для чистящего средства и соединенный с ней сливной насос. Для процесса очистки контейнер для молока заменяется смесительной емкостью для приготовления чистящей смеси, в которую переводится чистящее средство. В эту смесительную емкость дополнительно или альтернативно может подаваться чистая вода для приготовления чистящего раствора определенной концентрации или промывочного раствора для процесса очистки. Посредством подводящего приспособления устройства выдачи напитка чистящий раствор удаляется, и загрязненные элементы системы промываются.
Недостатком в этом способе является то, что очистка осуществляется чистящими средствами, а промывка - чистой водой через одну и ту же смесительную емкость. Это требует времени, так как, например, сначала эта смесительная емкость для приготовления чистящей смеси должна стать совершенно пустой, прежде чем будет возможна заливка промывочной жидкости. Кроме того, расходуется большое количество чистой воды. Далее, эта система не предусматривает контроля за тем, действительно ли очистка имела место. Может произойти непреднамеренное загрязнение молока чистящим средством, так что мог бы быть приготовлен загрязненный напиток.
В основу данного изобретения положена задача, упростить очистку молочной системы, которая связана с устройством для приготовления напитков, сократить необходимое время очистки, сделать ее доступной для понимания пользователя, снизить подверженность отказам и сделать контролируемой.
Эта задача решается в предлагаемом изобретением способе очистки молочной системы, в частности, связанной с устройством для приготовления напитков, причем способ включает в себя следующие этапы: сначала контейнер для молока указанной молочной системы снабжают модулем очистки, имеющим по меньшей мере две зоны, причем первая зона и вторая зона заполнены текучей чистящей средой, а камера заполнена чистящим средством.
Первая и вторая зоны в зависимости от уровня их заполнения залитой текучей чистящей средой по меньшей мере частично находятся друг с другом в соединении по текучей среде. Затем следуют соединение первой зоны и второй зоны со стыковочными узлами молочной системы для всасывания текучей чистящей среды, продвижение текучей чистящей среды через молочную систему и возвращение текучей чистящей среды в модуль очистки. После соединения молочная система промывается текучей чистящей средой, причем текучая чистящая среда из первой зоны и/или из второй зоны модуля очистки продвигается через молочную систему. Затем следует промывка контура молочной системы, причем текучая чистящая среда забирается из второй зоны, нагревается с помощью нагревательного устройства и возвращается в камеру, причем она через указанное соединение по текучей среде попадает во вторую зону. Промывка контура заканчивается после определенного цикла очистки. Затем следует окончательная промывка молочной системы текучей чистящей средой, которая забирается из первой зоны.
Согласно изобретению предусматривается, что текучая чистящая среда, залитая в первую и вторую зоны, представляет собой чистую воду.
Путем отведения текучей чистящей среды, например, в третью зону или в поддон для сбора капель, который уже имеется как элемент этого устройства для приготовления напитков, понижается уровень заполнения второй зоны. Если достигнут установленный низкий уровень заполнения, закрывается клапанное устройство второй зоны, и из первой зоны забирается текучая чистящая среда, например, холодная чистая вода для окончательной промывки.
Этот способ объединяет в себе несколько преимуществ. В частности, первая промывка чистой водой может быть осуществлена быстро, без использования мощности, идущей на нагрев. Предпочтительным при этом способе будет интегрирование в емкость для напитка нагревательного устройства, в частности, используемого для промывки контура, предпочтительно толстопленочного нагревательного элемента. Этот толстопленочный нагревательный элемент со своим благоприятным характером изменения температуры позволяет реализовать комбинированный холодно-горячий способ очистки. Предпочтительной оказалась также поэтапно возрастающая концентрация чистящего средства в текучей чистящей среде, так что может проводиться оптимальная очистка при одновременном предотвращении образования молочного камня и эффективном удалении молочного жира. Далее, с помощью этого способа и описанного ниже устройства может быть очищена снаружи также и стыковочная система контейнера для молока, в которой в противном случае сохранились бы остатки молока. Такая промывка контура является также ресурсосберегающей.
