DE3148859C2

DE3148859C2 -

Info

Publication number: DE3148859C2
Application number: DE19813148859
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl.-Ing. Ddr 6502 Gera Dd Hammer; Adalbert Dipl.-Ing. Ddr 8036 Dresden Dd Broll; Helmut Ddr 6500 Gera Dd Oehme; Joachim Dipl.-Ing. Ddr 8021 Dresden Dd Gruber
Original assignee: Nagema VEB
Current assignee: Nagema VEB
Priority date: 1981-01-27
Filing date: 1981-12-10
Publication date: 1989-06-15
Also published as: DE3148859A1; DD157305A1

Description

Die Erfindung wird angewendet bei Maschinen zum Herstellen CO₂-haltiger Erfrischungsgetränke durch Zufügen von Zusätzen und betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren mindestens zweier Flüssigkeiten, bei der niveaugesteuerte, mit Sirup- und Pro duktwasserzuleitungen versehene Zwischenkessel zur Aufnahme von Wasser und Sirup je eine Abzugsleitung besitzen, in denen Absperrventile und eine Dosiervorrichtung vorgesehen und die Abzugsleitungen zusammengeführt und durch eine För derleitung mit Pumpe mit einem Fertiggetränkekanal verbunden sind.

Zum kontinuierlichen Vereinigen von Getränkekomponenten im vorbestimmten Mengenverhältnis ist eine Vorrichtung (DE-OS 19 04 014) bekannt, die einen Strahlapparat mit Treib düse, Fangdüse und Unterdruckkammer aufweist und einen durch Axialverschiebung der Treibdüse stufenlos einstellbaren, eine Unterdruckkammer mit der Fangdüse verbindenden freien Ringquerschnitt besitzt. In diesen Ringquerschitt münden mehrere ventilgesteuerte Flüssigkeitszuleitungen. Die Treib düse weist dabei einen abgedichteten, im Gehäuse axial ge führten Kolbenschieber mit Mantelöffnungen auf, die einer mit der Treibflüssigkeitszuleitung verbundenen Ringkammer zugeordnet sind. Am Kolbenschieber ist außerdem eine nach außen geführte Spindel angeordnet, die durch eine Mikrometer schraube verstellt werden kann.

Nachteilig bei dieser Vorrichtung wirkt sich aus, daß die Dosierung druckseitig erfolgt, wodurch, da die Fördermenge der Kreiselpumpe abhängig vom Gegendruck ist, sich ent sprechend veränderlichen Betriebsbedingungen schwankende Dosierungen ergeben. Des weiteren befindet sich im Vorrats gefäß nur atmosphärischer Druck, womit die Füllhöhe großen Einfluß auf die Dosiergenauigkeit gewinnt. Eine genaue Do sierung beim Anfahrvorgang ist ebenfalls nicht gegeben.

Weiterhin wirkt es sich insbesondere auf den Energieauf wand nachteilig aus, daß die gesamte Flüssigkeitsmenge durch den Injektor gedrückt werden muß, was eine hohe Pumpenleistung erfordert.

Zum Mischen von zwei oder mehreren Flüssigkeiten in einem bestimmten Mengenverhältnis ist weiterhin eine Vorrich tung (DE-OS 19 57 501) bekannt, die niveaugeregelte Vorlauf gefäße mit Falleitungen besitzt und die Falleitungen Dros seln aufweisen, die pumpensaugseitig angeordnet sind, wo bei die Falleitungen noch auf der Saugseite der Pumpe in einer gemeinsamen Mischkammer münden. Als Pumpe wird hier bei eine Kreiselpumpe verwendet.

Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß zum Dosieren und Mischen zwei Drosseln sowie eine Mischkammer notwendig sind, was sich nicht nur ungünstig im gerätemäßigen Auf wand, sondern auch bei der Reinigung auswirkt. Eine ge naue Dosierung ist von der geregelten Übereinstimmung der Füllstände in den Vorlaufgefäßen abhängig, wobei eine Dosiergenauigkeit beim Anfahren ebenfalls nicht gegeben ist.

Um eine genaue Dosierung mittels einer Kreiselpumpe, deren Fördermenge abhängig ist von der Förderhöhe bzw. von dem herrschenden Gegendruck, zu erreichen, ist eine Vorrichtung (DD-73 886) zur Erzielung eines gleichbleibenden Flüssig keitsstromes zu einem Karbonisierkessel in Limonadenher stellungsmaschinen bekannt. Dieser gleichbleibende Flüssig keitsstrom wird erzielt durch die Anordnung eines Zwischen kessels, der mit dem Karbonisierkessel gasseitig in Verbin dung steht und zwischen beiden Kesseln eine Kreiselpumpe an geordnet ist. Somit fördert die Kreiselpumpe immer von einem Druck in den gleichen Druck, d. h. es wird immer eine gleiche Fördermenge erreicht, die zu einer Dosierung einer zweiten Flüssigkeit verwendet wird.

