DE3508350C2 - Mixing device for mixing at least two liquids - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen wenigstens zweier Flüssigkeiten, insbesondere zum Zubereiten von Getränken in einem bestimmten Verhältnis.The invention relates to a device for mixing at least two Liquids, especially for preparing drinks in one certain ratio.

In der US 3,237,808 ist eine Vorrichtung zum Proportionieren von insbesondere Sirup und Wasser für die Zubereitung von Getränken beschrieben, bei welcher eine Zentrifugalpumpe einen konstanten Fluid­ druck an der Öffnung zweier Überstromsäulen aufrechterhalten soll, damit sich eine konstante Strömung durch diese Öffnungen einstellt.In US 3,237,808 a device for proportioning is especially syrup and water for making beverages described, in which a centrifugal pump a constant fluid maintain pressure at the opening of two overcurrent columns, so that there is a constant flow through these openings.

Die aus der DE-OS 21 12 852 bekannte Vorrichtung zum Herstellen eines Flüssigkeitsgemisches ist so konzipiert, daß unter Verwendung von zwei Mischstellen jeweils abwechselnd während des Abzuges des fertigen Gemisches von der einen Mischstelle der Ansatz einer neuen Charge in der anderen Mischstelle vorgenommen werden kann. Somit ist es mög­ lich, daß infolge auftretender Störungen bei der Weiterverarbeitung die der Verderbnis anheimfallenden Mengen sehr klein gehalten werden, andererseits in kürzester Zeit eine Umstellung auf andere Mischungsarten erfolgen kann.The device for manufacturing known from DE-OS 21 12 852 a liquid mixture is designed so that using two mixing points alternately while the finished one is being drawn off Mixtures from one mixing point the approach of a new batch in the other mixing point can be made. So it is possible Lich that due to disruptions in further processing the amount of corruption, on the other hand, a switch to other types of mixtures in the shortest possible time can be done.

Bei der Vorrichtung zur Zubereitung eines Getränkes nach der DE 27 04 027 A1 werden Luft enthaltendes behandeltes Wasser einerseits und Getränkekonzentrate andererseits verwendet. Damit das fertige Getränk hohe Qualität und lange Lagerungsfähigkeit aufweist, muß die gelöste Luft aus dem Getränk entfernt werden. Zu diesem Zweck arbeitet die bekannte Entlüftungsvorrichtung ohne Unterdruckeinrichtungen, weil das das Getränk karbonisierende Gas auch dazu verwendet wird, das Getränk zu entlüften. Hierzu wird die unter relativ hohem Druck stehende Koh­ lensäure von einem Karbonisiergefäß für das Getränk in eine Wasser­ leitung eingeleitet und mit dem Wasser vermischt. Nach dem Dal­ ton′schen Gesetz treibt das eingeleitete Kohlensäuregas Luft aus dem Wasser.In the device for preparing a drink after the DE 27 04 027 A1 describes air containing treated water on the one hand and Beverage concentrates, on the other hand, are used. So that the finished drink  high quality and long shelf life, must be solved Air can be removed from the drink. For this purpose the known venting device without vacuum devices, because that the carbonating gas drink is also used to make the drink to vent. For this purpose, the Koh, which is under relatively high pressure Lens acid from a carbonation vessel for the drink into a water pipe introduced and mixed with the water. After the Dal Ton's law drives the carbon dioxide gas introduced into the air Water.

Aus der US 3,743,141 ist eine Mischvorrichtung für Flüssigkeiten bekannt, die zwei Vorratsbehälter und eine damit verbundene Mischkammer unterhalb des Niveaus dieser Behälter sowie eine Pumpe umfaßt. Mit einer Steuervorrichtung ist dafür gesorgt, daß die Niveaus der Flüssigkei­ ten in beiden Behältern im wesentlichen gleich sind, damit das eingestell­ te Mischverhältnis immer gleich ist.A mixing device for liquids is known from US Pat. No. 3,743,141, the two storage containers and an associated mixing chamber includes below the level of these tanks as well as a pump. With a control device ensures that the levels of the liquid ten in both containers are essentially the same, so that the set te mixing ratio is always the same.

Das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem besteht darin, eine Mischvorrichtung der gattungsgemaßen Art so auszubilden, daß eine konstante Strömungsgeschwindigkeit mit relativ konstanten Druckdifferen­ tialen zwischen den einzelnen Flüssigkeitskomponenten und damit eine Genauigkeit der Zusammensetzung des sich ergebenden Gemisches gewährleistet ist, ohne dabei technisch aufwendige Mittel einsetzen zu müssen.The technical problem underlying the invention is to form a mixing device of the generic type so that a constant flow velocity with relatively constant pressure differences tials between the individual liquid components and thus a Accuracy of the composition of the resulting mixture is guaranteed without using technically complex means have to.

Die erfindungsgemäße Lösung dieses Problems ergibt sich aus Anspruch 1. Zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben. The solution to this problem according to the invention results from claim 1. Appropriate developments of the mixing device according to the invention are given in claims 2 to 5.  

