DE3024493A1 - Verfahren zur regelung der dosierung der komponenten bei der einleitung eines gases und/oder mindestens einer fluessigkeit in eine fluessigkeit, insbesondere zur herstellung eines getraenkes sowie einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur regelung der dosierung der komponenten bei der einleitung eines gases und/oder mindestens einer fluessigkeit in eine fluessigkeit, insbesondere zur herstellung eines getraenkes sowie einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

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DE3024493A1 DE19803024493 DE3024493A DE3024493A1 DE 3024493 A1 DE3024493 A1 DE 3024493A1 DE 19803024493 DE19803024493 DE 19803024493 DE 3024493 A DE3024493 A DE 3024493A DE 3024493 A1 DE3024493 A1 DE 3024493A1
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Description

  • Verfahren zur Regelung der Dosierung der
  • Komponenten bei der Einleitung eines Gases und/oder mindestens einer Flüssigkeit in eine Flüssigkeit, insbesondere zur Herstellung eines Getränkes sowie Einrich -tung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Regelung der Dosierung der Komponenten bei der Einleitung eines Gases und/ oder mindestens einer Flüssigkeit in eine Flüssigkeit, insbesondere zur Herstellung eines Getränkes, bei dem die Werte physikalischer und/oder chemischer Größen mindestens einer der Komponenten vor der Einleitung kontinuierlich bestimmt werden und aus diesen Werten laufend ein Vorgabe-Wert für die Zufuhrmenge der Komponenten abgeleitet wird und mindestens ein die Zufuhr der Komponenten steuerndes Stellglied durch einen ersten Regler in Abhängigkeit von dem Vorgabe-Wert und einem Momentan-Sollwert angesteuert wird.
  • Derartige Verfahren sind an sich bekannt. Sie werden beispiels weise bei der Carbonisierung von Mineralwasser oder Limonaden eingesetzt, wobei vor der Einleitung des Kohlendioxidgases in die Flüssigkeit, z.B. die Temperatur der Flüssigkeit und der Druck des Kohlendioxidgases gemessen werden, hieraus der zur Erzielung eines bestimmten Kohlendioxidgehaltes der Flüssigkeit einzustellende Kohlendioxid-Imprägnierdruck errechnet wird, und aufgrund des berechneten Wertes mit einem Regler in Abhängigkeit von einem gegebenen Momentan-Sollwert ein Stellventil angesteuert wird.
  • Es hat sich gezeigt, daß mit diesem Verfahren ein innerhalb gewünschter Grenzen gleichbleibender Kohlendioxidgehalt einer Flüssigkeit nur schwer zu erreichen ist, insbesondere dann wenn die nachfolgende Abfüllung der Flüssigkeit ständig durch Unterbrechung zwischen Nulleistung und Volleistung schwankt.
  • In den meisten Fällen ist es notwendig, den Kohlendioxidgehalt zusätzlich zu überwachen und den Momentan-Sollwert am Regler laufend nachzustellen, um ein einigermaßen befriedigendes Ergebnis zu erhalten.
  • Es ist auch eine Einrichtung bekannt (DE-OS 26 44 378), bei der der Kohlendioxidgehalt einer Flüssigkeit nach der Carbonisierunc kontinuierlich gemessen, der gemessene Wert mit einem Soll-Wert verglichen und aufgrund der gemessenen Abweichung ein Korrektursignal erzeugt wird, das direkt auf ein Stellglied in der Vorrichtung zur Einleitung des Kohlendioxidgases einwirkt. Diese bekannte Einrichtung ist aber nicht 6 in allen Fällen einsetzbar, da sie einen speziellen Aufbau der Gesamteinrichtung zur Carbonisierung erfordert. Sie kann deshalb nicht ohne weiteres bei bestehenden Anlagen eingesetzt werden.
  • Verfahren, bei denen der nach der Einleitung einer bestimmten gasförmigen oder flüssigen Komponente in eine Flüssigkeit entstehende Ist-Wert einer physikalischen oder chemischen Größe mit einem Soll-Wert verglichen und das aufgrund der gemessenen Abweichung erzeugte Korrektursignal in einer Rückwärtsregelung direkt auf ein vor der Einleitungsstelle angeordnetes Stellglieli einwirkt, neigen leicht zu Regelschwingungen, wenn aufgrund bestimmter vorgegebener apparativer Verhältnisse zwischen Meßstelle und Stellglied sich jeweils größere Flüssigkeitsmengen befinden. Besonders kritisch wird es, wenn die Führung dieser Flüssigkeitsmengen so ist, daß störende Einflüsse auf dem Wege vom Stellglied zur Meßstelle nicht ausgeschlossen werden können.
