Mischvorrichtungen der vorgenannten Art werden insbesondere zum Mischen von Getränken verwendet, indem der Basisflüssigkeit Wasser kurz vor dem Ser- vieren des Getränkes ein Konzentrat, z. B. ein Fruchtsaftkonzentrat, in einem bestimmten Mischungsverhältnis zugesetzt wird. Das Wasser kann vorher aufbe- reitet, z. B. mit Mineralstoffen oder Kohlensäure angereichert und gekühlt sein, oder unmittelbar der Wasserleitung entnommen werden, wobei es mit einem normalen Wasserdruck von etwa 1,5 bis 2 bar der Vorrichtung zum Mischen zu- geführt wird.

Bei der Herstellung solcher Mischgetränke aus konzentrierter Flüssigkeit und Wasser ist die Verwendung einer Mischvorrichtung bekannt, die nach Art einer Venturi-Düse mit Wasser durchströmt wird, und ein Konzentrat aus einer im rechten Winkel mündenden Bohrung ansaugt. Durch das Ansaugen des Konzen- trats erhält man am Ausgang der Vorrichtung eine Konzentrat-Wasser-Mi- schung. Die Mischverhältnisse können bei dieser Mischvorrichtung jedoch nur über unterschiedliche Querschnittsflächen der Kanäle eingestellt werden, d. h. die Mischvorrichtung muß für die Bereitstellung eines anderen Mischungsver- hältnisses ausgetauscht werden. Dies ist sehr aufwendig, da für die Ausgabe von Getränken hohe Anforderungen an die Hygiene gestellt werden.

Ferner ergibt sich bei den bekannten Mischvorrichtungen das Problem, daß die minimale Querschnittsgröße des Kanals für das Konzentrat begrenzt ist, wenn konzentrierter Fruchtsaft mit Fruchtfleisch gemischt werden soll. Da die Fruchtfleischstückchen durch den Querschnitt hindurchpassen müssen, um die- sen nicht zu verstopfen, muß der Querschnitt eine gewisse Mindestgröße haben.

Dies fart jedoch dazu, daß bei den herkömmlichen Mischvorrichtungen ein sol- cher Fruchtsaft nicht in einer geringen Konzentration bereitgestellt werden kann.

Ein weiteres Problem bei den bekannten Mischvorrichtungen besteht darin, daß die Konzentrate eine unterschiedliche Viskosität bzw. Zähflüssigkeit haben kön- nen, die insbesondere auch durch die unterschiedliche Umgebungstemperatur beinflußt wird, so daß bei unterschiedlichen Bedingungen unterschiedliche Mischungsverhältnisse erhalten werden. Bei den bekannten Mischvorrichtungen gibt es keine Möglichkeit zur einfachen und kostengünstigen Regulierung des Mischungsverhältnisses.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu verbessern, derart, daß das Mischungsverhältnis zwischen zwei Strömungsmedien, insbesondere zwischen Wasser und einem Getränkekonzen- trat, auf einfache Weise eingestellt werden kann, wobei dies unabhängig von der Konzentratzusammensetzung, d. h. mit wenigen oder vielen Festkörperanteilen, mit hoher oder niedriger Viskosität und dgl. möglich sein soll. Ferner soll die Mischvorrichtung kostengünstig herstellbar sein und eine sichere Funktion auch im intermittierenden Betrieb gewährleisten.

