EP2536487A1 - Vorrichtung zum ausmischen der, einer grund- oder hauptkomponente beizumischenden zusatzkomponenten eines mischproduktes - Google Patents

Vorrichtung zum ausmischen der, einer grund- oder hauptkomponente beizumischenden zusatzkomponenten eines mischproduktes

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EP2536487A1
EP2536487A1 EP10797996A EP10797996A EP2536487A1 EP 2536487 A1 EP2536487 A1 EP 2536487A1 EP 10797996 A EP10797996 A EP 10797996A EP 10797996 A EP10797996 A EP 10797996A EP 2536487 A1 EP2536487 A1 EP 2536487A1
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mixing
component
individual components
batch tank
tank
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KHS GmbH
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    • B01F2101/305—Treatment of water, waste water or sewage

Definitions

  • the invention relates to a device according to the preamble of patent claim 1.
  • Beverages or mixed drinks e.g. Soft drinks or sodas, each comprising a base component (e.g., water) and at least one of e.g. flavoring and / or coloring and / or preserving additive component, which in turn is prepared by mixing several individual components, methods and mixing plants are known, which are also referred to as a mixer and u.a. a plant component, e.g. a tank for degassing the base component (water), one or more metered additions and / or mixing sections for metered mixing of the at least one additional component, a device for
  • Buffering of the mixed product include.
  • the additional component which is also referred to as syrup in the case of beverages, is usually premixed in a separate pre-mixing chamber (also syrup) from the individual components and then mixed in the mixing device with the degassed main component (water) or diluted with this main component to the final concentration ,
  • a further disadvantage of known methods for in-line metering is that a frequently required secure, ie redundant, measurement of the metered individual components to ensure product quality, ie in particular also a check and / or check of the measured values of flow meters used for the metering (bulk metering). and / or volumetric flow meter) and / or scales as well as inline control measurement methods for detecting erroneous measurements or dosages are not possible or very complicated.
  • the object of the invention is to provide a device with which the
  • a general feature of the invention is that the device for mixing or producing the respective additional component from its individual components is an integral part of the mixing device or the mixer, in which the admixing of this additional component to the basic or
  • Main component e.g., water
  • Alone through this training results in a significant reduction in the investment volume of an entire system by eliminating a separate premix or syrup room and the local facilities.
  • the additional component e.g. in the case of mixed products in the form of beverages, it is, for example, a flavoring and / or coloring and / or preserving component.
  • a special feature of the invention further consists in that only one single batch tank is provided for blending the additional component from the individual components into which all individual components required for the respective formulation are metered during each metering cycle and preferably introduced at least partially one after the other. At the end of each dosing cycle, the individual components or the additional component composed of these are discharged into the buffer tank via a fluid connection, preferably in free fall, so that it is already in the
  • Fluid connection comes to an intensive mixing of the individual components.
  • FIG. 1 shows in a simplified functional diagram a mixing plant or apparatus (mixer) for mixing or mixing a liquid
  • Basic component water with a liquid additive component ZK (syrup), which in turn is prepared for example by mixing from at least two individual components K1 - K5;
  • FIG 2 shows a schematic functional representation of a cross valve in the closed state (position a) or in the open state (position b).
  • the mixing device serves to produce mixed products in the form of beverages by mixing a liquid basic component GK, namely water, with one
  • Additional component ZK (blended syrup), which in turn is produced as a flavoring and / or coloring and / or preserving component by mixing several individual components K1 - K5, as well as for carbonizing and temporarily storing the respective mixed product.
  • mixing device 1 can be functionally subdivided into a plurality of device or plant sections 1 .1 - 1 .4, of which the plant section 1 .1 for treating the basic component GK or the water by degassing and the Plant section 1 .2 for metered mixing of one or more
  • Additional components ZK to the basic component GK and the plant section 1 .3 to provide the additional component ZK by mixing this component from the individual components K1 - K5 serve according to the respective predetermined recipe.
  • the section 1 .4 is used for carbonation and
  • the plant section 1 .1 essentially comprises a tank 2 to which the water is supplied in the required amount during operation of the mixing device 1, in such a way that the tank 2 with the basic component GK
  • the gas space 2.2 stands for the degassing of the basic component GK via a line 3 with a
  • Vacuum source in conjunction.
  • the tank 2 Via a basic component GK and then the mixed product leading line 4, the tank 2 is connected to a buffer tank 5, which is connected via a Artsieitung 6 with a filling machine, not shown, for filling the mixed product or beverage in bottles or in other containers.
  • a connecting valve 7 via which a concentrated aqueous sugar solution (eg 70% sugar solution) can be introduced into the basic component GK for sweetening the mixed product, as well as a another connection valve 8 is provided, via which the
  • Additional component ZK is introduced into the basic component GK.
  • the line 4 forms in a line section in front of the buffer tank 5 a Karbonmaschinesumble, which is indicated in the figure with the arrow 9 and in the ua a flow meter 10 and following this a flow control valve 1 1 in the line 4th are provided.
  • a CO 2 line 12 which with a CO 2 gas pressurized, not shown, CO2 source is connected and in which a flow meter for measuring the line 12 flowing through the amount of CO2 gas and a metering valve CO2 14 are provided.
  • Control electronics not shown controls, taking into account the measurement signals of the flow meter 10 and 13, for example, the metering valve CO2 14 in the form that after in-line carbonation or after the Karbonmaschinesumble 9, the mixed product has the required or predetermined CO2 content.