  • Ein Beispiel für Einrichtungen, bei der derartige Schwierigkeiten leicht auftreten können, sind bekannte Einrichtungen zur Erzeugung von Getränken, bei denen z.B. in einer Mischvorrichtung ein Konzentrat sowie Kohlendioxidgas in Wasser eingeleitet werden und das erhaltene Getränk einem Sammelbehälter zugeführt wird. Vom Sammelbehälter wird das Getränk dann einem Füller zur Abfüllung auf Flaschen zugeführt.
  • Dieser Prozeß wird durch Störungen, die am Füller oder an dem Füller vor- oder nachgeschalteten Einrichtungen auftreten, häufig unterbrochen.
  • Zur genauen Kontrolle und Einstellung eis erwünschten Kohlendioxidgehaltes des Endproduktes müßte die Meßstelle zwischen Sammelbehälter und Füller angeordnet sein, während das Stellglied in der Zuführungsleitung für das Kohlendioxidgas vor der Mischvorrichtung angeordnet ist. Diese Anordnung führt aber zu den oben angegebenen Schwierigkeiten, da durch den eingeschalteten Sammelbehälter und den diskontinuierlichen Betrieb sich jeweils erhebliche und unterschibdliche Flüssigkeitsmengen zwischen Stellglied und Meßstelle befinden, die diesen Weg auch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten durchlaufen. Außerdem können störende Einflüsse, insbesondere am Sammelbehälter und bei Stillstandszeiten nicht ausgeschlossen werden.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe bestand darin, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß mit ihm eine geregelte Dosierung der Komponenten möglich wird, die zu Endwerten mit der gewünschten Ge nauigkeit und Konstanz führt, ohne daß auch unter ungün -stigen apparativen Bedingungen mit Regelschwingungen zu rechnen ist. Das Verfahren sollte so ausgestaltet sein, daß es auch an bestehenden Einrichtungen konventioneller Bauart anwendbar ist.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindunqsgemäß mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruch 1.
  • Der erfinderische Grundgedanke besteht darin, in das be -kannte Verfahren, das nach Art einer kontinuierlichen Vorwärtsregelung wirkt, durch eine in Zeitabständen durchgeführte Rückwärtsregelung einzugreifen. Dabei stellt die Vorwärtsregelung eine Grobregelung dar, die durch die Rückwärtsregelung in Zeitabständen im Sinne einer Feinregelung korrigiert wird. Es hat sich gezeigt, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Überregeln auch unter ungünstigen Umständen vermieden wird, und andererseits der gewünschte Endwert mit hoher Genauigkeit innerhalb gegebener Grenzen über längere Zeiträume eingehalten werden kann. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der zweite Regler nicht direkt auf das Stellglied einwirkt, sondern in vorgegebenen Schritten den Momentan-Sollwert des ersten Reglers verändert und so bei einer Störung der erwünschte Zustand schrittweise wieder hergestellt wird. Dabei wird durch die Rückführung eines die Stellung des Stellgliedes anzeigenden Kontrollsignales zum zweiten Regler dafür gesorgt, daß die Verstellung am Stellglied schwingungsfrei um einen ganz präzisen definierten Schritt gesteuert wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die Einleitung von Kohlendioxidgas in eine Flüssigkeit beschränkt, sondern kann auch zur Regelung der Dosierung anderer, einer Flüssigkeit zugeführter Komponenten, beispielsweise eines Fruchtkonzentrates, einer Säure, einer Lauge, einer Salzlösung etc.
  • dienen.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Ver -fahrens sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 10.
  • So kann beispielsweise wie weiter unten anhand eines Aus -führungsbeispieles noch erläutert wird, die Bestimmung der zeitlichen Abstände des Korrektursignales je nach den gegebenen Umständen in sehr verschiedener Weise erfolgen.
  • Es kann vorteilhaft sein, das Korrektursignal in gleichen Zeitabständen zuzuführen, es kann aber auch vorteilhaft sein, die Zeitabstände variabel zu machen und beispielsweise das Korrektursignal in Abhängigkeit von bestimmten, vorgegebenen Durchflußmengen oder vorgegebenen effektiven Prozeßzeitinterv-allen zuzuführen.
