DE1904014C3

DE1904014C3 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Vereinigen von Getränkekomponenten in einstellbarem Mengenverhältnis

Info

Publication number: DE1904014C3
Application number: DE1904014A
Authority: DE
Inventors: Hartmut 4951 Haddenhausen Meinert
Original assignee: Noll Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Seitz Enzinger Noll Maschinenbau AG
Priority date: 1969-01-28
Filing date: 1969-01-28
Publication date: 1974-06-20
Also published as: DK127345B; DE1904014B2; FR2029514A1; GB1300614A; US3643688A; BE741828A; DE1904014A1

Description

förmige Kohlensäure eingeleitet wird. Dabei müssen »ber wegen der ungünstigen Ausbildung der Düse jeweils anschließend noch zusätzliche Elemente zur vollständigen Lösung des Gases angeordnet werden. Pie Dosierung der verschiedenen Flüssigkeitskomponenten erfolgt dabei über eine .ingetriebene mechanische Dosierpumpe (USA.-Patentschrift 3 282 571; 3313093).

Es sind auch bereits Strahlapparat mit axial verschiebbaren Treibdüsen oder Mtschrohren bekannt; Sie sind jedoch vorgesehen für die Zumischung von Sciaumstabilisierungsmiueln zu Wasser bzw. Dampf !tu 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 794447; britische Patentschrift 772 604; tintische 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 erzielhare Genauigkeit ist, »<weit 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 Rückschlaghzw. Drosselventil angeordnet ist. Soweit die Vorrich- ; u Ii ge η Meßkammern aufweisen, kann ohnehin keine kontinuierliche Herstellung erfolgen. Ohne entsprechende Abmessung des zugegebenen Wassers ist aber auch bei einer Vorrichtung mit Meläkammern fur den Sirup ohne untergestelltes Trinkgefäß keine ausreichende Genauigkeit zu erzielen (USA.-Patentschrift 2 493 660;3 209 797; 3 35? 598). Außerdem isl es bekannt, in einer ein- oder zweistufigen Mischkammer, denen zuzumischende Komponenten zugeleitet werden, durch Veränderung der Große der Mischkammern od. dgl. stehende Schallwellen /u erzeugen, die eine besonders homogene Mischung der eingeführten Medien erlauben. Eine Dosierung der eingeführten Komponenten erfolgt nicht (britische Patentschrift 1 111723).

Es ist auch bereits durch das deutsche Patent 1 757 232 vorgeschlagen worden, zum Mischen zweier Getränkekomponenten in regelbarem Mengenverhältnis einen Strahlapparat vorzusehen, dessen fnur Ringquerschnitt zwischen Fangdusc und Treibdüse durch Axialverschiebung der Treibdust· stufenlos veränderbar ist. Ls ist außcidcm beieits vorgeschlagen worden, das gewünschte Mengenverhältnis der beiden Komponenten oder dae Konzentration des Endproduktes oder ihr spezifisches Gewicht als Sollwctt an einem Regler einzustellen, die erreichten Ergebnisse fortlaufend zu messen und das Mengenverhältnis durch Axialverschieben der Treibdüse mit Hilfe eines Stellmotors vom Regler aus auf den Sollwert auszurichten.

In einer solchen Regeleinrichtung kann zum Bci-•piel kontinuierlich der Brixwert des Getränkes fortlaufend gemessen und dementsprechend die Menge des zuzugebenden Getränkesirups 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 ira vorgegebenen Mengenverhältnis gemischt werden sollen.

Es hat sich jedoch ergeben, daß die kontinuierliche Messung des Brixwertes bei der Getränkeherstellung

von der ineßtechnischer. Seite her nur mit großen Schwierigkeiten beherrschbar ist und die Regelung des Getränkes auf konstanten Brixwert wegen verschiedener meßtechnischer Schwierigkeiten nicht ausreichend genau ist.