Diese Aufgabe wird in vorteilhafter Weise dadurch gelöst, daß mindestens ein Bypass-Kanal zu dem ersten Durchgangskanal und eine Einrichtung zur Einstel- lung der Durchströmmenge des ersten oder/und des zweiten Fluids vorgesehen sind. Auf diese Weise läßt sich unabhängig von der Viskosität bzw. von dem Problem, daß Fruchtstücke in dem Konzentrat enthalten sind, in einfacher Weise ein beliebiges Mischungsverhältnis für die beiden Fluide einstellen. Insbesondere kann der zweite Durchgangskanal, der in den ersten Durchgangskanal einmün- det, einen relativ großen Querschnitt besitzen, so daß die Festkörperanteile des Getränkekonzentrats den Querschnitt ungehindert durchströmen können, da das Mischungsverhältnis nur begrenzt von dem Querschnitt des zweiten Durch- gangskanals abhängt. Für die Einstellung des Mischungsverhältnisses muß die Mischvorrichtung nicht ausgewechselt werden, so daß bei einer Änderung des Mischungsverhältnisses auch keine hygienischen Probleme durch Einsatz einer neuen Vorrichtung entstehen. Soll mit der gleichen Vorrichtung ein anderes Konzentrat zum Einsatz kommen, so läßt sich die Vorrichtung aufgrund ihres einfachen Aufbaus auch leicht reinigen, worauf später noch eingegangen wird.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung läßt sich mit der Einrichtung zur Einstellung der Durchströmmenge entweder die Durchströmmenge des ersten Fluids und/oder des zweiten Fluids einstellen. Da bei Getränkemischungen das erste Fluid meist aus Wasser gebildet ist und der Hauptanteil der Mischung aus Wasser besteht, läßt sich das Mischungsverhältnis in einem sehr großen Bereich variieren. Vorzugsweise ist dabei die Durchströmmenge des ersten Fluids über den Bypass-Kanal bzw. die Bypass-Kanäle einstellbar, so daß man auf eine Ein- stelleinrichtung in den Mündungsbereich des zweiten Durchgangskanals in den ersten Durchgangskanal verzichten könnte. Die Einmündung könnte daher kon- struktiv einfach ausgebildet sein, während das Mischungsverhältnis praktisch indirekt über die Bypass-Kanäle geregelt wird. Wenn der zweite Durchgangska- nal im wesentlichen senkrecht in den ersten Durchgangskanal mündet, sind in dem Mündungsbereich definierte und berechenbare Strömungsverhältnisse vor- gesehen, die ähnlich denjenigen bei Venturi-Düsen sind. In vorteilhafter Weise kann allerdings auch in dem zweiten Durchgangskanal eine Einstelleinrichtung vorgesehen sein, die insbesondere dann eine Feineinstellung der Zugabe des Konzentrats ermöglicht, wenn Konzentrate mit geringem oder keinem Festkör- peranteil, wie z. B. Tee, Zitronenkonzentrat und dgl., zum Einsatz kommen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der erste Durchgangskanal einen Eintrittsbereich, einen mittleren Abschnitt und einen Austrittsbereich aufweist, wobei der mittlere Ab- schnitt einen kleineren Durchtrittsquerschnitt als der Eintrittsbereich und der Austrittsbereich besitzt. Auf diese Weise wird erreicht, daß im mittleren Ab- schnitt eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit vorliegt. Der mittlere Abschnitt ist dabei im Verhältnis zu dem Eintrittsbereich und dem Austrittsbereich sehr kurz ausgebildet, wobei er beispielsweise eine Erstreckung von nur 1,5 bis 2 mm aufweist, während der Eintrittsbereich ca. 25 mm und der Austrittsbereich ca. 40 bis 50 mm betragen kann. Im Eintrittsbereich ist darüberhinaus eine Entspan- nungskammer ausgebildet, in welcher ein im wesentlichen gleicher Druck herrscht. Dadurch können Schwankungen im Druck bzw. bei der Durchström- menge des ersten Fluids ausgeglichen werden. Im Bereih seines freien Endes be- sitzt der erste Durchgangskanal vorteilhaft einen sich zunehmend erweiterenden Querschnitt, wodurch die Anfangsbeschleunigung der Strömung verzögert wird und damit eine Wirbelbildung verringert wird.

Der zweite Durchgangskanal, über welchen das Getränkekonzentrat zugeführt wird, mündet vorteilhaft stromab von dem kleinen Durchtrittsquerschnitt und im wesentlichen senkrecht in den ersten Durchgangskanal ein. Die Mündung liegt verhältnismäßig nah am mittleren verengten Abschnitt des ersten Durch- gangskanals, so daß Fruchtsaftkonzentrat durch die beschleunigte Wasserströ- mung mitgerissen wird, und es deshalb keiner Zuleitung des Konzentrats unter Druck bedarf.

