WO1992020439A1 - Anlage und verfahren zum mischen und/oder homogenisieren flüssiger komponenten - Google Patents

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WO1992020439A1
WO1992020439A1 PCT/EP1992/001082 EP9201082W WO9220439A1 WO 1992020439 A1 WO1992020439 A1 WO 1992020439A1 EP 9201082 W EP9201082 W EP 9201082W WO 9220439 A1 WO9220439 A1 WO 9220439A1
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/236—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids specially adapted for aerating or carbonating beverages
    • B01F23/2363—Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams; Arrangements, e.g. comprising controlling means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/49—Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams

Definitions

  • the invention relates to a system for mixing and / or homogenizing liquid components with feed lines for the various components and at least one discharge line for the mixed product and a method for continuously mixing liquid components to a mixed product with an adjustable mixing ratio.
  • a disadvantage of the known system is that, despite the correct metering, fluctuations in the mixing ratio can occur in the end product being discharged.
  • a downstream post-mixing tank is additionally provided in the known system, whereby an at least three-stage mixing is achieved.
  • the object of the invention is to provide a system and a method which, with reduced system expenditure, enable accurate dosing and better Mixing to a more uniform end product allows.
  • an inlet container is provided in at least one inlet line, which for maintaining a certain inlet height of the
  • Component has an overflow weir. Fluctuations in pressure in the supply lines cannot influence the incoming volume flows of the component.
  • a mixing tube can be provided between the inlet tank and the outlet line for better mixing of the components with one another.
  • pumps which preferably have regulated drive motors, are arranged between the inlet and the collecting tank. Due to the constant boundary conditions, complex dosing pumps can be avoided. In some cases it is sufficient to use displacement pumps, such as
  • Gear pumps to use In certain cases, plant investments can be reduced even further if instead of displacement pumps, flow pumps, e.g. Centrifugal pumps can be used. A speed control of the drive motors allows the mixing ratio to be changed arbitrarily.
  • the measure that the containers have pressure equalization openings also serves to keep the external operating conditions constant. Even if the contents of the container change, the pressure of the liquid remains constant, since atmospheric pressure is always present through the pressure compensation opening in the container. In cases in which work has to be carried out, for example, under an inert gas atmosphere or under a higher pressure, in particular in the case of liquids containing gas, the pressure compensation openings are connected by lines.
  • the differential pressure between the inflowing components and the outflowing mixed product remains constant if a pump with pipelines is assigned to the inlet and / or the collecting tank Containers in the circuit leads. This also enables the containers to be emptied when the system is to be switched off.
  • the dosing accuracy in particular when mixing a large number of components with one another with greatly differing proportions, can be improved if quantities of the same order of magnitude are first mixed with one another and then the discharge line is connected as the feed line of a further mixing and dosing system.
  • the quantitative relationships among one another can be regulated and adjusted very sensitively if at least one overflow weir is adjustable, in particular regulated, in height.
  • the constancy of the mixing ratio can be increased further in that a measuring section for determining the mixing ratio is provided with signal lines to a controller which has operative connections to the drive motor, at least one pump and / or at least one weir.
  • a level sensor is provided for the container, which has an operative connection to an actuator in the inlet line, overfilling of the container is avoided during operation and in the event of a shutdown can be triggered by controlling the
  • Circulation pump the container will automatically run empty.
  • FIG. 3 shows a venting and carbonizing system for a liquid component with a container and according to the invention
  • Fig. 4 shows a corresponding system for the additional mixing of two liquid components.
  • the system according to the invention shown in FIG. 1 can be used for mixing at least two liquid media of different densities and viscosities for homogenizing the mixture into a finished product.
  • Its basic structure consists of the Inlet tanks Bl, B2 for the product components and a collecting tank B3 as a buffer tank and storage for the finished product.
  • the liquid with the higher density is fed to the system at the entrance E j ⁇ to the container B2, the lighter components, usually water at the entrance E, the container Bl.
  • the collecting tank and the inlet tank are linked via a pipeline network with valves V which are automatically switched in some cases under program control. Monitoring sensors control individual process steps in the process.
  • a displacement pump Pl for concentrate delivery and P3 for the delivery of water are used for liquid delivery within the systems.
  • the lighter product components in the storage container B1 are circulated by means of a centrifugal pump P2.
  • the two components are mixed in a mixing tube MR, into which the pressure lines of the pumps P1 and P3 open.
  • the mixture leaves the mixing tube MR through a line which opens into the collecting container B3.
  • the dosing accuracy of the positive displacement pumps Pl and P3 depends on the fact that during the mixing process the pressure difference between the suction side and the
  • Liquid always the same inlet height to pump P3. It is independent of the amount of liquid that flows into the container B1. This is achieved by an overflow system consisting of a two-part liquid space in the container B1 with chambers K B1 , K B2 and permanent
  • the principle of level control using an overflow system is also implemented in the buffer tank P3 by dividing it into the chambers K pl and K p2 . This ensures that no differential pressure fluctuations occur at the outlet of the mixing tube or on the pressure side of the displacement pumps P1 and P2, that is to say the mixture side, due to the system operation. A circulation pump does not apply here because the finished product is taken from K p2 for further use.
  • the pressure on the flow side of the positive displacement pump Pl is also kept constant.
  • a container with an overflow edge is also suitable for keeping the flow pressure constant.
  • the quantity flowing in from inlet E k and container B2 is regulated by regulating the quantity flowing in through the fill level probe S1 by means of an intermediate regulator R2 via inlet valve V5 so that the liquid level in container B2 remains constant.
  • the system works preferably in batch mode even with continuous product acceptance with regard to dosing and mixing.
  • Each mixing process extends over a certain period of time, usually to
  • valve V3 is a safety valve, closed by spring force; in the breaks between the batches it opens due to the increasing line pressure; the pump Pl then pumps in a circle.
  • Valve V9 closes at the same time as valve V2 and disconnects the lines, as long as the pump P1 or P2 pumps in a circuit with open valves V3 or V4.
  • Batch operation has the advantage that the same quantities are always metered and mixed, unaffected by disruptions in the production process of a production line; discontinuous product acceptance at output A p has no effect on the dosing accuracy.
  • Tank cleaning heads T1, T2 are arranged inside the containers B1 and B3 and are connected to the water supply via the lines Lg and V6.
  • Valve V7 is used to ventilate the tank volumes.
  • the V8 valves make it possible to drain the container contents.
  • the circulation pump P2 makes it possible to empty the container B1 completely after the valve VI has been closed via the displacement pump P3.
  • the containers B1, B2 are initially filled until the level probes S1, S2 signal the preset nominal fill level. Then the inlet valves VI and V5 are closed, while the filling Pl, P2, P3 can start with a delay. After closing the inlet valves V5 and VI, valve V2 is opened so that the pumps Pl and P3 convey constant volume flows from the containers to the mixing tube MR.