  • a line 1 5 is provided which is connected to a source for
  • a metering valve sugar / large component 17 the connection valve 7 and a locking or drain valve 18 are provided, with which the other end of the conduit 15 can be opened and closed to a drain 18.1 out and which during the admixing of the sugar for Basic component GK is of course in the closed state, but for example, for flushing or cleaning the line 1 5 is opened.
  • liquid sugar can also be added in plant section 1 .3, for example as individual component K5.
  • Additional component ZK from the individual components K1 - K4 takes place includes i.a. two dosing 19 and 20, of which the dosing 1 9 several each formed by a separate valve 21 separate connections for the
  • the individual components K1 - K4 are, for example, small components which are contained in the additional component ZK possibly with a small mass or proportion and of which, for example, the individual component K1 may also be water, preferably degassed water from the tank 2.
  • the metering line 20 has a connection formed by the valve 22 for supplying the individual component K5, which is a large component, ie a component which is contained in the additional component ZK with the largest mass or proportion.
  • the individual component K5 which is a large component, ie a component which is contained in the additional component ZK with the largest mass or proportion.
  • Flow meter 23 or 24 (mass and / or volumetric flow meter) is provided. Furthermore, in the metering 20 in the flow direction in front of the local flow meter 24, for example, a metering and delivery pump 25 is provided.
  • the two metering lines 19 and 20 are connected in the flow direction of the components K1 - K5 to the flow meter 23 and 24 via valves 26 to a main line 27, which in turn a lower inlet and outlet of a collection or batch tank 28 with a below this container arranged mixing and buffer tank 29 for the additional component ZK connects.
  • Main line 27 is further provided a check valve 30, between the connection of the lines 20 and 27 and the mixing and buffer tank 29th
  • Buffer memory 29 a metering or circulation pump 32, a flow meter 33 (mass and / or volume flow meter), a metering valve
  • Concentrates 34, the connecting valve 8 and a locking or drain valve 35 are arranged, with which the mixing and buffer memory 29 remote end of the line 31 can be closed or opened to a sequence 35.1 out.
  • the delivery rate of the dosing or circulation pump 32 is set so that the volume flow generated by this pump is greater than the maximum
  • Basic component GK to be admixed amount of the additional component ZK. Via a line 31 .1, the unnecessary subset of the additional component ZK is returned to the mixing and buffer tank 29. The mixing of the Additional component ZK to the basic component GK takes place when open
  • Connection valve 8 by controlling the metering valve concentrates 34 of the control electronics in response to the signals of the flow meter 33 and another, provided in the line 4 flow meter,
  • the peculiarity of the mixing device 1 consists in the components used for mixing the additional component ZK and the special
  • Control of the mixing process takes place in such a way that in the respective metering cycle the individual components K1-K5 are metered one after the other or introduced into the batch tank 28 as a function of the measuring signals of the flow meters 23 and 24 in the batch tank 28 corresponding to the respective recipe, namely at least for one of the components K1 - K4 for gentle treatment by suction with negative pressure.
  • the batch tank 28 via a vacuum regulating valve 37 having
  • Lines 19 and 27 desirable or necessary, so for example, one of the individual components K1 - K4 water, so that by briefly opening the associated valve 21 of this component, a separating "water plug" through the lines 19 and 27 can be promoted in the batch tank 28.
  • the metered introduction of the component K5 in the batch tank 28 is carried out with the pump 25 and possibly supported by negative pressure. Basically, however, it is possible to dispense with the pump 25 and also introduce the individual component K5 dosed into the batch tank 28 by suction.
  • the use of a separate dosing line 20 for the larger individual component K5 has the advantage that, inter alia, by appropriate training of
  • the dosage of smaller individual components K1 - K4 can be done with higher accuracy. Furthermore, by the use of the dosing 20 and the possibility that the dosage of
  • Single component K5 can be performed in parallel with the metering of the individual components K1 - K4.
  • the trunk line 27 is designed for this purpose with a correspondingly large cross-section. In this emptying is the
  • Batchtank 28 brought by opening a vent valve 38 to ambient pressure. It is also possible to pressurize the batch tank 28 for accelerated evacuation.
  • Single components and in particular also the smaller individual components K1 - K4 allows.
  • a further flow meter and / or a level measurement 39 is provided and / or the batch tank 28 is equipped with a weighing device, with then also introduced into the batch tank 28 amounts of the individual components K1 - K5 can be determined for a redundancy measurement.
  • a level measurement of the liquid level in the batch tank 28 is possible.
  • individual sectors of the batch tank 28 may be formed with different diameters, as shown in the figure.
  • the redundancy measurement can be used in all cycles for all Single components K1 - K5 are performed. In order to save time, however, this can also be done at intervals, for example, per batch or cycle only for the first introduced individual component, the temporal order of
  • the batch tank 28 has a reduced volume, so that very short cycle times, for example cycle times of less than five minutes, can be achieved for the respective metering cycle consisting of the metering phase and the emptying of the batch tank 28 into the mixing and buffer tank 29.
  • the interior of the mixing and buffer tank 29 is preferably designed
  • connection valves 7 and 8 are preferably designed as cross valves, with the embodiment shown schematically in FIG. 2, in the open state (position b of FIG. 2), the connection between the line 16 and 31 and the line 4th consists. In the closed state of the respective connection valve 7 or 8 (position a of FIG. 2), not only is this connection blocked, but it is also possible, for example, during a work cycle of the mixing device 1, in which the connection is not needed, the line 16 and 31 to flush after opening the drain valve 18 and 35, respectively.