  • Sehr vorteilhaft ist es, wenn gemäß Patentanspruch 7 bei einer Unterbrechung des Betriebes der Einrichtung der zuletzt gültige Momentan-Sollwert gewissermaßen "eingefroren" wird und beim Wiederanlaufen der Einrichtung die Regelung mit diesem festgehaltenen Momentan-Sollwert wieder einsetzt Dies ist besonders wichtig, wenn mit Stillstandszeiten gerechnet werden muß, innerhalb derer sich in der Einrichtung bestimmte Größen, beispielsweise die Getränketemperatur und der Gasdruck ändern. Es wird dann vermieden, daß sich aufgrund derartiger Änderungen beim Wiederanfihren der Einrichtung ein falsches, nicht den wirklichen Betriebsverhältnissen entsprechendes Regelverhalten kurzzeitig aber nachteilig ergibt.
  • Soll das Verfahren zur Regelung der Dosierung bei der Einleitung einer Flüssigkeit in eine andere Flüssigkeit eingesetzt werden, so können gemäß Patentanspruch 10 zur Be -stimmung des Momentan-Sollwertes die Durchflußmengenverhältnisse und zur Bestimmung des Ist-Wertes andere physikalische Größen, wie beispielsweise die Dichte oder der pH-Wert verwendet werden.
  • Selbstverständlich können aber auch andere Größen, wie beispielsweise die Farbe oder der Trübungsgrad des Endproduktes zur Bestimmung des Ist-Wertes herangezogen werden.
  • Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit einer Mischvorrichtung zur Einleitung eines Gases und/ oder mindestens einer zweiten Flüssigkeit in eine erste Flüssigkeit, wobei der Mischvorrichtung mindestens eine Pumpe zur Zuführung der ersten Flüssigkeit vorge -schaltet ist und mit mindestens einer an den Zuleitungen zur Mischvorrichtung angeordneten ersten Meßvorrichtung zur Bestimmung physikalischer und/oder chemischer Größen der zugeführten Komponenten, wobei die erste Meßvorrichtung an einen ersten Regler mit steuerbarem Sollwert angeschlossen ist, der mit einem Stellglied zur Dosierung der Zuführung einer der Komponenten verbunden ist Gemäß der weiteren Erfindung weist die Einrichtung die in Patentanspruch 11 angegebenen Merkmale auf.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche 12 bis 16.
  • Zur Verwirklichung der erfindungsgemäßen Einrichtung können an sich bekannte Regler, beispielsweise so -genannte Proportional-Integral-Regler eingesetzt werden. Bei einer Einrichtung zur Dosierung der Einleitung von Kohlendioxidgas in eine Flüssigkeit können zur Bestimmung des Kohlendioidgehaltes Vorrichtungen verwendet werden, wie sie beispielsweise in der DE-OS 26 34 971 oder der DE-OS 28 49 401 beschrieben sind.
  • Als elektronische Rechner zur Bestimmung des Momentan -Sollwertes können an sich bekannte elektronische Analogrechner verwendet werden.
  • Im folgenden werden anhand der beigefügten Zeichnungen Ausführungsbeispiele für das erfindungsgemäße Verfahren und Einrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens näher erläutert.
  • In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 in einer Prinzipdarstellung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Einleitung von Kohlendioxidgas in eine Flüssigkeit, Fig. 2 und 3 in ausführlicherer Darstellung zwei Aus -führungsformen von Einrichtungen zur Einleitung von Kohlendioxidgas in eine Flüssigkeit und Fig. 4 in einem zeitlichen Diagramm den Füllstand in den Sammelbehälten der Ausführungsformen nach den Fig. 2 und 3.
  • Es sei zunächst anhand von Fig. 1 grundsätzlich ein Ausführungsbeispiel erläutert, bei dem Kohlendioxidgas in geregelter Dosierung in eine Flüssigkeit, beispielsweise Mineralwasser, eingeleitet werden soll.Die Flüssigkeit wird mittels einer Pumpe 2 einem zunächst nicht näher beschriebenen Mischer 1 zugeführt dem gleichzeitig über ein ansteuerbares Stellventil 6 Kohlendioxidgas zugeführt wird, das innerhalb des Mischers 1 in die Flüssigkeit eingeleitet wird. Einem Rechner 3 werden von innerhalb des Mischers 1 angeordneten Meßinstrumenten her der Temperaturwert T der Flüssigkeit im Mischer sowie der Druckwert P des Kohlendioxidgases im Mischer zugeführt. Hieraus errechnet der Rechner nach bekannten Beziehungen, die eine Funktion f ( P/T ) darstellen, einen Vorgabe-Wert für den Kohlendioxidgehalt der Flüssigkeit. Aufgrund dieses Vorgabe-Wertes wird durch Vergleich mit einem am ersten Regler 4 einstellbaren Momentan-Sollwert vom ersten Regler 4 aus über einen Wandler 5 das Stellventil 6 zur Dosierung der Kohlendioxidgas-Zufuhr angesteuert. Von der den Mischer 1 verlassenden Xohlendioxidhaltigen Flüssigkeit wird ein Teil in einem Bypass abgezweigt und einer Meßvorrichtung 7 zur Bestimmung des Gehaltes an gelöstem Kohlendioxid zugeführt. Der von dieser Meßvorrichtung 7 gelieferte Ist-Wert für den Kohlendioxidgehalt wird einem zweiten Regler 8 zugeführt, dem gleichzeitig der Momentan-Sollwert des ersten Reglers als Vergleichswert zugeführt wird.