  • valves VI, V2 designed as control valves supplementing the amounts withdrawn from P1 and P3.
  • the system according to the invention shown in FIG. 2 can be used for mixing at least two liquid media of different densities and viscosities and for homogenizing the mixture into a finished product
  • the liquid with the higher density is fed to the plant at the entrance E ⁇ to the container B2, the lighter component, usually water, at the entrance E w to the container Bl.
  • the finished product leaves the system at the exit A p .
  • the storage container, mixing and homogenizing station and buffer tank are linked via a pipeline network with program-controlled pneumatically controlled valves V. Monitoring sensors control the individual process steps of the process.
  • the mixing of the product components and the homogenization of the mixture is carried out in a propulsion jet nozzle I, also called an injector, with two liquid inlets which are connected to the flow containers B1, B2.
  • the pump P1 feeds the injector from the container B2 a constant concentrate volume flow which is practically independent of the differential pressure. This serves as a driving jet and sucks the second component out of the container B1.
  • the liquid flows mix in the injector and are homogenized along a mixing section.
  • the manufacturing product then flows through a density meter DM and is fed into the buffer tank B3 for intermediate storage.
  • the density meter has the task of checking the preselected mixing ratio and, in conjunction with a controller R and an adjustable throttle DR, correcting deviations from the setpoint. This is done in such a way that the throttle DR
  • Pressure at the injector outlet is changed, which affects the ratio of the combined liquid flows in the injector.
  • the dosing accuracy of the injector system depends on the fact that during the mixing process
  • Two-component mixing system due to its structural design, by connecting the gas spaces of the containers B1, B2, B3 to one another or alternatively, as shown, to the environment. Pressure fluctuations that occur can compensate for themselves at any time.
  • the liquid sucked out of the container B1 always has the same inlet height to the injector. It is independent of the amount of liquid that flows into the container B1. This is achieved by an overflow system consisting of a two-part liquid space in the container B1 with chambers K B1 , K B2 and permanent liquid circulation by means of the pump P2.
  • the liquid level can fluctuate between a minimum and a maximum value below the overflow.
  • the level is regulated by opening and closing valve VI, which is controlled by a probe S2.
  • the pump P2 delivers more liquid from the chamber K B2 into the chamber K B1 than is withdrawn from it during the mixing process. The excess flows back into chamber K B2 via an overflow edge .
  • the pump P2 runs continuously when the system is operating correctly and ensures that the liquid in the chamber K B1 is always at the overflow edge.
  • the principle of level control using an overflow system is also implemented in buffer tank B3 by dividing B3 into chambers K P1 and K p2 . This ensures that at the injector outlet, that is
  • the interconnected containers and the constant level of the liquids in the chambers K B1 and K P1 ensure constant system parameters on the dosing system in the case of stationary production and constant product acceptance. For practical plant operation with unavoidable disruptions in the production process, however, start and stop processes must also be taken into account. To influence them
  • the system also works preferably in batch mode with continuous product acceptance with regard to dosing and mixing.
  • Each mixing process extends over a fixed period of time, usually e.g. 20 seconds, and is not interruptible. It is initiated while the pump P1 is running by opening the valve V2 and, after the mixing time has ended, is closed by closing V2. After a break, e.g. approx. 10 seconds, the next batch can be started. However, the release for this only takes place when the level of the finished product in the buffer container has dropped so far that its storage volume is sufficient to accommodate a full batch. In the mixing phase, valve V3 is on
  • Safety valve closed by spring force; in the breaks between the batches it opens due to the increasing line pressure; the pump Pl then pumps in a circle.
  • Batch operation has the advantage that the same quantities are always metered and mixed, unaffected by disruptions in the product process of a production line; a discontinuous product acceptance at the output A p has no effect on the dosing accuracy.
  • Suitable tank cleaning heads Tl, T2 etc. are arranged inside the container and e.g. through lines with the
  • FIG. 3 a cylindrical, lying container 1 is shown.
  • the interior of the container 1 is divided by a vertically arranged partition 2 into a first step 3 and a second step 4.
  • the liquid to be treated for example water, is fed to the container 1 via the feed line 6 in the lower region of the first stage 3.
  • An ejector 17 and shut-off valves 24 are arranged in the feed line 6.
  • a vacuum line 25 of the ejector 17 is connected to the gas space of the first stage 3.
  • a circulation line 7 is connected to the bottom of the first stage 3 and is provided with a pump 8 which supplies the liquid to a spray device 9 arranged in the gas space of the first stage 3.
  • a connecting line 5 leads from the bottom of the first stage 3 to the bottom of the second stage 4.
  • the connecting line 5 has a shut-off valve 16 and an ejector 15, the vacuum line 31 of which is connected to the gas spaces of the first and second stages 3, 4.
  • a drain line 12 is connected to container 1 at the bottom of the second stage 4 and serves to drain the treated liquid.
  • a second container 30 For aftertreatment in a third stage 53, a second container 30 is provided, into which the treated liquid can be fed with pump 32 via a control valve 33 and a further ejector 34.
  • a vacuum line 35 of the ejector 34 has one Control valve 36 and leads into the gas space of the second container 30.
  • drain line 40 is connected, through which the finished product is discharged.
  • the ejectors 17, 15 and 34 suck in gas through the liquid flow in a cross-sectionally reduced pressure range via the vacuum lines 25, 31, 35 connected there.
  • the sucked gas is mixed turbulently with the liquid.
  • the gassing takes place in countercurrent to the liquid, so that the gas, here C0 2 , is first fed to the second container 30. This is done via supply line 37 with control and shut-off valve 38. Pressure relief valve 52 is provided for safety reasons.
  • Gas exchange is possible in container 30.
  • the gas can also be fed via feed line 11 into the second stage 4 of the container 1.
  • Control and shut-off valves 41, 42 are provided in supply line 11.
  • shut-off valve 44 enables the gas to be fed directly to the second stage 4 in container 1. In three-stage operation, the shut-off valve 44 is always closed.
  • the gas in the gas space of the second stage 4 flows via the connecting line 13 into the gas space of the first stage 3.
  • the concentration of the supplied carbon dioxide decreases from the gas space of the second stage 4 to the gas space of the first stage 3 by partial exchange for gases dissolved in the liquid.
  • the carbon dioxide is diluted by the air emerging from the liquid to be treated, especially in the first stage 3.
  • Vent line 14 leads out of the gas space of the first stage 3.
  • a pressure relief valve 45 and shut-off valves 46 are provided in the vent line 14. The gas mixture is released to the environment via the vent line 14.
  • the entire device can be emptied via a plurality of drain valves 51.
  • FIG. 4 shows a system which can additionally admix a second liquid component.