Die Mischvorrichtung gemäß der Erfindung bringt eine Vielzahl von Vorteilen auf Grund der Möglichkeit, eine konstante Strömungsgeschwin­ digkeit und somit verhältnismäßig stabile Druckdifferenzen zwischen Systemkomponenten einzustellen. Die konstante Strömung verbessert die Mischgenauigkeit und ermöglicht einen Dauerbetrieb und gewährleistet das Vorhandensein einer ausreichenden Menge an gemischtem Erzeugnis.The mixing device according to the invention brings a variety of Advantages due to the possibility of a constant flow rate digkeit and thus relatively stable pressure differences between System components. The constant flow improves the Mixing accuracy and enables continuous operation and ensures the presence of a sufficient amount of mixed product.

Weiterhin ist auch eine variable Strömungsgeschwindigkeit erzielbar, die von dem Druckdifferential bestimmt ist, welches seinerseits auf die Strömungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeiten oder eine Änderung der Strömungsgeschwindigkeit der kombinierten Flüssigkeiten anspricht, wenn ein gewünschtes Mischungsverhältnis gehalten wird.Furthermore, a variable flow rate can also be achieved is determined by the pressure differential, which in turn on the Flow rates of liquids or a change in Flow rate of the combined liquids responds when a desired mixing ratio is maintained.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen an Hand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.The invention is based on exemplary embodiments using the attached drawing explained in more detail.

In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:

Fig. 1 eine Mischvorrichtung mit einem Vorkühl-/Entlüftungstank; Figure 1 is a mixing device with a pre-cooling / venting tank.

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht der Mischvorrichtung; Fig. 2 is an enlarged view of the mixing device;

Fig. 3 eine Teilansicht gemäß der Linie 3-3 in Fig. 4; Fig. 3 is a partial view along the line 3-3 in Fig. 4;

Fig. 4 eine Mischkammer zur Aufnahme der Flüssigkeiten mit einem Druckventil in einer Zuführleitung, Fig. 4, a mixing chamber for receiving the fluid with a pressure valve in a supply line,

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich zu Fig. 4, wobei das Ventil durch einen Linearantrieb betätigt wird. Fig. 5 is a view similar to Fig. 4, wherein the valve is actuated by a linear actuator.

In Fig. 1 ist eine Mischvorrichtung 10 gezeigt. Obwohl mehr als zwei Flüssigkeiten in jedem gewünschten Verhältnis gemischt werden können, wird der Betrieb der Mischvorrichtung 10 unter Bezugnahme auf zwei Flüssigkeiten, nämlich Wasser und Getränkesirup oder Konzentrat erläu­ tert.In Fig. 1, a mixing apparatus 10 is shown. Although more than two liquids can be mixed in any desired ratio, the operation of the mixing device 10 will be explained with reference to two liquids, namely water and beverage syrup or concentrate.

Aufbereitetes Wasser wird in einen Vorkühl-Entlüftungstank 12 eingeleitet durch eine Leitung 14, die mit einer Leitung 16 verbunden ist. Ein Membranventil 18, das von einem Niveaufühler 20 betätigt wird, der einen Schwimmer 22 aufweist, steuert das Niveau des Wassers im Tank 12. Wasser aus dem Tank 12 wird in eine Aufnahmekammer 24 mittels einer Pumpe 26 durch eine Leitung 28, die mit einer Leitung 30 ver­ bunden ist, gepumpt. Die Wassermenge in der Aufnahmekammer 24 wird durch ein Membranventil 32 im wesentlichen konstant gehalten, das von einem Niveaufühler 34 betätigt wird, der einen Schwimmer 74 aufweist.Treated water is introduced into a pre-cooling vent tank 12 through a line 14 which is connected to a line 16 . A diaphragm valve 18 , which is actuated by a level sensor 20 , which has a float 22 , controls the level of the water in the tank 12 . Water from the tank 12 is pumped into a receiving chamber 24 by means of a pump 26 through a line 28 which is connected to a line 30 . The amount of water in the receiving chamber 24 is kept essentially constant by a membrane valve 32 which is actuated by a level sensor 34 which has a float 74 .

In ähnlicher Weise wird ein Getränkekonzentrat oder Sirup von einer Quelle durch Leitungen 38 und 40 in eine Aufnahmekammer 36 geleitet. Das Niveau des Sirups wird durch ein Membranventil 42 im wesentlichen konstant gehalten, das von einem Niveaufühler 44 betätigt wird, welcher einen Schwimmer 76 aufweist.Similarly, a beverage concentrate or syrup is passed from a source through lines 38 and 40 into a receiving chamber 36 . The level of the syrup is kept essentially constant by a diaphragm valve 42 which is actuated by a level sensor 44 which has a float 76 .