  • Im Regler 8 werden Ist-Wert und Momentan-Sollwert verglichen, und es wird als Funktion der Abweichung ein Korrektursignal erzeugt, das in vorgegebenen Zeitabständen dem ersten Regler 4 in der Weise zugeführt wird, daß der am ersten Regler eingestellte Momentan-Sollwert im Rhythmus der vorgegebenen Steuerschritte in der Weise verändert wird, daß vom ersten Regler 4 das Stellventil 6 in einer Weise betätigt wird, welche die Zufuhr von Kohlendioxidgas so beeinflußt, daß sich die Abweichung von Ist-Wert und Soll-Wert verringert.
  • Gleichzeitig wird vom ersten Regler 4 zum zweiten Regler 8 ein Kontrollsignal zurückgeführt, dessen 6 Größe ein Maß für die am Stellventil 6 bewirkte Veränderung ist. Dieses Kontrollsignal wird mit der Abweichung des Ist-Wertes vom Soll-Wert verglichen,und beim Erreichen einer vorgegebenen Veränderung am Stellventil 6 wird die Ansteuerung des Stellgliedes über den ersten Regler 4 unterbrochen.
  • Die Steuersignale können in gleichen Zeitabständen abgegeben werden, die so ausgewählt sind, daß gerade die richtige Regelträgheit erreicht wird. Die Steuersignale können aber vom zweiten Regler 8 auch in ungleichmäßigen Zeitintervallen abgegeben werden. Dies kann bei einem bestimmten Aufbau der Gesamtapparatur, der weiter unten näher beschrieben wird, von Vorteil sein. So kann beispielsweise die Abgabe der Steuersignale mit der Laufzeit der Pumpe 2 in der Weise gekoppelt sein, daß jeweils nach Förderung einer bestimmten vorgegebenen Flüssigkeitsmenge ein Steuersignal vom Regler 8 abgegeben wird In Fig. 2 ist eine Einrichtung beschrieben, der einerseits Wasser und andererseits Kohlendioxidgas sowie ein Konzentrat zugeführt werden, wodurch beispielsweise ein Erfrischungsgetränk erzeugt wird, das einem nicht dargestellten Füller zur Abfüllung auf Flachen zugeführt wird.
  • Das zugeführte Wasser gelangt zunächst in einen Vakuumbehälter 14, der mittels einer Pumpe 15 evakuiert wird und wird dort entlüftet. Ein Pumpenpaar 18 fördert das ent -lüftete Wasser in einen Imprägnierbehälter 11, dem weiterhin Kohlendioxidgas unter einem bestimmten Druck zugeführt wird.
  • Im Imprägnierbehälter 11 wird mit einem Meßgerät 19 der Druck des Kohlendioxidgases und mit einem Meßgerät 20 die Temperatur des zugeführten Wassers bestimmt. Die gemessenen Werte werden einer elektronischen Vorrichtung zugeführt, die insgesamt mit 13 bezeichnet ist, und die einen elektronischen Analogrechner sowie die im folgenden erwähnten Regler und verschiedene Anzeigevorrichtungen enthält. Von einem in der elektronischen Vorrichtung 13 enthaltenen ersten Regler aus wird ein Steuersignal auf ein Steuerventil 16 zgur Druckänderung des zugeführten Kohlendioxidgases gegeben. Durch den Rechner in der Vorrichtung 13 wird in der bereits beschriebenen Weise der Vorgabe-Wert für den Kohlendioxidgehalt der Flüssigkeit errechnet und am ersten Regler mit dem Momentan-Sollwert verglichen. DaShit Kohlendioxid angereicherte Wasser gelangt vom Imprägnierbehälter 11 über ein Pumpenpaar 12 zu einer Mischvorrichtung21, der gleichfalls über das Pumpenpaar 12 die Konzentratlösung zur Erzeugung des Getränkes zugeführt wird.