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 Strahlap-

parat 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

»5 danach vermischt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Ungenauigkeiten bei der Zusammenführung der Komponenten mit Hilfe eines einstellbaren Strahlapparates von vornherein zu vermeiden und darüber hinaus auch einen wesentlicher 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 Treibflüssigkeitsleitungangeordnet ist. Mit dieser Vorrichtung

ist es möglich, das Mengenverhältnis zwischen der Treibflüssigkeit und den zu/.umisehenden Komponenten insgesamt einzustellen und konstant zu halten und darüber hinaus auch mehrere Komponenten, zum Beispiel mehrere Sirupbestandteilc, gleichzeitig zuzu-

mischen und darüber hinaus das Mengenverhältnis der xcrM-hiedenen zu/umischenden Komponenten untereinander ebenfalls einzustellen und konstant zu halten. Darüber hinaus wird die Anlauf- und Abschaltungenauigkeit. die sich als sehr störend herausgestellt

so 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 Getrunkesirups in der Saftkuche in vielen Fallen entbehrlich, denn die einzelnen Komponenten können nun unter sich im richtigen Mischungsverhältnis und insgesamt im richtigen Mischungsverhältnis /um /ugefuhrten Wasser (Trcibmittel) eingestellt werden. Der Strahlapparat erzeugt einen, dem eingeteilten Mischungsverhältnis entsprechenden Unterdruck, der seinerseits die einzelnen Getränkekomponenten ohne vorherige Zusammenmischung einzeln und im richtig voreingestellten Verhältnis ansaugt und sie dem Treibmittel (Wasser) zumischt. Das Mischungsverhältnis Wasser zur Summe aller Zumischkomponenlcn insgesamt wird durch die Axialverschiebung der Treibdüse stufenlos eingesteiit.

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

Um jederzeit reproduzierbare Einstellungsverhältnisse herstellen zu können und damit jedem Getränk ein bestimmtes Einstellungsmuster zuordnen zu können, wird gemäß der Erfindung weiter vorgeschlagen, daß die Drosselkörper der der Unterdruckkammer zugeordneten Drosselventile jeweils mit Hilfe einer Mikrometerschraubc verstell- und einstellbar vorgesehen sind. Durch Anordnung von Mikrometer-Schrauben zur Einstellung sowohl des Gesamtmischungsverhältnisses als auch der Komponenten '5 können jeweils die Ventilstcllungen 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 =uf eine feste, obere Durchsatzmenge ausgelegt. wodurch sich der Trcibfliissigkeitsdurchsatz ergibt und konstant beibehalten wird. Während dos Betriebes treten keine größeren I 'ngenauigkeiten und Störeinflüsse auf als sie aus der in üblicher Weise vorgese- ^a5 henen Niveauregelung für die einzelnen Getränkekomponenten resultieren.

Gemäß der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß die den Flüssigkeitszuleitungen zugeordneten Schaltventil gleiche Srhiltzcitwerte aufweisen und gleichzeitig und gleichsinnig durch einen fcrnstcueibaren Impulsgeber synchron /ti dem Fin- und Amsschalten der gesamten Vorrichtung in die Üffnungs- bzw. Schließstellung schaltbar sind. Durch din exak ten und gleichzeitigen Verschluß aller Zuleitungen können aus diesen Leitungen beim Stillsetzen und Einschalten der Anlage keine unkontrollierten Fltissigkeitsmengen den Strahlapparat durchsetzen und die Konzentration des Getränkes b/w. dessen Briv wert in unerwünschter Weise beeinflussen.

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

Gleichzeitig mit dem Vorhandensein des Treibfliissigkeitsdurchsat/cs werden die Komponenten angesaugt, ohne daß Differenzen im Mischungsverhältnis auftreten. Dazu ist es erforderlich, daß die Ausschaltvcnlilc unabhängig von dem Oucrschnitt der jeweiligen Fiüssigkcitszulcitung ganz genau die gleichen Sch.iltzcitwcrte und Schaltzeitpunkte aufweiten, damit schlagartig alle Leitungen gleichzeitig geöffnet bzw. wieder geschlossen werden, sobald die Anlage außer Betrieb gesetzt wird Die üblichen Ausschaltvcntile für verschiedene Querschnitte weisen jedoch meist auch unterschiedliche Schaltzcitwerte auf: eine entsprechende Spezialanfertigung für den Fm- und Auvsrhaltantricb unabhängig von den Anschhißqucrschniiten der Ventile iM deshalb erforderlich. Zweck müßigerweise werden die Ventile mit Pneumatikkolben betätigt, die durch ein gemeinsames, zum Beispie) elektrisch vom Maschinenantrieb ferngesteuertes Ventil von einer Druckhiftquelle versorgt werden.

