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Vorrichtung zum Herstellen schankfertigen kohlensauren Wassers unter
Verwendung von Trockeneis Zusatz zum Patent 644 273 Die im Hauptpatent beschriebene
Vorrichtung, in der zwecks Herstellung schankfertiger kohlensäurehaltiger Getränke
Trokkeneis in der zu sättigenden Getränkeflüssigkeit aufgeschmolzen wird, besitzt
neben dem druckfesten, mit Eintragungsvorrichtungen für die verfestigte Kohlensäure
versehenen Sättigungsbehälter eine davon abgeteilte zweite Kammer, in die das fertiggestellte
Getränk aus dem Sättigungsbehälter überführt wird.
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Die Überleitung der kohlensäuregesättigten Flüssigkeit in die als
Schankvorratsbehälter dienende zweite Kammer wurde gemäß Hauptpatent lediglich durch
eine absperrbare Rohrleitung für die Flüssigkeit bewirkt, durch die letztere unter
der Wirkung des in der Sättigungskammer vorhandenen Gasdruckes hindurchfließen mußte.
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Diese Betriebsweise ist jedoch mit erheblichen Mängeln verbunden.
Bei der sachgemäßen Benutzung der Vorrichtung besteht nämlich zwischen den Betriebsdrücken
der Sättigungskammer und des Schankvorratsbehälters ein erheblicher Unterschied.
Die Überleitung der gasgesättigten Getränkeflüssigkeit vollzieht sich daher, besonders
zu Anfang des Überströmens, mit zu großer Geschwindigkeit, so daß der turbulente
Ausfluß in Verbindung mit der Druckentlastung der Flüssigkeit zum Frei, geben großer
Mengen bereit's gelöster Kohlensäure Anlaß gibt.
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Gemäß vorliegender Verbesserung der im Hauptpatent 644 273 behandelten
Vorrichtung wird dieser Mangel dadurch vermieden, daß neben der Flüssigkeitsleitung
eine zweite, den Gasraum der Sättigungskammer mit dem Gasraum der Vorratskammer
regelbar verbindende Leitung angeordnet ist. Das regelbare Mittel besteht hierbei
vorzugsweise aus einem mit einer Membran arbeitenden Überdruckventil, Die erfindungsgemäße
Ausgestaltung der Vorrichtung bewirkt, daß der Teil des überschüssigen, während
des Entwicklungsvorganges anfallenden Kohlensäuregases, der sonst das Übersteigen
eines bestimmten Imprägnierungshöchstdruckes bewirken würde, unter Vermittlung des
Übergangsmembranventils in die Vorratskammer überführt wird. Die Vorratskammer wird
hierdurch, bevor die gasbeladene Flüssigkeit aus dem Entwicklungsbehälter überführt
wird, mit Kohlensäure aufgefüllt, die mit Hilfe eines zusätzlichen, belasteten Abblaseventils
auf einem Druck gehalten wird, der unterhalb des im Entwicklungsraum herrschenden
Gasdruckes liegt.
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Der Gegendruck dieser Kohlensäurefüllung
des Vorratsbehälters
verhindert bei dem nachfolgenden Übertritt der gasbeladenen Flüssigkeit in den Vorratsbehälter,
daß die Kohlen:. säure sich dort wieder aus der Flüssigkeitabscheidet. Außerdem
bietet die vorbeugende Gasfüllung des Vorratsraumes den Vorte@@ daß beim allmählichen,
vorzugsweise glas weisen Ausschenken des Inhalts des Vorratsbehälters dessen Innendruck
verhältnismäßig langsam abnimmt und damit der gegebene Grad der Sättigung des Getränkes
mit Kohlensäure möglichst lange und vollkommen aufrechterhalten bleibt.
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Auf der Zeichnung ist eine der Erfindung entsprechende Vorrichtung
in Abb. 1 im senkrechten Schnitt durch dessen Mittelebene dargestellt.
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Abb. 2 zeigt einen ebensolchen Schnitt nach einer um 90° versetzten
Ebene.
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Abb. 3 zeigt in größerem Maßstabie einen senkrechten Schnitt durch
das Übergangsmembranventil.