Jede der Aufnahmekammern 24 und 36 ist mit einer Quelle an Inertgas wie Kohlendioxid oder Stickstoff über eine Leitung 46 (Fig. 2) verbun­ den, die das gewählte Gas mit ungefähr 20 MPa zu einem Drucksteuer­ ventil 48 nachführt, dessen Niederdruckseite über eine Leitung 52 mit einer Ausgleichsleitung 50 verbunden ist. Unter Druck stehendes Inertgas in den Aufnahmekammern 24 und 36 sorgt für flüssigkeitsfreie Kopfräu­ me 54 und 56 von variablem Volumen aber mit konstantem Druck. Each of the receiving chambers 24 and 36 is connected to a source of inert gas such as carbon dioxide or nitrogen via a line 46 ( FIG. 2), which tracks the selected gas at approximately 20 MPa to a pressure control valve 48 , the low pressure side of which is connected via a line 52 a compensation line 50 is connected. Pressurized inert gas in the receiving chambers 24 and 36 ensures liquid-free head spaces 54 and 56 of variable volume but with constant pressure.

Dabei verdrängt das Gas mit konstantem Druck in jedem Kopfraum das Wasser und Getränkekonzentrat in eine Mischkammer 58 mit einer Geschwindigkeit, mit der die vermischten Flüssigkeiten von einem Füller (nicht gezeigt) abgezogen werden. Nach Fig. 1 wird die kombinierte Flüssigkeit aus der Mischkammer 58 über Leitungen 60 und 62 zu einem Karbonisierungs-Tank 64 mit einer Niveausteuerung gepumpt, die einen Schwimmer 68 aufweist, der ein Membranventil 70 betätigt, das die Geschwindigkeit steuert, mit der das Flüssigkeitsgemisch in den Tank 64 geleitet wird. Das gekühlte und karbonisierte Flüssigkeitsgemisch wird über eine Leitung 72 zu einem Füller (nicht gezeigt) geleitet.The gas at constant pressure in each headspace displaces the water and beverage concentrate into a mixing chamber 58 at a rate at which the mixed liquids are drawn off from a filler (not shown). According to Fig. 1, the combined liquid from the mixing chamber 58 via lines 60 and 62 is pumped to a carbonation tank 64 with a level controller having a float 68 which operates a diaphragm valve 70 which controls the speed at which the liquid mixture in the tank 64 is passed. The cooled and carbonized liquid mixture is passed through line 72 to a filler (not shown).

Die Mischvorrichtung reagiert auf Änderungen der Strömungsgeschwindig­ keit der einzelnen Flüssigkeiten oder der kombinierten Flüssigkeiten, weil sich das Druckdifferential in Abhängigkeit dieser Änderungen automatisch ändert. Eine Änderung im Druckdifferential ändert oder gleicht die Strömungsgeschwindigkeiten sofort ab. Während das Mischverhältnis konstant gehalten wird, ergibt sich wegen des automatischen Druckdiffe­ rentialabgleichs ein im wesentlichen konstantes Niveau der Strömungs­ geschwindigkeit.The mixer responds to changes in flow rate of individual liquids or combined liquids because the pressure differential changes automatically depending on these changes changes. A change in the pressure differential changes or equals that Flow velocities immediately. During the mixing ratio is kept constant because of the automatic pressure difference a substantially constant level of flow speed.

In Fig. 2 ist gezeigt, daß in jeder Aufnahmekammer 24 und 36 ein Nennflüssigkeitsniveau L.L. durch Niveaufühler 34 und 44 erfaßt wird, die mit Schwimmern 74 bzw. 76 verbunden sind, welche in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsniveau mechanische Ventile 78 und 80 betätigen. Bei Abfall des Flüssigkeitsniveaus und Absenken eines oder beider Schwimmer wird das zugeordnete Ventil 78 und/oder 80 betätigt, um Druck, der von Betriebsluftleitungen 82 nachgeführt wird, zu den Membranventilen 32 und/oder 42 zu leiten, so daß die Geschwindigkeit von Wasser/Getränke­ sirup zur Aufnahmekammer 24 und/oder 36 erhöht wird, bis das Nenn­ flüssigkeitsniveau L.L. wieder erreicht ist. In Fig. 2 it is shown that in each receiving chamber 24 and 36 a nominal liquid level LL is detected by level sensors 34 and 44 , which are connected to floats 74 and 76 , which actuate mechanical valves 78 and 80 depending on the liquid level. When the liquid level drops and one or both floats decrease, the associated valve 78 and / or 80 is actuated to direct pressure, which is fed from service air lines 82 , to the diaphragm valves 32 and / or 42 , so that the speed of water / beverages syrup to the receiving chamber 24 and / or 36 is increased until the nominal liquid level LL is reached again.

Die Mischkammer 58 steht mit der Wasser enthaltenden Aufnahmekam­ mer 24 über eine Leitung 84 und mit der Sirup enthaltenden Aufnahme­ kammer 36 über eine Leitung 86 in Verbindung. Jede Leitung 84 und 86 ragt in die Flüssigkeit in jeder Aufnahmekammer und endet unterhalb des Nennflüssigkeitsniveaus L.L. Das Flüssigkeitsniveau in den Aufnahme­ kammern 24 und 36 wird während normalem Betrieb konstant gehalten.The mixing chamber 58 is connected to the water-containing receiving chamber 24 via a line 84 and to the syrup-containing receiving chamber 36 via a line 86 . Each line 84 and 86 projects into the liquid in each receiving chamber and ends below the nominal liquid level LL. The liquid level in the receiving chambers 24 and 36 is kept constant during normal operation.