Außerdem wird in diesem Zusammenhang weiter vorjjrvhlagen, daß das Volumen des F!ü;sigkciisweges vom Treibmittelausschalrvcnti! bis zur Treibdüse einerseits und das Gesamtvolumen der der Unlerdruckkammer zugeordneten Flüssigkeitswege von den SchaJtventilcn bis zur Fangdüsc andererseits etwa im Verhältnis 4 bis 7 : 1 stehi Dadurch wird gemäß der Erfindung gewährleistet, daß auch der evtl. Nachlauf aus den Flüssigkeitskanälen hinte|r den Ausschaltventilcn etwa im richtigen Mengienverhältnis 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 schemalisch dargestellt und ihre Verwendung und Anordnung an Hand eines Beispiels zur Herstellung eines Getränkes dargestellt.

Fig. 1 zeigi einen Strahlapparat im Schnitt.

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

Fig. 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 I des Strahlapparatcs ist eine Treibdüse 2 mit Kolbenschieber la angeordnet, wobei Dichtungen 3. 4 den Kolbenschieber la gegen das Gehäuse 1 abdichten. Im Kolbenschieber la *<nd Mantclöffnungcn Ib vorgesehen, die einer Ringk; ;u mer la zugeordnet sind. Die Ringkammer la und da· Innc! c des Kolbenschieber* la dienen als Ohrriinii-kkammer fur die durch die Rohrleitung 5 in R:t»)Hn.: des Pfeiles Sa zugeführte I reinflüssigkcit .!·■.· u χ; die Ringkammer 1« und die Mantclöffnunp '· 2.'· ii.-Innere des Kolbenschieber* la eintritt und ν<Μ, ο,-ι in Richtung des Pfeiles Ic ans der Ireibdüst 2 i^tni; und über die Fangdiise 6 in das Mischrohr Λί ι·:πϋί;ι. Im anschließenden Diffusor 7 wird die Ge^ K\: ι Jm k«!t der Flüssigkeit verzögen und der statische f!ru ^;k wieder erhöht. Die Fangdüsc 6 samt Mischrohr M -< mit eimr Gummidichtung 8 gegenüber dem (.:. ■ hause I abgedichtet. Durch die Leitungen 9 un<< V. können in Richtung der Pfeile Va und 9d die ?iru>'-sehenden Flüssigkeiten in dio als Ringkamimi ! i abgebildete I 'ntcrduickkammcT gelangen und sinvm dann durch den von der Fangdüse 6 und dt r I reib dust 2 gebildeten Ringraum 12 schließlich anteilmäßig 111 das Innere des Mischrohrcs M. Der A -stand des außt.en l· ndes der Treibdüse 2 von der innenwand der l-anpdusco bestimmt den ringf.vpMpui Durehstronunierschnitt fur die zuzumischend* r, Fh:ssigkeiier, 10 und 10« Je nach Stellung des KoJKn schieber- lc /ur 1 angduse 6 kann dieser Rineuuerschnitt vom Wert Null bis /um maximalen Wen «,-muß der hrfmdiinp kuntinuicrlieh verändert werden, so dall ein.· kontinuierliche Veränderung des EintnKs querschnitte* fur die /uzumischende Flüssigkeit K wirkt wird Der durch die Strahlwirkung zustande kommende Unterdruck wirkt daher in voller Höhe auf den DurchMr.imquerschnitt. Entsprechend diesem I nterdruck und dem Durchströmquerschnitt wird insgesamt aus der Unterdruckkammer Flüssigkeil nachgefordert Die durch diese beiden Düsen austretenden FlusMgkeitsmcngen bestimmen das Gcsamtmischungsverhältnis. Die in den Leitungen 9 und 9r vorhandenen freien Durchströmquerschnitte bestimmen ihrerseits das Verhältnis der Menge der Flüssigkeit 10 zur Menge der Flüssigkeit 10a (Zumischunes-K.-nijnmcntcnverhaltnis). Einzig und allein die Querschnittsvcihiiltnissc der Zuleitungen bestimmen die aus den Leitungen 9 und 9r zuströmenden Ffüssigkeitsmengcn. Insgesamt darf aber in der Ringkammer kein größerer Unterdruck entstehen als durch das Nachfordern der dem Gesamtmischungsverhältnis

u· · „ Anvnio i>rößercm Maßstab dargestellt, weist eine Spindel 39

entsprechenden Flüssigkeitsmcngc bei einer Ansaug- ^^rcrT ^^a _Schraubka ^b _{ppe 39a} entsprechend den

höhe von etwa 50 mm Niveauunterschied erforderlich ^^ ^_mme{JSii_rautKn auf, derart, daß