Оказалось предпочтительным, чтобы переключение между отдельными этапами промывки могло происходить без управления. Такое переключение осуществляется в зависимости от уровня заполнения, например, тогда, когда уровень загруженной в первую и во вторую зоны текучей чистящей среды снизился таким образом, что между первой и второй зонами не возникает соединения по текучей среде. Точно так же переключение на окончательную промывку происходит тогда, когда уровень заполнения вызывает во второй зоне запирание клапанного устройства, которое предпочтительно выполнено как поплавковый клапан.
Предусмотрено, что имеющийся контейнер для молока заменяется предлагаемым изобретением модулем очистки, причем последний вдвигается в соответствующим образом выполненный корпус, так что в своей конечной позиции модуль очистки соединен по текучей среде с имеющимися стыковочными узлами и другими присоединительными средствами. Наличие и точная позиция модуля очистки могут детектироваться механическим сенсором, датчиком радиочастотной идентификации (RFID), датчиком Холла, импульсным датчиком REED или подобными сенсорами, и сигналы могут передаваться в предусмотренную систему управления, чтобы запустить способ очистки. Такое автоматическое детектирование предотвращает сбой и тем самым является особенно удобным в эксплуатации.
Далее, может быть предусмотрен и контроль, чтобы удостовериться, что поддон для сбора капель, в который текучая чистящая среда поступает при окончательной очистке, удаляется и очищается перед тем, как система для приготовления напитка снова будет допущена к использованию.
В начале предлагаемого изобретением процесса очистки происходит подача текучей чистящей среды, в частности, чистой воды из по меньшей мере одной из первой и/или второй зон модуля очистки. При этом на первом этапе промывки сначала по меньшей мере часть текучей чистящей среды всасывается из первой зоны и/или второй зоны модуля очистки. Предпочтительно предусмотрено, что первая и вторая зоны по меньшей мере частично соединены по текучей среде. Если уровень заполнения из-за отбора чистой воды снижается до определенного значения, то это соединение по текучей среде между первой и второй зонами прерывается, и первый этап промывки заканчивается.
В порядке альтернативы в соединениях по текучей среде могут быть предусмотрены клапанные устройства, которые открываются и/или закрываются с помощью блока управления, чтобы регулировать забор текучей чистящей среды.
Эта фаза способа очистки служит для прополаскивания подлежащих очистке компонентов, причем предпочтительно благодаря холодной чистой воде предотвращается образование молочного камня, которое, в частности, можно наблюдать при промывке горячей водой. Во время этой первой фазы, называемой также предварительной промывкой, в частности, отбирается и выводится часть запаса чистой воды, причем альтернативно может выводиться в поддон для сбора капель или имеющуюся третью зону.
На следующем этапе забранная из второй зоны текучая чистящая среда приводится в циркуляцию, т.е. она всасывается из второй зоны и возвращается в камеру с чистящим средством, из которой она снова попадает во вторую зону. Когда возвращенная текучая чистящая среда попадает в камеру, она вбирает в себя хранящееся там чистящее средство. Например, в камере содержится концентрат чистящего средства, в частности, чистящая таблетка, которая постепенно отдает чистящий компонент в возвращаемую текучую чистящую среду. При этом изменяется концентрация чистящего компонента в циркулирующей текучей чистящей среде, которая в дальнейшем называется также очищающе-промывочным раствором. Из камеры этот очищающе-промывочный раствор с измененным содержанием чистящего компонента попадает во вторую зону и образует там запас текучей чистящей среды. За счет направления текучей чистящей среды в камеру и вызываемого этим динамичного движения потока чистящий компонент особенно благоприятным образом перемешивается с очищающим, соответственно, промывочным раствором, и, в частности, присутствующий в виде твердого вещества чистящий компонент может растворяться практически без остатка.