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Der Apparat besteht in der Hauptsache aus einem Druckbehälter 1,
der durch einle waagerechte Zwischenwand 2 in eine obere Etwicklungskammer 3 und
einen unteren Vorratsraum 4 geteilt ist. Die Entwicklungskammer ist oben mit einer
Einwurföffnung versehen, deren Rand durch einen Wulstring 5 verstärkt ist, an dem
der zum Abschluß der Öffnung dienende Deckel 6 mittels eines seitlichen Scharnierzapfens
7 seitlich klappbar befestigt ist. Zum Anschluß des Deckels dient leine dem Scharnierzapfen
7 gegenüber an dem Zapfen 8 ebenfalls klappbar befestigte Schraube 9, deren Mutter
10 mit einem Drehgriff 1 1 versehen ist.
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Der Innenraum der Entwicklungskammer 3 steht mit dem Vorratsraum
4 durch Vermittlung eines an den Zwischenboden sich anschließen, den T-förmigen
Zwischenstückes 12 in Verbindung, welches einen Überleitkanal enthält, dessen Durchgang
für gewöhnlich durch ein Absperrventil verschlossen wird.
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Dieses Absperrventil wird nach Bedarf mittels der durch die Außenwand
der Vorratskammer hindurch, gehenden, außen mit Handrad 13 versehenen Ventilspindel
14 geöffnet und geschlossen. Außerdem steht der Innenraum der Entwicklungskammer
3 mit dem Vorratsraum durch einen Kanalzug in Verb in dung. Dieser Kanalzug beginnt
mit dem im Innern der Entwicklungskammer nahe deren oberer Öffnung einmündenden
Rohr 15, das seinerseits unten, durch die Wand des Druckbehälters hindurch, mit
dem an ihr außen be festigten Körper 16 eines Überieitventils 17, I9, 20, 21 (Abb.
I und 3) in Verbindung steht.
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Dieses Ventil ist beispielsweise nach Art eines Membranreduzierventils
ausgebildet und so eingestellt, daß daß es bei Überschreitung eines bestimmten Druckes
in der Entwicklungskammer 3 den Überschuß des darin entwickelten Gases beispielsweise
über beinen in der Ventilsitzfläche 17 mündenden Hochdruckkanal 18 in den zwischen
der Ventilsitzfläche und der Membran 19 liegenden Raum austreten läßt. Zu diesem
Zweck wird die Membran unter Vermittlung eines Tellers 20 durch eine Feder 21 einstellbar
belastet.
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Der erwähnte, von der Membran 19 einseitig begrenzte Raum steht durch
einen zweiten Kanal, der als Niederdruckkanal 22 ebenfalls in der Ventilsitzfläche
mündet und über den Seitenstutzen 23 mit einem im Innern des Vorratsraumes angebrachten,
in dessen oberen Teil ausmündenden Abschlußrohr 24 in Verbindung. An einen nach
außen mündenden Abzweig des Niederdruckkanals 22 ist vorzugsweise zur Begrenzung
des Druckes in der Vorratslaammer und durch Vermittlung des Überleitventils, auch
zur Druckbegrenzung in der Entwicklungskammer ein Sicherh, eitsabblaseventil 25
angeschlossen. Dieses Sicherheitsventil 25 ist, beispielsweise ebenso wie das Überleitventil,
nach Art eines Membranreduzierventils ausgestaltet. Es läßt über seinen Auslaßstutzen
26 den Gasüberschuß nach außen austreten, wenn der Druck im Vorratsraum 4 und im
Niederdruckkanal 22 eine gewisse Höchstgrenze ereicht hat.
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Die Entwicklungskammer 3 wird in gewissem Abstand unterhalb der mit
Klappdeckel 6 versehenen Füllöffnung von einer waagerechten Querspindel 27 durchsetzt.
An der Querspindel ist ein becherförmiger Behält, er 28 mit seinem Boden starr befestigt.
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Bei senkrechter Drehstellung des Bechers schließt sich sein Rand
dicht an den Eintragschacht der erwähnten Füllöffnung der Entwicklungskammer an.
Das eine Ende der Querspindel 27 ist durch eine Stopfbüchse 29 nach außen geführt
und trägt hier einen Handhebel 30, mit dessen Hilfe die Spindel verdreht und damit
der Becher 28 nach seiner Beschickung mit Trockeneis und Abschluß des Deckels 6
in Kipplage gebracht wird. Auf diese Weise wird das durch die Einwurföffnung der
Entwicklungskammer in den Becher eingebrachte Trccceneis in den mit den zu imprägnieren,
den Wasser angefüllten unteren Teil der Entwicklungskimmer ausgeschüttet.