Um das Mischungsverhältnis dosieren zu können, verlaufen der oder die Bypass- Kanäle vom Eintrittsbereich des ersten Durchgangskanals zum Austrittsbereich und besitzen einen im wesentlichen konstanten Querschnitt. Sie erstrecken sich parallel zum mittleren Abschnitt des ersten Durchgangskanals, wobei sie mit ihrem stromaufwärts gelegenen Ende in die Entspannungskammer und mit ihrem stromabwärts gelegenen Ende im Abstand zur Einmündung des zweiten Durchgangskanals in den Austrittsbereich des ersten Durchgangskanals ein- münden. Dabei ist die Einmündung eines jeden Bypass-Kanals im spitzen Winkel zur Achse des ersten Durchgangskanals angeordnet und von einer Stichbohrung gebildet, die einen sich düsenartig verengenden Querschnitt aufweist. Ebenso kann auch die Einmündung des zweiten Durchgangskanals in den ersten Durch- gangskanal ausgebildet sein. Zur Einstellung der Durchströmmenge des Fluids durch die Bypass-Kanäle bzw. den zweiten Durchgangskanal können Dosierein- richtungen vorgesehen sein, welche in die Einmündungsöffnungen einführbar sind. Diese Dosiereinrichtungen können in vorteilhafter Weise von Stiften gebil- det sein, welche mit einer an die Einmündungsöffnung sitzmäßig eingepaßten Spitze ausgebildet sind und in Querbohrungen mittels eines Feingewindes ein- stellbar geführt sind. Mittels der Dosiereinrichtungen, mit denen der Öffnungs- querschnitt des Bypass-Kanals bzw. der Bypass-Kanäle reguliert werden kann, sowie der Öffnungsquerschnitt des zweiten Durchgangskanals reguliert werden kann, läßt sich das Mischungsverhältnis in einfacher Weise beliebig einstellen.

Selbst wenn der Durchtrittsquerschnitt des zweiten Durchgangskanals im we- sentlichen ganz geöffnet werden muß, um einen Durchtritt einer größeren Fruchtfleischmenge zu ermöglichen, ist eine Dosierung über die einstellbaren Bypass-Kanäle problemlos möglich, indem die Durchflußmenge durch den jewei- ligen Bypass-Kanal exakt gesteuert wird. Um die Mischvorrichtung besonders kostengünstig herzustellen, ist das Gehäuse der Mischvorrichtung vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt und als einstücki- ger Spritzgußkörper ausgebildet. Das Gehäuse kann eine Befestigungsvorrich- tung aufweisen und im Bereich der freien Kanalenden Anschlußstutzen zum An- schluß von Verbindungsschläuchen, Konzentratbehältern, Flüssigkeitszuläufen und/oder dgl. Die Anschlüsse können dabei bekannterweise als Schnellkupp- lungsanschlüsse ausgebildet sein, die in entsprechende Nuten des Gehäuses ein- rasten und deren Verbindung z. B. durch eine O-Ring-Dichtung abgedichtet sein kann. Auch ist es denkbar, daß in den Schlauchverbindungen Verschlußeinrich- tungen vorgesehen sind, die den Zulauf zu dem Anschlußende des Schlauches verschließen, bevor eine entsprechende Strömungsverbindung zu der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung hergestellt ist. Zusätzliche Verschlußeinrichtungen können an der Vorrichtungszulaufseite selbst ausgebildet sein, um Rückströ- mungen von einem Kanal in einen anderen Kanal zu verhindern.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnungen. Darin zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung ; Fig. 2 eine Horizontalschnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 1 ; Fig. 3 eine Schnittansicht in Richtung der Linie B-B in Fig. 1 ; Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles C in Fig. 1 ; und Fig. 5 eine vereinfachte perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Mischen von wenigstens zwei Strö- mungsmedien weist ein Gehäuse 2 auf, das bei dem dargestellten Ausführungs- beispiel als einstückiges Spritzgußgehäuse aus Kunststoff hergestellt ist.

Das Gehäuse besitzt einen ersten Durchgangskanal 3 mit einem Einlaß 4 und einem Auslaß 5 sowie einen zweiten Durchgangskanal 6 mit einem Einlaß 7 und einem Auslaß 8.

