DE1904014B2

DE1904014B2 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Ver einigen von Getrankekomponenten in ein stellbarem Mengenverhältnis

Info

Publication number: DE1904014B2
Application number: DE1904014A
Authority: DE
Inventors: Hartmut 4951 Haddenhausen Meinert
Original assignee: Noll Maschinenfabrik 4950 Minden GmbH
Current assignee: Seitz Enzinger Noll Maschinenbau AG
Priority date: 1969-01-28
Filing date: 1969-01-28
Publication date: 1973-11-08
Also published as: DE1904014C3; BE741828A; FR2029514A1; DK127345B; DE1904014A1; US3643688A; GB1300614A

Description

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förmige Kohlensäure eingeleitet wird. Dabei müssen aber wegen dei ungünstigen Ausbildung der Düse jeweils anschließend noch zusätzliche: Elemente zur vollständigen Lösung des Gases angeordnet werden. Die Dosierung der verschiedenen Flüssigkeitskomponenten erfolgt dabei über eine angetriebene mechanische Dosierpumpe (USA.-Patentschrifi 3 282 571; 3 313 093).

Es sind auch bereits Strahlapparate mit axial verschiebbaren Treibdüsen oder Mischrohren bekannt; sie sind jedoch vorgesehen für die Zumischung von Schaumstabilisierungsmitteln zu Wasser bzw. Dampf zu Wasser oder zum Zusammenführen von Luft und Dampf.

Sie sind also weder für die Dosierung noch für die Mischung verschiedener Getränkekomponenten vorgesehen und dafür auch wegen ungenauer Arbeitsweise und anderer Funktion nicht geeignet (USA.-Patentschrift 2 794 447; britische Patentschrift 772 604; britische Patentschrift 4204).

Es sind weiter bereits Vorrichtungen bekannt geworden, durch die mittelbar beim Ausschänken des Getränkes in Becher mit Hilfe eines Saugrohres eine Sirupsorte wahlweise zugemischt werden kann. Die dabei erzielbare Genauigkeit ist, soweit nicht ohnehin für die jeweiligen Komponenten eigene Meßgeräte zwischengeschaltet werden, ungenau und für die industrielle Herstellung von Getränken ungeeignet, weil sich die Druckschwankungen jeder Art sofort als unzulässige Konzentrationsverschiebungen auswirkten, selbst wenn in der Ansaugleitung ein Rückschlagbzw. Drosselventil angeordnet ist. Soweit die Vorrichtungen Meßkammern aufweisen, kann ohnehin keine kontinuierliche Herstellung erfolgen. Ohne entsprechende Abmessung des zugegebenen Wassers ist aber auch bei einer Vorrichtung mit Meßkammern für den Sirup ohne untergestelltes Trinkgefäß keine ausreichende Genauigkeit zu erzielen (USA.-Patentschrift 2 493 660; 3 209 797; 3 357 598). Außerdem ist es bekannt, in einer ein- oder zweistufigen Mischkammer, denen zuzumischende Komponenten zugeleitet werden, durch Veränderung der Größe der Mischkammern od. dgl. stehende Schallwellen zu erzeugen, die eine besonders homogene Mischung der eingeführten Medien erlauben. Eine Dosierung der eingeführten Komponenten erfolgt nicht (britische Patentschrift 1111 723).

Es ist auch bereits durch das deutsche Patent 1 757 232 vorgeschlagen worden, zum Mischen zweier Getränkekomponenten in regelbarem Mengenverhältnis einen Strahlapparat vorzusehen, dessen freier Ringquerschnitt zwischen Fangdüse und Treibdüse durch Axialverschiebung der Treibdüse stufenlos veränderbar ist. Es ist außerdem bereits vorgeschlagen worden, das gewünschte Mengenverhältnis der beiden Komponenten oder die Konzentration des Endproduktes oder ihr spezifisches Gewicht als Soilwoii an einem Regler einzustellen, die erreichten Eigebnisse fortlaufend zu messen und das Mengenverhältnis durch Axialverschiebcn der Treibdüse mit Hilfe ein·, s Stellmotors vom Regler aus auf den Sollwert auszurichten.

In einer solchen Regeleinrichtung kann zum Heispiel kontinuierlich der Brixwert des Getränkes fortlaufend gemessen und dementsprechend Jk- Mcr.ge des zuzugebenden (ieiriinkesirups so verändert werden, daß eine weitgehende Konstanz der Brixwerte des Getränkes erreicht wird, ohne daß bekannte Dosierpumpen und andere, komplizierte Meß- und Dosiergeräte vorhanden sind. Wie bei diesen üblichen Dosierpumpen setzt eine solche Einrichtung voraus, daß zwei Komponenten, nämlich einmal Wasser und zum anderen ein fertiger Getränkesirup, miteinander im vorgegebenen Mengenverhältnis gemischt werden sollen.