Die Aufnahmekammern 24 und 36 sind längliche runde Gehäuse, die an beiden Enden durch obere und untere konvexe Wände 88 bzw. 90 verschlossen sind. Die oberen Wände 88 sind durchgebohrt und je mit einem aufwärts ragenden Anschlußstück 92 verbunden, das einen größe­ ren Innendurchmesser aufweist als der Durchmesser der Leitungen 84 und 86, um einen ringförmigen Durchgang 94 als Erweiterung der Kopf­ räume 54 und 56 zu definieren (nur einer von ihnen ist gezeigt). Die Enden der Leitung 50, die mit dem Kohlendioxidgas versorgt werden, sind mit Anschlußstücken 92 verbunden und erlauben somit das Ein­ führen von Kohlendioxid in die Kopfräume 54 und 56. Ein Verschluß 96 ist am oberen Ende eines jeden Anschlußstücks vorgesehen, um das Verbleiben des Kohlendioxidgases in den Kopfräumen 54 und 56 zu gewährleisten.The receiving chambers 24 and 36 are elongated round housings which are closed at both ends by upper and lower convex walls 88 and 90, respectively. The upper walls 88 are drilled and each connected to an upwardly projecting connector 92 , which has a larger inner diameter than the diameter of the lines 84 and 86 , to define an annular passage 94 as an extension of the head spaces 54 and 56 (only one of is shown to them). The ends of the line 50 , which are supplied with the carbon dioxide gas, are connected to fittings 92 and thus allow the introduction of carbon dioxide into the head spaces 54 and 56 . A shutter 96 is provided at the top of each fitting to ensure that the carbon dioxide gas remains in the head spaces 54 and 56 .

Das Pumpen von Wasser und Sirup von den Aufnahmekammern 24 und 36 zu der Mischkammer 58 ist durch Aufrechterhalten eines größeren Gasdruckes in den Kopfräumen 54 und 56 als der Druck in der Misch­ kammer 58 gewährleistet, während ein Wiederauffällen der Flüssigkeiten mit einer im wesentlichen gleichen Geschwindigkeit wie das Abziehen erfolgt.The pumping of water and syrup from the receiving chambers 24 and 36 to the mixing chamber 58 is ensured by maintaining a greater gas pressure in the head spaces 54 and 56 than the pressure in the mixing chamber 58 , while liquid re-accumulation at substantially the same rate as the peeling takes place.

Um ein gewähltes Verhältnis der zu mischenden Flüssigkeiten in der Mischkammer 58 sicherzustellen, sind Austrittsöffnungen 98 und 100 in den Leitungen 84 und 86 vorgesehen. Die Austrittsöffnung 100 hat einen bestimmten Querschnitt, während die Austrittsöffnung 98 mit einer Mikrometerschraube 102 zum Einstellen des Querschnitts versehen ist und damit das gewünschte Verhältnis der beiden Flüssigkeiten schafft. Die einstellbare Austrittsöffnung 100 ist in der Leitung vorgesehen, in welcher die höhere Strömungsgeschwindigkeit vorhanden ist. Die Ge­ schwindigkeit, mit der die Flüssigkeiten von den Aufnahmekammern 24 und 36 zu der Mischkammer 58 fließen, wird durch die Druckdifferenz zwischen den Aufnahmekammern und der Mischkammer bestimmt. Die Strömungsgeschwindigkeit von der Mischkammer 58 zum Tank 64 wird mit einem Membranventil 70 geregelt.In order to ensure a selected ratio of the liquids to be mixed in the mixing chamber 58 , outlet openings 98 and 100 are provided in the lines 84 and 86 . The outlet opening 100 has a specific cross section, while the outlet opening 98 is provided with a micrometer screw 102 for adjusting the cross section and thus creates the desired ratio of the two liquids. The adjustable outlet opening 100 is provided in the line in which the higher flow rate is present. The speed at which the liquids flow from the receiving chambers 24 and 36 to the mixing chamber 58 is determined by the pressure difference between the receiving chambers and the mixing chamber. The flow rate from the mixing chamber 58 to the tank 64 is controlled with a membrane valve 70 .

Kohlendioxid (CO₂ wird der Mischvorrichtung 10 und dem Karbonisier- Kühl-Tank 64 über eine Zuführleitung 46 zugeführt, die eine Zweiglei­ tung 47, welche mit einem Regelventil 106 verbunden ist, welches CO₂ mit einem gewählten Druck dem Steuerventil 48 zuführt, und eine Zweigleitung 49 aufweist, durch welche CO₂ zu einem Druckverminder- und Steuerventil (nicht gezeigt) geführt wird, welches seinerseits Gas mit bestimmtem Druck dem Tank 64 zuführt. Dieser Druck liegt im Bereich von ungefähr 3,55 MPa.Carbon dioxide (CO₂ is the mixing device 10 and the Karbonisier- cooling tank 64 via a supply line 46 fed to a branch line 47 , which is connected to a control valve 106 , which supplies CO₂ at a selected pressure to the control valve 48 , and a branch line 49th has, through which CO₂ is fed to a pressure reducing and control valve (not shown), which in turn supplies gas at a certain pressure to the tank 64. This pressure is in the range of approximately 3.55 MPa.