>^sl· u· . KnAn mit rlie Stellung des Ventilkegcls 39b sehr feinfühlig

JZ^FS^Z Ϊ ÄÄ * <~ "und die Stellung oakt reproduzierbar

j 32 mit Schlüsseldrehfläche-33 und/oder Emstellhube .st _{tile 36 36fl>
36i> weiscn allesamt die}

! ί 34 mit Winkelstellungsze.ger 34« uncI eine W.nkc Betätigungsorgane auf, so daß nicht durch

^g : skala (nicht sichtbar) 34b sowie einer ^_nS* lc'J Ansprechzeiten ein unterschiedli-

(Umdrehungsskala) 35 aufweist. Jc nach S(C ung der ^ unlu** _ngsverhältnis beim Anlaufen und Ab-

; Spindel 13 zeigt die Oberkante 34c der Hu se M an uic g _7UStande kommt. Die Nennwei

! dS Udhungsskala 35i die^^H^ " SSfÄ- Shltil 3636 36b

ί" ^! ^^ÄS,³?^^^^^^ rSSrci^-^dS^nt"«. 36; 36.36b...

drehungen der Spinde. 13 bzw^der mit ,h,^urcm e™ — --^ "_{Nennwciten der zugehörigen}

Mitnehmer 32« gekuppelten Hülse 34 an^ucr-ve ger , _ekcits|eitungen 9, 9«, 9b... und sind daher un-

34« zeigt auf der Skala M»«j£Jⁿ*t5- »5 SrÄieh. Entfprechendes gilt für die Drosselven-

rcich der '««cn nicht voUen Umdrehung wie be^ N ^ ^ _{Schaltvenlile 36},_36fl, ₃6b...

kromcterschrauben üblich. De \^™™™*\ ^K _{jm wcrden} z.B. über Stcucrleitungen 46 mit gleichen

34b ist zur Erhöhung der EinstellgenauigKcit im ^^,.,^n _{(also auch 7}. ß. mit gleichen Langen

Durchmesser vergrößert. c. _ah|_annarates wie- oder mit abgestuften Drosselorganen) von einem

In F i g. 2 .s. das Gehäuse des »™«^ _ao ^^„ujn _Magnetven«.l 40 mit Druckluft ver-

derum mit 1, die Treibdüse mit 2. die"JgJ^ ™ , _Dicses Magnetventil 40 is, mit dem Antr.eb der

6 und der Diffusor mit 7 bezeichnet Die Treibflussjg ^SD_r5_ckerhohungspumpe 41 fur die in der Leitung 5

keil tritt durch die Rohrleitung 5 und durchι das ^^ru _Trejhff^_{sl k} ^F _{eitschaltungsm}äßiggleichsinnig

Schal.vent.l36.ndie R'"/^kammcr j" ?" *2? dien «koppelt. Beim Ausschalten des Antriebes werden

rates ein und von *ri «lurAJheT re*du« J. «je«· gy» _glcich7,_iUgsamtliche Schaltventil 36,

Teil der Fangdüse 6, das Mischrohr ""J den UJ u ⁸ ₃₆b geschlossen und beim Einschalten des An-

sor 7 in die Flussigkeitsle.tung 5b undνη* ^«^rcn ^ _der ^g _Pumpe 41 schlagartig sämtliche gleichzeitig

f das Mischgera. 17 zu einem "«"'8«* ^cl?ⁿ^" *,™_ _{wieder gc}öffnct. Die Druckluftversorgung ist mit 42

ratsbehälter. der seinen«* ^«^*jj_r Zd dampfleitung fur das Magnetventil 40 mit 43

gnierbehälter,vorgesehen, se.r' ^? « vSSdtrt 3o fcczeKhnerDie Pumpe 41 «Wert.« dem Vorrats-

gnierbehälter org ^^ _{be7ClthnetDle Pum}p_C 41 fordert aus dem

Treibdüse 2 kann mittels der SP^JJ^"^" _kcssel 47 fur die Treibflüssigkcit, in den das Wasser dß d fre e Quenjchn, ^^che" ^F ^ f 48 füht id Idm