Циркулирующий очищающе-промывочный раствор предпочтительно в этой фазе способа очистки может нагреваться с помощью нагревательного элемента, предпочтительно нагревательным элементом, выполненным на основе толстопленочной технологии. В частности, приведенный в циркуляцию очищающе-промывочный раствор может нагреваться до определенной температуры, которая с целью достижения требуемого гигиенического эффекта составляет по меньшей мере от 70°C до 80°C. С помощью циркуляции очищающе-промывочного раствора этот нагрев может осуществляться особенно энергосберегающим образом. Далее, предпочтительным оказалось короткое время очистки, в течение которого подвергаемая очистке молочная система не может использоваться в своем обычном режиме.
На следующем этапе способа очистки циркуляционный режим заканчивается, причем раствор для очистки и промывки направляется в имеющуюся третью зону модуля очистки или, альтернативно, в имеющийся поддон для сбора капель устройства для приготовления напитков. Эта третья зона, соответственно, поддон для сбора капель сообразно с этим предоставляют сборную емкость для отводимого из системы и подлежащего удалению очищающего, соответственно, промывочного раствора. После определенного времени очистки, причем текучая чистящая среда нагревается и с чистящим средством приводится в циркуляцию, она направляется в третью зону, соответственно, в поддон для сбора капель, благодаря чему уровень текучей среды во второй зоне снижается. При заданном низком уровне текучей среды имеющееся клапанное устройство, предпочтительно выполненное как поплавковый клапан, запирает подачу текучей чистящей среды из второй зоны, причем из первой зоны автоматически всасывается чистая вода, которая отводится в третью зону или, альтернативно, в поддон для сбора капель. Имеющийся нагревательный элемент отключается, так что теперь более низкая температура чистой воды указывает на окончательную промывку.
Для контроля эффекта, достигнутого этим способом очистки, предусмотрено определение коэффициента проводимости очищающего, соответственно, промывочного раствора. Для этого предусмотрен датчик проводимости, предпочтительно во всасывающей области насоса внутри контура очищающего, соответственно, промывочного раствора, который измеряет фактическую электролитическую проводимость перемещаемой текучей среды и, тем самым, дает информацию о характере текучей среды, соответственно, о степени ее загрязнения. Далее, благодаря этому можно убедиться в том, какая текучая среда находится в проводящей системе. Датчик проводимости может передавать сигналы на блок управления, чтобы показывать, успешно ли осуществлен способ очистки. Если очистка произведена неполностью, в частности, требуемые гигиенические нормы не были соблюдены, то вся система может быть заблокирована. Это обеспечивает надежный контроль со стороны обслуживающего персонала.
Предлагаемый изобретением способ в качестве средства его осуществления использует модуль очистки для молочной системы с устройством выдачи напитка, который связан с устройством для приготовления напитков, в частности, с кофемашиной. Однако, под этим можно понимать и автономный модуль очистки, выполненный в виде функционально законченной системы («stand-alone»).
Предлагаемый изобретением модуль очистки для молочной системы с устройством выдачи, например, выпускной головкой, содержит очистительную емкость для приема текучей чистящей среды, причем эта очистительная емкость имеет по меньшей мере две зоны. Далее, модуль очистки имеет присоединительные средства, так что эти по меньшей мере две зоны могут быть соединены по текучей среде с молочной системой таким образом, что текучая чистящая среда может забираться, пропускаться через молочную систему и по меньшей мере частично возвращаться в модуль очистки. Компактный модуль очистки легок в обращении, так что и его очистка может производиться без проблем.
Молочная система, соответственно, устройство для приготовления напитков содержат по меньшей мере частично проводящие системы, по меньшей мере одно подающее устройство и устройство выдачи, контейнер с запасом и возможно элемент для обогащения воздухом, а также по меньшей мере один нагревательный элемент и блок управления.