  • An inlet line 10 leads via shut-off valve 24 to the spray device 9 arranged in the gas space of the first stage 3.
  • the liquid space of the first stage 3 and the second stage 4 is each divided into sub-areas with an overflow weir 18. Subregions 19 thus have a constant fill level, so that the back pressure for the ejector and rotary piston pump 20 is fixed invariably.
  • the device has a circulation line 26 which is provided with a circulation pump 27, the ejector 28 and a shut-off valve 29.
  • a vacuum line 25 of the ejector 28 is connected to the gas space of the first stage 3 of the container 1.
  • the partial areas 19 of the first 3 and second stage 4 are connected via connecting line 5 to the rotary lobe pump 20 and mixing tube 22 arranged therein.
  • a shut-off valve 16 provided in the connecting line 5 makes it possible to circulate the liquid in the first stage 3 several times via the circulation line 26 before starting the device, before the second stage 4 is switched on by opening the shut-off valve 16 after uniform and sufficient ventilation has been achieved.
  • the rotary lobe pump 20 is designed as a double pump and has a second feed line 21 for admixing a second liquid component, here syrup.
  • the second liquid component is fed via line 47 with shut-off valve 48 to a reservoir 49, from which the mixing takes place via the feed line 21.
  • the double-circuit piston pump 20 has a high one
  • the mixing tube 22 supports the mixing of the two liquid components.
  • a shut-off valve 16 is also provided for closing the connecting line 5.
  • the drain line 12 is arranged on the container 1 as in Figure 1. The arrangement and mode of operation of the second container 30, which adjoins the drain line 12, corresponds to the container 1 already described for FIG. 1.
  • the feed line 11 leads the gas emerging from the third stage 53 of the second container 30 to the gas space of the second stage 4 of the container 1 in countercurrent.
  • the connecting line 13 passes the gas / gas mixture on to the first stage 3 of the container 1.
  • a vent line 14 is arranged as described for FIG. 1.
  • only vacuum line 25 is not connected to the feed line 6, but to the ejector 28 arranged in the circulation line 26.
  • the system is advantageously low-maintenance and reliable.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Mischen und Homogenisieren von flüssigen und/oder gasförmigen Komponenten, wobei in mindestens einer Zulaufleitung (EW) ein Zulaufbehälter vorgesehen ist, der ein Überlaufwehr aufweist.

Description

B E S C H R E I B U N G
Anlage und Verfahren zum Mischen und/oder Homogenisieren flüssiger Komponenten
Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Mischen und/oder Homogenisieren flüssiger Komponenten mit Zulaufleitungen für die verschiedenen Komponenten und mindestens einer Ablaufleitung für das Mischprodukt und ein Verfahren zum kontinuierlichen Mischen flüssiger Komponenten zu einem Mischprodukt mit einstellbarem Mischungsverhältnis.
Eine solche Anlage zum Dosieren und Mischen von aus mehreren Komponenten bestehenden Getränken ist aus der DE 31 32 706 AI bekannt.
Nachteilig an der bekannten Anlage ist, daß trotz zutreffender Dosierung im ablaufenden Endprodukt Schwankungen des Mischungsverhältnisses auftreten können. Um solche Schwankungen weitgehend zu vermeiden ist bei der bekannten Anlage ein nachgeschalteter Nachmischbehälter zusätzlich vorgesehen, wodurch eine wenigstens dreistufige Mischung erreicht wird.
Des weiteren ist aus der noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung P 41 16 031 bekannt, Behälter mit einem Überlaufwehr im Rahmen von Mischanlagen einzusetzen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage und ein Verfahren anzugeben, die bei verringertem Anlagenaufwand ein genaue Dosierung und bessere Mischung zu einem gleichmäßigeren Endprodukt ermöglicht.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in mindestens einer Zulaufleitung ein Zulaufbehälter vorgesehen ist, der zur Beibehaltung einer bestimmten Zulaufhöhe der
Komponente ein Überlaufwehr aufweist. Drucksσhwankungen in den Zulaufleitungen können dadurch die zulaufenden Volumenströme der Komponente nicht beeinflussen.
In Verbindung damit, daß zwischen Zulaufbehälter und Ablaufleitung eine Blende vorgesehen ist, kann infolge des gleichbleibenden Vorlaufdrucks nur ein konstanter Volumenstrom aus dem Zulauf ehälter abfließen, so daß durch die geeignete Wahl der Blendengröße auch das Verhältnis der zulaufenden Komponenten durch die physikalischen Randbedingungen fixiert ist. Aufwendige Meß- und Regelanlagen in den Zulaufleitungen zur Beeinflussung der zulaufenden Volumenströme können somit vorteilhaft entfallen. Die Anlage wird dadurch sehr betriebssicher und wartungsarm. Dies gilt insbesondere dann, wenn die ablaufenden Komponenten frei unter Atmosphärendruck auslaufen.
Falls erforderlich, kann zur besseren Mischung der Komponenten untereinander, zwischen Zulaufbehälter und Ablaufleitung ein Mischrohr vorgesehen sein.
Wenn zwischen Zulaufbehälter und Ablaufleitung ein
Sammelbehälter für das Mischprodukt vorgesehen ist, der zur Aufrechterhaltung eines gleichmäßigen Gegendrucks ein Überlaufwehr aufweist, besteht ein konstanter Druckunterschied zwischen den zulaufenden Komponenten und dem Druck in der Ablaufleitung. Auch diese Maßnahme dient dazu, die Anlagen von Störungen aus dem vorhandenen Rohrleitungsnetz freizuhalten. Da die Randbedingungen für den Mischprozeß somit konstant bleiben, ist auch das Mischungsverhältnis und der Volumendurchsatz entsprechend gleichmäßig.
Bei bestimmten Flüssigkeiten ist es vorteilhaft, wenn zwischen Zulauf- und Sammelbehälter Pumpen angeordnet sind, die vorzugsweise geregelte Antriebsmotoren aufweisen. Durch die konstanten Randbedingungen, können aufwendige Dosierpumpen vermieden werden. Teilweise reicht es aus, Verdrängerpumpen, wie beispielsweise
Zahnradpumpen, einzusetzen. In bestimmten Fällen können die Anlageninvestitionen noch weiter dadurch verringert werden, wenn statt Verdrängerpumpen Strömungspumpen, z.B. Kreiselpumpen, eingesetzt werden. Eine Drehzahlregelung der Antriebsmotoren läßt es zu, das Mischungsverhältnis willkürlich zu ändern.
