DE4232773A1

DE4232773A1 - Vorrichtung zum Herstellen von Getränken durch Dosieren und Mischen

Info

Publication number: DE4232773A1
Application number: DE4232773A
Authority: DE
Inventors: Adalbert Dr Ing Broll; Gerd Dipl Ing Hoekelmann
Original assignee: MAGDEBURG GETRAENKEMASCH
Current assignee: MAGDEBURG GETRAENKEMASCH
Priority date: 1992-09-30
Filing date: 1992-09-30
Publication date: 1994-03-31

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Ge tränken durch Dosieren und Mischen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruch 1.

Getränkemischvorrichtungen dienen zum Mischen von Getränken aus flüssigen Komponenten. Dabei handelt es sich beispielsweise um Fruchtsäfte oder Limonaden, die aus karbonisiertem Wasser als Hauptkomponente und anderen Komponenten wie Sirup oder anderen Konzentraten als kleinere Komponente gemischt werden.

Bekannt ist bei einem Verfahren zum Dosieren, Mischen und Impräg nieren von Flüssigkeiten (DE 15 57 161), daß der Mischvorgang in einem Mischbehälter periodisch erfolgt. Dabei strömt in einen leeren Mischbehälter nach einem Steuerungsimpuls und Öffnen einer Membrandichtung Konzentrat, beispielsweise in Form von Sirup in den Mischbehälter, bis die Füllhöhe erreicht ist, bei welcher ein Magnetschwimmer einen Schalter betätigt. Diese Füllhöhe ent spricht einem bestimmten vorgewählten Mischungsverhältnis. Die Membrandichtung schließt jetzt den Zufluß und durch Öffnen einer anderen Membrandichtung strömt Wasser von unten durch das Kon zentrat, mischt sich mit diesem und steigt bis zu einem vorgege benen Niveau, durch welches wieder ein Schalter betätigt wird, der diese Membrandichtung absperrt. Während des Hochsteigens der Flüssigkeit im Mischbehälter wird die Luft aus diesem durch einen Stutzen herausgedrückt.

Nachteilig ist hierbei, daß als Ausgangsgröße für eine Dosierung das Niveau der verschiedenen Flüssigkeiten in einem Mischbehälter benutzt wird. Die Dosiergenauigkeit ist abhängig vom Mischungs verhältnis. Je größer das Verhältnis von Sirup zu Wasser ist, desto geringer wird die Genauigkeit der Anteile der zu mischenden Komponenten.

Ein ähnlicher chargenweiser Mischvorgang ist bei einer Vorrich tung zum Dosieren, Entlüften und Karbonisieren von Mehrkomponen tengetränken aus mehreren flüssigen Komponenten (DE 31 32 706) bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist wenigstens ein Behälter vor gesehen, in dem die Komponenten zur Dosierung abgemessen werden und die chargenweise in einen Sammelbehälter entleert werden, aus dem das Gemisch einem nachgeschalteten Nachmischbehälter zuge führt wird. Dabei wird CO₂ im Gegenstrom zur Flüssigkeitsführung durch den Nachmischbehälter, den Sammelbehälter und wenigstens einen Abmeßbehälter bzw. einen diesem vorgeschalteten Komponen tenvorratsbehälter geführt. Für Getränke mit einer flüchtige Aromastoffe enthaltenden Komponente, ist der in Gasführungsrich tung letzte Behälter ein Abmeßbehälter bzw. Komponentenvorratsbe hälter für die Komponente, die keine aromatischen Stoffe enthält. Beim Entleeren in den Sammelbehälter durchströmt die größte Kom ponente den Abmeßbehälter kleinerer Komponenten.

Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß eine Variation des Mischungsverhältnisses nur in eng begrenztem Rahmen möglich ist, da die kleinere Komponente, meist Sirup, immer ein konstan tes Volumen aufweist. Eine solche Mischvorrichtung muß also immer mit einer festen Grundeinstellung betrieben werden. Desweiteren erfordert die Vorrichtung 3 verschiedene Behälter für Wasser, Sirup und für den Mischvorgang.

Dieser Nachteil soll durch eine Vorrichtung (DE 39 03 694) zum chargenweisen Mischen eines Getränkes aus flüssigen Komponenten, mit Abmeßbehältern für die einzelnen Komponenten beseitigt wer den. Dabei wird der Abmeßbehälter der kleineren Komponenten rest los gefüllt und beim Entleeren des Abmeßbehälters der großen Komponente von dieser durchströmt. Der Abmeßbehälter der kleine ren Komponente weist ein einstellbares Volumen auf. Das Volumen wird dadurch eingestellt, indem der Abmeßbehälter als Zylinder mit verschiebbarem Kolben ausgebildet ist oder daß in einer Wand öffnung des volumeneinstellbaren Abmeßbehälters ein Verdränger stab abgedichtet längsverschiebbar gelagert ist.