Es hat sich jedoch ergeben, daß die kontinuierliche Messung des Brixwertes bei der Getränkeherstellung von der meßtechnischen Seite her nur mit großen Schwierigkeiten beherrschbar ist und die Regelung des Getränkes auf konstanten Brixwert wegen verschiedener meßtechnischer Schwierigkeiten nicht ausreichend genau ist.

*5 Zwar kann bei einer solchen Arbeitsweise die sperrige und teure Dosierpumpe entfallen, jedoch ist das sonstige Verfahren zur Herstellung des Getränkes das gleiche wie bei der Verwendung einer Dosierpumpe. Die Dosierpumpe wird lediglich durch den Strahlapparat und die Verstelleinrichtung ersetzt. Nach wie vor muß der Sirup erst in der Saftküche zubereitet, das Wasser entgast und gegebenenfalls imprägniert, die beiden Komponenten Wasser und Sirup sodann kontinuierlich gemessen bzw. dosiert und zuvor oder danach vermischt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die L'ngenauigkeiten bei der Zusammenführung der Komponenten mit Hilfe eines einstellbaren Strahlapparates von vornherein zu vermeiden und darüber hinaus auch einen wesentlichen Teil der Sirupbereitung, der Saftküche und der dort benötigten Einrichtungen einzusparen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß jede der in die Unterdruckkammer einmündenden Flüssigkeitszuleitungen ein eigenes, von außen stufenlos einstellbares Drosselventil sowie ein fernsteuerbares Ein- und Ausschaltventil aufweist und ein weiteres fernsteuerbares Ein- und Ausschaltventil am Mündungsende der Treibflüssigkeitsleitung angeordnet ist. Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, das Mengenverhältnis zwischen der Treibflüssigkeit und den zuzumischenden Komponenten insgesamt einzustellen und konstant zu halten und darüber hinaus auch mehrere Komponenten, zum Beispiel mehrere Sirupbestandteile, gleichzeitig zuzu-

mischen und darüber hinaus das Mengenverhältnis der verschiedenen zuzumischenden Komponenten untereinander ebenfalls einzustellen und konstant zu halten. Darüber hinaus wird die Anlauf- und Abschaltungenauigkeit, die sich als sehr störend herausgestellt hatte, durch die Anordnung der Schaltventile völlig beseitigt, so daß ein mengenrichtiges Zudosieren beliebig vieler Komponenten in ausreichender Genauigkeit mit einfachsten Mitteln möglich ist.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird weiter die Zubereitung eines Getränkesirups in der Saft küche in vielen Fällen entbehrlich, denn die einzelnen Komponenten können nun unter sich im richtigen Mischungsverhältnis und insgesamt im richtigen Mischungsverhältnis zum zugeführten Wasser (Treib-

to mittel) eingestellt werden. Der Strahlapparat erzeugt einen, dem eingestellten Mischungsverhältnis entsprechenden Unterdruck,derscinerscitsdie einzelnen Getrankekomponenten ohne vorherige Zusammenmischung einzeln und im richtig voreingestellten Ver-

S5 haltnis ansaugt und sie dem Treibmittel (Wasser) zumischt. Das Mischungsverhältnis Wasser zur Summe aller Zumischkomponenten insgesamt wird durch die Axialverschiebung der I rcibdüsc stufenlos eingestellt.

Die Anteile der Zumischkomponenten untereinander werden durch die separaten, stufenlos einstellbaren Drosselventile unmittelbar vor der Einmündung der Flüssigkeitszuleitungen in die Unterdruckkammer des Strahlapparates eingestellt.

Um jederzeit reproduzierbare Einstellungsverhältnisse herstellen zu können und damit jedem Getränk ein bestimmtes Einstcllungsmuster zuordnen zu können, wird gemäß der Erfindung weiter vorgeschlagen, daß die Drosselkörper der der Unterdruckkammer zugeordneten Drosselventile jeweils mit Hilfe einer Mikrometerschraube verstell- und einstellbar vorgesehen sind. Durch Anordnung von Mikrometerschrauben zur Einstellung sowohl des Gesamtmischungsverhältnisses als auch der Komponenten '5 können jeweils die Ventilstellungen mit höchster Präzision eingestellt werden und einmal ermittelte und festgelegte Mischungen und Einstellungen jederzeit genauestens reproduziert werden. Der Strahlapparat samt den zugehörigen Rohrleitungen und den Pumpen ^ao ist auf eine feste, obere Durchsatzmenge ausgelegt, wodurch sich der Treibflüssigkeitsdurchsatz ergibt und konstant beibehalten wird. Während des Betriebes treten keine größeren Ungenauigkeiten und Störeinflüsse auf als sie aus der in üblicher Weise vorgesehenen Niveauregelung für die einzelnen Getränkekomponenten resultieren.