Die Maßnahme, daß die Behälter Druckausgleichsöffnungen aufweisen, die vorzugsweise mittels Leitungen untereinander verbunden sind, dient ebenfalls der Konstanthaltung der äußeren Betriebsbedingungen. Auch wenn der Behälterinhalt sich verändert, bleibt der Druck der Flüssigkeit konstant, da durch die Druckausgleichsöffnung im Behälter stets Atmosphärendruck herrscht. In Fällen, bei denen beispielsweise unter einer Inertgasatmosphäre oder unter einem höheren Druck, insbesondere bei gashaltigen Flüssigkeiten gearbeitet werden muß, werden die Druckausgleichsöffnungen durch Leitungen verbunden.
Der Differenzdruck zwischen der zufließenden Komponenten und dem abfließenden Mischprodukt bleibt konstant, wenn dem Zulauf- und/oder dem Sammelbehälter eine Pumpe mit Rohrleitungen zugeordnet ist, die den Behälterinhalt im Kreislauf führt. Außerdem wird hierdurch auch das Leerfahren der Behälter ermöglicht, wenn die .Anlage abgeschaltet werden soll.
Die Dosiergenauigkeit, insbesondere beim Mischen einer Vielzahl vom Komponenten untereinander mit stark abweichenden Mengenanteilen, kann dadurch verbessert werden, wenn zunächst Mengen gleicher Größenordnung untereinander gemischt werden und dann die Ablaufleitung als Zulaufleitung einer weiteren Misch- und Dosieranlage geschaltet ist.
Die Mengenverhältnisse untereinander können sehr feinfühlig geregelt und eingestellt werden, wenn mindestens ein Überlaufwehr in seiner Höhe verstellbar, insbesondere geregelt, ausgebildet ist.
Die Konstanz des Mischungsverhältnisses kann noch dadurch erhöht werden, daß eine Meßstrecke zur Ermittlung des Mischungsverhältnisses vorgesehen ist mit Signalleitungen zu einem Regler, der Wirkverbindungen zum Antriebsmotor, mindestens einer Pumpe und/oder mindestens eines Wehrs aufweist.
Dadurch, daß für den Behälter ein Füllstandssensor vorgesehen ist, der eine Wirkverbindung zu einem Stellglied in der Zulaufleitung aufweist, wird ein Überfüllen der Behälter während des Betriebs vermieden und im Abschaltfall kann durch Ansteuerung der
Umwälzpumpe der Behälter automatisch leergefahren werde .
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Anlage werden in den Ansprüchen 12 bis 19 beschrieben. Die Verfahrensaufgäbe wird dadurch gelöst, daß vor dem Mischen ein Teil mindestens einer Komponente ein Wehr überströmt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens werden in den Ansprüche 20 bis 22 beschrieben.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Mischanlage für zwei Komponenten ,
Fig. 2 zeigt eine einfache Anlage zum Mischen und Homogenisieren von flüssigen und/oder gasförmigen Komponenten zu einem Produkt mit einstellbaren Mischungsverhältnissen als schematisch dargestelltes Anlagenschaltbild,
Fig. 3 zeigt eine Entlüftungs- und Karbonisieranlage für eine Flüssigkeitskomponente mit erfindungsgemäßem Behälter und
Fig. 4 zeigt eine entsprechende Anlage für die zusätzliche Mischung zweier Flüssigkeitskomponente .
Die in Figur l dargestellte erfindungsgemäße Anlage ist einsetzbar zum Mischen mindestens zweier flüssiger Medien unterschiedlicher Dichte und Viskosität zum Homogenisieren des Gemisches zu einem Fertigprodukt. Sie besteht in ihrem Grundaufbau aus den Zulaufbehältern Bl, B2 für die Produktkomponenten und einem Sammelbehälter B3 als Puffertank und Speicher für das Fertigprodukt.
Die Flüssigkeit mit der höheren Dichte, meist ein Konzentrat, wird der Anlage am Eingang Ejς dem Behälter B2 zugeführt, die leichtere Komponenten, in der Regel Wasser an Eingang E,, dem Behälter Bl. Das Fertigprodukt verläßt das System am Ausgang Ap. Sammelbehälter und Zulaufbehälter sind über ein Rohrleitungsnetz mit teilweise programmgesteuert automatisch geschalteten Ventilen V verkettet. Überwachungssensoren kontrollieren einzelne Verfahrensschritte des Prozeßablaufs.
Zur Flüssigkeitsförderung innerhalb der Anlagen dient eine Verdrängerpumpe Pl zur Konzentratförderung und P3 zur Förderung des Wassers. Die leichtere Produktkomponenten im Vorratsbehälter Bl wird mittels eine Kreiselpumpe P2 umgewälzt. Das Mischen der beiden Komponenten erfolgt in einem Mischrohr MR, in das die Druckleitungen der Pumpen Pl und P3 münden. Das Gemisch verläßt das Mischrohr MR durch eine Leitung, die im Sammelbehälter B3 mündet.
Die Dosiergenauigkeit der Verdrängerpumpen Pl und P3 hängt davon ab, daß sich während des Mischvorgangs die Druckdifferenz zwischen der Ansaugseite und der
Druckseite der Pumpen bei konstanter Drehzahl nicht verändert. Der Forderung nach konstanten Differenzdrücken an den zur Dosierung verwendeten Pumpen Pl, P3 sowie über das Mischrohr MR trägt die dargestellte Zweikomponenten-Mischanlage durch ihren konstruktiven Aufbau Rechnung, indem die Gasräume der Behälter Bl, B2, B3 untereinander oder alternativ mit der Umgebung verbunden sind. Auftretende Druckschwankungen können sich somit jederzeit ausgleichen. Die Ausgleichsleitungen sind mit LÄ bezeichnet.
Außerdem hat die aus dem Behälter Bl abgesaugte
Flüssigkeit stets die gleiche Zulaufhöhe zu Pumpe P3. Sie ist unabhängig von der Flüssigkeitsmenge, die dem Behälter Bl zufließt. Erreicht wird dies durch ein Überlaufsyste aus einem zweigeteilten Flüssigkeitsraum im Behälter Bl mit Kammern KB1, KB2 und permanenter
Flüssigkeitsumwälzung mittels der Pumpe P2. Die aus KB1 der Verdrängerpumpe P3 zufließende Menge wird über die Zulaufleitung Ew mit Ventil VI ergänzt. Dabei wird das Signal des Füllstandssensors S2 auf den Regler Rl, der in diesem Fall ein einfacher Schalter sein kann, zurückgeführt. Regler Rl öffent das Ventil V 1 in Abhängigkeit des jeweiligen Füllstandes. Der Flüssigkeitsstand in Kammer KB2 wird so zwischen einem Minimum- und einem Maximumwert unterhalb des Überlaufs gehalten. Die Pumpe P2 fördert aus Kammer KB2 mehr Flüssigkeit in Kammer KB1 als beim Mischvorgang aus dieser abgezogen wird. Der Überschuß fließt über eine Überlaufkante in Kammer KB2 zurück. Die Pumpe P2 läuft bei störungsfreiem Anlagenbetrieb ständig und sorgt dafür, daß die Flüssigkeit in Kammer KB1 immer an der Über1aufkante steht.