Zur Einstellung der Nenngeschwindigkeit der gemischten Flüssigkeiten von der Mischkammer 58 zu dem Tank 64 wird das Regelventil 106 durch eine von Hand drehbare Schraube 107 betätigt, bis eine Druckdif­ ferentialanzeige 109 ein Druckniveau anzeigt, das größer als der Druck in einer Leitung 108 ist, deren Druck gleich dem Druck innerhalb des Tanks 64 ist, das ist 3,55 MPa.To adjust the nominal speed of the mixed liquids from the mixing chamber 58 to the tank 64 , the control valve 106 is actuated by a screw 107 which can be rotated by hand until a pressure differential indicator 109 indicates a pressure level which is greater than the pressure in a line 108 , the pressure of which is equal to the pressure inside the tank 64 , that is 3.55 MPa.

Unter Druck stehendes CO₂ wird dem Regelventil 106 über die Zweig­ leitung 47 zugeführt. Der Ausgangsdruck in einer Leitung 114, die das Ventil 106 mit dem Druckminder- bzw. Steuerventil 48 verbindet, ist gleich dem Druck in Leitung 108 plus einem Vorspanndruck, der durch die Anzeige 109 angezeigt wird. Zum Beispiel kann der Vorspanndruck 0,345 MPa sein, das ergibt einen Gesamtdruck von 3,895 MPa in der Leitung 114. Der Druck von 0,345 MPa wird durch das Regelventil 106 unabhängig von einem Druckanstieg oder -abfall in der Leitung 108 aufrechterhalten. Das eingestellte Druckdifferential bildet die Druckdiffe­ renz zwischen den Kopfräumen 54 und 56 und dem Tank 64; es wird unter Beachtung des Verhältnisses der einzelnen Flüssigkeiten, der Visko­ sität und der gewünschten Strömungsgeschwindigkeit durch die Öffnungen 98 und 100 berechnet. Folglich wird der CO₂-Druck in den Kopfräumen 54 und 56 immer um 0,345 MPa größer sein als der Druck in dem Tank 64.Pressurized CO₂ is supplied to the control valve 106 via the branch line 47 . The outlet pressure in line 114 connecting valve 106 to pressure reducing or control valve 48 is equal to the pressure in line 108 plus a biasing pressure indicated by display 109 . For example, the bias pressure may be 0.345 MPa, resulting in a total pressure of 3.895 MPa in line 114 . The pressure of 0.345 MPa is maintained by the control valve 106 regardless of an increase or decrease in pressure in line 108 . The set pressure differential forms the pressure difference between the head spaces 54 and 56 and the tank 64 ; it is calculated taking into account the ratio of the individual liquids, the viscosity and the desired flow rate through the openings 98 and 100 . Consequently, the CO₂ pressure in the head spaces 54 and 56 will always be 0.345 MPa greater than the pressure in the tank 64 .

Jede Aufnahmekammer 24 und 36 ist mit einem Niveaufühler 116 mit einem Hochniveaufühler H und einem Niedrigniveaufühler L versehen. Die Fühler arbeiten in einem Bereich von Flüssigkeitsniveaus jenseits des Bereichs, der durch die Schwimmer 74 und 76 erfaßt wird. Der Hoch­ niveaufühler H taucht bei zu viel Flüssigkeit in einem oder beiden der Aufnahmekammern 24 und 36 in die Flüssigkeit und schließt demzufolge das Ventil 32 bzw. 42. Fällt das Flüssigkeitsniveau unter das Ende des Niedrigniveaufühlers L, wird das Ventil 70 geschlossen.Each receiving chamber 24 and 36 is provided with a level sensor 116 with a high level sensor H and a low level sensor L. The sensors operate in a range of fluid levels beyond the range detected by floats 74 and 76 . If there is too much liquid, the high-level sensor H dips into the liquid in one or both of the receiving chambers 24 and 36 and consequently closes the valve 32 or 42 . If the liquid level falls below the end of the low level sensor L, the valve 70 is closed.