Wie insbesondere aus Fig. 2 zu entnehmen ist, besitzt der Durchgangskanal 3 einen Eintrittsbereich 9 mit vergrößertem Querschnitt, einen mittleren Ab- schnitt 10 mit erheblich reduziertem Querschnitt und einen Austrittsbereich 11. Der mittlere Abschnitt 10 ist im Verhältnis zu dem Eintrittsbereich 9 und dem Austrittsbereich 11 verhältnismäßig kurz ausgebildet und sorgt dafür, daß das in Richtung des Pfeiles 13 unter Druck zugeführte Wasser im mittleren Abschnitt 10 erheblich beschleunigt wird, um aus dem Auslaß 8 des zweiten Durchgangs- kanals 6 in Richtung des Pfeiles 12 zugeführtes Konzentrat mitzureißen. Im Be- reich des Austritts 8 entsteht dabei eine erhebliche Verwirbelung und in Folge dessen eine gute Durchmischung von Wasser und Konzentrat.

In Fig. 2 ist ferner zu erkennen, daß im Eintrittsbereich 9 eine Entspannungs- kammer 14 vorgesehen ist, in welcher ein im wesentlichen gleicher Druck herrscht, so daß Druckschwankungen im Druck bzw. bei der Durchflußmenge des Wassers 13 ausgeglichen werden können.

Wie dies ferner aus der Fig. 2 zu entnehmen ist, besitzt der Durchgangskanal 3 an seinem freien Ende im Bereich des Austritts eine konische Erweiterung, die zu einer Verlangsamung der Strömung des Gemisches beiträgt.

Parallel zum Durchgangskanal 3 verläuft ein Bypass-Kanal 15, der einen kon- stanten aber kleineren Querschnitt als der Durchgangskanal 3 aufweist. Der Bypass-Kanal mündet mit seinem stromaufwärts gelegenen Ende in den Ein- trittsbereich 9 und mit seinem stromabwärts gelegenen Ende in eine Stichboh- rung 16, die ihrerseits in einem spitzen Winkel in den Austrittsbereich 11 des Durchgangskanals 3 einmündet. Dies hat den Vorteil, daß der Wasserströmung durch den Bypass 15 eine Richtung vorgegeben wird, die in Strömungsrichtung der Wasserströmung durch den Durchgangskanal 3 gerichtet ist, so daß Verwir- belungen nahezu vermieden werden. Dadurch kann eine Rückströmung von Fruchtfleischteilchen zum mittleren Abschnitt 10 vorteilhaft verhindert werden, so daß keine Verstopfungen auftreten können.

In der Zeichnung ist zwar nur ein Bypass-Kanal 15 dargestellt, es ist jedoch denkbar, daß mehrere Bypass-Kanäle vorgesehen sind. Aus Fig. 2 ist ferner zu erkennen, daß die Einmündungen der Bypass-Kanäle und des zweiten Durch- gangskanals 6 in den ersten Durchgangskanal 3 düsenformig bzw. kegel- stumpfformig ausgebildet sind, so daß sie Sitze für Stifte 17,18 bilden können, welche mittels Feingewinden in Gehäusebohrungen 19,20 soweit einschraubbar sind, daß die Mündungen verschließbar sind. Auf diese Weise bilden die Stifte 17 und 18 Dosiereinrichtungen, über welche die Zutrittsmenge von Wasser über den Bypass 15 bzw. von Konzentrat über den Kanal 6 einstellbar ist. Auf diese Weise läßt sich eine sehr feine Dosierung des Mischungsverhältnisses erreichen.

Für den Betrieb der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung wird der zweite Durchgangskanal 6 im Bereich seines Einlasses 7 mit einem Konzentratbeutel verbunden, vorzugsweise nach Art einer Steck-Cartridge oder mittels einer Schnappverbindung, so daß keine gesonderte Abdichtung der Verbindung mehr erfolgen muß. Der Einlaß 4 wird in gleicher Weise mit einer Wasserzuleitung verbunden, und über den Anschlußstutzen 21 wird ein Rohr oder ein Schlauch gestülpt, um die gemischte Flüssigkeit an die gewünschte Stelle zu befordern. Die Abdichtung des Rohres bzw. Schlauches erfolgt dabei in einfacher Weise über einen Paßsitz, der zusätzlich mit Schlauchbindern oder dgl. gesichert werden kann, die den Schlauch in die Nuten 22 drücken.