Das Prinzip der Niveauregelung mittels Überlaufsystem ist auch im Puffertank P3 durch Unterteilung in die Kammern Kpl und Kp2 verwirklicht. Dadurch ist sichergestellt, daß am Ausgang des Mischrohrs, bzw. auf der Druckseite der Verdrängerpumpen Pl und P2, also der Gemischseite, durch den Anlagenbetrieb keine Differenzdruckschwankungen auftreten. Eine Umwälzpumpe entfällt hier, da das Fertigprodukt aus Kp2 zur Weiterverwendung entnommen wird.
Der Druck auf der Vorlaufseite der Verdrängerpumpe Pl wird ebenfalls konstant gehalten. Grundsätzlich ist auch hier ein Behälter mit Überströmkante geeignet, den Vorlaufdruck konstant zu halten. Im dargestellten Beispiel jedoch erfolgt eine Regelung der aus Eingang Ek und den Behälter B2 zulaufenden Menge, indem durch die Füllhöhensonde Sl mittels eines dazwischengeschalteten Reglers R2 über das Zulaufventil V5 die zulaufende Menge so geregelt wird, daß der Flüssigkeitsstand im Behälter B2 konstant bleibt.
Die untereinander verbundenen Behälter und die konstanten Pegelstände der Flüssigkeiten in den Kammern KB1 und KB2 gewährleisten bei stationärer Produktion und stetiger Produktabnahme konstante Systemparameter am Dosiersystem. Für den praktischen Anlagenbetrieb mit unvermeidbaren Störungen im Produktionsprozeß sind jedoch zusätzlich Start- und Stopvorgänge zu berücksichtigen. Um deren Einfluß auf die
Dosiergenauigkeit weitgehend auszuschalten, arbeitet die Anlage auch bei kontinuierlicher Produktabnahme bezüglich des Dosierens und Mischens vorzugsweise im Chargenbetrieb. Dabei erstreckt sich jeder Mischvorgang über eine gewisse Zeitspanne, in der Regel zum
Beispiels 20 Sekunden und ist nicht unterbrechbar. Er wird bei ständig laufender Pumpe Pl durch Öffnen des Ventils V2 eingeleitet und nach Ablauf der Mischzeit durch Schließen von V2 beendet. Nach einer Pause, zum Beispiel ca. 10 Sekunden, kann die nächste Charge gestartet werden. Die Freigabe dafür erfolgt jedoch nur, wenn das Niveau des Fertigprodukts im Pufferbehälter B3 soweit gesunken ist, daß sein Speichervolumen ausreicht, eine volle Charge aufzunehmen. In der Mischphase ist das Ventil V3 ein Sicherheitsventil, durch Federkraft geschlossen; in den Pausen zwischen den Chargen öffnet es infolge des ansteigenden Leitungsdrucks; die Pumpe Pl fördert dann im Kreis.
.Analoges gilt für die Pumpe P3 und Überdruckventil V4. Ventil V9 schließt gleichtzeitig mit Ventil V2 und trennt die Leitungen, solange die Pumpe Pl bzw. P2 bei geöffneten Ventilen V3 bzw. V4 im Kreis fördert.
Der Chargenbetrieb hat den Vorteil, daß unbeeinflußt von Störungen im Produktionsprozeß einer Produktionslinie immer gleiche Mengen dosiert und gemischt werden; eine diskontinuierliche Produktabnahme an Ausgang Ap hat keine Auswirkungen auf die Dosiergenauigkeit.
Innerhalb der Behälter Bl und B3 sind Tankreinigungsköpfe Tl, T2 angeordnet, die über die Leitung Lg und V6 an den Wasservorlauf angeschlossen sind. Ventil V7 dient zur Belüftung der Tankvolumina. Die Ventile V8 ermöglichen es, die Behälterinhalte abzulassen. Die Umwälzpumpe P2 ermöglicht es, den Behälter Bl nach Schließen des Ventils VI über die Verdrängerpumpe P3 völlig leerzufahren.
Im Chargenbetrieb werden zunächst die Behälter Bl, B2 solange befüllt bis die Füllstandsonden Sl, S2 die voreingestellte Soll-Füllhöhe signalisieren. Danach werden die Zulaufventile VI und V5 geschlossen, während des Befüllens können zeitversetzt die Pumpen Pl, P2, P3 bereits anlaufen. Nach Schließen der Zulaufventile V5 und VI, wird das Ventil V2 geöffnet, so daß die Pumpen Pl und P3 konstante Volumenströme aus den Behältern zum Mischrohr MR fördern.
Für einen kontinuierlichen Betrieb der i^nlage ist es empfehlenswert, statt einer Folgesteuerung das Signal der Füllstandssensoren Sl und S2 Reglern aufzuschalten, die über als Regelventile ausgebildete Ventile VI, V2, die von Pl und P3 abgezogenen Mengen ergänzen.
Die in Figur 2 dargestellte erfindungsmäßige Anlage ist einsetzbar zum Mischen mindestens zweier flüssiger Medien unterschiedlicher Dichte und Viskosität und zum Homogenisieren des Gemisches zu einem Fertigprodukt, besteht in ihrem Grundaufbau aus den
Vorlaufbehältnissen Bl, B2 für die Produktkomponenten, der Misch- und Homogenisierstation MHS und einem Puffertank B3 als Speicher für das Fertigprodukt.
Die Flüssigkeit mit der höheren Dichte, meist ein Konzentrat, wird der Anlage am Eingang Eκ dem Behälter B2 zugeführt, die leichtere Komponente, in der Regel Wasser, am Eingang Ew dem Behälter Bl. Das Fertigprodukt verläßt das System am Ausgang Ap.
Vorratsbehälter, Misch- und Homogenisierstation und Puffertank sind über ein Rohrleitungsnetz mit programmgesteuert pneumatisch geschalteten Ventilen V verkettet. Überwachungssensoren kontrollieren die einzelnen Verfahrensschritte des Prozeßablaufs.
Zur Flüssigkeitsförderung innerhalb der Anlage dienen eine Verdrängerpumpe Pl zur Konzentratförderung und eine Kreiselpumpe P2 zur Umwälzung der leichteren Produktkomponente im Vorratsbehälter Bl. Das Mischen der Produktkomponenten und das Homogenisieren des Gemisches erfolgt in einer Treibstrahldüse I, auch Injektor genannt, mit zwei Flüssigkeitseingängen, die mit den Vorlaufbehältern Bl, B2, verbunden sind.