Der Niveaufühler 66 oder der Niveaufühler 104 im Tank 64 haben keinen Einfluß auf den Strom der gemischten Flüssigkeiten von der Mischkammer 58 zum Tank 64, da beide Arten der Steuerung das Membranventil 70 bedienen, um die Strömung zum Tank 64 einzustellen. Die Strömungsgeschwindigkeit zum Tank 64 ist konstant und ist durch das Regelventil 106 von Hand einstellbar, welches seinerseits das Ventil 48 beeinflußt, um den Gasdruck in den Kopfräumen 54 und 56 ein­ zustellen. Sollte das Niveau im Tank 64 den Hochfühler H erreichen, wird das Membranventil 70 schließen, so daß der Strom des Flüssigkeits­ gemisches von der Mischkammer 58 anhält. Der Druck in Leitung 60 und der Mischkammer 58 steigt an und wird gleich dem Druck in den Kopfräumen 54 und 56, so daß ein Druckabfall von Null an den Aus­ trittsöffnungen 98 und 100 herrscht. Ahnlich betätigt der Schwimmer 68 (Fig. 1), wenn das Niveau im Tank 64 ansteigt, die Steuerung 66, so daß das Membranventil 70 die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit durch die Leitung 62 reduziert. Diese Reduzierung bewirkt ein Ansteigen des Drucks in der Leitung 60 und der Mischkammer 58 und reduziert somit das Druckdifferential zwischen den Austrittsöffnungen 98 und 100 und folglich proportional die Strömungsgeschwindigkeit der beiden Flüssigkei­ ten und die Strömungsgeschwindigkeit des Flüssigkeitsgemisches.The level sensor 66 or the level sensor 104 in the tank 64 have no influence on the flow of the mixed liquids from the mixing chamber 58 to the tank 64 , since both types of control operate the diaphragm valve 70 to adjust the flow to the tank 64 . The flow rate to the tank 64 is constant and can be adjusted manually by the control valve 106 , which in turn influences the valve 48 in order to set the gas pressure in the head spaces 54 and 56 . If the level in the tank 64 reaches the high sensor H, the diaphragm valve 70 will close so that the flow of the liquid mixture from the mixing chamber 58 stops. The pressure in line 60 and the mixing chamber 58 increases and becomes equal to the pressure in the head spaces 54 and 56 , so that a pressure drop of zero at the outlet openings 98 and 100 prevails. Similarly, when the level in the tank 64 rises, the float 68 ( FIG. 1) actuates the controller 66 so that the diaphragm valve 70 reduces the flow rate of the liquid through line 62 . This reduction causes an increase in the pressure in the line 60 and the mixing chamber 58 and thus reduces the pressure differential between the outlet openings 98 and 100 and consequently proportionally the flow rate of the two liquids and the flow rate of the liquid mixture.

CO₂ wird durch die Leitung 46 (Fig. 2) zu dem Druckminderventil 48 geleitet, wo es auf einen Druck reduziert wird, der durch das Regelventil 106 bestimmt ist. Dieser regulierte Druck wird durch die Leitung 52 zur Leitung 50 und zu den Kopfräumen 54 und 56 geleitet. Die Leitung 50 hält gleiche Drücke zwischen den Kopfräumen 54 und 56. Der Druck in den Kopfräumen 54 und 56 verdrängt die Flüssigkeit in jeder Aufnahme­ kammer 24 und 36 aufwärts durch die Leitungen 84 und 86 in die Mischkammer 58. Die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers und Sirups wird durch das Druckdifferential zwischen den Kopfräumen 54 und 56 und der Mischkammer 58 und ebenfalls durch die Größe der Austritts­ öffnungen 98 und 100 bestimmt. Das Wasser und Sirup mischen sich zu einer Flüssigkeit mit einem bestimmten Mischungsverhältnis. Der Tank 64 ist über die Leitung 49 mit einer CO₂-Quelle verbunden, die eine sorg­ fältige Karbonisierung der gemischten Flüssigkeiten gewährleistet. Der Schwimmer 68 und sein zugeordnetes Membranventil 70 steuern die Geschwindigkeit, mit der die gemischten Flüssigkeiten in den Tank 64 eingelassen und die karbonisierten, gekühlten und gemischten Flüssigkei­ ten über die Leitung 72 zu einer Fülleinrichtung (nicht gezeigt) trans­ portiert werden.CO₂ is passed through line 46 ( Fig. 2) to the pressure reducing valve 48 , where it is reduced to a pressure determined by the control valve 106 . This regulated pressure is passed through line 52 to line 50 and to head spaces 54 and 56 . The line 50 maintains equal pressures between the head spaces 54 and 56 . The pressure in the head spaces 54 and 56 displaces the liquid in each receiving chamber 24 and 36 up through the lines 84 and 86 in the mixing chamber 58th The flow rate of the water and syrups is determined by the pressure differential between the head spaces 54 and 56 and the mixing chamber 58 and also by the size of the outlet openings 98 and 100 . The water and syrup mix into a liquid with a certain mixing ratio. The tank 64 is connected via line 49 to a CO₂ source, which ensures careful carbonation of the mixed liquids. The float 68 and its associated diaphragm valve 70 control the rate at which the mixed liquids are admitted into the tank 64 and the carbonized, cooled and mixed liquids are transported via line 72 to a filling device (not shown).

Der Betrieb der Mischvorrichtung wird als Beispiel mit folgender Fließge­ schwindigkeit, Temperatur und Druck erläutert, wobei A für Leitung 14, B für Leitung 28, C für Leitung 38, D für Leitung 60 und E für Lei­ tung 72 stehen. Q, T und P repräsentieren Liter pro Stunde, Temperatur in °C bzw. Druck in MPa.The operation of the mixing device is explained as an example with the following Fließge speed, temperature and pressure, where A for line 14 , B for line 28 , C for line 38 , D for line 60 and E for line 72 are available. Q, T and P represent liters per hour, temperature in ° C and pressure in MPa.