  • Product batch can during the emptying of the mixing and buffer tank 29 already prepared in the batch tank 28, the additional component ZK for the next batch of product according to the new recipe and then after the complete Emptying or emptying the mixing and buffer tank 29 are drained into this.
  • Basic component GK and from at least one individual component K1 - K5 are prepared in the respectively required formulation, wherein all
  • Dosing lines 19 and 20 are ready, but by controlled opening of the valves 21 and 22, however, only those individual components K1 - K5 are introduced into the batch tank 28, which are actually required for the current recipe.

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Abstract

Die Mischvorrichtung (Mixer) dient zum Herstellen von Mischprodukten in Form von Getränken durch Mischen einer flüssigen Grundkomponente GK, nämlich in der Regel Wasser, mit einer Zusatzkomponente ZK (ausgemischter Sirup), die als geschmacksbildende und/oder farbgebende und/oder konservierende Komponente ihrerseits durch Ausmischen aus mehreren Einzelkomponenten K1 - K5 erzeugt ist, sowie zum Karbonisieren und Zwischenspeichern des jeweiligen Mischproduktes. Die Mischvorrichtung 1 lässt sich hierfür funktionsmäsig in mehrere Vorrichtungs - oder Anlagenabschnitte 1.1 - 1.4 unterteilen, von denen der Anlagenabschnitt 1.1 zur Aufbereitung der Grundkomponente GK bzw. des Wassers durch Entgasen und der Anlagenabschnitt 1.2 zum dosierten Beimischen der einen oder mehrerer Zusatzkomponenten ZK zur Grundkomponente GK und der Anlagenabschnitt 1.3 zur Bereitstellung der Zusatzkomponente ZK durch Ausmischen dieser Komponente aus den Einzelkomponenten K1 - K5 nach der jeweils vorgegebenen Rezeptur dienen. Der Anlagenabschnitt 1.4 dient zur Karbonisierung und Zwischenspeicherung des Mischproduktes.

Description

Vorrichtung zum Ausmischen der, einer Grund- oder Hauptkomponente beizumischenden Zusatzkomponenten eines Mischproduktes Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 .
Zur Herstellung von Mischprodukten, insbesondere auch zur Herstellung von
Getränken oder Mischgetränken, z.B. Softdrinks oder Limonaden, aus jeweils einer Grundkomponente (z.B. Wasser) und zumindest einer z.B. geschmacksbildenden und/oder farbgebenden und/oder konservierenden Zusatzkomponente, die ihrerseits durch Ausmischen aus mehreren Einzelkomponenten hergestellt ist, sind Verfahren und Mischanlagen bekannt, die auch als Mixer bezeichnet werden und jeweils u.a. eine Anlagenkomponente, z.B. einen Tank zum Entgasen der Grundkomponente (Wasser), eine oder mehrere Zudosierungen und/oder Mischstrecken zum dosierten Zumischen der wenigstens einen Zusatzkomponente, eine Einrichtung zur
Karbonisierung des aus der Hauptkomponente und der wenigstens einen
Zusatzkomponente bestehenden Mischproduktes sowie eine Einrichtung zur
Pufferung des Mischproduktes umfassen.
Die Zusatzkomponente, die im Falle von Getränken auch als Sirup bezeichnet wird, wird üblicherweise in einem gesonderten Vormischraum (auch Sirupraum) aus den Einzelkomponenten vorgemischt und dann in der Mischvorrichtung mit der entgasten Hauptkomponente (Wasser) vermischt bzw. mit dieser Hauptkomponente auf die Endkonzentration verdünnt.
Für die Vordosierung oder -mischung der Zusatzkomponenten in dem gesonderten Vormischraum (Sirupraum) sind Verfahren und Einrichtungen bekannt, bei denen die Einzelkomponenten jeweils in einen zugehörigen Batchtank dosiert werden, und zwar gesteuert durch Durchflussmesser oder Wiegezellen. Verwendet werden dabei beispielsweise sehr große Vorlagetanks oder jeweils zwei parallele Batchtanks im Wechsel. Nachteilig ist hierbei u.a., dass sämtliche zu- oder abführenden Leitungen inklusive Armaturen, Mischpumpe, Mischtechnik doppelt oder in noch größerer Anzahl ausgeführt werden müssen. Die Batchtanks sind dabei in der Regel so großvolumig ausgelegt, dass diese ein so großes Volumen beinhalten, dass eine ununterbrochene Füllzeit von wenigstens 15 Minuten erzielt wird. Während dieser Zeit wird der parallel vorgesehene andere Batchtank erneut befüllt. Bedingt durch diese Anforderungen und die sich daraus ergebenden Behältervolumina entstehen hohe Investitionskosten.
Bekannt sind weiterhin auch Verfahren und Mischvorrichtungen bzw. Mixer, die für eine Inline-Dosierung ausgebildet sind und bei denen innerhalb des Mixers die
Einzelkomponenten jeweils parallel inline in die Hauptkomponente (Wasser) dosiert eingebracht werden. Nachteilig ist bei diesen Verfahren ein erheblicher konstruktiver Aufwand, da für jede Einzelkomponente ein eigener Dosierstrang u.a. mit
Vorlaufgefäß, mit Niveaumessung, mit Zulaufregelung, mit Pumpe, mit
Durchflussmesser, mit Mengenregelventil usw. erforderlich ist. Nachteilig ist weiterhin auch, dass durch die während der dosierten Zugabe der
Einzelkomponenten kontinuierlich bzw. ständig arbeitenden Pumpen eine
unerwünschte Erwärmung der Einzelkomponenten, insbesondere auch solcher Einzelkomponenten erfolgt, die als Kleinkomponenten lediglich mit einem geringen Masse- oder Mengenanteil im Endprodukt vorhanden sind. Diese Erwärmung kann zu erheblichen Produktschädigungen führen.