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Zum Einführen des mit Gas zu sättigenden Wassers in die Entwicklungskammer
dient ein an der Außenwand der Kammer angebrachter Füllanschlußstutzen 31 mit eingebautem
Rückschlagventil. Ferner ist an der Kammeraußenwand zwischen zwei Armaturstutzen
32, 33 ein Wasserstandsglas 34 und darüber zweckmäßigerweise ein Manometer 35 angebracht.
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Zum Gebrauch der Vorrichtung wird die Entwicklungskammer teilweise,
etwa bis zur Höhe der Querspindel 27, mit Wasser gefüllt und darauf nach Öffnen
des Deckels 6 die erforderliche Menge von Trockeneis in den Becher 28 eingeschüttet.
Nach Schließen und Verschrauben des Deckels 6 wird sodann mittels des Handhebels
30 die Spindel 27 so gedreht, daß der Becher 28 in das den unteren Raum der Entwicklungskammer
3 füllende Wasser entleert wird. Da der dadurch eingeleitete Übergang der trockenen
Kohlensäure in gasförmigen Zustand von ener lebhaften Entwicklung von Kälte und
Druck begleitet ist, wird verhältnismäßig schnell eine sehr weitgehende Sättigung
des Wassers mit gelöster Kohlensäure erreicht. Sobald der Druck die an der Feder
21 des Ventils eingestellte Druckgrenze von etwa 10 Atm. überschreitet, tritt das
Gas aus dem oberen Raum der Entwicklungskammer 3 durch das Rohr 15 in den Vorratsraum
4 über.
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Der Druck des in den Vorratsraum übertretenden Gases kann während
der Imprägnierung der Flüssigkeit sich bereits in diesem Raume von Null bis zu der
Grenze von beispielsweise 5 Atm. steigern, wenn die Belastungsfeder des Abblaseventils
25 beispielsweise auf diese Druckgrenze eingestellt ist.
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An dem Aufhören des Abblasens dieses Ventiis kann man erkennen, wann
der Eutwick lungsvorgang, d. h. die Umwandlung der letzten Reste von Trockeneis
in gasförmige Kohlensäure, in der Entwicklungskammer 3 vollendet ist. Dann ist es
weiterhin möglich und zweckdienlich, durch zeitweiliges Entlasten der Membran 19
des im Stutzen 16 eingebauten Überleitventils einen vollständigen Ausgleich des
Gas druckes zwischen der Entwicklungs- und Vorratskammer herbeizuführen. Hiernach
wird mittels des Handrades 13 das in das Zwischenstück 12 eingebaute Absperrventil
geöffnet, so daß das mit Kohlensäure gesättigte Wasser in den Vorratsraum ruhig
einfließen kann. Der vor Beginn dieses Vorganges in dem unteren Flüssigkeitsraum
hergestellte Gasdruck verhindert das Freimachen gelösten Gases aus dem gesättigten
Getränk, so daß dieses schmackhaft und lagerfähig bleibt.
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Nach dem Überführen des gesättigten Wassers aus der Entwicklungskammer
3 in dile Vorratskammer 4 wird das Zwischenventil 12 geschlossen, und man kann nun
nach vorausgehendem Ablassen des in der Entwicklungskammer 3 noch vorhandenen Druckgases
diese wieder von neuem mit Wasser und Trockeneis beschicken und zur Herstellung
von gasgesättigtem Wasser benutzen, ohne den Ausschank oder die sonstige Verwendung
des gasgesättigten Wassers aus dem Vorratsbehälter 4 zu beeinträchtigen.
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Damit auch bSeim Ausschank des druckgesättigten Wassers die Ausscheidung
des gelösten Gases aus der Flüssigkeit vermieden wird, ist der Vorratsbehälter vorzugsweise
mit einer Ausschankvorrichtung 36 verbunden, welche eine D ruckentlastungskammer
enthält, deren Innenraum groß genug ist, um die zur Füllung des jeweilig zu beschickenden
Trinkglases oder sonstigen Behälters nötige Flüssigkeit aufzunehmen und danach drucklos
zum Ausfluß zu bringen.