DE1517348C - Vorrichtung zum Karbonisieren von Wasser - Google Patents

Description

einerseits das durch das Wasser strömende Kohlendioxydvolumen und damit der Karbonisierungsgrad erhöht, und andererseits werden infolge des völligen Druckausgleiches zwischen dem Karbonisier-5 gefäß und den Sirupbehältern etwaige unerwünschte Gase kontinuierlich in die Sirupbehälter hinübergespült, so daß sie die Karbonisierung nicht beeinträchtigen können. Durch den Druckausgleich 'zwischen dem Karbonisiergefäß und den Sirupzeigt

F i g. 1 eine teilgeschnittene und teilweise schematisierte perspektivische Ansicht eines Karbonisators,

F i g. 2 einen vergrößerten Schnitt durch die Gasverteilungsvorrichtung des in Fig. 1 gezeigten Karbonisators und

F i g. 3 einen Längsschnitt durch den ovalen Verschluß des in F i g. 1 gezeigten Karbonisators.

Die in F i g. 1 gezeigte Ausführungsform des Karbonisators besteht aus einem zylindrischen Karbonisiergefäß 12 mit senkrechter Längsachse, einem Gefäßboden 14 und einer oberen Gefäßwand 16 mit einer inneren Fläche 18 (Fig. 3) und einer ovalen

für karbonisiertes Wasser sowie mit Sirupbehältern. io behältern ist außerdem sichergestellt, daß stets das Bei einigen der bisher bekannten Vorrichtungen gleiche gewünschte Mengenverhältnis von Wasser zum Karbonisieren von Wasser perlt die Kohlensäure und Sirup eingehalten wird.

von unten durch das Wasser, um in diesem gelöst zu Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungswerden. Die hierbei im Wasser gelöste Kohlensäure form der erfindungsgemäßen Einrichtung an einer reicht sehr häufig nicht aus, so daß die Getränke 15 Karbonisiervorrichtung unter Bezugnahme auf die fade und abgestanden schmecken. Die Anreicherung Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen mit Kohlensäure wurde bereits dadurch verbessert,
daß das Wasser von oben in das Karbonisiergefäß
eingesprüht wurde, wodurch eine bessere Vermischung mit dem Kohlendioxyd stattfand und eine 20
größere Menge von gelöster Kohlensäure im Wasser
vorhanden war. Bei allen diesen Geräten konnte der
Druck im Karbonisiergefäß, von dessen Höhe die
Menge der gelösten Kohlensäure im Wasser abhängt,
nicht sehr stark erhöht werden, da sonst die Regel- 25
einrichtungen nicht mehr einwandfrei arbeiteten.

Ferner ergibt sich bei den bisher bekannten Vorrichtungen die Schwierigkeit, jeder Getränkeportion die gleiche Sirupmenge zuzuführen. Hierzu wurden

bisher die Sirupbehälter über aufwendige Ventil- 30 öffnung 20 (Fig. 1), welche durch einen passenden einrichtungen gesteuert, und es wurde nach jeder Verschluß 22 mit einem Mittelteil 24 und einem um-Sirupentnahme über ein besonderes Ventil Kohlen- laufenden Dichtungsrand 26 in einer Ringnut liegendioxyd in den Sirupbehälter geleitet, um den vor der den elastischen Dichtungsring 28 verschlossen ist. Entnahme vorhandenen Druck wieder herzustellen. Der Verschluß 22 wird mittels eines durch einen Bei dieser Steuerung kann jedoch nicht absolut 35 Bügel 32 in eine Gewindebohrung 34 eingeschraubten sichergestellt werden, daß für jede Getränkeportion Bolzens 30 mit dem Dichtungsring 28 gegen die die gleiche Sirupmenge zugeführt wird. obere Gefäßinnenwand 18 angepreßt. Der Bügel 32

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vor- liegt auf gegenüberliegenden Seiten der öffnung 20 richtung zu schaffen, die eine besonders hohe auf der Oberseite des Karbonisiergefäßes 12 auf, so Karbonisierung und gleichzeitig eine exakte Steuerung 40 daß der Dichtungsring 28 mit hinreichender Kraft der zur jeweiligen Getränkeportion zugeführten gegen die obere Gefäßinnenwand 18 gedrückt und Sirupmenge ermöglicht. eine ausreichende Anfangsdichtung erzielt wird. Der