Die Pumpe Pl führt dem Injektor aus dem Behälter B2 einen vom Differenzdruσk praktisch unabhängigen konstanten Konzentratvolumenstrom zu. Dieser dient als Treibstrahl und saugt die zweite Komponente aus dem Behälter Bl an. Im Injektor mischen sich die Flüssigkeitsströme und werden längs einer Ausmischungsstrecke homogenisiert. Das Fertigungsprodukt durchströmt anschließend einen Dichtemesser DM und wird in den Puffertank B3 zur Zwisσhenspeicherung geleitet.
Der Dichtemesser hat die Aufgabe, das vorgewählte Mischungsverhältnis zu kontrollieren und in Verbindung mit einem Regler R und einer verstellbaren Drossel DR Abweichungen vom Sollwert zu korrigieren. Dies geschieht in der Weise, daß über die Drossel DR der
Druck am Injektorausgang verändert wird, was sich auf das Mengenverhältnis der zusammengeführten Flüssigkeitsströme im Injektor auswirkt.
Die Dosiergenauigkeit des Injektorsystems hängt davon ab, daß sich während des Mischvorgangs die
Druckdifferenzen zwischen den Injektoreingängen und dem Injektorausgang nicht verändern, d.h. daß sie unabhängig von anderen in der Anlage ablaufenden Vorgängen und vom momentanen Betriebszustand des Systems, z.B. von der Produktabnahme oder einem Anlagenstop etc. sind. Der Forderung nach konstanten Differenzdrücken am Dosiersystem trägt die dargestellte
Zweikomponentenmischanlage durch ihren konstruktiven Aufbau Rechnung, indem die Gasräume der Behälter Bl, B2, B3 untereinander oder alternativ, wie dargestellt, mit der Umgebung verbunden sind. Auftretende Druckschwankungen können sich so jederzeit ausgleichen.
Außerdem hat die aus dem Behälter Bl abgesaugte Flüssigkeit stets die gleiche Zulaufhöhe zum Injektor. Sie ist unabhängig von der Flüssigkeitsmenge, die dem Behälter Bl zufließt. Erreicht wird dies durch ein Überlaufsystem aus einem zweigeteilten Flüssigkeitsraum im Behälter Bl mit Kammern KB1, KB2 und permanenter Flüssigkeitsumwälzung mittels der Pumpe P2.
In der Kammer KB2 kann der Flüssigkeitsstand zwischen einem Minimum- und einem Maximumwert unterhalb des Überlaufs schwanken. Eine Regelung des Niveaus erfolgt durch öffnen und Schließen des Ventils VI, das von einer Sonde S2 angesteuert wird. Die Pumpe P2 fördert aus der Kammer KB2 mehr Flüssigkeit in die Kammer KB1 als beim Mischungsvorgang aus dieser abgezogen wird. Der Überschuß fließt über eine Überlaufkante in Kammer KB2 zurück. Die Pumpe P2 läuft bei störungsfreiem Anlagenbetrieb ständig und sorgt dafür, daß die Flüssigkeit in der Kammer KB1 immer an der Überlaufkante steht.
Das Prinzip der Niveauregelung mittels Überlaufsystem ist auch im Puffertank B3 durch Unterteilung von B3 in Kammern KP1 und Kp2 verwirklicht. Dadurch ist sichergestellt daß am Injektorausgang, also der
Gemischseite, keine Differenzdruckschwankungen durch den Anlagenbetrieb auftreten. Eine Umwälzpumpe entfällt hier, da das Fertigprodukt aus Kp2 zur Weiterverwendung entnommen wird.
Die untereinander verbundenen Behälter und die konstanten Pegelstände der Flüssigkeiten in den Kammern KB1 und KP1 gewährleisten bei stationärer Produktion und stetiger Produktabnahme konstante Systemparameter am Dosiersystem. Für den praktischen Anlagenbetrieb mit unvermeidbaren Störungen im Produktionsprozeß sind jedoch zusätzlich Start- und Stopvorgänge zu berücksichtigen. Um deren Einfluß auf die
Dosiergenauigkeit weitgehend auszuschalten, arbeitet die .Anlage auch bei kontinuierlicher Produktabnahme bezüglich des Dosierens und Mischens vorzugsweise im Chargenbetrieb.
Dabei erstreckt sich jeder Mischvorgang über eine feste Zeitspanne, in der Regel z.B. 20 Sekunden, und ist nicht unterbrechbar. Er wird bei ständig laufender Pumpe Pl durch Offenen des Ventils V2 eingeleitet und nach Abauf der Mischzeit durch Schließen von V2 beendet. Nach einer Pause, z.B. ca. 10 Sekunden, kann die nächste Charge gestartet werden. Die Freigabe dafür erfolgt jedoch nur, wenn das Niveau des Fertigprodukts im Pufferbehälter soweit gesunken ist, daß sein Speichervolumen ausreicht, eine volle Charge aufzunehmen. In der Mischphase ist das Ventil V3, ein
Sicherheitsventil, durch Federkraft geschlossen; in den Pausen zwischen den Chargen öffnet es infolge des ansteigenden Leitungsdrucks; die Pumpe Pl fördert dann im Kreis.
Der Chargenbetrieb hat den Vorteil, daß unbeeinflußt von Störungen im Produktprozeß einer Produktionslinie immer gleiche Mengen dosiert und gemischt werden; eine diskontinuierliche Produktabnahme am Ausgang Ap hat keine Auswirkungen auf die Dosiergenauigkeit.
Bei einer Anlage in Standardausführung mit einer maximalen Produktionsleistung von z.B.
LPmax = 20m3/h und
einstellbaren Mischungsverhältnissen v (Wasser/Konzentrat) zwischen
vmin = -° und
vmax = 8-° kann eine Dosiergenauigkeit von
Λ v < ± 0.25 %
erreicht werden.
Dabei ist die Erweiterung des
Mischungsverhältnisbereichs durch Einsatz mehrerer
Injektoren möglich. Es lassen sich auch automatisch ablaufende ClP-Programme für die Anlagenreinigung und
Sterilisation, z.B. für die Belange der Getränkeindustrie verwirklichen. Dabei werden innerhalb der Behälter geeignete Tankreinigungsköpfe Tl, T2 etc. angeordnet und z.B. durch Leitungen mit dem
Wasservorlauf Ew verbunden. In Figur 3 ist ein zylinderförmiger, liegend angeordneter Behälter 1 dargestellt. Der Innenraum des Behälters 1 ist durch eine vertikal angeordnete Trennwand 2 in eine erste Stufe 3 und eine zweite Stufe 4 aufgeteilt. Die zu behandelnde Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, wird über Zulaufleitung 6 im unteren Bereich der ersten Stufe 3 dem Behälter 1 zugeführt.
In der Zulaufleitung 6 ist ein Ejektor 17 und Absperrventile 24 angeordnet. Eine Unterdruckleitung 25 des Ejektors 17 ist an den Gasraum der ersten Stufe 3 angeschlossen.