С помощью предлагаемого изобретением модуля очистки может производиться очистка соединенной с устройством для приготовления напитков молочной системы, в частности, тех компонентов системы, которые находятся в непосредственном контакте с молоком, будь то подводящие приспособления, обрабатывающие приспособления или выпускные приспособления для всасывания, продвижения, приготовления и выдачи молока, извлекаемого по меньшей мере из одного контейнера для молока. В частности, предусмотрено также, что места соединений, т.е., например, стыковочные узлы и устройства выдачи напитков могут очищаться как изнутри, так и снаружи. Особенно предпочтительно при этом, что выпускная головка устройства для приготовления напитков больше не должна демонтироваться для ее очистки, так как согласно изобретению она может быть очищена как изнутри, так и снаружи.
Модуль очистки может быть простым образом соединен с молочной системой устройства для приготовления напитков, в частности, расположенный в корпусе контейнер для молока может заменяться модулем очистки. Имеющиеся присоединительные и всасывающие средства для всасывания молока из контейнера для молока и для продвижения молока в проводящей системе могут соединяться с модулем очистки таким образом, что предоставленная текучая чистящая среда всасывается из модуля очистки всасывающими средствами и продвигается через те компоненты молочной системы, которые контактируют с молоком, и по меньшей мере частично возвращается обратно.
При замене контейнера для молока на модуль очистки последний может, например, вставляться в корпус и соединяться по текучей среде с присоединительными средствами молочной системы. Например, предусмотренные в рамках молочной системы стыковочные узлы и возможно имеющиеся другие средства могут использоваться, например, для возврата, благодаря чему облегчается подключение без погрешностей.
Модуль очистки имеет несколько зон, предпочтительно первую и вторую зоны, которые по меньшей мере частично соединены друг с другом по текучей среде. В одном варианте выполнения модуль очистки может содержать три зоны, причем предпочтительно по меньшей мере одна из трех зон выполнена в виде отдельной и отделяемой емкости. Далее, модуль очистки может содержать отделяемый элемент, на котором предусмотрены стыковочные узлы и другие присоединительные средства. Такая многокомпонентность облегчает очистку отдельных частей модуля очистки, равно как, например, и замену отдельных элементов.
В модуле очистки хранится запас текучей чистящей среды, по меньшей мере в первой и во второй зонах, причем во второй зоне предусмотрена еще одна камера, которая может заполняться чистящим средством и которая связана со второй зоной по текучей среде. В камеру второй зоны в одной фазе способа очистки может возвращаться текучая чистящая среда, причем она перетекает во вторую зону и таким образом приводится в циркуляцию. Текучая чистящая среда после окончания фазы циркуляции собирается, например, в имеющейся третьей зоне, которая предоставляет сборную емкость для сточной воды или, альтернативно, в поддоне для сбора капель. Предпочтительно такого рода сборная емкость выполнена отделяемой от модуля очистки, так что собранная в ней текучая чистящая среда может быть удалена.
В начале процесса очистки в первую зону и во вторую зону модуля очистки в качестве текучей чистящей среды может заливаться чистая вода, а в камеру может загружаться чистящее средство. В зависимости от уровня заполнения первая и вторая зоны по меньшей мере частично соединены друг с другом по текучей среде, соответственно, они настолько отделены друг от друга, что в первой зоне содержится свежая чистая вода.
Модуль очистки предпочтительно выполнен таким образом, что текучая чистящая среда в устройстве выдачи молочной системы через соединяемую с ним чистящую головку и возвратную линию может возвращаться по меньшей мере в указанную камеру, в третью зону модуля очистки или в поддон для сбора капель. Чистящая головка предпочтительно выполнена таким образом, что промывка устройства выдачи напитка возможна изнутри и снаружи с помощью текучей чистящей среды. При этом чистящая головка устанавливается в устройстве выдачи напитка и соединяется с ним, например, с помощью магнита на выпускной стороне устройства выдачи напитка. Эта установленная чистящая головка выполнена таким образом, что внутренняя и наружная стороны устройства выдачи промываются предпочтительно турбулентным потоком текучей чистящей среды. За счет такого выполнения чистящей головки возможна интенсивная очистка, причем текучая чистящая среда полностью вытекает из устройства выдачи, например, через выпускное отверстие, предусмотренное в самой нижней точке этого устройства выдачи.