Nachteilig ist hierbei, daß die Dosierung druckseitig ent weder über eine zusätzliche Pumpe oder über eine drucksei tig angeordnete Injektordüse mit Drosselventil erfolgt. Die Anfahrvorgänge sind auch hier ungünstig, da die Saugwirkung der Drossel erst nach voller Leistung gegeben ist.

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die bei geringerem Raumbedarf und geringen Konsten unter Aus schaltung der oben angeführten Mängel eine Dosierung einer Flüssigkeit zu einer anderen ermöglicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem durch eine Kreiselpumpe erzeugten Flüssigkeitsstrom Flüssigkeiten durch Dosiervorrichtungen im genauen Mischungsverhältnis, auch bereits beim Anfahrvorgang, zuzufügen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, da inner halb der Absaugleitung vom Sirupzwischenkessel eine Kegel blenden-Dosiervorrichtung und in der Förderleitung eine Kreiselpumpe angeordnet sind, wobei die Abzugsleitungen von den Absperrventilen bis zur Zusammenführung volumenmäßig dem Hauptmischungsverhältnis entsprechen und die Zwischenkessel sowie der Fertiggetränkekessel gegenseitig durch eine CO₂-Lei tung mit Druckeinstellung verbunden sind.

Dabei ist die Kegelblenden-Dosiervorrichtung in einem Winkel stück der Abzugsleitung des Sirupzwischenkessels angeordnet, in das axial zum abfördernden Teil des Winkelstückes ein mit einer Öffnung zum zuführenden Teil des Winkelstückes ver sehenes Rohr eingesetzt ist in dem sich drehbar ein hohles zylindrisches Blendenstück mit vorzugsweise drei verschiedene Durchmesser aufweisenden Bohrungen und einem axial verstell baren, die Bohrungen in ihrem Durchmesser beschränkender Do sierkegel befindet, wobei die Bohrungen mittig zur Öffnung des Rohres angeordnet sind.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besitzt das dreh bar und dichtend im Rohr eingesetzte zylindrische Blenden stück einen Stellring mit Hebel, und der Stellring weist Rastvertiefungen für eine federnd gelagertes Kugel auf, wo bei die Rastvertiefungen entsprechend den drei Bohrungen im Blendenstück angeordnet sind.

Des weiteren weist der axial verstellbare Dosierkegel einen zylindrischen Schaft auf, der auf einem Teilstück am Um fang Feingewinde besitzt, das in ein entsprechendes Fein gewinde im Blendenstück eingreift und am nach außen ge führten Teil des Schaftes eine Skala und Rändelmutter an geordnet ist.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt in der hohen Dosiergenauigkeit, unabhängig von den Füllhöhen in den Kesseln und auch bereits beim Anfahrvorgang. Da das Leitungsvolumen nach den Absperrventilen sich im Haupt mischungsverhältnis (Sirup : Wasser wie 1 : 5) befindet, ergeben sich beim Anfahren und beim Abschalten genaue Dosierverhältnisse. Des weiteren weist die Erfindung eine geringe Zahl von Bauelementen auf, ist technisch einfach und besitzt druckseitig keine Einbauten zum Dosieren. Dadurch entstehen energiemäßig Vorteile und in bezug auf die Reinigung eine günstige Lösung.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungs beispieles näher erläutert werden. In der Zeich nung zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Dosierstrecke in einer Karbonisier- und Mischmaschine;

Fig. 2 die Kegelblenden-Dosiervorrichtung als Schnitt darstellung.

Die Vorrichtung zum Herstellen CO₂-haltiger Erfrischungs getränke durch Zufügen von Zusätzen besteht aus einer Do sierstrecke, der nicht dargestellte Aggregate, wie Wasser zuführung, Entlüftung, Karbonisierung, Kühlung vorgeschal tet und ebenfalls nicht dargestellte Aggregate wie CO₂-Zu führung, Mischung, Reinigung usw. nachgeordnet sind. Zur Dosierung ist ein Wasserzwischenkessel 1 mit einer Produkt wasserzuleitung 2 mit Kreiselpumpe 3 sowie ein Sirupzwischen kessel 4 mit einer Sirupzuleitung 5 vorgesehen. Beide Zwi schenkessel 1; 4) sind niveaugesteuert und besitzen eine Abzugsleitung 6; 7 mit Absperrventilen 8; 9.