Ein weiterer Nachteil bei bekannten Verfahren zur Inline-Dosierung besteht darin, dass eine zur Sicherstellung der Produktqualität häufig gewünschte abgesicherte, d.h. redundante Messung der zudosierten Einzelkomponenten, d.h. insbesondere auch eine Kontrolle und/oder Überprüfung der Messwerte von für die Dosierung verwendeten Durchflussmessern (Massen- und/oder Volumendurchflussmesser) und/oder Waagen sowie auch Inline-Kontrollmessmethoden zum Erkennen von fehlerhaften Messungen oder Dosierungen nicht möglich oder aber sehr aufwändig sind. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung aufzuzeigen, mit der der
Investitionsaufwand einer Gesamtanlage zum Herstellen von Mischprodukten, insbesondere Mischgetränken wesentlich reduziert wird. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
Eine generelle Besonderheit der Erfindung besteht darin, dass die Vorrichtung zum Ausmischen bzw. Herstellen der jeweiligen Zusatzkomponente aus ihren einzelnen Bestandteilen integraler Bestandteil der Mischvorrichtung bzw. des Mixers ist, in dem das Zumischen dieser Zusatzkomponente zu der Grund- oder
Hauptkomponente (z.B. Wasser) erfolgt. Allein schon durch diese Ausbildung ergibt sich eine erhebliche Reduzierung des Investitionsvolumens einer Gesamtanlage durch den Wegfall eines gesonderten Vormisch- oder Sirupraums und der dortigen Einrichtungen. Bei der Zusatzkomponente, z.B. bei Mischprodukten in Form von Getränken, handelt es sich beispielsweise um eine geschmacksbildende und/oder farbgebende und/oder konservierende Komponente.
Eine Besonderheit der Erfindung besteht weiterhin darin, dass für das Ausmischen der Zusatzkomponente aus den Einzelkomponenten lediglich ein einziger Batchtank vorgesehen ist, in den während eines jeden Dosierzyklus sämtliche, nach der jeweiligen Rezeptur benötigten Einzelkomponenten dosiert und bevorzugt zumindest teilweise zeitlich nacheinander eingebracht werden. Am Ende jedes Dosierzyklus werden die Einzelkomponenten bzw. die aus diesen zusammen gesetzte Zusatzkomponente in den Puffertank über eine Flüssigkeitsverbindung abgelassen, und zwar bevorzugt im freien Fall, so dass es bereits in der
Flüssigkeitsverbindung zu einem intensiven Vermischen der Einzelkomponenten kommt.
Unter„batchweisem Ausmischen der Zusatzkomponenten" ist im Sinne der
Erfindung somit zu verstehen, dass in jedem Dosierzyklus bevorzugt zumindest sämtliche die jeweilige Zusatzkomponente bildenden Einzelkomponenten dosiert in den Batchtank eingebracht werden und dass dieser Batchtank dann in den Misch- und Puffertank entleert wird.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten
Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 in einem vereinfachten Funktionsdiagramm eine Mischanlage oder - Vorrichtung (Mixer) zum Mischen oder Vermischen einer flüssigen
Grundkomponente (Wasser) mit einer flüssigen Zusatzkomponente ZK (Sirup), die ihrerseits beispielsweise durch Mischen aus wenigstens zwei Einzelkomponenten K1 - K5 hergestellt ist;
Fig. 2 in schematischer Funktionsdarstellung ein Kreuzventil im geschlossenen Zustand (Position a) bzw. im geöffneten Zustand (Position b).
Die in der Fig. 1 allgemein mit 1 bezeichnete Mischvorrichtung (Mixer) dient zum Herstellen von Mischprodukten in Form von Getränken durch Mischen einer flüssigen Grundkomponente GK, nämlich in der Regel Wasser, mit einer
Zusatzkomponente ZK (ausgemischter Sirup), die als geschmacksbildende und/oder farbgebende und/oder konservierende Komponente ihrerseits durch Ausmischen aus mehreren Einzelkomponenten K1 - K5 erzeugt ist, sowie zum Karbonisieren und Zwischenspeichern des jeweiligen Mischproduktes. Die
Mischvorrichtung 1 lässt sich hierfür funktionsmäßig in mehrere Vorrichtungs- oder Anlagenabschnitte 1 .1 - 1 .4 unterteilen, von denen der Anlagenabschnitt 1 .1 zur Aufbereitung der Grundkomponente GK bzw. des Wassers durch Entgasen und der Anlagenabschnitt 1 .2 zum dosierten Beimischen der einen oder mehrerer
Zusatzkomponenten ZK zur Grundkomponente GK und der Anlagenabschnitt 1 .3 zur Bereitstellung der Zusatzkomponente ZK durch Ausmischen dieser Komponente aus den Einzelkomponenten K1 - K5 nach der jeweils vorgegebenen Rezeptur dienen. Der Anlagenabschnitt 1 .4 dient zur Karbonisierung und
Zwischenspeicherung des Mischproduktes.