Beispiel 1 example 1

Beispiel 2 Example 2

Mit der Mischvorrichtung wird die Aufgabe eines kontinuierlichen genau­ en Mischens von Flüssigkeiten auch unterschiedlicher Viskositäten und unterschiedlicher spezifischer Gewichte während des Dauerbetriebs erfüllt.With the mixing device, the task of a continuous is accurate en Mixing liquids of different viscosities and different specific weights during continuous operation.

In Fig. 3, 4 und 5 ist eine Einrichtung gezeigt, mit der ein Trennen der Flüssigkeiten während des Entstehens von Übergangsbedingungen beibe­ halten wird, die entstehen, wenn eine normale Strömung der Flüssigkei­ ten unterbrochen ist. Während des Wechsels von normaler zu keiner Strömung sinkt das eingestellte Druckdifferential von ungefähr 0,345 MPa auf Null.In Fig. 3, 4 and 5, a device is shown, with the separation of the liquids during the emergence is beibe hold of transient conditions resulting, is interrupted when a normal flow coupl th. During the change from normal to no flow, the pressure differential set drops from approximately 0.345 MPa to zero.

Fig. 3 zeigt einen oberen Teil der Aufnahmekammer 36, die Sirup oder Konzentrat enthält. Die Leitung 86 steht in Verbindung mit der Misch­ kammer 58 über Krümmer 101, die mit einem geraden Abschnitt der Leitung 103 verbunden sind, wobei sich ein kurzes Anschlußstück 110 zu der Mischkammer 58 erstreckt. Zwischen der Mischkammer 58 und der Aufnahmekammer 36, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, ist eine Klappe 112 vorhanden, um den Strömungswiderstand zu erhöhen und ein unkon­ trolliertes Mischen der Flüssigkeit mit höherem spezifischen Gewicht mit der Flüssigkeit mit niedrigerem spezifischen Gewicht abzuschwächen. Zusätzlich zu der Klappe 112 ist die Mischkammer mit einem strömungs­ abhängigen Absperrventil 114 mit einer Kugel 116 versehen, die von Stäben 118 geführt ist und das Anschlußstück 110 verschließt, falls die Flüssigkeit von der Mischkammer 58 zu der Aufnahmekammer 36 strömt. Das Ventil 114 verhindert somit eine den Fluß der Strömung des Flüs­ sigkeitsgemisches in die Aufnahmekammer 36. Folglich ist die Verdün­ nung der Flüssigkeit mit dem höheren spezifischen Gewicht verhindert. Fig. 3 shows an upper part of the receiving chamber 36 , which contains syrup or concentrate. The line 86 is in communication with the mixing chamber 58 via manifolds 101 , which are connected to a straight section of the line 103 , with a short connector 110 extending to the mixing chamber 58 . A flap 112 is provided between the mixing chamber 58 and the receiving chamber 36 , as shown in FIG. 3, in order to increase the flow resistance and to mitigate an uncontrolled mixing of the liquid with a higher specific weight with the liquid with a lower specific weight. In addition to the flap 112 , the mixing chamber is provided with a flow-dependent shut-off valve 114 with a ball 116 which is guided by rods 118 and closes the connecting piece 110 if the liquid flows from the mixing chamber 58 to the receiving chamber 36 . The valve 114 thus prevents the flow of the flow of the liquid mixture into the receiving chamber 36th As a result, the thinning of the liquid with the higher specific gravity is prevented.

Als Ventil läßt sich auch eine Anordnung nach Fig. 5 einsetzen. An arrangement according to FIG. 5 can also be used as a valve.

Ein linearer Antrieb 120, der mit einer Druckfluidquelle über Leitungen 122 und 124 verbunden ist, weist einen Stab 126 auf, welcher durch eine Spundpassung 128 geführt ist, die mit einer geeigneten Schließeinrichtung versehen ist. Das Ende des Stabes 126 trägt einen flachen konischen Kegel 130, der, wenn er in die Öffnung des Anschlußstücks 110 ruht, die Mischkammer 58 vom Anschlußstück 110 und der damit verbundenen Aufnahmekammer 36 isoliert.A linear actuator 120 , which is connected to a source of pressurized fluid via lines 122 and 124 , has a rod 126 which is guided through a bung fit 128 , which is provided with a suitable locking device. The end of the rod 126 carries a flat conical cone 130 which, when resting in the opening of the connector 110 , isolates the mixing chamber 58 from the connector 110 and the receiving chamber 36 connected thereto.