В соответствии с этим модуль очистки содержит по меньшей мере две зоны, например, выполненные в виде соединяемых друг с другом емкостей, которые независимо друг от друга могут заполняться различными средами. Под этими средами подразумеваются текучие среды, например, чистая вода или текучая чистящая среда, и/или твердые вещества, например, чистящая таблетка (cleaning tab). Первая и вторая зоны в зависимости от уровня заполнения по меньшей мере частично соединены по текучей среде, например, первая и вторая зоны частично отделены друг от друга перегородкой. При этом указанные первая и вторая зоны модуля очистки по текучей среде соединены с всасывающей стороной всасывающих средств, например, с подающим устройством молочной системы. В частности, эти всасывающие средства содержат по меньшей мере два соединения по текучей среде для первой и второй зон. Камера и возможно третья зона соединены по текучей среде по меньшей мере опосредованно с выпускной стороной этих всасывающих средств.
Модуль очистки содержит клапанные устройства в соединениях по текучей среде указанных первой и второй зон. Предпочтительно это поплавковые клапаны, которые закрываются в зависимости от уровня заполнения.
Первая и вторая зоны могут вручную заполняться текучей чистящей средой, предпочтительно холодной чистой водой. Заполнение вручную предпочтительнее, чем осуществляемое автоматически внутри молочной системы, соответственно, связанного с ней устройства для приготовления напитков, поскольку по меньшей мере нет необходимости в узле подключения для чистой воды и в дополнительных компонентах. Таким образом, возникает известная независимость относительно периферии. Далее, заполнение вручную может производиться за более короткое время, чем заполнение посредством интегрированного насоса.
В камере, образованной во второй зоне модуля очистки, хранится чистящее средство, например, в форме концентрата, соответственно, в форме чистящей таблетки. Заполнение камеры чистящим средством тоже может выполняться вручную, что вызывает меньше ошибок и, кроме того, может контролироваться. Эта камера соединена по текучей среде с второй зоной модуля очистки. Предпочтительно текучая чистящая среда из устройства выдачи напитка молочной системы через подключенную там чистящую головку и включенную возвратную линию возвращается в камеру второй зоны, причем она там возможно обогащается чистящим средством. В частности, возвращенная в камеру текучая чистящая среда через линию или через перелив попадает во вторую зону, чтобы приводиться в циркуляцию во время одной фазы способа очистки. Такая циркуляция оказалась особенно предпочтительной в плане экономии воды.
Далее, в одном варианте выполнения возвратная линия, имеющая клапан, может соединяться с третьей зоной или, альтернативно, с поддоном для сбора капель, так что может собираться возвращенная, использованная текучая чистящая среда, которая больше не будет подаваться в цикл очистки и может быть простым образом слита.
Предлагаемый изобретением модуль очистки используется для очистки молочной системы, которая интегрирована в устройство для приготовления напитков или придана ему. Устройство для приготовления напитков представляет собой, в частности, кофемашину, содержащую по меньшей мере одно подающее устройство с всасывающей линией на всасывающей стороне и с выпускной линией на выпускной стороне этого подающего устройства. В соответствии с этим жидкость может всасываться через всасывающую линию и посредством указанного подающего устройства и выпускной линии перемещаться к устройству выдачи, выполненному, в частности, в виде выпускной головки.
Кроме того, это устройство для очистки может содержать также клапаны, насосы, нагревательные элементы и/или датчик проводимости.
Другие предпочтительные признаки и предпочтительные варианты выполнения рассматриваются далее на примерах осуществления с привлечением чертежей. На них показано следующее:
Фиг.1 - схематичное изображение предлагаемого изобретением модуля очистки;
Фиг.2 - схематичное изображение предлагаемого изобретением модуля очистки с соединениями по текучей среде.
На Фиг.1 схематично показан пример осуществления предлагаемого изобретением модуля 10 очистки. Модуль 10 очистки в этом примере осуществления разделен на зоны, которые по меньшей мере частично образуются соединяемыми друг с другом емкостями. Предусмотрены первая зона 12 и вторая зона 14, которые перед началом процесса очистки вручную заполняются текучей чистящей средой, предпочтительно чистой водой. Чистая вода представляет собой промывочный раствор для первой фазы очистки и для окончательной промывки. Запасаемая во второй зоне 14 чистая вода используется, в частности, для циркуляции.
Первая и вторая зоны 12, 14 могут соединяться по текучей среде с одной всасывающей стороной по меньшей мере одного подающего устройства молочной системы, соответственно, устройства для приготовления напитков (не показано). В частности, предусмотрены присоединительные средства 16, 16', которые могут соединяться со стыковочными узлами 18, 18' молочной системы, соответственно, устройства для приготовления напитков. Присоединительные средства 16, 16' могут быть выполнены таким образом, что промывка стыковочных узлов 18, 18' контейнера для молока может выполняться также и снаружи. К присоединительным средствам 16, 16' проходят подключающие шланги 32, 32' для отдельных зон.
Далее, в представленном варианте выполнения в модуле 10 очистки предусмотрена третья зона 20, которая посредством подключающего элемента 22 может соединяться с возвратной линией (не показано). Во второй зоне 14 образована камера 24, которая может по текучей среде соединяться со второй зоной 14. В частности, предусмотрен перелив 26, так что текучая чистящая среда из камеры 24 попадает во вторую зону 14. Камера 24 соединена по текучей среде со вторым подключающим элементом 28, с помощью которого эта камера 24 по меньшей мере опосредованно может соединяться с выпускной стороной указанного по меньшей мере одного подающего устройства.
На Фиг.2 показаны соединения по текучей среде для отдельных зон модуля 10 очистки. Начинаясь от стыковочных узлов 18, 18', проходят подключающие шланги 32, 32', обеспечивающие соединение по текучей среде для первой зоны 12 и второй зоны 14, т.е. соединяют их с указанным по меньшей мере одним подающим устройством (не показано). Далее, показано также, что из первой зоны 12 запасенная текучая чистящая среда через всасывающий штуцер 34 и клапанное устройство 36 подключающими шлангами 32, 32' подведена к соединительному элементу 38. В этот соединительный элемент 38 выходит также соединение 40 по текучей среде, начинающееся от второй зоны 14 и содержащее второе клапанное устройство 42. Второе клапанное устройство 42 выполнено, в частности, как поплавковый клапан, причем указанное соединение 40 по текучей среде разрывается, если уровень заполнения во второй зоне 14 опустился ниже определённого значения.
Далее, на Фиг.2 можно видеть, что в камеру 24, образованную во второй зоне 14, выходит возвратная линия 44, по которой текучая чистящая среда возвращается и через перелив 26 попадает во вторую зону 14, чтобы оттуда приводиться в циркуляцию. В камере 24 предпочтительно содержится концентрат чистящего средства, который посредством промывки камеры 24 постепенно переходит в текучую чистящую среду.
На Фиг.2 можно также видеть третью зону 20, которая тоже может соединяться по текучей среде со второй возвратной линией 46. Текучая чистящая среда, переведенная через вторую возвратную линию 46 в третью зону 20, собирается в этой третьей зоне 20. Эта собранная текучая чистящая среда при извлечении модуля 10 очистки может удаляться вручную. Предпочтительно третья зона 20 выполнена как отделяемая сборная емкость.