Gemäß der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß die den Flüssigkeitszuleitungen zugeordneten Schaltventile gleiche Schaltzeitwerte aufweisen und gleichzeitig und gleichsinnig durch einen fernsteuerbaren Impulsgeber synchron zu dem Ein- und Ausschalten der gesamten Vorrichtung in die Öffnungsbzw. Schließstellung schaltbar sind. Durch den exakten und gleichzeitigen Verschluß aller Zuleitungen können aus diesen Leitungen beim Stillsetzen und Einschalten der Anlage keine unkontrollierten Flüssigkeitsmengen den Strahlapparat durchsetzen und die Konzentration des Getränkes bzw. dessen Brixwert in unerwünschter Weise beeinflussen.

Gemäß der Erfindung wird deshalb vorgeschlagen, daß die Schaltventile pneumatisch fernsteuerbar sind.

Gleichzeitig mit dem Vorhandensein des Treibflüssigkeitsdurchsatzes werden die Komponenten angesaugt, ohne daß Differenzen im Mischungsverhältnis auftreten. Dazu ist es erforderlich, daß die Ausschaltventile unabhängig von dem Querschnitt der jeweiligen Flüssigkeitszuleitung ganz genau die gleichen Schaltzeitwerte und Schaltzeitpunkte aufweisen, damit schlagartig alle Leitungen gleichzeitig geöffnet bzw. wieder geschlossen werden, sobald die Anlage außer Betrieb gesetzt wird. Die üblichen Ausschaltventile für verschiedene Querschnitte weisen jedoch meist auch unterschiedliche Schaltzeitwerte auf; eine entsprechende Spezialanfertigung für den Ein- und Ausschaltantrieb unabhängig von den Anschlußquerschnitten der Ventile ist deshalb erforderlich. Zweckmäßigerweise werden die Ventile mit Pneumatikkolben betätigt, die durch ein gemeinsames, zum Beispiel elektrisch vom Maschinenantrieb ferngesteuertes Ventil von einer Druckluftquelle versorgt werden

Außerdem wird in diesem Zusammenhang weiter vorgeschlagen, daß das Volumen des Flüssigkeitsweges vom Treibmittelausschaltventil bis zur Treibdüse einerseits und das Gesamtvolumen der der Un- terdruckkammer zugeordneten Flüssigkeitswege von den Schaltventilen bis zur Fangdüse andererseits etwa im Verhältnis 4 bis 7 : 1 steht. Dadurch wird gemäß der Erfindung gewährleistet, daß auch der evtl. Nachlauf aus den Flüssigkeitskanälen hinter den Ausschaltventilen etwa im richtigen Mengenverhältnis zum gewünschten Mischungsverhältnis des Getränkes steht und beim Ein- und Ausschalten der Anlage nicht wegen Unterschieden in der Zusammensetzung des Nachlaufes Schwankungen in der Zusammensetzung des Getränkes entstehen.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt und ihre Verwendung und Anordnung an Hand eines Beispiels zur Herstellung eines Getränkes dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Strahlapparat im Schnitt,