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer im Karbonisiergefäß 12 entstehende Innendruck verVorrichtung der eingangs erwähnten Art gelöst durch stärkt die abdichtende Kraft und verbessert die Dicheine am Verschlußteil schwenkbar befestigte-, bei 45 tung. Der kleinste Durchmesser des Verschlusses 22 Unterschreitung eines bestimmten Füllstandes die einschließlich des Dichtungsrandes 26 ist geringer als Wassereinlaßvorrichtung und bei Unterschreitung der größte Durchmesser der öffnung 20, so daß der eines bestimmten noch niedrigeren Füllstandes die
Gasablaßvorrichtung öffnende Schwimmervorrichtung sowie durch eine die Sirupbehälter druck- 50
ausgleichend unmittelbar mit dem Innenraum des
Karbonisiergefäßes verbindende, deren einzige Gaszuleitung bildende Verbindungsleitung.

Durch die Verwendung eines einzigen entsprechend größeren Schwimmers zur Steuerung so- 55 und einer inneren Kühlschlange 46 für ein Kühlwohl der Wassereinlaßvorrichtung als auch der Gas- mittel, z. B. Freon, in einen Block 40 aus Aluminium ablaßvorrichtung kann eine bessere Abdichtung der oder einem anderen Material mit guter Wärmeleit-Wassereinlaßvorrichtung erreicht werden, so daß fähigkeit eingegossen. Das Wasser wird aus einer diese auch gegen einen sehr hohen Wasserdruck be- unter Druck stehenden Wasserquelle, z. B. einer trieben werden kann. Dieser hohe Wasserdruck er- 60 Wasserleitung, durch eine nicht gezeigte Leitung, die möglicht ein gutes Versprühen des zugeführten Kühlschlange 42, einen Ansatz 50 und die flexible Wassers und damit eine gute Vermischung mit dem Leitung 52 dem Sprühreglerteil 54 für die weiter unten Kohlcndioxyd. Da die Sirupbehältcr erfindungsgemäß beschriebene Wassereinsprühvorrichtung zugeführt, nur über eine unmittelbar mit dem Gasraum des Der Sirup wird aus einem Sirupbehälter 120 durch Karbonisiergefäßes verbundene Leitung mit Gas 65 den Ansatz 56, die Sirupkühlschlange 44, den Ansatz versorgt werden, perlt zusätzlich das gesamte zur 62 und eine nicht gezeigte Leitung dem Misch- und Sirupförderung verwendete Kohlendioxyd erst durch Abgabeventil zugeführt. Andere Sirupsorten können das zu karbonisierende Wasser. Hierdurch wird durch die Ansätze 58 und 60 zugeführt und durch

Verschluß 22 durch die öffnung in das Karbonisiergefäß 12 eingeführt werden kann.

Das Karbonisiergefäß ist zusammen mit einer äußeren Kühlschlange 42 zum Vorkühlen des in das Karbonisiergefäß 12 eingeführten Wassers, einer mittleren Kühlschlange 44 zum Kühlen des Sirups vor dem Vermischen mit dem karbonisierten Wasser

die Ansätze 64 und 66 abgezogen und durch nicht gezeigte Leitungen dem Misch- und Abgabeventil zugeführt werden. Es wurde darauf verzichtet, die mit den einzelnen Ansätzen verbundenen Kühlschlangen 44 gesondert zu kennzeichnen. Das Kühlmittel wird der Kühlschlange 46 durch den Ansatz 68 zugeführt und durch einen ähnlichen, nicht gezeigten Ansatz abgezogen.

Der Verschluß 22 trägt einen zapfenartigen Bügel 75 (F i g. 3 zeigt nur einen Arm) und einen Stift 74, an welchem über einen Schwimmerarm 72 ein Schwimmer 70 schwenkbar befestigt ist. Am Schwimmerarm 72 ist ein Verschlußteil 76 mit einer elastischen Dichtung 78 angebracht, welche die Sprühdüse 80 verschließt. Die Sprühdüse 80 ist mit dem durch eine Gewindebohrung im Verschluß 22 geführten Sprühreglerteil 54 verbunden, welches zur Verhinderung eines Rückströmens aus dem Karbonisiergefäß 12 in die Leitung 52 ein nicht gezeigtes federgespanntes Doppelkugelrückschlagventil enthält.