Der Anlagenabschnitt 1 .1 umfasst im wesentlichen einen Tank 2, dem während des Betriebes der Mischvorrichtung 1 das Wasser in der erforderlichen Menge zugeführt wird, und zwar derart, dass der Tank 2 mit der Grundkomponente GK
niveaugesteuert teilgefüllt ist, so dass im Tank 2 ein unterer Flüssigkeitsraum 2.1 und darüber liegend ein Gasraum 2.2 ausgebildet sind. Der Gasraum 2.2 steht für das Entgasen der Grundkomponente GK über eine Leitung 3 mit einer
Unterdruckquelle (Vakuumpumpe) in Verbindung. Über eine die Grundkomponente GK und anschließend das Mischprodukt führende Leitung 4 ist der Tank 2 mit einem Puffertank 5 verbunden, der über eine Produktieitung 6 mit einer nicht dargestellten Füllmaschine zum Abfüllen des Mischproduktes bzw. Getränks in Flaschen oder in andere Behälter in Verbindung steht. In der Leitung 4 sind bei der dargestellten Ausführungsform in Strömungsrichtung vom Tank 2 an den Puffertank 5 aufeinanderfolgend ein Anschlussventil 7, über welches zum Süßen des Mischproduktes eine konzentrierte wässrige Zuckerlösung (z.B. 70%ige Zuckerlösung) in die Grundkomponente GK eingebracht werden kann, sowie ein weiteres Anschlussventil 8 vorgesehen, über welches die
Zusatzkomponente ZK in die Grundkomponente GK eingebracht wird.
In Strömungsrichtung auf das Anschlussventil 8 folgend bildet die Leitung 4 in einem Leitungsabschnitt vor dem Puffertank 5 eine Karbonisierungsstrecke, die in der Figur mit dem Pfeil 9 angedeutet ist und in der u.a. ein Durchflussmesser 10 und auf diesen folgend ein Mengenregelventil 1 1 in der Leitung 4 vorgesehen sind. In Strömungsrichtung des Mischproduktes vor dem Durchflussmesser 10 mündet über wenigstens eine Düsenöffnung eine C02-Leitung 12, die mit einer C02-Gas unter Druck bereitstellenden, nicht dargestellten CO2-Quelle verbunden ist und in der ein Durchflussmesser zur Messung der die Leitung 12 durchströmenden CO2- Gasmenge sowie ein Mengendosierventil CO2 14 vorgesehen sind. Eine nicht dargestellte Steuerelektronik steuert unter Berücksichtigung der Messsignale der Durchflussmesser 10 und 13 beispielsweise das Mengendosierventil CO2 14 in der Form, dass nach der Inline-Karbonisierung bzw. nach der Karbonisierungsstrecke 9 das Mischprodukt den erforderlichen bzw. vorgegebenen CO2-Gehalt aufweist.
Zum dosierten Zugeben des Zuckers bzw. des Zuckerkonzentrats am geöffneten Anschlussventil 7 ist eine Leitung 1 5 vorgesehen, die mit einer Quelle zur
Bereitstellung des Zuckerkonzentrats in Verbindung steht und in der ein
Durchflussmesser 16, ein Mengendosierventil Zucker/Großkomponente 17, das Anschlussventil 7 sowie ein Sperr- oder Gullyventil 18 vorgesehen sind, mit welchem das andere Ende der Leitung 15 zu einem Ablauf 18.1 hin geöffnet und geschlossen werden kann und welches sich während des Beimischens des Zuckers zur Grundkomponente GK selbstverständlich im geschlossenen Zustand befindet, aber beispielsweise für ein Spülen oder Reinigen der Leitung 1 5 geöffnet wird. Durch die Beimischung des Flüssigzuckers über das Anschlussventil 7 direkt in die Grundkomponente GK wird die Leistungsauslegung des Anlagenabschnitts 1 .3 wesentlich reduziert.
Alternativ kann der Flüssigzucker aber auch im Anlagenabschnitt 1 .3 zudosiert werden, beispielsweise als Einzelkomponente K5.
Der Anlagenabschnitt 1 .3, in welchem das dosierte Ausmischen der
Zusatzkomponente ZK aus den Einzelkomponenten K1 - K4 erfolgt, umfasst u.a. zwei Dosierleitungen 19 und 20, von denen die Dosierleitung 1 9 mehrere jeweils von einem eigenständigen Ventil 21 gebildete getrennte Anschlüsse für die
Einzelkomponenten K1 - K4 aufweist. Die Einzelkomponenten K1 - K4 sind beispielsweise Kleinkomponenten, die in der Zusatzkomponente ZK allenfalls mit einem kleinen Massen- oder Mengenanteil enthalten sind und von denen z.B. die Einzelkomponente K1 auch Wasser, vorzugsweise entgastes Wasser aus dem Tank 2 sein kann. Die Dosierleitung 20 weist einen von dem Ventil 22 gebildeten Anschluss zum Zuführen der Einzelkomponente K5 auf, die eine Großkomponente ist, d.h. eine Komponente, die in der Zusatzkomponente ZK mit dem größten Massen- oder Mengenanteil enthalten ist. In den Dosierleitungen 19 und 20 sind
Durchflussmesser 23 bzw. 24 (Massen- und/oder Volumendurchflussmesser) vorgesehen. Weiterhin ist in der Dosierleitung 20 in Strömungsrichtung vor dem dortigen Durchflussmesser 24 beispielsweise eine Dosier- und Förderpumpe 25 vorgesehen.