In der Abzugsleitung 7 vom Sirupzwischenkessel 4 ist nach dem Absperrventil 9 eine Kegelblenden-Dosiervorrichtung 10 angeordnet. Die Abzugsleitungen 6; 7 sind anschließend zu einer Förderleitung 11 zusammengeführt, die sich bis zu einer Mischstrecke und einem Fertiggetränkekessel 12 er streckt. In der Förderleitung 11 ist eine Kreiselpumpe 13 angeordnet. Gasseitig stehen der Wasserzwischenkessel 1, der Sirupzwischenkessel 4 und der Fertiggetränkekessel 12 durch eine CO₂-Leitung 14, die jeweils an den Kesselober teilen angebracht ist, in Verbindung, wodurch in allen drei Kesseln 1; 4; 12 gleicher Druck oder Differenzdruck zum Kessel 12 vorhanden ist und somit eine Kreiselpumpe 13 einsetzbar ist, die dann einen stets konstanten Förder strom erzeugt. Durch den gleichen Druck in den Kesseln 1; 4; 12 oder Differenzendruck zum Kessel 12 und den kon stanten Förderstrom entsteht durch die Kegelblend-Dosier vorrichtung 10 ein konstantes Mischungsverhältnis von Wasser und Sirup, indem dem Wasser der Sirup zudosiert wird.

Dazu ist ein einem Winkelstück 15 der Abzugsleitung 7 des Sirupzwischenkessels 4 ein Rohr 16 eingesetzt, das axial zum abfördernden Teil 17 des Winkelstückes 15 angeordnet ist und einen Ausgang 18 besitzt. Zum zuführenden Teil 19 des Winkelstückes 15 besitzt das Rohr 16 eine Öffnung 20. In diesem Rohr ist drehbar ein hohles zylindrisches Blenden stück 21 in Dichtung 22 gelagert. Das Blendenstück 21 be sitzt um jeweils 120° versetzt drei Bohrungen 23, die ver schiedene Durchmesser aufweisen und mittig zur Öffnung 20 des Rohres 16 und damit auch mittig zum zuführenden Teil 19 ist aus dem Rohr 16 hindurchgeführt und besitzt dort einen verdrehfest angebrachten Stellring 24, weist entsprechend den drei Bohrungen 23 drei Rastvertiefungen 26 für eine federnd im Rohr 16 gelagerte Kugel 27 auf. Der Feindosierung ist weiterhin ein axial verstellbarer Dosierkegel 28 vor handen, der zentrisch im Blendenstück 21 angebracht ist und die jeweilige Bohrung 23 in ihrem Durchmesser beschränkt. Der zylindrische Schaft 29 des Dosiserkegels 28, der mittig im Blendenstück 21 geführt ist, besitzt auf einem Teilstück ein Feingewinde 30, das in ein entsprechendes Feingewinde 31 im Blendenstück 21 eingreift. Der Schaft 29 des Dosierkegels 28 ist aus dem Blendenstück 21 und dem Stellring 24 hinaus geführt und weist dort eine Skala 32 zur Anzeige der Fein einstellung auf. Zum Ablesen der Skala 32 ist ein Bügel 34 vorhanden, der am Blendenstück 21 befestigt ist.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Der Wasserzwischenkessel 1 ist durch die Kreiselpumpe 3 bis zu einem bestimmten Niveau mit vorzugsweise entlüftetem Wasser gefüllt. Ebenso ist der Sirupzwischenkessel 4 über die Sirupzuleitung 5 bis zum vorgesehenen Niveau mit Sirup gefüllt. Von beiden Zwischenkesseln 11; 4 werden die Flüssig keiten durch die Kreiselpumpe 13 durch Abzugsleitungen 6; 7 abgesaugt, wobei die Abzugsleitungen 6; 7 vor der Kreisel pumpe 13 zu nur einer Förderleitung 11 zusammengeführt sind, sich also das Produktwasser und der Sirup mischen. Die Zudosierung des Sirups erfolgt durch die Kegelblenden- Dosiervorrichtung 10, die in der Abzugsleitung 7 für den Sirup angeordnet ist. Die in den Abzugsleitungen 6; 7 vor gesehenen Absperrventile 8; 9 sind für das Anfahren und beim Abschalten der Maschine notwendig. Sie verhindern ein Leerlaufen der Zwischenkessel 1; 4 und gewährleisten ein exaktes Dosierverhältnis bei allen Betriebszuständen. Da die Kessel 1; 4; 12 alle miteinander durch eine CO₂-Leitung 14 verbunden sind, befindet sich gleicher Druck bzw. Diffe renzdruck über den Flüssigkeiten. Damit ist einmal der Ein satz einer steuerungsgünstigen leistungsstarken Kreisel pumpe bei konstanten Förderstrom möglich, und zum anderen wird dadurch ein jeweils zu bestimmendes Mischungsverhält nis garantiert. Die gesteuerte Zudosierung des Sirups er folgt durch die Verstellung der Kegelblend-Dosiervorrich tung 10. Hierbei wird eine Grobeinstellung durch das Ver drehen des Blendenstückes vorgenommen. Durch Betätigen des Hebels 25 wird das Blendenstück 21 so verdreht, daß durch eine der drei Bohrungen 23, die verschiedene Durchmesser besitzen, der Sirup gefördert wird. Das Blendenstück wird dabei durch die Kugel 27 und Rastvertiefung 26 arretiert. Eine Feineinstellung erfolgt durch die Drehung der Rändel mutter 33 und damit des Schaftes 29 des Dosierkegels 28. Wird der Schaft 29 verdreht, bewegt sich dieser durch das Feingewinde 30; 31 in axialer Richtung und der Dosierkegel 28 vergrößert oder verkleinert den Durchflußquerschnitt der jeweiligen Bohrung 23. Somit ist durch die Kegelblenden- Dosierung eine genaue Einstellung der Sirupzufuhr und da mit des Mischungsverhältnisses gegeben.