Ferner ist eine Umwälzleitung 7 am Boden der ersten Stufe 3 angeschlossen und mit einer Pumpe 8 versehen, die die Flüssigkeit einer im Gasraum der ersten Stufe 3 angeordneten Sprühvorrichtung 9 zuführt.
Eine Verbindungsleitung 5 führt vom Boden der ersten Stufe 3 zum Boden der zweiten Stufe 4. Die Verbindungsleitung 5 weist ein Absperrventil 16 und einen Ejektor 15 auf, dessen Unterdruckleitung 31 an die Gasräume der ersten und zweiten Stufe 3, 4 angeschlossen ist.
Eine Ablaufleitung 12 ist am Boden der zweiten Stufe 4 an Behälter 1 angeschlossen und dient dem Ablauf der behandelten Flüssigkeit.
Zur Nachbehandlung in einer dritten Stufe 53 ist ein zweiter Behälter 30 vorgesehen, in den die behandelte Flüssigkeit mit Pumpe 32 über ein Regelventil 33 und einen weiteren Ejektor 34 zuführbar ist. Eine Unterdruckleitung 35 des Ejektors 34 weist ein Regelventil 36 auf und führt in den Gasraum des zweiten Behälters 30.
Am Boden des zweiten Behälters 30 ist Ablaufleitung 40 angeschlossen, durch die das fertige Produkt abgeführt wird.
Die Ejektoren 17, 15 und 34 saugen durch die Flüssigkeitsströmung in einem querschnittsverringerten Druckbereich Gas über die dort angeschlossenen Unterdruckleitungen 25, 31, 35 an. Das angesogene Gas wird turbulent mit der Flüssigkeit vermischt.
Die Begasung erfolgt im Gegenstrom zur Flüssigkeit, so daß das Gas, hier C02, zuerst dem zweiten Behälter 30 zugeführt wird. Dies geschieht über Zuführleitung 37 mit Regel- und Absperrventil 38. Aus Sicherheitsgründen ist Überdruckventil 52 vorgesehen. Innerhalb des
Behälters 30 ist ein Gasaustausch möglich. Das Gas ist weiter über Zuführleitung 11 in die zweite Stufe 4 des Behälters 1 zuführbar.
In Zuführleitung 11 sind Regel- und Absperrventile 41, 42 vorgesehen. Eine Verbindungsleitung 43 mit
Absperrventil 44 ermöglicht die direkte Zuführung des Gases zur zweiten Stufe 4 in Behälter 1. Bei dreistufigem Betrieb ist das Absperrventil 44 stets geschlossen.
Das im Gasraum der zweiten Stufe 4 befindliche Gas strömt über Verbindungsleitung 13 in den Gasraum der ersten Stufe 3. Die Konzentration des zugeführten Kohlendioxids nimmt durch teilweisen Austausch gegen in der Flüssigkeit gelöste Gase vom Gasraum der zweiten Stufe 4 zum Gasraum der ersten Stufe 3 ab. Ferner wird das Kohlendioxid durch die aus der zu behandelnden Flüssigkeit austretende Luft, besonders in der ersten Stufe 3, verdünnt.
Entlüftungsleitung 14 führt aus dem Gasraum der ersten Stufe 3 heraus. In der Entlüftungsleitung 14 sind ein Überdruckventil 45 und Absperrventile 46 vorgesehen. Das Gasgemisch wird über die Entlüftungsleitung 14 an die Umgebung abgegeben.
Für Reinigungszwecke oder zur Produktionsumstellung läßt sich die gesamte Vorrichtung über mehrere Ablaßventile 51 entleeren.
In Figur 4 ist eine Anlage dargestellt, die zusätzlich eine zweite Flüssigkeitskomponente zumischen kann. Eine Zulaufleitung 10 führt über Absperrventil 24 auf die im Gasraum der ersten Stufe 3 angeordnete Sprühvorrichtung 9. Der Flüssigkeitsraum der ersten Stufe 3 und der zweiten Stufe 4 ist jeweils mit einem Überlaufwehr 18 in Teilbereiche abgeteilt. Teilbereiche 19 haben somit einen konstanten Füllstand, so daß der Gegendruck für Ejektor und Kreiskolbenpumpe 20 unveränderlich festgelegt ist.
Die Vorrichtung weist eine Umwälzleitung 26 auf, die mit einer Umwälzpumpe 27, dem Ejektor 28 und einem Absperrventil 29 versehen ist. Eine Unterdruckleitung 25 des Ejektors 28 ist dabei an den Gasraum der ersten Stufe 3 des Behälters 1 angeschlossen.
Die Teilbereiche 19 der ersten 3 und zweiten Stufe 4 sind über Verbindungsleitung 5 mit darin angeordneter Kreiskolbenpumpe 20 und Mischrohr 22 verbunden. Über in der Verbindungsleitung 5 vorgesehenes Absperrventil 16 ist es möglich, zum Anfahren der Vorrichtung die Flüssigkeit in der ersten Stufe 3 über Umwälzleitung 26 mehrfach umzuwälzen, bevor nach Erreichen einer gleichmäßigen und ausreichenden Belüftung die zweite Stufe 4 durch Öffnen von Absperrventil 16 zugeschaltet wird.
Die Kreiskolbenpumpe 20 ist als Doppelpumpe ausgeführt und weist eine zweite Zulaufleitung 21 zum Zumischen einer zweiten Flüssigkeitskomponente, hier Sirup, auf. Die zweite Flüssigkeitskomponente wird über Leitung 47 mit Absperrventil 48 einem Vorratsbehälter 49 zugeführt, aus dem über die Zulaufleitung 21 die Mischung erfolgt.
Die Doppelkreiskolbenpumpe 20 besitzt eine hohe
Dosiergenauigkeit durch Konstanthaltung der Drücke zwischen Saug- und Druckstutzen der Pumpen. Somit wird ein gleichmäßiges Mischverhältnis erreicht. Das Mischrohr 22 unterstützt dabei die Vermischung beider Flüssigkeitskomponenten. Ferner ist ein Absperrventil 16 zum Schließen der Verbindungsleitung 5 vorgesehen. Die Ablaufleitung 12 ist am Behälter 1 wie in Figur 1 angeordnet. Die Anordnung und Funktionsweise des zweiten Behälters 30, der sich an Ablaufleitung 12 anschließt, entspricht dem bereits zur Figur 1 beschriebenen Behälter 1.
Die Zuführleitung 11 führt das aus der dritten Stufe 53 des zweiten Behälters 30 austretende Gas dem Gasraum der zweiten Stufe 4 des Behälters 1 im Gegenstrom zu. Die Verbindungsleitung 13 leitet das Gas/Gasgemisch weiter zur ersten Stufe 3 des Behälters 1. An der Verbindungsleitung 13 ist eine Ausgleichsleitung 50, angeschlossen, die dem Druckausgleich im Vorratsbehälter 49 der zweiten Flüssigkeitskomponente dient.