Nachteilig wirkt sich hierbei aus, daß zur Einstellung des ge wünschten Volumens im kleineren Abmeßbehälter eine aufwendige Vorrichtung vorhanden sein muß. Desweiteren ergibt der verschieb bare Kolben bzw. Verdrängungsstab Nachteile hinsichtlich der exakten Reinigung des Systems, da die Dichtelemente schwierig bzw. nur unvollständig zu reinigen sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, mehrere flüssige Kompo nenten durch eine einfache Vorrichtung zu dosieren und zu mi schen, wobei die im Volumen kleinere Komponente eine hohe Dosier genauigkeit aufweisen soll.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gemäß den im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Weitere günstige Aus gestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß le diglich nur ein Behälter für die Dosierung aller Komponenten notwendig ist und die Mischung dieser Komponenten bereits beim Dosiervorgang erfolgt bzw. eingeleitet wird. Desweiteren wird eine gleichbleibend hohe Dosiergenauigkeit auch bei einer Änderung der Dosierungsverhältnisse Sirup zu Wasser durch die relativ großen Unterschiede im Durchmesser der Dosier gefäße ereicht. Da die Dosierung des Sirups in dem unteren Be reich des Dosierkessels mit dem sehr kleinen Durchmesser erfolgt und die Höhe des Sirupspiegels in diesem Bereich variiert werden kann durch die Füllstandsmeßsensoren, ist nicht nur eine hohe Dosiergenauigkeit gegeben, sondern es sind auch Mischungsverhält nisse bis 1 : 12 realisierbar.

Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher er läutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Vorrichtung zum Dosieren und Mischen,

Fig. 2 und 3 einen Dosierkessel.

Die Vorrichtung zum Herstellen von Getränken durch Dosieren und Mischen besteht aus einem Vakuumkessel 1, einem Dosierkessel 2 und einem Sirupkessel 3. Eine Entlüftung des Wassers erfolgt im Vakuumkessel 1 . Dazu ist der Vakuumkessel 1 mit einer Gasabsaug leitung 4 mit Vakuumpumpe 5 ausgerüstet. Zur Frischwasserzufuhr ist die Wasserzulaufleitung 6 vorgesehen. Die Wasserzulaufleitung 6 besitzt eine Injektordüse 7 und ist bis zur Versprüheinrichtung 9 geführt. Die Injektordüse 7 steht außer mit der Wasserzulauf leitung 6 noch mit einer Gasleitung 9 in Verbindung. Zur Regelung des Wasserzulaufes sind am Vakuumkessel 1 Sensoren 10 angeordnet. Zwischen Vakuumkessel 1 und Dosierkessel 2 ist eine Wasserzulei tung 11 mit Pumpe 12 und Ventil 13 angeordnet.

Der Sirupkessel 3 besitzt eine Sirupzulaufleitung 14 und zur Regelung des Sirupzulaufes sind Sensoren 15 angebracht. Zwi schen Sirupkessel 3 und Dosierkessel 2 ist eine Sirupzuleitung 16 mit Ventil 17 vorhanden.

Der Dosierkessel 2 ist stehend angeordnet, zylinderförmig ausge bildet und besteht aus einem unteren Bereich 18 mit einem kleine ren Durchmesser zur Dosierung der mengenmäßig kleineren Komponen te, dem Sirup, und einem oberen Bereich 19 mit einem wesentlich größeren Durchmesser zur Dosierung der mengenmäßig größeren Kom ponente, dem Wasser.

Der untere Bereich 18 des Dosierbehälters 2 ist nach unten konti nuierlich verringernd ausgebildet, wie in Fig. 2 gezeigt, oder er ist stufenweise verringernd ausgebildet, wie in Fig. 3 gezeigt.

Im unteren Bereich 18 ist eine Vielzahl von Füllstandsmeßsensoren 20 in kleinen axialen Abständen angeordnet.

Im oberen Bereich 19 sind ebenfalls Füllstandsmeßsensoren 21 vorhanden. Es ist aber auch möglich, daß im oberen Bereich 19 oder auch im unteren und oberen Bereich 18; 19 kontinuierliche Füllstandsmeßsonden vorgesehen sind.

Die Wasserzuleitung 11 ist in dem unteren Teil des unteren Berei ches 18 in tangentialer Richtung angebracht. Nach erfolgter Do sierung wird das Wasser-Sirup-Gemisch über eine Imprägnierpumpe 22 und Leitung 23 zu einem Fertiggetränk- oder Mischkessel gelei tet. Absperr-, Rückschlag- oder Regelventile sind im Schema nicht dargestellt. Die Wirkungsweise ist folgende:
Das Dosieren und Mischen erfolgt chargenweise in nur einem Do sierkessel 2.