  • Das gemischte Getränk wird dem Sammelbehälter 22 zugeführt.
  • Vom Sammelbehälter gelangt es über eine Abführungsleitung zum nicht dargestellten Füller. An die Abführungsleitung des Sammelbehälters 22 ist im Bypass eine Meßvorrichtung 17 zur Bestimmung des Kohlendioxidgehaltes des Getränkes angeschlosse die den Ist-Wert des Kohlendioxidgehaltes der elektronischen Vorrichtung 13 zuführt, wo der Ist-Wert angezeigt und in der bereits beschriebenen Weise mit dem Soll-Wert verglichen wirdt und in der bereits erläuterten Weise ein Korrektursignal erzeugt und in zeitlichen Abständen zur Veränderung des Momentan Sollwertes dem zweiten Regler zugeführt wird, welcher ein entsprechendes Ansteuersignal auf das Ventil 16 gibt. Der Füllstand im Sammelbehälter 22 wird durch entsprechende Ansteuerung des Pumpenpaares 12 so geregelt, daß er während des Betriebes stets zwischen einem vorgegebenen Minimal-Wert und einem vorgegebenen Maximal-Wert liegt. Da der Füllerbetrieb im allgemeinen Unterbrechungen erfährt, ergibt sich für den Pegelstand im Sammelbehälter 22 ein zeitlicher Verlauf, der etwa so aussehen kann, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.
  • In Fig. 4 ist der Pegelstand im Sammelbehälter 22 gegen die Zeit aufgetragen. Bei Inbetriebnahme der Einrichtung wird der Sammelbehälter zunächst innerhalb einer Zeit t1 , die beispielsweise 50 sek. betragen kann bis zum Maximal-Wert gefüllt. Es kann dann eine Zeit des Stillstandes folgen und, beispielsweise nach 20 sek. wird vom Füller her Flüssigkeit entnommen, so daß der Pegelstand bis zum Minimal-Wert absinkt. Sobald der Minimal-Wert erreicht ist, wird vom Pumpenpaar 12 her Flüssigkeit nachgefördert, so daß innerhalb eines Zeitraumes von t2 der Maximal-Wert wieder erreicht ist.
  • Nach einer kurzen Stillstandszeit wird wieder Flüssigkeit entnommen und beim zeiten Erreichen des Minimal-Wertes setzt wieder für eine Zeit t3 ein Nachfüllen des Sammelbehälters bis zum Maximal-Wert ein.
  • Dieser Vorgang des Entleerens und Füllens wird nun für die Steuerung der zeitlichen Abgabe des vom zweiten Regler an den ersten Regler gelieferten Steuersignals benutzt. Es wird ein Zeitintervall tR definiert, nach dessen effektivem Ablauf jeweils ein Steuersignal abgegeben wird. Wie aus Fig. 4 abzulesen kann dieses Zeitintervall beispielsweise bei der Inbetriebnahme der Einrichtung festgelegt werden durch die Zeitdauer des ersten Füllens t und eine zweite Zeitduer t 1 x die sich aus der Summe der für die ersten Nachfüllvorgänge benötigten Zeiten, im gewählten Beispiel sind es die Zeitabläufe t2 und t3, zusammensetzen kann. Es gilt dann tR = tl + +t R 1 x Nach der Inbetriebnahme der Einrichtung wird also das erste Steuersignal vom zweiten Regler an den ersten Regler nach Ablauf der Zeit tR am Punkt RP 1 abgegeben. Die für die Abgabe von Steuersignalen relevanten Zeitabschnitte laufen also nur ab, während der Sammelbehälter 22 nachgefüllt wird.
  • Aus Fig. 4 läßt sich ablesen, daß das zweite Steuersignal am Punkt RP 2 wiederum genau nach Ablauf des Zeitabschnittes tR abgegeben wird, der sich in diesem Falle aus den unterschiedlichen Zeitabschnitten t4 bis t7 zusammensetzt.
  • Auf diese Weise wird erreicht, daß bei gleichmäßiger Förderung durch das Pumpenpaar 12 die Abgabe der Steuersignale in Abhängigkeit von der durchgesetzten Flüssigkeitsmenge erfolgt.
  • Die Steuerung dieses Zeittaktes erfolgt in nicht eigens dargestellter Weise vom Antrieb des Pumpenpaares 12 aus.
  • Die Festlegung der für die Abgabe von Steuersignalen relevanten Zeitabschnitte kann auch durch Summierung der momentanen Durchflußmengen erfolgen.
  • In Fig. 3 ist eine Einrichtung dargestellt, mit der Kohlendioxidgas einer Flüssigkeit zugeführt wird, wobei # ein wesentlicher Unterschied darin besteht, daß die Zuführung des Kohlendioxidgases nicht in einem Imprägnierbehälter sondern mittels einander parallelgeschalteter Strahl apparate durchgeführt wird, wie sie grundsätzlich beispielsweise in der DE-OS 26 44 378 beschriebeisind.
  • Die Flüssigkeit wird über einen Behälter 43 mittels einer Pumpe 32 den Treibdüsen der Strahlapparate 31 zugeführt.
  • Das Kohlendioxidgas wird über einen Puffertank 44 den Unterdruckkammern der Strahlapparate 31 zugeführt.
  • Bei der Einrichtung nach Fig. 3 kann die Grobregelung der Dosierung des zugeführten Kohlendioxidgases in zwei ver -schiedenen Weisen durchgeführt werden, die beide in der gleichen Zeichnung dargestellt sind.
  • Nach einer ersten Version können durch ein Meßgerät 46 die Temperatur T der zugeführten Flüssigkeit und durch ein Meßgerät 45 der Druck P des zugeführten Kohlendioidgases gemessen werden und die Werte an einen mit dem ersten Regler kombinierte Rechner 33 weitergegeben werden, der in der schon beschriebenen Weise den Vorgabe-Wert für den Kohlendioxidgehalt aus den gemessenen Werten bestimmt und über einen Wandler 35 ein Stellventil 46 in der bereits erläuterten Weise ansteuert.
  • Bei einer zweiten Version wird mittels eines Durchflußmessers 39 der Durchfluß an Kohlendioxidgas bestimmt und diese Größe über ein Anzeigegerät 34 an den Rechner 33 weitergegeben und zur Berechnung des Vorgabe-Wertes verwendet. Denkbar ist auch eine entsprechende Verhältnisregelung der Durchflußmengen. Ein Netzgerät 40 dient zur Versorgung der verschiedenen Geräte mit elektrischer Energie.
  • Das fertige Getränk gelangt von den Strahlenapparaten 31 in einen Sammelbehälter 42 und von dort über eine Abführungsleitung zum nicht dargestellten Füller oder einen weiteren Sammelbehälter. An die Abführungsleitung des Sammelbehälter 42 ist wiederum ein Meßgerät 37 zur Bestimmung des Kohlendioxidgehaltes der Flüssigkeit g über eine Zweigleitung angeschlossen die zum Behälter 43 zurückgeführt ist. Der vom Meßgerät 37 ermittelte Ist-Wert wird an einem Anzeigegerät 41 angezeigt und dem zweiten Regler 38 zugeführt, wo er mit einem eingegebenen Soll-Wert oder dem Momenin-Sollwert aus dem Regler 33 verglichen wird und in der bereits beschriebenen Weise ein Korrektursignal erzeugt und in Zeitabständen abgegeben wird. Die Vorgabe der Zeitabstände für das Steuersignal kann dabei in analoger Weise erfolgen wie bei der Einrichtung nach Fig. 2 beschrieben.