In eine Gewindebohrung im Verschluß 22 ist ein Schnüffelventil 82 der in der USA.-Patentschrift 2 498 524 beschriebenen Art eingesetzt, welches eine durch eine Öffnung im Verschluß 22 und einen länglichen Schlitz 86 (F i g. 1) im Schwimmerarm 72 geführte Schaltstange 84 aufweist. Der am unteren Ende der Schaltstange 84 angebrachte Unterlegring 88 wird beim Absinken des Schwimmers 70 von dem abwärts gehenden Schwimmerarm erfaßt und damit das Schnüffelventil 82 geöffnet. Beim Absinken des Schwimmers wird somit sowohl die Sprühdüse 80 als auch das Schnüffelventil 82 geöffnet. Während der Schwimmerarm 72 ein erhebliches Stück abwärts bewegt werden muß, um das Schnüffelventil 82 zu öffnen, wird die Sprühdüse 80 bereits bei einer geringen Bewegung des Schwimmerarms 72 hinreichend geöffnet, um einen dünnen Wasserstrahl einzusprühen. Wenn der Gasdruck im Karbonisiergefäß den Druck in der Wasserzuführleitung übersteigt, was gelegentlich vorkommt, öffnet sich das Schnüffelventil nach dem Absinken des Wasserstandes und vermindert den Gasdruck, worauf wieder Wasser zuströmen kann.

Durch eine mittels einer Armatur 92 durch den Oberrand 16 bis in die Nähe des Gefäßbodens 14 geführte Leitung 90, welche über ein Schlauchstück 94 und den Ansatz 96 mit einer Gasverteilungsvorrichtung 98 verbunden ist, wird Kohlendioxyd in das Karbonisiergefäß eingeführt. Ein elastisches Rückschlagventil 100 im Ansatz 96 verhindert ein Rückströmen von Flüssigkeit in die Leitung 90. Die Gasverteilungsvorrichtung 98 besteht aus einem pfannenartigen, gasundurchlässigen Unterteil 102 mit einem Boden 104 und einer zylindrischen Seitenwand 106, welche am oberen Ende einen Bereich 108 mit aufgeweitetem Durchmesser besitzt. Auf der hierdurch gebildeten ringförmigen Schulter 110 liegt eine gasdurchlässige Steinscheibe 112 auf, welche die obere Wand der Gasverteilungsvorrichtung 98 bildet. Zwischen dem Stein 112 und dem Unterteil 102 können erforderlichenfalls nicht gezeigte Dichtungsvorrichtungen vorgesehen sein.

Der Stein 112 sollte so groß wie möglich sein und gegebenenfalls eine ovale Form besitzen, deren geringster Durchmesser geringer ist als der größte Durchmesser der Öffnung 20 und deren größter Durchmesser geringer ist als der Durchmesser des Karbonisiergefäßes. Auf diese Weise wird das Kohlendioxyd über im wesentlichen den gesamten Querschnitt des Karbonisiergefäßes verteilt und hierdurch ein besserer Kontakt zwischen Gas und Flüssigkeit und eine wirksamere Karbonisierung des Wassers erzielt.

Das karbonisierte Wasser wird aus dem Karbonisiergefäß 12 durch eine Leitung 114 abgezogen, welche durch eine Armatur 116 bis in die Nähe des Gefäßbodens 14 geführt ist.

Das untere Ende der Leitung 114 ist zweckmäßig in der in F i g. 1 gezeigten Weise eingeschnitten, um sicherzustellen, daß das untere Ende selbst beim Aufstoßen der Leitung 114 auf den Gefäßboden 14 stets offen ist. Die Leitung 114 ist durch eine nicht gezeigte Leitung mit dem Misch- und Abgabeventil verbunden.

Eine durch eine Armatur 118 im Verschluß 22 geführte Leitung verbindet den Oberteil des Karbonisiergefäßes und den Oberteil des Sirupbehälters 120. Dies stellt die einzige Vorrichtung dar, um den Sirupbehälter 120 unter Druck zu setzen. Die Leitung 122 wird vorzugsweise mit demjenigen Sirupbehälter verbunden, aus welchem am häufigsten Sirup entnommen wird, um das Karbonisiergefäß 12 von unerwünschten Gasen zu reinigen, wie weiter unten beschrieben werden wird. Die Leitung 122 kann, jedoch auch mit jedem der Sirupbehälter verbunden sein.