Treibdüse 2 kann mi P^JJ^^_kcssel 47 fur die Treibflüssigkcit, in den das Wasser

werden, so daß der fre e Quenjchn, ^^che" ^F ^ f_mch _{die Rohrlc}itung 48 eingeführt wird. Indem düse 6 und Treibdu« 2 kontinuierlKh erstem «er _{dje Treibflüssigkcit 7wec}kmaß.ger-

den kann. E.nstellbar ,st diese Am!^jj™^ ^ _enlIuftet. Der Kessel 47 ist deshalb über die

i Hlfe d ^ der Spindel 13 angcord we 45 bd

ucη Kami, tun·».»·'- - c,;„,i«>i nanopnrd- weise ent line., uer ivcäsci ·». i»i uv-o..».·- «—. -.-

Treibdüse 2 mit Hilfe der ^ der Spindel 13 jngcord we Vakuumpumpe 45 verbunden.

' neten äußeren Schlusselfläche 33«Je-mit Hrtfc*r Lertu g _g ^ _{TreibfIussigkci(} ^u_{0n der}

_c Hülse 34. D.c Einstellung, Anzeige bzw· Ahnung Schaltventil 36 befindet sich ein

[ kann - entsprechend Fig. 1 - ^'p^^ SSlußmengenmeßgeräl 37/, das ebenfalls wie die

schrauben vorgenommen werden^ Die ^F;'^ns^^1!un'? J _andercn MengenmcBgeräte 37. 37«. 37b... als ge-

,eder«it genau ™produ7«rt«^d.. C«hB«« ld«. ^ _aJ_f ^ _SoIlf(;,_{rderleistung fur} y _Treib-

Strahlapparates munden '""<*?«.¹^ ^l _d^^c™J^J. _f,_üssi_gke,t abgestimmtes Meßgerät ausgeb.lde, ist

kammer 11 die Zule.tun«n 9 und 9c fur die zuzuBH torlaufgefäß für die Leitung 9 ,st in Fig.

_d sehenden Hüssigkeiten. nachdem ⁵J ^na™'™™^er. ebensowenig gezeichnet wie die zusätzlich mögl.chen jeweils ein Durchflußmeßgera, 37 37« cw, Schau _ngen 9b, 9c, soweH es sich z.B. um einen lenl.1 36«. 36b und ein Drosselventil 38 38« AnA S-Koniponenten-Mtacher nach Fi g. 3 handelt, strömt haben. Die Drosselte 38 38« sow« ^e H _{2 s|e|lti>} o^^Komponenten-Meßfcrns.euerbaren Schaltvcntile 36« 36b »nd^dabc^so ^ _a ^g _h)a , _{kann durch} entsprechende Annahe wie möglich am Strah.appa at »-geordnet Der ^ ^ ^ _p._g , _{m ejn} p^Komponenten-

B Strahlapparat 1 we.st ^e'^ne ^^le2^tung _f ^_{ei jeweils} Meß-Misch-Strahlgerat umgewandelt werden.

ο mehrere.z. B.9,9b,9c,9c(F■ g_ 3) auf.wobei e ^ _{Getrankcsirup iin} vorbestimmten

vor der Einmündung dieser ^^""f^ ™ ^ Mengenverhältnis dem Wasser zugemischt werden

Strahlappara. 1 entsprechende Durchflußmeügrate μ g Zwei-Komponenten-Mischgerät, das

ί 37. 37«. 37t ·, A«-d»£«2;f ^^sehen ein außef der'pumpe 41, Meßgerät 37 / 37/ und dem

* so-Aic Drosselventile 38 38« 38b ^vor8^es^^{en se} Schaltventil 36 nur eine einzige Sirupleitung 9c vom

* nüssen. Die Leitungen ^ 9b. 9c... smdandere.se.ts ac ₁₄ _mm _{Strahl ät} , _{über dai}

J mit Vorlaufgefäßen zur Β^"^^^^ Meßgerät 37«, das Schaln«en,il 36b sowie das Dros-

J kerlosungen, Essenzen, Aromen^ ^™™| _sclve ^g _{ntil 38e} aufweist. Mit einem solchen Gerän kam