Claims (16)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Regelung der Dosierung der Komponenten bei der Einleitung eines Gases und/oder mindestens einer Flüssigkeit in eine Flüssigkeit, insbesondere zur Herstellung eines Getränkes, bei dem die Werte physikalischer und/oder chemischer Größen mindestens einer der Komponenten vor der Einleitung kontinuierlich bestimmt werden, und aus diesen Werten laufend ein Vorgabewert für die Zufuhrmenge der Komponenten abgeleitet wird und mindestens ein die Zufuhr der Komponenten steuerndes Stellglied durch einen ersten Regler in AbhänXgigkeit von dem Vorgabewert und einem Momentan-Sollwert angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Einleitung der Komponenten physikalische und/ oder chemische Größen des entstandenen Gemisches bestimmt werden, und aus diesen Werten ein Ist-Wert der in dem Gemisch enthaltenen Komponenten abgeleitet wird, der in einem zweiten Regler mit einem vorgegebenen Soll-Wert des Komponentengehaltes verglichen wird, und bei Überschreiten einer vorgegebenen Abweichung des Ist-Wertes vom Soll-Wert ein Korrektursignal erzeugt wird, durch welches in vorgegebenen Zeitabständen der Momentan-Sollwert im Sinne einer die Abweichung verringernden Ansteuerung des Stellgliedes um einen vorgegebenen Betrag verändert wird, und vom ersten Regler ein Signal zum zweiten Regler zurückgeführt wird, dessen Größe ein Maß für die am Stellglied bewirkte Veränderung ist und mit der Abweichung des Ist-Wertes vom Soll-Wert verglichen wird, wobei beim Erreichen einer vorgegebenen Veränderung am Stellglied die Ansteuerung des Stellgliedes unterbrochen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Regler der Ist-Wert mit dem Momentan-Sollwert des ersten Reglers verglichen wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch qekennzeichnet, daß die Veränderung des Momentan-Sollwertes in gleichen Zeitabständen erfolgt.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des Momentan-Sollwertes in variablen Zeitabständen erfolgt, die in Abhängigkeit von der Zufuhrmenge mindestens einer der Komponenten gebildet werden.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des Momentan-Sollwertes in variablen Zeitabständen erfolgt, die in Abhängigkeit von der Abfuhrmenge des Gemisches gebildet werden.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des Momentan-Sollwertes in Zeitabständen erfolgt, die jeweils Abfuhrmengen gleicher Größe des Gemisches entsprechen.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Unterbrechung der Abführung des Gemisches der zuletzt gültige Momentan-Sollwert und die entsprechende Stellung des Stellgliedes festgehalten werden und die Regelung und die Zufuhr der Komponenten unterbrochen wird, und beim Wiedereinsetzen der Abführung die Regelung mit dem festgehaltenen Momentan-Sollwert und der festgehaltenen Stellung des Stellgliedes wieder einsetzt.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Regelung der Dosierung bei der Einleitung von Kohlendioxidgas in Wasser bzw. eine wässrige Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Kohlendioxidgases und die Temperatur des Wassers vor der Mischung zur Bestimmung des Vorgabe-Wertes dienen und der Kohlendioxidgehalt des Wassers nach der Einleitung des Kohlendioxidgases als Ist-Wert gemessen und mit einem vorgegebenen Soll-Wert verglichen wird.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Regelung der Dosierung bei der Einleitung von Kohlendioxidgas in Wasser bzw. eine wässrige Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchflußmengenverhältnis von Kohlendioxidgas zu Wasser vor der Mischung zur Bestimmung des Vorgabe-Wertes dient, und der Kohlendioxidgehalt des Wassers nach der Einleitung des Kohlendioxidgases als Ist-Wert gemessen und mit einem vorgegebenen Soll-Wert verglichen wird.
  10. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Regelung der Dosierung bei der Einleitung einer Flüssigkeit in eine andere Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchflußmengenverhältnis der beiden Flüssigkeiten vor der Mischung zur Bestimmung des Vorgabe-Wertes dient und die Dichte oder der pH-Wert des Gemisches als Ist-Wert gemessen und mit einem vorgegebenen Soll-Wert verglichen wird.
  11. 11. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Mischvorrichtung zur Einleitung eines Gases und/ oder mindestens einer zweiten Flüssigkeit in eine erste Flüssigkeit, wobei der Mischvorrichtung mindestens eine Pumpe zur Zuführung der ersten Flüssigkeit vorgeschaltet ist und mit mindestens einer an den Zuleitungen zur Mischvorrichtung angeordneten ersten Meßvorrichtung zur Bestimmung physikalischer und/oder chemischer Größen der zugeleiteten Komponenten, wobei die erste Meßvorrichtung an einen ersten Regler mit steuerbarem Soll-Wert angeschlossen ist, der mit einem Stellglied zur Dosierung der Zuführung einer der Komponenten verbunden ist, dadurch qekennzeichnet, daß der Mischvorrichtung (1,11,31) eine zweite Meßvorrichtung (7,17, 37) zur Bestimmung einer physikalischen oder chemischen Größe des Gemisches nachgeschaltet ist, die mit einem zweiten Regler (8,13,38) verbunden ist, der mit einer Vorrich -tung (3) zur Veränderung des am ersten Regler (4,13,33) eingestellten Soll-Wertes verbunden ist und dieser Vorrichtung in gegebenen Zeitabständen Steuersignale zuführt und der Ausgang des ersten Reglers mit dem zweiten Regler verbunden ist.
  12. 12. Einrichtung nach Anspruch 11 zur Einleitung von Kohlendioxidgas in eine Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischvorrichtung (11,31) ein Sammelbehälter (22,42) nachgeschaltet ist und die zweite Meßvorrichtung eine Vorrichtung (17,37) zur Bestimmung des Kohlendioxidgehaltes einer Flüssigkeit ist, die im Bypass zur Abführungsleitung des Sammelbehälters (22,42) angeordnet ist.