Wenn der Benutzer eine gewisse Menge der gemischten Flüssigkeit entnehmen will, betätigt er eine entsprechende Hebel-oder Druckeinrichtung, was die Zu- fuhr von Wasser und Konzentrat zu der Mischvorrichtung ermöglicht. In einfa- cher Weise können dabei Magnetventile zum Öffnen und Schließen der Zufuhr vorgesehen sein. Sobald Wasser 13 durch den Einlaß 4 in den Eintrittsbereich 9 strömt, muß es durch die verengte Bohrung des mittleren Abschnittes 10 durch- treten, und wird dabei erheblich beschleunigt. Je nach Einstellung des Stiftes 17 tritt das Wasser durch den mittleren Abschnitt 10 und den Bypass-Kanal 15 in den ersten Durchgangskanal 3 ein. Das durch den mittleren Abschnitt 10 strö- mende Wasser trifft nach einer kurzen Wegstrecke auf den Auslaß 8 des zweiten Durchtrittskanals 6, durch den das Konzentrat zugeführt wird. Durch den klei- nen Querschnitt des mittleren Abschnittes 10 und die hohe Strömungsge- schwindigkeit des Wassers wird das Konzentrat aus dem zweiten Durchgangska- nal 6 mitgerissen und zum Auslaß 5 geführt. Das Wasser aus dem Bypass-Kanal 15 bzw. den Bypass-Kanälen gelangt ebenfalls in den Austrittsbereich 11 des er- sten Durchgangskanals 3, wo es sich mit der Mischung aus Wasser und Saftkon- zentrat vermischt. Die so erhaltene Mischung wird durch den Benutzer ent- nommen. Es ist auch möglich, bei Beendigung des Entnahmevorgangs den mitt- leren Abschnitt 10 eine gewisse Zeit nachzuspülen, um Konzentratreste aus der Mischvorrichtung zu entfernen. Die Mischvorrichtung kann dann für ein anderes Konzentrat verwendet werden, wobei in gleicher Weise eine fein dosierte Mi- schung erzielt werden kann.

Zur Einstellung des Mischungsverhältnisses werden die in den Querbohrungen 19 bzw. 20 enthaltenen Stifte 17,18 gedreht, so daß sie jeweils in den Bypass- Kanal bzw. Durchgangskanal 6 für das Konzentrat eingeführt oder herausgezo- gen werden. Auf diese Weise läßt sich mit einfachen mechanischen Mitteln das Mischungsverhältnis in einem großen Bereich einstellen. So lassen sich bei- spielsweise Mischungsverhältnisse von 1 : 1 bis 1 : 100 herstellen, z. B. für Eistee von 1 : 20, für Orangensaft von 1 : 5, wobei ein Wasserdruck von 1,5 bis 2 bar zum Einsatz kommt. Dabei ergibt sich, bezogen auf die dargestellten Durchmesser- verhältnisse des Ausfuhrungsbeispiels, eine Menge von 2,5 l/min. Bei größeren gewünschten Mengen können die Durchmesser entsprechend vergrößert werden.

Die Mischung ist unabhängig von unterschiedlichen Wasserdrücken stabil, da der Sog proportional zum Wasserdruck ist.

Bezugszeichenliste 1 Mischvorrichtung 2 Gehäuse 3 erster Durchgangskanal 4 Einlaß<BR> 5 Auslaß 6 zweiter Durchgangskanal 7 Einlaß<BR> 8 Auslaß 9 Eintrittsbereich 10 mittlerer Abschnitt 11 Austrittsbereich 12 Konzentrat <BR> 13 Wasser<BR> 14 Entspannungskammer 15 Bypaß-Kanal 16 Stichbohrung 17 Stift<BR> 18 Stift 19 Gehäusebohrung 20 Gehäusebohrung 21 AnschluBstutzen 22 Nut 23 Befestigungseinrichtung