Fig. 2 die Anordnung des Strahlapparates zum Vereinigen dreier Flüssigkeiten,

Fi g. 3 ist ein Schnitt A-B gemäß Fi g. 2 durch das Gehäuse eines Strahlapparates, der zum kontinuierlichen und abgemessenen Vereinigen von Flüssigkeiten bestimmt ist. Im Gehäuse 1 des Strahlapparates ist eine Treibdüse 2 mit Kolbenschieber la angeordnet, wobei Dichtungen 3, 4 den Kolbenschieber 2α gegen das Gehäuse 1 abdichten. Im Kolbenschieber 2a sind Mantelöffnungen 2b vorgesehen, die einer Ringkammer la zugeordnet sind. Die Ringkammer la und das Innere des Kolbenschiebers 2a dienen als Überdruckkammer für die durch die Rohrleitung 5 in Richtung des Pfeiles 5a zugeführte Treibflüssigkeit, die über die Ringkammer la und die Mantelöffnungen 2b ins Innere des Kolbenschiebers 2a eintritt und von dort in Richtung des Pfeiles 2c aus der Treibdüse 2 austritt und über die Fangdüse 6 in das Mischrohr M eintritt. Im anschließenden Diffusor 7 wird die Geschwindigkeit der Flüssigkeit verzögert und der statische Druck wieder erhöht. Die Fangdüse 6 samt Mischrohr M ist mit einer Gummidichtung 8 gegenüber dem Gehäuse 1 abgedichtet. Durch die Leitungen 9 und 9c können in Richtung der Pfeile 9a und 9d die zuzumischenden Flüssigkeiten in die als Ringkammer 11 ausgebildete Unterdruckkammer gelangen und strömen dann durch den von der Fangdüse 6 und der Treibdüse 2 gebildeten Ringraum 12 schließlich anteilmäßig in das Innere des Mischrohres M. Der Abstand des äußeren Endes der Treibdüse 2 von der Innenwand der Fangdüse 6 bestimmt den ringförmigen Durchströrnquerschnitt für die 7ii7umischenden Flüssigkeiten 10 und 10a. Je nach Stellung des Kolbenschiebers 2a zur Fangdüse 6 kann dieser Ringquerschnitt vom Wert Null bis zum maximalen Wert gemäß der Erfindung kontinuierlich verändert werden, so daß eine kontinuierliche Veränderung des Eintrittsquerschnittes für die zuzumischende Flüssigkeit bewirkt wird. Der durch die Strahlwirkung zustande kommende Unterdruck wirkt daher in voller Höhe auf den Durchströmquerschnitt. Entsprechend diesem Unterdruck und dem Durchströmquerschnitt wird insgesamt aus der Unterdruckkammer Flüssigkeit nachgefördert. Die durch diese beiden Düsen austretenden Flüssigkeitsmengen bestimmen das Gesamtmischungsverhältnis. Die in den Leitungen 9 und 9c vorhandenen freien Durchströmquerschnitte bestimmen ihrerseits das Verhältnis der Menge der Flüssigkeit 10 zur Menge der Flüssigkeit 10a (Zumischungskomponentenverhältnis). Einzig und allein die Querschnittsverhältnisse der Zuleitungen bestimmen die aus den Leitungen 9 und 9c zuströmenden Flussigkeitsmengen. Insgesamt dart aber in der Ringksmmpr kein größerer Unterdruck entstehen als durch das Nachfördern der dem Gesamtmischungsverhältnis

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entsprechenden Flüssigkeitsmenge bei einer Ansaughöhe von etwa 50 mm Niveauunterschied erforderlich ist.

Der Kolbenschieber la ist am hinteren Ende mit einer Spindel 13 verbunden, die einen Spindelkopf 32 mit Schlüsseldrehfläche~33 und/oder Einstellhülse 34 mit Winkelstellungszeiger 34a und einer Winkelskala (nicht sichtbar) 34b sowie einer Längsskala (Umdrehungsskala) 35 aufweist. Je nach Stellung der Spindel 13 zeigt die Oberkante 34c der Hülse 34 an der Umdrehungsskala 35 die Anzahl der vollen Umdrehungen der Spindel 13 bzw. der mit ihr durch die Mitnehmer 32a gekuppelten Hülse 34 an. Der Zeiger 34a zeigt auf der Skala 34i> zusätzlich den Winkelbereich der letzten, nicht vollen Umdrehung, wie bei Mikrometerschrauben üblich. Der Teilkreis der Skala 34b ist zur Erhöhung der Einstellgenauigkeit im Durchmesser vergrößert.

In Fi g. 2 ist das Gehäuse des Strahlapparates wiederum mit 1, die Treibdüse mit 2, die Fangdüse mit 6 und der Diffusor mit 7 bezeichnet. Die Treibflüssigkeit tritt durch die Rohrleitung 5 und durch das Schaltventil 36 in die Ringkammer la des Strahlapparates ein und von dort durch die Treibdüse 2, einen Teil der Fangdüse 6, das Mischrohr und den Diffusor 7 in die Flüssigkeitsleitung 5 b und von dort durch das Mischgerät 17 zu einem nicht gezeichneten Vorratsbehälter, der seinerseits zusätzlich auch als Imprägnierbehälter vorgesehen sein kann. Die Stellung der Treibdüse 2 kann mittels der Spindel 13 verändert werden, so daß der freie Querschnitt zwischen Fangdüse 6 und Treibdüse 2 kontinuierlich verstellt werden kann. Einstellbar ist diese Axialverschiebung der Treibdüse 2 mit Hilfe der an der Spindel 13 angeordneten äußeren Schlüsselfläche 33 oder mit Hilfe der Hülse 34. Die Einstellung, Anzeige bzw. Ablesung kann - entsprechend Fig. 1 - wie bei Mikrometerschrauben vorgenommen werden. Die Einstellung ist jederzeit genau reproduzierbar. In das Gehäuse I des Strahlapparates münden in Höhe der Unterdruckkammer 11 die Zuleitungen 9 und 9c für die zuzumischenden Flüssigkeiten, nachdem sie nacheinander jeweils ein Durchflußmeßgerät 37, 37α, ein Schaltventil 36α, 36b und ein Drosselventil 38, 38a durchströmt haben. Die Drosselventile 38, 38a sowie die fernsteuerbaren Schaltventile 36a, 36b sind dabei so nahe wie möglich am Strahlapparat 1 angeordnet. Der Strahlapparat 1 weist eine Zuleitung 9 oder deren mehrere,z. B. 9,9b, 9c, 9e (Fig. 3) auf, wobei jeweils vor der Einmündung dieser Rohrleitungen in den Strahlapparat 1 entsprechende Durchflußmeßgeräte 37, 37α, 37b..., Ausschaltventile 36a, 36b, 36c... sowie Drosselventile 38,38a, 38b... vorgesehen sein müssen. Die Leitungen 9, 9b, 9c... sind andererseits mit Vorlaufgef äßen zur Bevorratung von Sirup, Zukkerlösungen, Essenzen, Aromen und Grundstoffen verbunden, die in bekannter Weise meist in Abhängigkeit von einer Niveausteuerung beschickt werden und vorzugsweise unter Atmosphärendruck stehen. Der Spiegel 14a der Flüssigkeit in jedem Vorlauf gefäß 14 wird jeweils mindestens etwa 5 cm unterhalb der Mündung des Drosselventils 38, 38a, 38b... in den Strahlapparat gehalten, so daß die durch die Leitung 5 ankommende Treibflüssigkeit beim Ausströmen aus der Treibmitteldüse 2 durch den sich dabei in der Unterdruckkammer 11 bildenden Unterdruck die zuzumischende Flüssigkeit selbst ansaugen muß.

Eines der Drosselventile 38, 38a, in Fig. 4 in größerem Maßstab dargestellt, weist eine Spindel 39 sowie eine Schraubkappe 39ö entsprechend den bekannten Mikrometerschrauben auf, derart, daß die Stellung des Ventilkegels 39b sehr feinfühlig einstellbar und die Stellung exakt reproduzierbar ist.

Die Schaltventile 36, 36a, 36b weisen allesamt die gleichen Betätigungsorgane auf, so daß nicht durch unterschiedliche Ansprechzeiten ein unterschiedliches Mischungsverhältnis beim Anlaufen und Abschalten der Anlage zustande kommt. Die Nennweiten und Durchgänge der Schaltventile 36,36a, 36b... entsprechen jedoch den Nennweiten der zugehörigen Flüssigkeitsleitungen 9, 9a, 9b... und sind daher un-

'5 terschiedlich. Entsprechendes gilt für die Drosselventile 38,38a, 38b... Alle Schaltventile 36, 36a, 36b... werden z.B. über Steuerleitungen 46 mit gleichen Zeitkonstanten (also auch z.B. mit gleichen Längen oder mit abgestuften Drosselorganen) von einem fernschaltbaren Magnetventil 40 mit Druckluft versorgt. Dieses Magnetventil 40 ist mit dem Antrieb der Druckerhöhungspumpe 41 für die in der Leitung 5 geführte Treibflüssigkeit schaltungsmäßig gleichsinnig gekoppelt. Beim Ausschalten des Antriebes werden schlagartig und gleichzeitig sämtliche Schaltventile 36, 36a, 36b geschlossen und beim Einschalten des Antriebes der Pumpe 41 schlagartig sämtliche gleichzeitig wieder geöffnet. Die Druckluftversorgung ist mit 42 und die Impulsleitung für das Magnetventil 40 mit 43 bezeichnet. Die Pumpe 41 fördert aus dem Vorratskessel 47 für die Treibflüssigkeit, in den das Wasser durch die Rohrleitung 48 eingeführt wird. In dem Kessel 47 wird die Treibflüssigkeit zweckmäßigerweise entlüftet. Der Kessel 47 ist deshalb über die Leitung 44 mit einer Vakuumpumpe 45 verbunden. In der Zuleitung 5 der Treibflüssigkeit zwischen der Pumpe 41 und dem Schaltventil 36 befindet sich ein Durchflußmengenmeßgerät 37/, das ebenfalls wie die anderen Mengenmeßgeräte 37, 37α, 37b... als geeichtes und auf die Sollförderleistung für die Treibflüssigkeit abgestimmtes Meßgerät ausgebildet ist. Das Vorlaufgefäß für die Leitung 9 ist in F i g. 2 ebensowenig gezeichnet wie die zusätzlich möglichen Zuleitungen 9b, 9p, soweit es sich z.B. um einen Fünf-Komponenten-Mischer nach Fig. 3 handelt. Der in Fig. 2 dargestellte Drei-Komponenten-Meß-Misch-Strahlapparat kann durch entsprechende Anschlüsse nach F i g. 3 in ein Fünf-Komponenten-Meß-Misch-Strahlgerät umgewandelt werden.