Zuerst wird dem Dosierkessel 2 die mengenmäßige kleinere Kompo nente, der Sirup, aus dem Sirupkessel 3 über die Sirupzuleitung 16 und das geöffnete Ventil 17 zugeführt. Durch den relativ klei nen Durchmesser des unteren Bereiches 18 des Dosierkessels 2 und den in kleinen axialen Abständen angeordneten Füllstandsmeßsenso ren 20 ist eine genaue Dosierung des Sirups möglich. Das Ventil 17 schließt bei einer eingestellten und von dem jeweiligen Füll standsmeßsensor 20 signalisierten Füllhöhe. Nach der Dosierung des Sirups öffnet das Ventil 13 und das Wasser wird in der Was serzuleitung 11 durch die Pumpe 12 aus dem Vakuumkessel 1 in den Dosierkessel 2 geleitet. Die Wasserzuleitung 11 mündet in den unteren Teil des unteren Bereiches 18 und vermischt sich schon beim Einleiten mit dem Sirup. Um den Mischvorgang noch zu verbes sern wird das Wasser tangential dem Dosierkessel 2 zugeführt. Das Wasser, gemischt mit Sirup, steigt bis zu der eingestellten und von dem jeweiligen Füllstandsmeßsensor 21 signalisierten Füllhö he, die dem gewünschten Mischungsverhältnis entspricht. Durch das Signal des Füllstandsmeßsensors 21 wird das Ventil 13 geschlossen und die Pumpe 12 abgeschaltet. Das nunmehr im Dosierkessel 2 befindliche Sirup-Wasser-Gemisch wird über die Leitung 23 und Imprägnierpumpe 22 einem Fertiggetränk - oder Mischkessel zuge führt, wobei eine weitere Vermischung der Komponenten erfolgt. Um die Dosiergenauigkeit noch zu erhöhen, kann in Abhängigkeit von dem vorhandenen Niveau der Komponenten im Dosierkessel 2 sich zum Ende des Zulaufes über die einstellbaren Ventile 13; 17 die Zu laufmenge verringern.

Aufstellung der Bezugszeichen

1 Vakuumkessel
2 Dosierkessel
3 Sirupkessel
4 Gasabsaugleitung
5 Vakuumpumpe
6 Wasserzulaufleitung
7 Injektordüse
8 Versprüheinrichtung
9 Gasleitung
10 Sensoren
11 Wasserzuleitung
12 Pumpe
13 Ventil
14 Sirupzulaufleitung
15 Sensoren
16 Sirupzuleitung
17 Ventil
18 unterer Bereich
19 oberer Bereich
20 Füllstandsmeßsensor
21 Füllstandsmeßsensor
22 Imprägnierpumpe
23 Leitung

Claims

1. Vorrichtung zum Herstellen von Getränken durch Dosieren und Mischen von mehreren flüssigen Komponenten vorzugsweise dosier fertiger Sirup und Wasser, bei der in einem stehenden Dosierkes sel bis zu vorgegebenen Füllständen die Komponenten nacheinander einfüllbar und sodann gemeinsam ablaßbar sind und der Dosierkes sel einen Sirup- und einen Wasserzulauf sowie einen Auslauf be sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der eine nur stehende Dosier kessel (2) zur Dosierung der mengenmäßig kleineren Komponente, vorzugsweise Sirup, einen unteren Bereich (18) mit einem kleinen Durchmesser besitzt, in dem in geringen Abständen mehreren Füll standsmeßeinrichtungen angeordnet sind, und daß nach erfolgter Dosierung des Sirups zur Dosierung der zweiten mengenmäßig größe ren Komponente, vorzugsweise Wasser, der Dosierkessel (2) einen oberen Bereich (19) mit einem wesentlich größeren Durchmesser aufweist und dort ebenfalls Füllstandsmeßeinrichtungen angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Bereich (18) des Dosierkessels (2) in seinem Durchmesser nach unten kontinuierlich verringernd ausgebildet und die Wasser zuleitung (11) in den unteren Teil dieses Bereiches tangential angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Bereich (18) des Dosierkessels (2) in seinem Durchmesser nach unten stufenweise verringernd ausgebildet und die Wasserzu leitung (11) in den unteren Teil dieses Bereiches tangential angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstandsmeßeinrichtung im unteren Bereich (18) des Dosier kessels (2) aus mehreren axial in kleinen Abständen angeordneten Füllstandsmeßsensoren (20) besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstandsmeßeinrichtung im unteren Bereich (18) des Dosier kessels (2) aus mehreren in kleinen Abständen angeordneten Füll standsmeßsensoren (20) und im oberen Bereich (19) aus einer kon tinuierlichen Füllstandsmeßsonde besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstandsmeßeinrichtung im unteren Bereich (18) und im obe ren Bereich (19) des Dosierkessels (2) aus einer kontinuierlichen Füllstandsmeßsonde besteht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Anordnung von einstellbaren Ventilen (13; 17) in die Sirup- und in die Wasserzuleitung (11; 16) im Dosierkessel (2) die Zulaufmenge entsprechend dem jeweils vorhandenen Niveau in der Form steuerbar ist, daß zum Ende des Zulaufs der Komponenten sich die Zulaufmenge verringert.