! verbunden, die in bekann er Weise ™?£ ^ⁿ«ⁿ . einwandfreier Weise das eingestellte Mischungs

j. gigkeit von einer N-veausteue^g besdi'clj werden _{7wischen Wasser und Sirup ohne jede Re}

und vorzugsweise unter Λ*^?Λ"^ ^wgefäß 6» gelung eingehalten werden und auch die Eir,- um

Der Spiegel 14« der Π««*«^ ^£$fig£_t Ausschaltungen der Anlage fuhren nicht zu einer Stö

,. 14 wird jeweils mindestens etwa S cm uniern ^ _{Mischungsverha},_tnisses. Außerdem ist dafu

J. Mündung des Drosselventils 38 38« 3»» ^ _daß ^ ^ _Summe ^^ _{LeitungsvoIume}

Strahla_Pparatgena»cn,s«daßd^^hd,e^ ^sJendenjeweiligen Ventilsitzender Schaltventil,

ie ankommende T«.bflu«^t torn Au» romen ,^ ^ _{der FangdÜ5e fi mengenmaßlg} ^_T

^ der Treibmittelduse 2durchden«ch dabeund ^^^ ^ „^ _{keitsleitung vom Ventllsit2 dc}

}_r ,erdruckkammcr « ^b? ^d^" "JT™™uR Schaltventils 36 bis zum Austrittsquerschnit, de

;_s zumischende «^ΠβΤΓρ^. 4 m Treibdüse 2 etwa verhalten «ie 1 : 5. was ungefäh

is Eines der u 409625/^

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, 36/> 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 Getrankesirup 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-Miscbgerät zeigt Fi g. 2 und für ein Fünf-Komponenten-Mischgerät Fig. 3. Werden also mehrere Sirupkomponenten 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 i g. 2 und 4 die Mengenverhältnisse der zuzuführenden Sirupkomponenten 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 Safikiiche 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 Antriebes der Pumpe 41 zusammen mit dem Schließen der Schaltventile 36, 36a, 36i>...

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann aber auch unmittelbar in der Saftküche zur Bereitung des fertigen Getrankesirups Verwendung finden, falls die F.inzclbestandteile 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 5, Schaltventil 36 der Treibdüse 2 zugeführt wird. Als

^ao 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 56 dann nicht ein fertiggemisch-

^a5 tes 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 Gctränkeherstellung 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 !reibmittel verwendet wird, wird dabei die Tatsache ausgenützt, daß das Verhältnis der Zuckerlosung 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 durch die Erfindung erzielt. Das Gerät kann aber selbstverständlich auch bei der Vermischung von Alkoholdestillaten mit Wasser, das auch karbonisiert werden kann, verwendet werden. Dabei ist sowohl eine vorherige als auch eine nachträgliche Karbonisierung möglich. Das fertige, also zumeist mit Kohlensäure imprägnierte Getränk, kann aus dem Vorratsbehälter dem Flaschen- oder Dosenfüller ebenso zugeführt werden wie einem Batterief üiler für größere Behälter, wie Container u.dgl.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

904014 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 aufweist und mindestens eine Zuleitung für die zuzumischenden Flüssigkeiten in die Unterdruckkammer vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede der in die Unterdruckkammer (11) einmündenden Flüssigkeitszuleitungen (9, 9b„ 9c, 9d.. .)eineigenes, von außen stufenlos einstellbares Drosselventil (38, 38a, 38b, 38c) sowie ein fernsteuerbares Ein- und Ausschaltventil (36a, 36b, 36c/, 36e...) aufweist und ein weiteres fernsteuerbares Ein- und Ausschaltventil (36) am Mündungsende der Treibflüssigkeitsleitung (5) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselkörper (39b) der der Unterdruckkammer (11) zugeordneten Drosselventile (38,3tla, 38b...) jeweils mit Hilfe einer Mikrometerschraube (39, 39a) verstell- und einstellbar vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach wenigstens e-inem der Ansprüche 1 bis 2 2, gekennzeichnet, daß die den Flüssigkeitszuleitungen (5,9,9b, 9c, Ve. .) zugeordneten Schaltventil (36, 36a, 36b, 36r, 36<i...) gleiche Schaltzeitwerlc aufweisen und gleichzeitig und gleichsinnig durch einen fernsteuerbaren Impulsgeber (40) synchron zu dem Ein- und Ausschalten der gesamten Vorrichtung in die öffnungs- bzw. Schließstellung schaltbar sind

4 Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daiß die Schaltventile (36, 36«, 36b, 36<\ 36d...) 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 det Unterdruckkammer (11) zugeordneten Flüssigkeitswege von den Schaltventilen (36a, 36/) . ) bis zur Fangdüse (6) andererseits etwa im Verhältnis 4 bis 7: I steht.