Claims (5)

1. Mischvorrichtung zum Mischen wenigstens zweier Flüssigkeiten, insbesondere zum Zubereiten von Getränken in einem bestimmten Verhältnis,
mit einer Aufnahmekammer (24, 36) für jede Flüssigkeit,
einer mit jeder Aufnahmekammer (24, 36) verbundenen Mischkam­ mer (58),
einer Öffnung (98, 100) zwischen jeder Aufnahmekammer (24, 36) und der Mischkammer (58),
einem Behälter (64), welcher mit der Mischkammer (58) verbunden ist,
einer ersten Einrichtung (46, 108) zum Einführen von unter Druck stehendem Gas in den Behälter (64),
einer zweiten Einrichtung (50, 52, 92) zum Einführen von Gas in die Aufnahmekammern (24, 36), um sie mit gleichem Druck zu beauf­ schlagen,
und mit einer Druckeinstelleinrichtung (48), welche auf Druckände­ rungen im Behälter (64) anspricht und den Druck in den Aufnahmekam­ mern (24, 36) ändert, die den gleichen Druck haben, während sich der Behälterdruck von dem Druck in den Aufnahmekammern (24, 36) kon­ stant unterscheidet.1. Mixing device for mixing at least two liquids, in particular for preparing drinks in a certain ratio,
with a receiving chamber ( 24 , 36 ) for each liquid,
a mixing chamber ( 58 ) connected to each receiving chamber ( 24 , 36 ),
an opening ( 98 , 100 ) between each receiving chamber ( 24 , 36 ) and the mixing chamber ( 58 ),
a container ( 64 ) which is connected to the mixing chamber ( 58 ),
a first device ( 46 , 108 ) for introducing pressurized gas into the container ( 64 ),
a second device ( 50 , 52 , 92 ) for introducing gas into the receiving chambers ( 24 , 36 ) in order to pressurize them with the same pressure,
and with a pressure setting device ( 48 ) which responds to pressure changes in the container ( 64 ) and changes the pressure in the receiving chambers ( 24 , 36 ) having the same pressure, while the container pressure changes from the pressure in the receiving chambers ( 24 , 36 ) differs constantly. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (106, 107) zum wahlweisen Einstellen des von der Druckein­ stelleinrichtung (48) aufrecht zu erhaltenden Druckdifferentials vorgese­ hen ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a device ( 106 , 107 ) for the optional setting of the Druckein adjusting device ( 48 ) to maintain the pressure differential is vorgese hen. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Niveaufühler (66, 68) zum Bestimmen des Flüssigkeitsniveaus in dem Behälter (64) vorgesehen ist, und daß ein Ventil (70) zwischen der Mischkammer (58) und dem Behälter (64) vorgesehen ist, welches auf den Niveaufühler (66, 68) anspricht und beim Ansteigen des Flüssigkeits­ niveaus über eine bestimmte Höhe die Strömung aus der Mischkammer (58) reduziert.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that a level sensor ( 66 , 68 ) is provided for determining the liquid level in the container ( 64 ), and that a valve ( 70 ) between the mixing chamber ( 58 ) and the container ( 64 ) is provided, which responds to the level sensor ( 66 , 68 ) and reduces the flow from the mixing chamber ( 58 ) when the liquid level rises above a certain height. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (106) ein Gasdruck-Regelventil ist, das zwischen der Gasquelle und den Aufnahmekammern (24, 36) angeschlossen ist, mit welchem ein gewählter Druck des aus der Gasquelle strömenden Gases auf einen vorbestimmten Druck reduzierbar ist, welcher gleichmäßig auf die Aufnahmekammern (24, 36) einwirkt, wobei ein konstantes Druckdif­ ferential zwischen den Aufnahmekammern (24, 36) und dem Behälter (64) beibehalten wird.4. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the device ( 106 ) is a gas pressure control valve which is connected between the gas source and the receiving chambers ( 24 , 36 ) with which a selected pressure of the gas flowing from the gas source can be reduced to a predetermined pressure which acts uniformly on the receiving chambers ( 24 , 36 ), a constant pressure differential being maintained between the receiving chambers ( 24 , 36 ) and the container ( 64 ). 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß stromab der Mischkammer (58) ein Regelventil (70) vorgesehen ist,
daß je ein Niveaufühler (34, 44) in den Aufnahmekammern (24, 36) vorgesehen ist, und
daß ein auf die Niveaufühler (34, 44) ansprechendes Ventil (32, 42) zum Schließen des Regelventiles (70) vorgesehen ist, um die Strömung aus der Mischkammer (58) zu reduzieren, wenn der Niveaufühler (74, 76) anzeigt, daß in einer Aufnahmekammer (24, 36) das Flüssigkeitsniveau unter einen Minimalpegel abgefallen ist.5. The device according to claim 1, characterized in
that a control valve ( 70 ) is provided downstream of the mixing chamber ( 58 ),
that a level sensor ( 34 , 44 ) is provided in the receiving chambers ( 24 , 36 ), and
that a valve ( 32 , 42 ) responsive to the level sensors ( 34 , 44 ) is provided for closing the control valve ( 70 ) to reduce the flow from the mixing chamber ( 58 ) when the level sensor ( 74 , 76 ) indicates that in a receiving chamber ( 24 , 36 ) the liquid level has dropped below a minimum level.