Soweit fertiger Getränkesirup im vorbestimmter Mengenverhältnis dem Wasser zugemischt werdet soll, genügt ein Zwei-Komponenten-Mischgerät, da außer der Pumpe 41, Meßgerät 37 / 37/ und den Schaltventil 36 nur eine einzige Sirupleitung 9c von Sirupvorlaufgefäß 14 zum Strahlgsrät 1 über da Meßgerät 37α, das Schaltventil 36b sowie das Dros selventil 38a aufweist. Mit einem solchen Gerät kam in einwandfreier Weise das eingestellte Mischungs Verhältnis zwischen Wasser und Sirup ohne jede Re

gelung eingehalten werden und auch die Ein- un Ausschaltungen der Anlage führen nicht zu einer Stc rung des Mischungsverhältnisses. Außerdem ist daft gesorgt, daß sich die Summe aller Leitungsvolume zwischen den jeweiligen Ventilsitzen der Schaltventil 36a, 36b... und der Fangdüse 6 mengenmäßig zui Volumen der Flüssigkeitsleitung vom Ventilsitz d« Schaltventils 36 bis zum Austrittsquerschnitt d( Treibdüse 2 etwa verhalten wie 1:5, was ungefäl

dem durchschnittlichen Mischungsverhältnis zwischen Wasser und fertigem Getränkesirup entspricht. Dabei ist dafür gesorgt, daß die genannten Leitungsvolumina für die Einzelkomponenten, wobei es sich also um die in die Unterdruckkammer 11 mündenden Leitungen handelt, sich untereinander verhalten wie die Komponenten, aus denen der Getränkesirup insgesamt im Durchschnitt besteht.

Sollte also ein Nachlauf bei geschlossenen Ausschaltventilen 36,36a, 36b eintreten, dann wird auch dieser Nachlauf ungefähr im richtigen Mischungsverhältnis stehen und das Gesamtmischungsverhältnis keinesfalls verschlechtern. Werden mit einer Vorrichtung stets und nur gleiche Getränke hergestellt, können die Querschnitte bzw. Volumina ganz genau auf die Mengenanteile abgestellt werden.

Mit der Vorrichtung nach der Erfindung kann also der fertige Getränkesirup ohne Zuhilfenahme von Dosierpumpen und ähnlichen komplizierten und sehr aufwendigen Vorrichtungen im richtigen, voreingestellten Mengenverhältnis zugegeben werden. An Hand der Meßgeräte 37a und 37/ (Zwei-Komponenten-Gerät) lassen sich die Verhältnisse auch jeweils visuell beobachten und gegebenenfalls durch axiale Verschiebung der Strahldüse 2 verändern. Das Drosselventil 38a ist bei einer solchen Zwei-Komponenten-Mischungzweckmäßigerweise ganz geöffnet, weil das Mischungsverhältnis allein vom freien Querschnitt zwischen der Treibdüse 2 und der Fangdüse 6 bestimmt wird.

Mit der Vorrichtung nach der Erfindung ist es aber auch möglich, die Bestandteile eines Sirups als Einzelkomponenten unmittelbar dem Wasser zuzugeben und zuzumischen. Es müssen dann mehrere Zuleitungen und die entsprechenden Einrichtungen 37, 36a, 38 für die Komponenten vorhanden sein. Den Anschluß dieser Zuleitungen für ein Drei-Komponenten-Mischgerät zeigt Fig. 2 und für ein Fünf-Komponenten-Mischgerät Fig. 3. Werden also mehrere Sirupkomporenten durch Leitungen 9, 9b, 9c, 9e zugeführt, dann müssen die Drosselventile 38 mit Hilfe der Mikrometerschraube 39, 39a (Fig. 4) so eingestellt werden, daß die jeweiligen freien Drosselquerschnitte dem gewünschten Mengenverhältnis der zuzuführenden Sirupkomponenten untereinander entsprechen. Es werden also durch die Drosselventile 38 gemäß F? g. 2 und 4 die Mengenverhältnisse der zuzuführenden Skupkomponenten unter sich eingestellt. Durch Axialverschiebung der Treibdüse 2 wird darüber hinaus das Mischungsverhältnis von Wasser zu der Gesamtmenge der zuzuführenden Sirupkomponenten eingestellt.

Ohne vorherige Abmessung und Mischung in der Saftküche können somit die Einzelbestandteile, aus denen das Getränk besteht, unmittelbar zugeführt werden. Die Arbeiten in der Saftküche können dabei weitgehend entfallen und die Saftküche selbst ist weitgehend entbehrlich. Für jedes Getränk ist eine Einstellung der Mikrometerschrauben des Strahlapparates bestimmt und in kürzester Frist genau einstellbar. Der Druck der Pumpe 41 und die Durchsatzmenge der Treibflüssigkeit durch die Leitung 5 ist dabei im wesentlichen konstant und die Anpassung an die verschiedenen Abnehmerleistungen erfolgt durch Abschalten des A.ntriebes der Pumpe 41 zusammen mit dem Schließen der Schaltventile 36, 36a, 36b...