(v Vorrichtung nach einem oder mehrere:i der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der zur Treibdüse (2) führenden Flüssigkeitsleitung (5) eine Druckerhöhungspumpe (41) vorgc sehen ist und der Antriebsmotor für die Druckerhöhungspumpe (41) sowie der Impulsgeber (40) für die Schal tv»; η tile (36, 36β, 36L ) parallel geschaltet sind, derart, daß nur bei fordernder Druckerhöhungspumpe (41) die Schaltventile (36, 36a, 36b...) geöffnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Flüssigkeilsleitungen (ii, 9,9b, 9c...) vor den Schallventilen (36, 36a, 36b...) den momentanen Durchfluß anzeigende Meßgeräte (37, 37a ... 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 Ringquerschniu zwischen der Treib- und der Fangdüse durch Axialverschieben der stets mit der Treibflüssigkekszuleitung 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 Zumischflüssigkeit zu einem Flüssigkeitsstrom im festen Mischungs- oder Mengenverhältnis sind beispielsweise für Feuerlöschzwecke bekannt. Dabei wird ein Strahl apparat zum Mischen der beiden Flüssigkeitskompo nenten verwenuet, der eine Treibdüse, eine Unterdruckkammer und eine Fangdüse aufweist, wobi.i jeweils durch die Treib- und ein Stück der Fangdus^ die Treibflüssigkeit und durch die Unterdruckkammer und die Fangdüse die anteilmäßig zuzumischend. Flüssigkeit strömt. Die Menge der Zumischflüssigki wird hierbei durch ein dem Strahlapparat vorgesch; , tetes Regelventil so geändert, daß das Mischungsv. haltnis auch hei schwankenden Druckverhältnis μ ..-, konstant bleibt. Das Regelventil ist hierbei jedoch ■ , der Durchsatzmenge, die besonders gemessen w abhängig und die Einrichtung zum Verstellen Ji, Menge des Hauptflüssigkeitsstromes ist kompliz e■··· und genügt dennoch nicht den Genauigkeitsanfor Je rungen, wie sie zum Beispiel bei der Herstellung von .flüssigen Lebensmitteln, Getränken, wie Limonade u. dgl., erforderlich sind. Besonders soweit die fertige Mischung durch Bestimmung der Wichte überprüft und die zuzugebenden Komponenten entsprechei ' eingeregelt werden sollen, ist eine solche Einrichtui', nicht brauchbar, denn das in der Zuleitung der zi. zumischendei. Flüssigkeitskomponente befindlich« Stellglied bewirkt bei seiner Verstellung nicht nur eint Veränderung der Menge der zuzumischenden Flüssig keitskomponente, sondern auch eine Veränderung der Eigenschaften des Strahlapparatcs insgesamt.

Zwar sind auch bereits für selbstansaugcnde Pumpen u.dgl. verstellbare Strahlapparate bekannt, sie dienen jedoch nicht der kontinuierlichen Regelung bzw. der Einstellung einer zu/umischenden Flüssigkeitskomponente und erreichen darüber hinaus nicht die für die Getrankeherstellung erforderliche Arbeitsgenauigkeit.

Fs ist weiter bekannt geworden, /um Mischen und Homogenisieren einer Öl-Wasser Emulsion einen Strahlapparat mit "I reib-. Unterdrück- und Fangdüsen zt! verwenden, wobei der Ringquerschniü /wischen Fangdiise und Treibdüse durch Axialversi hieben der Treihdüsi; stufenlos verstellbar vorgesehen ist Diese Vorrichtung ist jedoch /w Zudusicrung von Getränkebeslandteilen /u 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 Auslcgeschrifi 1058977; britische Patentschrift 869 94K).

Zum Einführen von CO, in Wasser zum Herstellen von Getranken sind auch bereits Venturi-Düsen vi. dgl bekannt geworden, an deren engster Steife gas-