  13. 13. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch qekennzeichnet, daß der erste Regler (33) an eine in die Zuführungsleitung für das Kohlendioxidgas eingeschaltete Vorrichtung (39) zur Durchflußmessung angeschlossen ist.
  14. 14. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Regler (13,33) an einen elektronischen Rechner angeschlossen ist, der mit in der Zuleitung für das Kohlendioxidgas bzw. die Flüssigkeit angeordneten Meßgeräten (19, 45 bzw. 20,46) für Druck bzw. Temperatur sowie mit der Vorrichtung zur Einstellung eines Momentan-Sollwertes am ersten Regler verbunden ist und dem die vom zweiten Regler (13,38) abgegebenen Steuersignale zugeführt werden.
  15. 15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Regler eine Zeitspeicher-Schaltvorrichtung aufweist, die mit dem Antrieb der Pumpe (12,32) zur Zuführung der Flüssigkeit verbunden ist.
  16. 16. Einrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet daß dem zweiten Regler vom elektronischen Rechner der Momentan-Sollwert des ersten Reglers als Vergleichsgröße zugeführt wird.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998007122A1 (en) * 1996-08-08 1998-02-19 Shemuel Amitai A water carbonating device
EP0852690A1 (de) * 1995-09-29 1998-07-15 Jimmy I. Frank Vorrichtung zur erzeugung von gefrorenen kohlensäurehaltigen getränke
EP2325615A3 (de) * 2010-11-11 2013-07-17 Schwarte Jansky Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Mengenbestimmung bei der Abgabe eines kohlenstoffdioxidhaltigen Getränks aus einem Anlieferungstank oder bei der Rücknahme dieses Getränks aus einem Rücknahmetank
EP2642257A1 (de) * 2009-11-12 2013-09-25 Schwarte Jansky GmbH Vorrichtung und Verfahren zur Mengenbestimmung bei der Rücknahme eines kohlenstoffdioxidhaltigen Getränks aus einem Rücknahmetank in einen Anlieferungstank
EP2504084B1 (de) * 2009-11-24 2017-08-23 KHS GmbH Verfahren zum herstellen eines mischproduktes, insbesondere eines mischgetränkes

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4118502C2 (de) * 1991-06-06 1997-01-23 Liebisch Geb Verfahren und Vorrichtung zum Dosieren von Gasen
DE4318844A1 (de) * 1993-06-07 1994-12-08 Werner Michael Prof Dr Kulicke Verfahren zur zeitabhängigen Regelung einer Dosieranlage für fluide Komponenten und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2644378A1 (de) * 1976-10-01 1978-04-06 Fuellpack Dipl Brauerei Ing Di Verfahren zur einleitung von gas, insbesondere kohlendioxidgas, in eine in einer leitung stroemende fluessigkeit, insbesondere ein getraenk, sowie einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2644378A1 (de) * 1976-10-01 1978-04-06 Fuellpack Dipl Brauerei Ing Di Verfahren zur einleitung von gas, insbesondere kohlendioxidgas, in eine in einer leitung stroemende fluessigkeit, insbesondere ein getraenk, sowie einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0852690A1 (de) * 1995-09-29 1998-07-15 Jimmy I. Frank Vorrichtung zur erzeugung von gefrorenen kohlensäurehaltigen getränke
EP0852690A4 (de) * 1995-09-29 1998-12-09 Jimmy I Frank Vorrichtung zur erzeugung von gefrorenen kohlensäurehaltigen getränke
WO1998007122A1 (en) * 1996-08-08 1998-02-19 Shemuel Amitai A water carbonating device
EP2642257A1 (de) * 2009-11-12 2013-09-25 Schwarte Jansky GmbH Vorrichtung und Verfahren zur Mengenbestimmung bei der Rücknahme eines kohlenstoffdioxidhaltigen Getränks aus einem Rücknahmetank in einen Anlieferungstank
EP2504084B1 (de) * 2009-11-24 2017-08-23 KHS GmbH Verfahren zum herstellen eines mischproduktes, insbesondere eines mischgetränkes
EP2325615A3 (de) * 2010-11-11 2013-07-17 Schwarte Jansky Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Mengenbestimmung bei der Abgabe eines kohlenstoffdioxidhaltigen Getränks aus einem Anlieferungstank oder bei der Rücknahme dieses Getränks aus einem Rücknahmetank

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