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann aber auch unmittelbar in der Saftküche zur Bereitung des fertigen Getränkesirups Verwendung finden, falls die Einzelbestandteile des Getränkes nicht unmittelbar dem Wasser zugemischt werden können oder dürfen. Als Treibmittel wird in diesem Falle Zuckerlösung verwendet, die dann über die Pumpe 41, Leitung S, Schaltventil 36 der Treibdüse 2 zugeführt wird. Als Zumischkomponenten werden die Grundstoffe, Säuren und Essenzen in gelöster bzw. flüssiger Form durch die Leitungen 9, 9b, 9c, 9e... im entsprechenden Mengenverhältnis zur Zuckerlösung zugemischt, so daß in der Leitung 5 b dann nicht ein fertiggemisehtes Getränk, sondern ein fertiggemischter Sirup den Strahlapparat 1 verläßt. Auch hierbei kann das eingestellte Mengenverhältnis von Störungen unbeeinflußt konstant gehalten werden. In der Saftküche ist man dann nicht mehr auf Meß- und sonstige Dosiergeräte angewiesen, sondern man kann z. B. unmittelbar von den Transportbehältern im richtigen Mengenverhältnis Sirup in ein Vorrats- oder Standgefäß fördern. Hierbei kann die als Treibflüssigkeit verwendete Zukkerlösung auch zuvor, ähnlich wie bei der Getränkeherstellung das Wasser, in Behälter 47 entlüftet werden. Jeder Lufteinfluß auf die Grundsubstanzen des Getränkes und den fertigen Sirup kann dadurch weitgehend vermieden werden. Soweit Zuckerlösung als Treibmittel verwendet wird, wird dabei die Tatsache ausgenützt, daß das Verhältnis der Zuckerlösung zu den anderen Grundsubstanzen des Sirups in einem ähnlichen Mengenverhältnis steht wie der Wasserbestandteil des Getränkes zum fertigen Sirup. Eine weitgehende Vereinfachung der Herstellung von Limonaden ebenso wie der Herstellung von Sirup wird durcr die Erfindung erzielt. Das Gerät kann aber selbstver ständlich auch bei der Vermischung von Alkoholdestillaten mit Wasser, das auch karbonisiert werder kann, verwendet werden. Dabei ist sowohl eine vor herige als auch eine nachträgliche Karbonisierunj möglich. Das fertige, also zumeist mit Kohlensäun imprägnierte Getränk, kann aus dem Vorratsbehälte dem Flaschen- oder Dosenfüller ebenso zugeführ werden wie einem Batteriefüller für größere Behälter

wie Container u.dgl.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Vereinigen von Getränkekomponenten in einstellbarem Mengenverhältnis mittels eines Strahlapparates mit je einer Treib-, Unterdruck- und Fangdüse, wobei der der Unterdruckkammer zugeordnete Ringquerschnitt zwischen der Treib- und der Fangdüse durch Axialverschieben der stets mit der Treibflüssigkeitszuleitung verbunden bleibenden Treibdüse stufenlos verstellbar ist, das Ende der als Kolbenschieber im Strahlapparat verschiebbaren Treibdüse eine Verstelleinrichtung auiweisi und mindestens eine Zuleitung für die zuzumischenden Flüssigkeiten in die L'nterdruckkammer vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede der in die Unterdruckkammer (11) einmündenden Flüssigkeitszuleitungen (9, 9b, 9c, 9a"...) ein eigenes, von außen stufenlos einsteilbares Drosselventil (38, 38a, 38b, 38c) sowie ein fernsteuerbares Ein- und Ausschaltventil (36a, 36b. 36d, 36e...) aufweist und ein weiteres ternsteuerbares Ein- und Ausschaltventil (36) am Mündungsende der Treibflüssigkeitsleitung (S) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselkörper (39b) der der Unterdruckkammer (11) zugeordneten Drosselventile (38,38a, 38b...) jeweils mit Hilfe einer Mikrometerschraube (39, 39a) verstell- und einstellbar vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 2 2, gekennzeichnet, daß die den Flüssigkeits/uleitungen (5, 9, 9b, 9c, 9e...) zugeordneten Schaltventile (36, 36a, 36b, 36c, 36a"...) gleiche Schaltzeitwerte aufweisen und gleichzeitig und gleichsinnig durch einen fernsteuerbaren Impulsgeber (40) synchron zu dem Hin- und Ausschalten der gesamten Vorrichtung in die Öffnungs- bzw. Schließstellung schaltbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltventile (36,36a, 36b, 36c, 36a¹...) pneumatisch fernsteuerbar sind.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Flüssigkeitsweges vom Treibmittelschaltventil (36) bis zur Treibdüse (6) einerseits und das Gesamtvolumen der der Unterdruckkammer (11) zugeordneten Flüssigkeitswege von den Schaltventilen (36a, 36b. .) bis zur Fangdüse (6) andererseits ^twa im Verhältnis 4 his 7 1 steht.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der zur Treibdüse (2) führenden Flüssigkeitsleitung (5) eine Druckerhöhungspumpe (41) vorgesehen ist und der Antriebsmotor für die Druckerhöhungspumpe (41) sowie der Impulsgeber (40) für die Schaltventile (36, 36a, 36b...) parallel geschaltet sind, derart, daß nur bei fördernder Druckerhöhungspumpe (41) die Schaltveniile (36, 36a, 36b...) geöffnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Flüssigkcitsleitungen (5, 9. 9b, 9c.. .) vor den Schaltventilen (36, 36a, 36b...) den momentan ι Durchfluß anzeigende Meßgeräte (37, 37α ... 37/) vorgesehen sind.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Vereinigen von Getränkekomponenten in einstellbarem Mengenverhältnis mittels eines Strahlapparates mit je einer Treib-, Unterdruck- und Fangdüse, wobei der der Unterdruckkammer zugeordnete Ringquerschnitt zwischen der Treib- und der Fangdüse durch Axialverschieben der stets mit der Treibflüssigkeitszuleitung verbunden bleibenden Treibdüse stufenlos verstellbar ist, das Ende der als Kolbenschieber im Strahlapparat verschiebbaren Treibdüse eine Verstelleinrichtung aufweist und mindestens eine Zuleitung für die zuzumischenden Flüssigkeiten in die Unterdruckkammer vorgesehen ist. Vorrichtungen zum Zumischen einer Zumischflüs-