Eine Entlüftungsleitung 14 ist wie zu Figur 1 beschrieben angeordnet. Lediglich Unterdruckleitung 25 ist demgegenüber nicht an die Zulaufleitung 6, sondern an den in Umwälzleitung 26 angeordneten Ejektor 28 angeschlossen.
An den Gas/Flüssigkeitsgrenzflächen in den drei Stufen 3, 4, 53 in den Behältern 1, 30 findet Gasaustausch und intensive Entlüftung statt. Die Begasung wird vornehmlich durch die Ejektoren 15, 17 bzw. 28, 34 erreicht.
Auf diese Weise ist eine Anlage geschaffen, die insbesondere bei chargenweisem Betrieb und quasi kontinuierlichem Fertigproduktabzug eine hohe Dosiergenauigkeit aufweist, ohne von aufwendigen kapitalintensiven Dosierpumpen und der damit verbundenen aufwendigen Meß- und Regeltechnik Gebrauch macht. Es reicht in bestimmten Fällen aus, einfache
Verdrängerpumpen oder sogar Kreiselpumpen in Verbindung mit einer Folgesteuerung einzusetzen. Die Anlage ist vorteilhaft wartungsarm und betriebssicher.
B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E (zu Figur 1)
Figure imgf000022_0001
B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E (ZU Figur 2)
Figure imgf000023_0001
Figure imgf000024_0001
23
B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E (zu Figuren 3 und 4)
Figure imgf000025_0001

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Anlage zum Mischen und/oder Homogenisieren flüssiger und/oder gasförmiger Komponenten mit
Zulaufleitungen für die verschiedenen Komponenten und mindestens einer Ablaufleitung für das Mischprodukt, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß in mindestens einer Zulaufleitung (Ew) ein Zulaufbehälter (Bl) vorgesehen ist, der zur Beibehaltung einer bestimmten Zulaufhöhe der Komponente ein Überlaufwehr aufweist.
2. Anlage nach Anspruch 1, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t , daß zwischen
Zulaufbehälter (Bl) und Ablaufleitung (Ap) eine Blende vorgesehen ist.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen Zulaufbehälter (Bl) und Ablaufleitung (Ap) ein Mischrohr (MR) vorgesehen ist. 2%
4. Anlage nach Anspruch 1, 2 oder 3 , d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen Zulaufbehälter (Bl) und Ablaufleitung (Ap) ein Sammelbehälter (B3) für das Mischprodukt vorgesehen ist, der zur Aufrechterhaltung eines gleichmäßigen Gegendrucks ein Überlaufwehr aufweist.
5. Anlage nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen Zulauf- (B2, Bl) und Sammelbehälter
Pumpen (Pl, P3) angeordnet sind, die vorzugsweise geregelte Antriebsmotoren aufweisen.
6. Anlage nach Anspruch 1 , 2 , 3 , 4 oder 5 , d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Behälter (Bl, B2, B3) Druckausgleichsöffnungen aufweisen, die vorzugsweise mittels Leitungen (LÄ) untereinander verbunden sind.
7. Anlage nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem Zulauf- (Bl, B2) und/oder dem Sammelbehälter (B3) eine Pumpe (P2) mit Rohrleitungen zugeordnet ist, die den Behälterinhalt im Kreislauf führen.
8. Anlage nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ablaufleitung (Ap) als Zulaufleitung einer weiteren Misch- und Dosieranlage geschaltet ist.
9. Anlage nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mindestens ein Überlaufwehr in seiner Höhe verstellbar, insbesondere geregelt, ausgebildet ist.
10. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ¬ n e t , daß eine Meßstrecke zur Ermittlung des Mischungsverhältnisses vorgesehen ist mit Signalleitungen zu einem Regler, der
Wirkverbindungen zum Antriebsmotor, mindestens einer Pumpe und/oder mindestens eines Wehrs aufweist.
11. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ¬ n e t , daß für den Behälter (Bl, B2, B3) ein Füllstandssensor (Slf S2) vorgesehen ist, der eine Wirkverbindung zu einem Stellglied in der
Zulaufleitung aufweist.
12. Anlage zum Mischen und Homogenisieren flüssiger und/oder gasförmiger Komponenten mit einstellbarem Mischungsverhältnis, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß mindestens ein Injektor (I) zum Mischen und mindestens ein Sensor (DM) zur Feststellung des Mischungsverhältnisses vorgesehen ist, wobei der Injektor Zulaufleitungen und eine Ableitung aufweist, deren Differenzdrücke einstellbar ausgebildet sind.
13. Anlage nach Anspruch 12, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß sie einen Regler (R) mit Wirkverbindungen zu einem oder mehreren der Sensoren, sowie vorzugsweise in Strömungsrichtung hinter dem Injektor, eine, insbesondere von einem Stellglied einstellbare, Drossel (DR) aufweist.
14. Anlage nach einem der Ansprüche 12 oder 13, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Injektor (I) eine Zulaufleitung (Z) für mindestens eine Zumischkomponente aufweist, die mit einer im wesentlichen gleichbleibenden Zulaufhöhe ausgebildet ist.
15. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 14, d a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t , daß der Injektor (I) eine
Treibmittelzulaufleitung aufweist, die einen im wesentlichen gleichbleibenden Treibmitteldruck aufweist.
16. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 15, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß der Injektor eine
Ablaufleitung mit Drossel und
Mischungsverhältnismeßeinrichtung aufweist, deren Differenzdruck im wesentlichen konstant ausgebildet ist.
17. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 16, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß sie mindestens einen Vordosierbehälter für die Mischungskomponenten und/oder einen Behälter zur Aufnahme einer Teilmenge des Produkts aufweist. 2~8
18. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 17, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t r daß sie parallel geschaltete Injektoren aufweist.
19. Anlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 12 bis 18, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß sie eine Treibmittelpumpe (Pl) aufweist, die als Pumpe mit konstantem Volumenstrom, vorzugsweise als Verdrängerpumpe, ausgebildet ist.
20. Verfahren zum Mischen von flüssigen und/oder gasförmigen Komponenten zu einem Mischprodukt mit einstellbarem Mischungsverhältnis, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß vor dem Mischen ein Teil mindestens einer Komponente ein Wehr überströmt.
21. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß das Mischprodukt ein Wehr überströmt und/oder ein Teil der Komponenten im Kreis geführt wird und dabei ein Wehr überströmt.
22. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e - k e n n z e i c h n e t , daß eine Mengenregelung mindestens einer zulaufenden Komponente erfolgt und/oder das Mischen chargenweise erfolgt.
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