Aufstellung der Bezugszeichen

1 Wasserzwischenkessel
2 Produktwasserzuleitung
3 Kreiselpumpe
4 Sirupzwischenkessel
5 Sirupzuleitung
6 Abzugsleitung
7 Abzugsleitung
8 Absperrventil
9 Absperrventil
10 Kegelblenden-Dosiervorrichtung
11 Förderleitung
12 Fertiggetränkkessel
13 Kreiselpumpe
14 CO₂-Leitung
15 Winkelstück
16 Rohr
17 Teil
18 Ausgang
19 Teil
20 Öffnung
21 Blendenstück
22 Dichtung
23 Bohrung
24 Stellring
25 Hebel
26 Rastvertiefung
27 Kugel
28 Dosierkegel
29 Schaft
30 Feingewinde
31 Feingewinde
32 Skala
33 Rändelmutter
34 Bügel

Claims

1. Vorrichtung zum Herstellen CO₂-haltiger Erfrischungsgetränke durch Zufügen von Zusätzen, insbesondere durch Dosieren mindestens zweier Flüssigkeiten, bei der niveaugesteuerte mit Sirup- und Produktwasserzuleitungen versehene Zwischenkessel zur Aufnahme von Wasser und Sirup je eine Abzugsleitung be sitzen, in denen Absperrventile und eine Dosiervorrichtung vor gesehen und die Abzugsleitungen zusammengeführt und durch eine Förderleitung mit Pumpe mit einem Fertiggetränkkessel verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Ab zugsleitung (7) vom Sirupzwischenkessel (4) eine Kegelblenden- Dosiervorrichtung (10) und in der Förderleitung (11) eine Kreiselpumpe (13) angeordnet sind, wobei die Abzugsleitungen (6; 7) von den Absperrventilen (8; 9) bis zur Zusammenfügung volumenmäßig dem Hauptmischungsverhältnis entsprechen und die Zwischenkessel (1; 4) sowie der Fertiggetränkkessel (12) gasseitig durch eine CO₂-Leitung (14) mit Druckeinstellung verbunden sind, wobei die Kegel-Blendendosiervorrichtung (10) in einem Winkelstück (15) der Abzugsleitung (7) des Sirup zwischenkessels (4) angeordnet ist, in das axial zum abfördern den Teil (17) des Winkelstückes (15) ein mit einer Öffnung (20) zum zuführenden Teil (19) des Winkelstückes (15) ver sehenes Rohr (16) eingesetzt ist, in dem sich drehbar ein hohles zylindrisches Blendenstück (21) mit vorzugsweise drei verschiedene Durchmesser aufweisenden Bohrungen (23) und einem axial verstellbaren, die Bohrungen (23) in ihrem Durchmesser beschränkender Dosierkegel (28) befindet, wobei die Bohrun gen (23) mittig zur Öffnung (20) des Rohres (16) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbar und dichtend im Rohr (16) eingesetzte zylindrische Blendenstück (21) einen Stellring (24) mit Hebel (25) besitzt und der Stellring (24) Rastvertiefungen (26) für eine federnd gelagerte Kugel (27) aufweist, wobei die Rastvertiefung (26) entsprechend den drei Bohrungen (23) im Blendenstück (21) ange ordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der axial verstellbare Dosierkegel (28) einen zylind rischen Schaft (29) aufweist, der auf einem Teilstück am Umfang Feingewinde (30) besitzt, das in ein entsprechendes Feingewinde (31) im Blendenstück (21) eingreift und am nach außen geführten Teil des Schaftes (29) eine Skala (32) und Rändelmutter (33) angeordnet ist.