*5 sigkeit zu einem Flüssigkeitsstrom im festen Mischungs- oder Mengenverhältnis sind beispielsweise für Feuerlöschzwecke bekannt. Dabei wird ein Strahlapparat zum Mischen der beiden Flüssigkeitskomponenten verwendet, der eine Treibdüse, eine L'nterdruckkammer und eine Fangdüse aufweist, wobei jeweils durch die Treib- und ein Stück der Fangdüse die lreibtlussigkeit und durch die Unterdruckkammer und die Fangdüse die anteilmäßig zuzumischende Flüssigkeit strömt. Die Menge der Zumischflüssigkeit wird hierbei durch ein dem Strahlappaiat vorgeschaltetes Regelventil so geändert, daß das Mischungsverhältnis auch bei schwankenden Druckverhältnissen konstant bleibt. Das Regelventil ist hierbei jedoch von der Durchsatzmenge, die besonders gemessen wird, abhängig und die Einrichtung zum Verstellen der Menge des Hauptflüssigkeitsstromes ist kompliziert und genügt dennoch nicht den Genauigkeitsanforderungen, wie sie zum Beispiel bei der Herstellung von flüssigen Lebensmitteln, Getränken, wie Limonade

u. dgl., erforderlich sind. Besonders soweit die feitige Mischung durch Bestimmung der Wichte überprüft und die zuzugebenden Komponenten entsprechend eingeregelt werden sollen, ist eine solche Einrichtung nicht brauchbar, denn das in der Zuleitung der zuzumischenden Flussigkeitskomponente befindliche Stellglied bewirkt bei seiner Verstellung nicht nur eine Veränderung der Menge der zuzumischenden Flüssigkeitskomponente, sondern auch eine Veränderung der Eigenschaften des Strahlapparatcs insgesamt.

Zwar sind auch bereits für selbstansaugende Pumpen u. dgl. verstellbare Stiahlapparate bekannt; sie dienen jedoch nicht der kontinuierlichen Regelung bzw. der Einstellung einer zuzumischenden Flüssigkeitskomponente und erreichen darüber hinaus nicht die für die Getränkeherstellung erforderliche Arbeitsgenauigkeit.

Es ist weiter bekannt geworden, zum Mischen und Homogenisieren einer Ül-Wasser-Emulsiop einen Strahlapparat mit Treib-, Unterdruck- und Fangdüsen zu verwenden, wobei der Ringquerschnitt zwischen Fangdüse und Treibdüse durch Axialverschieben der Treibdüse stufenlos verstellbar vorgesehen ist. Diese Vorrichtung ist jedoch zur Zudosierung von Getränkebestandteilen zu strömendem Wasser als Ersatz der üblichen Dosierpumpen wegen mangelnder Genauigkeit bei der Konstanthaltung des regelbaren Mischungsverhältnisses nicht verwendbar und auch nie für diesen Zweck vorgeschlagen worden (deutsche Auslegeschrift 1058977; britische Patentschrift 864 948).

Zum Einführen von CO₁ in Wasser zum Herstellen von Getränken sind auch bereits Venturi-Düsen u. dgl. bekannt geworden, an deren engster Stelle gas-