Der Karbonisator 10 wird in einem Getränkeautomaten mit der Kühlmittelarmatur 68 und der Kühlschlange 46 in einen Kühlkreislauf eingeschaltet und über eine nicht gezeigte Wasserzuführungsleitung mit einer unter Druck stehenden Wasserquelle, z. B. einer Wasserleitung, verbunden.

Das Wasser wird beim Durchströmen der Kühlschlange 42 gekühlt und gelangt dann durch Leitung 52 zum Sprühregler 54. Die Leitung 90 wird mit einer Kohlendioxydquelle verbunden, welche Kohlendioxyd unter Druck liefert. Die Sirupzuführungsarmaturen 56, 58 und 60 werden mit den Entnahmeöffnungen entsprechender Sirupbehälter verbunden. Die Auslaßarmaturen 62, 64 und 66 und die Entnahmeleitung 114 für karbonisiertes Wasser werden mit dem Misch- und Abgabeventil des Getränkeautomaten verbunden. Die Armatur 118 wird durch die Leitung 122 mit der Gaseinlaßöffnung des Sirupbehälters 120 verbunden.

Die Gasverteilungsvorrichtung 98 kann außerhalb des Karbonisiergefäßes 12 zusammengesetzt und durch die Öffnung 20 mit dem Unterteil 102 auf dem Boden des Gefäßes 12 aufliegend eingesetzt werden, wobei der biegsame Schlauch 94 über das untere Ende der festen Leitung 90 gezogen wird. Die Gasverteilungsvorrichtung 98 kann einen größten Durchmesser entsprechend dem Innendurchmesser des Karbonisiergefäßes 12 besitzen, sofern ihr geringster Durchmesser eine Einführung durch die Öffnung 20 erlaubt. Zum Einführen der verschiedenen Bauteile in das Karbonisiergefäß 12 kann der Bügel 32 abgenommen werden. Der Schwimmer 70 und der Schwimmerarm 72 werden vor dem Einsetzen in das Karbonisiergefäß 12 am Verschluß 22 schwenkbar befestigt. Das gemäß F i g. 3 zusammengebaute Verschlußteil wird durch die längliche Öffnung 20 eingeführt, in die richtige Stellung angehoben und der Gewindebolzen 30 angezogen, um den Dichtungsring 28 gesen die obere Gefäßinnenwand 18 anzupressen und eine ausreichende Anfangsdichtung zu erzielen. Durch den nachfolgenden Druckanstieg im Karboni-

siergefäß 12 wird der Dichtungsring 28 noch enger zwischen den umlaufenden Dichtungsrand 26 und die obere Gefäßinnenvvand 18 gepreßt und die Dichtung noch verbessert. Da das Karbonisiergefäß 12 zunächst leer und der Schwimmer 70 ganz unten ist, sind die Sprühdüse 80 und das Schnüffelventil 82 ganz geöffnet. Anschließend wird ein schneller Strom von Wasser und Kohlendioxyd eingeführt und die Luft im Karbonisiergefäß 12 durch das Schnüffelventil 82 verdrängt. Während des Füllens des Karbonisiergefäßes 12 wird Frischwasser in das Gefäß eingesprüht und Kohlendioxyd mit relativ großer Geschwindigkeit durch das Wasser geblasen. Der durch den zunehmenden Wasserstand steigende Schwimmer 70 schließt zunächst das Schnüffelventil 82 und bei weiterem Ansteigen des Wasserstandes die Sprühdüse 80. Das Kohlendioxyd perlt weiter durch das Wasser, bis der Druck im Karbonisiergefäß 12 und im Sirupbehälter 120 den Arbeitsdruck, d. h. im wesentlichen den Druck der Kohlendioxydquelle, erreicht hat. Das Wasser im Karbonisiergefäß 12 wird dabei stark karbonisiert. Wenn das Misch- und Entnahmeventil des Getränkeautomaten geöffnet wird, treibt der Gasdruck im Karbonisiergefäß 12 karbonisiertes Wasser durch Leitung 114 und Sirup aus dem Sirupbehälter 120 durch die Kühlschlange 44 zum Misch- und Entnahmeventil. Bei der Entnahme von Sirup und karbonisiertem Wasser wird der Flüssigkeitsspiegel im Karbonisiergefäß 12 und im Siruptank 120 gesenkt, so daß durch den Stein 112 und im wesentlichen den gesamten Querschnitt des Wassers im Karbonisiergefäß 12 Kohlendioxyd nachströmt. Wenn der Wasserspiegel weiter absinkt, wird durch den Schwimmer 70 die Sprühdüse 80 geöffnet. Das kühle Frischwasser wird beim Aufprallen auf die elastische Dichtung 78 und den Ventilverschlußteil 76 in den mit Kohlendioxyd gefüllten Oberteil des Karbonisiergefäßes 12 versprüht, wodurch die Karbonisierung des Wassers verstärkt wird. Den Geschmack oder das Karbonisieren des Wassers beeinträchtigende Gase strömen bei jeder Entnahme eines Getränks durch die Armatur 118 und die Leitung 122 zum Siruptank 120, so daß das Karbonisiergefäß 12 ständig von unerwünschten Gasen befreit wird.