Die beiden Dosierleitungen 19 und 20 sind in Strömungsrichtung der Komponenten K1 - K5 auf die Durchflussmesser 23 bzw. 24 folgend über Ventile 26 mit einer Stammleitung 27 verbunden, die ihrerseits einen unteren Ein- und Auslass eines Sammel- oder Batchtanks 28 mit einem unterhalb dieses Behälters angeordneten Misch- und Puffertank 29 für die Zusatzkomponente ZK verbindet. In der
Stammleitung 27 ist weiterhin ein Sperrventil 30 vorgesehen, und zwar zwischen der Verbindung der Leitungen 20 und 27 und dem Misch- und Puffertank 29.
An den Ausgang des Misch- und Puffertanks 29 ist eine die Zusatzkomponente ZK führende Leitung 31 angeschlossen, in der ausgehend von dem Misch- und
Pufferspeicher 29 eine Dosier- oder Umwälzpumpe 32, ein Durchflussmesser 33 (Massen- und/oder Volumendurchflussmesser), ein Mengendosierventil
Konzentrate 34, das Anschlussventil 8 sowie ein Sperr- oder Gullyventil 35 angeordnet sind, mit welchem das dem Misch- und Pufferspeicher 29 entfernt liegende Ende der Leitung 31 verschlossen oder zu einem Ablauf 35.1 hin geöffnet werden kann.
Die Förderleistung der Dosier- oder Umwälzpumpe 32 ist so eingestellt, dass der von dieser Pumpe erzeugte Volumenstrom größer ist als die maximale, der
Grundkomponente GK zuzumischende Menge der Zusatzkomponente ZK. Über eine Leitung 31 .1 wird die nicht benötigte Teilmenge der Zusatzkomponente ZK an den Misch- und Puffertank 29 zurückgeführt. Das Zumischen der Zusatzkomponente ZK zu der Grundkomponente GK erfolgt bei geöffnetem
Anschlussventil 8 durch Ansteuerung des Mengendosierventils Konzentrate 34 von der Steuerelektronik in Abhängigkeit von den Signalen des Durchflussmessers 33 und eines weiteren, in der Leitung 4 vorgesehenen Durchflussmessers,
beispielsweise des Durchflussmessers 10.
Die Besonderheit der Mischvorrichtung 1 besteht in den zum Ausmischen der Zusatzkomponente ZK dienenden Anlagenkomponenten und der speziellen
Steuerung des Ausmischprozesses. Letzteres erfolgt in der Weise, dass in dem jeweiligen Dosierzyklus die Einzelkomponenten K1 - K5 zeitlich nacheinander dosiert bzw. in Abhängigkeit von den Messsignalen der Durchflussmesser 23 und 24 in der der jeweiligen Rezeptur entsprechenden Mengen bzw. Anteilen in den Batchtank 28 eingebracht werden, und zwar zumindest für eine der Komponenten K1 - K4 zur schonenden Behandlung durch Ansaugen mit Unterdruck. Hierfür ist der Batchtank 28 über eine ein Vakuumregulierventil 37 aufweisenden
Vakuumleitung 36 mit dem Gasraum 2.2 des Tanks 2 verbunden, und zwar u.a. mit dem Vorteil, dass eine zusätzliche Vakuumquelle nicht erforderlich ist und insbesondere Aromaverluste oder Verluste an Einzelkomponenten vermieden sind, da diese in dem Tank 2 wieder ausgewaschen und so letztlich in das Mischprodukt zugeführt werden.
Ist während des Dosierzyklus eine Trennung der Einzelkomponenten in den
Leitungen 19 und 27 erwünscht oder notwendig, so ist beispielsweise eine der Einzelkomponenten K1 - K4 Wasser, so dass durch kurzzeitiges Öffnen des zugehörigen Ventil 21 dieser Komponente ein trennender„Wasserpfropfen" durch die Leitungen 19 und 27 in den Batchtank 28 gefördert werden kann.
Das dosierte Einbringen der Komponente K5 in den Batchtank 28 erfolgt mit der Pumpe 25 und eventuell unterstützt durch Unterdruck. Grundsätzlich besteht aber die Möglichkeit, auf die Pumpe 25 zu verzichten und auch die Einzelkomponente K5 durch Ansaugen in den Batchtank 28 dosiert einzubringen. Die Verwendung einer eigenen Dosierleitung 20 für die größere Einzelkomponente K5 hat den Vorteil, dass u.a. durch entsprechende Ausbildung der
Durchflussmesser 23 und 24 die Dosierung der kleineren Einzelkomponenten K1 - K4 mit höherer Genauigkeit erfolgen kann. Weiterhin besteht durch die Verwendung der Dosierleitung 20 auch die Möglichkeit, dass die Dosierung der
Einzelkomponente K5 zeitlich parallel zur Dosierung der Einzelkomponenten K1 - K4 durchgeführt werden kann.
Am Ende des jeweiligen Dosierzyklus, d.h. nach dem Einbringen sämtlicher, nach der Rezeptur notwendigen Einzelkomponenten K1 - K5 in den Batchtank 28 wird der Inhalt dieses Behälters durch Sperren der Ventile 26 und Öffnen des Ventils 30 in den Misch- und Puffertank 29 entleert. Die Anordnung ist bevorzugt so getroffen, dass nach dem Öffnen des Ventils 30 der Inhalt des Batchtanks 28 die
Stammleitung 27 im freien Fall oder Fluss, durchströmen kann und hierbei bereits ein Vermischen der Einzelkomponenten erfolgt. Die Stammleitung 27 ist hierfür mit entsprechend großem Querschnitt ausgeführt. Bei diesem Entleeren ist der
Batchtank 28 durch Öffnen eines Belüftungsventils 38 auf Umgebungsdruck gebracht. Es ist auch möglich, den Batchtank 28 für eine beschleunigte Entleerung mit Druck zu beaufschlagen.
Besonders vorteilhaft ist es, den Batchtank 28 mit Mitteln auszugestalten, die eine Redundanzmessung und/oder redundante Überprüfung der Dosierung der
Einzelkomponenten und dabei insbesondere auch der kleineren Einzelkomponenten K1 - K4 ermöglicht. Hierfür ist beispielsweise am Einlauf/Auslauf des Batchtanks 28 ein weiterer Durchflussmesser und/oder einer Niveau-Messung 39 vorgesehen und/oder der Batchtank 28 ist mit einer Wiegeeinrichtung ausgestattet, mit der dann ebenfalls die in den Batchtank 28 eingebrachten Mengen der Einzelkomponenten K1 - K5 für eine Redundanzmessung bestimmt werden können. Weiterhin ist auch eine Niveaumessung des Flüssigkeitsspiegels im Batchtank 28 möglich. In diesem Fall können zur Erhöhung der Messgenauigkeit einzelne Sektoren des Batchtanks 28 mit unterschiedlichen Durchmessern ausgebildet sein, wie dies in der Figur dargestellt ist. Die Redundanzmessung kann in allen Zyklen für sämtliche Einzelkomponenten K1 - K5 durchgeführt werden. Zur Zeiteinsparung kann dies aber auch intervallmäßig erfolgen, z.B. pro Charge oder Zyklus jeweils nur für die zuerst eingebrachte Einzelkomponente, wobei die zeitliche Reihenfolge des
Einbringens der Einzelkomponenten in den Batchtank 28 beliebig oder turnusmäßig wechselnd gewählt ist.
Der Batchtank 28 besitzt ein reduziertes Volumen, so dass für den jeweiligen Dosierzyklus bestehend aus der Dosierphase und dem Entleeren des Batchtanks 28 in den Misch- und den Puffertank 29 sehr kurze Zykluszeiten, beispielsweise Zykluszeiten von weniger als fünf Minuten erreichbar sind.
Der Innenraum des Misch- und Puffertanks 29 ist bevorzugt so gestaltet,
beispielsweise durch Trenn-Bleche unterteilt, dass er ansatzweise eine„First-in /First-out-Charakteristik" besitzt und in diesem Tank auch durch die Rückführung des Teilstroms über die Leitung 31 .1 die Vermischung der Einzelkomponenten weiter gesteigert wird, so dass bei geeignete Produkten zum vollständigen
Ausmischen der Zusatzkomponente ZK mechanisch bewegte Misch- und/oder Rührelemente nicht erforderlich sind. Die Anschlussventile 7 und 8 sind bevorzugt als Kreuzventile ausgeführt, und zwar mit der in der Fig. 2 schematisch dargestellten Ausbildung, bei der im geöffneten Zustand (Position b der Fig. 2) die Verbindung zwischen der Leitung 16 bzw. 31 und der Leitung 4 besteht. Im geschlossenen Zustand des jeweiligen Anschlussventils 7 bzw. 8 (Position a der Fig. 2) ist nicht nur diese Verbindung gesperrt, sondern es besteht auch die Möglichkeit, beispielsweise während eines Arbeitszyklus der Mischvorrichtung 1 , in der die Verbindung nicht benötigt wird, die Leitung 16 bzw. 31 nach dem Öffnen des Gullyventils 18 bzw. 35 zu spülen.
Am Ende des Abfüllens eines bestimmten Produktes bzw. einer bestimmten
Produktcharge kann während des Entleerens des Misch- und Puffertanks 29 bereits im Batchtank 28 die Zusatzkomponente ZK für die nächste Produktcharge entsprechend der neuen Rezeptur vorbereitet und dann nach dem vollständigen Entleeren oder Leerfahren des Misch- und Puffertanks 29 in diesen abgelassen werden.
Mit der beschriebenen Mischvorrichtung können Mischprodukte aus der
Grundkomponente GK und aus wenigstens einer Einzelkomponente K1 - K5 in der jeweils erforderlichen Rezeptur hergestellt werden, wobei sämtliche
Einzelkomponenten K1 - K5 an den entsprechenden Anschlüssen der
Dosierleitungen 19 und 20 bereit stehen, durch gesteuertes öffnen der Ventile 21 und 22 allerdings nur diejenigen Einzelkomponenten K1 - K5 in den Batchtank 28 eingebracht werden, die für die aktuelle Rezeptur tatsächlich erforderlich sind.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen und Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanken verlassen wird.
Bezugszeichenliste
I Mischvorrichtung
1.1 - 1.4 Anlagenabschnitt
2 Tank
2.1 Flüssigkeitsraum
2.2 Gasraum
3, 4 Leitung
5 Puffertank für ausgemischtes Produkt
6 Produktleitung
7, 8 Anschlussventil, z.B. Kreuzventil
9 Karbonisierungsstrecke
10 Durchflussmesser
I I Mengenregelventil
12 C02-Leitung
13 Durchfiussmesser
14 Mengendosierungsventil C02
15 Leitung
16 Durchflussmesser
17 Mengendosierventil Zucker / Großkomponente
18 Gullyventil
18.1 Abfluss
19, 20 Leitung
21 , 22 Ventil
23, 24 Durchflussmesser
25 Pumpe
26 Ventil
27 Leitung
28 Sammel- oder Batchtank
29 Misch- und Pufferspeicher
30 Ventil
31 , 31.1 Leitung 32 Dosier- oder Umwälzpumpe
33 Durchflussmesser
34 Mengendosierventil Konzentrate
35 Gullyventil
35.1 Abfluss
36 Vakuumleitung
37 Vakuumregulierventil
38 Belüftungsventil
39 Durchflussmesser / Niveaumesser
K1 - K5 Einzelkomponente
ZK ausgemischte Zusatzkomponente
GK Grund- oder Hauptkomponente

Claims

Patentansprüche
1 . Vorrichtung zum batchweisen Ausmischen von Zusatzkomponenten (ZK) aus Einzelkomponenten (K1 - Kn) für diese Zusatzkomponenten (ZK) enthaltende Mischprodukte sowie zur Pufferung der jeweiligen Zusatzkomponente (ZK), dadurch gekennzeichnet, dass sie Teil eines Mixers zur Bildung der
Mischprodukte durch Mischen wenigsten einer Zusatzkomponenten (ZK) mit wenigstens einer Grundkomponente (GK) ist und einen einzigen Batchtank (28) aufweist, der zum dosierten Einbringen der Einzelkomponenten (K1 - K5) über Steuer- und/oder Dosierventile (21 , 22, 26) mit der die Einzelkomponenten (K1 - Kn) bereitstellenden Anschlüssen sowie zur Pufferung der ausgemischten Zusatzkomponente (ZK) mit einem vorzugsweise auf einem Niveau unterhalb des Batchtanks (28) angeordneten Misch- und Puffertank (29) für die jeweilige ausgemischte Zusatzkomponente (ZK) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie für eine
Förderung der Einzelkomponenten (K1 - Kn) in den Batchtank (28) durch Vakuum oder Unterdruck und/oder für eine vakuumunterstützte Förderung der Einzelkomponenten (K1 - Kn) in den Batchtank (28) ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie für ein zeitversetztes Einbringen zumindest eines Teils der jeweils benötigten
Einzelkomponenten (K1 - Kn) während eines Dosierzyklus ausgebildet ist, und dass hierfür bevorzugt die jeweils ein Ventil (29) aufweisenden Anschlüsse zumindest zweier Einzelkomponenten (K1 - K4) an einer gemeinsamen
Dosierleitung (19) zum zeitversetzten, dosierten Einbringen dieser
Einzelkomponenten (K1 - K4) in den Batchtank (28) vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass wenigstens einer Einzelkomponente (K5), vorzugsweise wenigstens einer Einzelkomponente (K5), die in der ausgemischten
Zusatzkomponente (ZK) den im Vergleich zu weiteren Einzelkomponenten größeren Anteil bildet, eine eigenständige Dosierleitung (20) zugeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen den Misch- und Pufferspeicher (29) einschließenden und eine Dosier- oder Umwälzpumpe (32) aufweisenden Kreislaufs für die Zusatzkomponente (ZK), wobei die Dosier- oder Umwälzpumpe (32) bevorzugt eine solche zum Förden der Zusatzkomponente (ZK) an eine Mischstrecke oder Mischposition (8) zum Zumischen der Zusatzkomponente (ZK) an die Grund- oder Hauptkomponente (GK) ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass ein Ein- und Auslass des Batchtanks (28) über eine gesteuerte Flüssigkeitsverbindung (27, 30) mit dem Misch- und Puffertank (29) verbunden ist, und dass das dosierte Zuführen der Einzelkomponenten (K1 - K5) in den Batchtank (28) während des jeweiligen Dosierzyklus sowie das Ablassen der Einzeikomponenten (K1 - K5) aus dem Batchtank (28) am Ende des jeweiligen Dosierzyklus über die gesteuerte Flüssigkeitsverbindung (27, 30) erfolgen.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel (23, 24) zur Erfassung und/oder Messung der jeweils während eines Dosierzyklus in den Batchtank (28) eingebrachten Menge jeder
Einzelkomponente (K1 - K5), wobei bei Verwendung wenigstens eine
Dosierleitung (19, 20) diese Mittel von einer in der Dosierleitung ( 9, 20) angeordneten Messeinrichtung, beispielsweise in Form eines
Durchflussmessers (23, 24) gebildet sind.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Batchtank (28) mit einer eigenständigen
Messeinrichtung zur Erfassung und/oder Messung der Menge wenigstens einer während des jeweiligen Dosierzyklus in den Batchtank (28) eingebracht Einzelkomponente.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Unterdruck für das Fördern der Einzelkomponenten (K1 - K5) in den Batchtank (28) einem zum Entgasen der Grund- oder
Hauptkomponente (GK) dienenden Funktionselement (2) des Mixers (1 ) entnommen wird, und dass hierfür der Innenraum des Batchtanks (28) bevorzugt über eine gesteuerte Verbindung (36, 37) mit einem Innenraum (2.2) der zum Entgasen dienenden Anlagenkomponente (2) in Verbindung steht.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Misch- und Puffertank (29) über ein vorzugsweise als Kreuzventil ausgebildetes Anschlussventil (8) mit der Mischposition oder
Mischstrecke zum Zumischen in die Haupt- oder Grundkomponente (GK) in Verbindung steht.
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