Die vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsform des Karbonisators weist verschiedene bedeutende Vorteile auf. Durch den neuartigen Verschluß wird eine zuverlässigere und verbesserte Dichtung gegen den relativ hohen Innendruck erreicht. Die Wassersprühdüse und das Schnüffelventil werden durch einen einzigen Schwimmer betätigt, welcher infolge seiner größeren Abmessungen einen größeren Auftrieb besitzt und das Ventil gegen einen höheren Wasserdruck abdichtet. Die Gasverteilungsvorrichtung ergibt einen wirksameren Kontakt zwischen Kohlendioxyd und Wasser, da das Kohlendioxyd über im wesentlichen den gesamten Querschnitt des Karbonisiergefäßes 12 verteilt und das Kontaktvolumen erheblich vergrößert wird. Da das Karbonisiergefäß 12 direkt mit einem Sirupbehälter verbunden ist, perlt das gesamte zur Sirupförderung verwendete Kohlendioxyd erst durch das im Karbonisiergefäß befindliche Wasser. Hierdurch wird das durch das Wasser strömende Kohlendioxydvolumen und der Karbonisierungsgrad erhöht. Die direkte Verbindung zwischen dem Karbonisiergefäß und dem Sirupbehälter sorgt ferner für einen gleichen Druck in beiden Gefäßen, so daß dem Misch- und Entnahmeventil karbonisiertes Wasser und Sirup im gewünschten Mengenverhältnis zugeführt werden. Ferner werden dadurch die im oberen Teil des Karbonisiergefäßes 12 etwa angesammelten unerwünschten Gase fortgespült, welche sonst die Karbonisierung des in das Karbonisiergefäß eingespülten Frischwassers oder dessen Geschmack beeinträchtigen können.

Die vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem Karbonisator kann vom Fachmann in verschiedener Weise einschließlich der Abänderung der Anzahl, Form und Wirkungsweise einzelner Teile oder des Ersatzes einzelner Teile durch technische Äquivalente abgewandelt werden, ohne von der Lehre der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Karbonisieren von Wasser für Getränkeautomaten zur Abgabe kohlensäurehaltiger Mischgetränke mit einem druckfesten, mittels eines Verschlußteils verschließbaren Karbonisiergefäß mit einer schwimmergesteuerten Wassereinlaßvorrichtung, einer mit einer Kohlendioxydquelle verbundenen Gaseinleitvorrichtung, einer schwimmergesteuerten Gasablaßvorrichtung, einer Abzugsleitung für karbonisiertes Wasser sowie mit Sirupbehälter, gekennzeichnet durch eine am Verschlußteil (22) schwenkbar befestigte, bei Unterschreitung eines bestimmten Füllstandes die Wassereinlaßvorrichtung (80) und bei Unterschreitung eines bestimmten noch niedrigeren Füllstandes die Gasablaßvorrichtung (82) öffnende Schwimmervorrichtung (70, 72) sowie durch eine die Sirupbehälter (120) druckausgleichend unmittelbar mit dem Innenraum des Karbonisiergefäßes (12) verbindende, deren einzige Gaszuleitung bildende Verbindungsleitung (122).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen