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Vorrichtung zum Herstellen von kohlensäurehaltigen Getränken Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von kohlensäurehaltigen Getränken.
Es ist bekannt, daß das zum Herstellen solcher kohlensäurehaltigen Getränke erforderliche
Wasser vor dem Imprägnieren entlüftet xJarden muß. Die Entlüftung bewirkt, daß eine
einwandfreie und feste Bindung der Kohlensäure im Wasser möglich ist, Es ist bekannt,
das vorentlüftete und bereits imprägnierte Wasser mit Sirup in vordosierter Menge
zu vermischen. Zum Entlüften des Wassers ist ein Behälter erforderlich, zum Mischen
ein anderer Behalter und zum Bevorraten des fertigen Getränkes ein weiterer Behälter.
Soweit auch der Sirup entlüftet und imprägniert werden soll, was bereits vorgeschlagen
wurde, müssen weitere Gefäße vorgesehen werden. Alle diese Gefäße bezwe Druckgefäße
werden mit Rohrleitungen verbunden* die Ventile und dgl. aufweisen. Eine solche
Vielzahl von Behältern, die zumeist unter hohem Druck stehen, ist unübersichtlich
und die Bedienung der verschiedensten Ventile ist umständlich und gibt zu Verwechslungen
Anlaß. Auch soweit, wie bereits bekannt wurde, zum Imprägnieren des Wassers Strahlapparate
Verwendung finden, müssen hinter den Strahlapparaten eigene Gefäße zum Auffangen
angeordnet sein. Der Wasserstand dieser Gefäße wird Ublicherweise durch Schwimmerventile
oder durch Elektroden und entsprechende Verstellorgane gesteuert. Die Antriebs-
bezw. Pumpenaggregate werden entsprechend den verschiedenen Wasserständen in den
einzelnen Behältern gesteuert. olche Geräte sind unübersichtlich und kompliziert
und führen zu Störungen, Fehlschaltungen und letzten Endes zu einem schlechten Ergebnis
bei der Herstellung von kohlensäurehaltigen Getränken.
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Aufgabe der Bindung ist es, die Vielzahl der Gefäße weitgehend zu
vermeiden, besonders soweit, wie bereits vorgeschlagen wurde, auch der zugemischte
Sirup einer Entlüftung und Imprägnierung ausgesetzt ist und als Mittel zur Wasserimprägnierung
Strahlapparate Verwendung finden und die Entlüftung des Sirups ebenso wie seine
Karbonisierung gleichfalls durch einen Strahlapparat erfolgt, der gasseitig mit
dem bei der Imprägnierung anfallenden Abgas verbunden sein kann. Als Lösung dieser
Aufgabe wird gemäß der ßrfindung vorgeschlagen, daß am Unterteil des mit Einbauten
versehenen, an sich bekannten Mischgefäßes ein oder mehrere mit der Wasserzuleitung
verbundene Wasserstrahlapparate und wenigstens ein mit der Sirupleitung verbundener
Sirupstrahlapparat münden, am oberen Teil des Mischfäßes Überströmöffnungen für
die Flüssigkeit in ein das Mischgefäß umgebendes Mantelgefäß sowie ein Abgassammelraum
mit Gasabblasventil vorgesehen ist, daß am oberen Ende des Mantelgefäßes ein Gasraum
und an seinem unteren Ende der Ableitstutzen für das fertige Getränk vorgesehen
ist, wobei vom Gasraum des Mantelgefäßes aus Gasleitungen zu den Strahlapparaten
geführt sind und die Zuleitung für frisches CO2-Gas in das Mantelgefäß eingeführt
ist und dort mündet Durch eine solche Anordnung werden Behälter zum Imprägnieren
und Entlüften des Sirups, Sammelbehälter für das fertige Getränk, Mischbehälter
für karbonisierte Flüssigkeit und den Sirup sowie schließlich das große Imprägniergerät
eingespart zu Gunsten zweier ineinander koaxial angeordneter kleinerer Gefäße.
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Gemäß der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß im Unterteil des
Mantelgefäßes die Frischgaszufuhr für CO2 in einem Ringverteilerrohr mündet.
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Außerdem wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß das Mantelgefäß
oberhalb des Ringverteilerrohres durch einen Siebboden unterteilt und unterhalb
des Ringverteilerrohres der Ableitstutzen für das fertige Getränk angeordnet ist.
Durch diese Anordnung wird zusätzlich
noch eine Nachsättigung des
fertigen Getränkes mit reiner C02 erzielt, wobei entlüftetes und karbonisiertes
Wasser und die andere Komponente - der Sirup - ebenfalls entlüftet und karbonisiert
ist bevor die Mischung beider und die Nachimprägnierung erfolgt.
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Gemäß der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß der Sirupstrahlapparat
gasseitig mit dem Abgassammelraum des Mischgefäßes und die Wasserstrahlapparate
gasseitig mit dem Gasraum des Mantelgefäßes verbunden sind. Durch die Verwendung
von mit Luft angereichertem Abgas zur Entgasung und Imprägnierung des Sirups und
durch die Verwendung von ganz wenig mit Luft verunreinigter, jedoch bereits einmal
im Gegenstrom auf die fertige Flüssigkeit zur Einwirkung gelangter C02 zur Imprägnierung
des zufließenden, entlüfteten Wassers, wird eine erhebliche Einsparung an C02-Verbrauch
erzielt. Was aus dem Apparat über das Entlüftungsventil abgeblasen wird, enthält
einen erhöhten Luftanteil, der nicht nur winzige Reste des im entlüfteten Wasser
nochf enthalten gewesenen Fremdgases aufweist, sondern der auch fast die völlige,
im Sirup enthalten gewesene Luftmenge enthält Gemäß der Erfindung wird weiter vorgeschlagen,
daß die Wasserstrahlapparate mit tangentialem Austritt an dem Unterteil des Mischgefäßes
angeschlossen sind und der Sirupstrahlapparat mit einem koaxial im Unterteil des
Mischgefäßes angeordneten Verteilerrohr mit radialer Austrittsöffnung verbunden
ist. Hierdurch wird eine besonders innige Mischung durch gründlichste Verwirbelung
der beiden Komponenten erzielt, wobei der behandelte, in das Gefäß eintretende Sirup
Luft- und C02-Blasen enthält, die nach oben steigen und abgeführt werden. Im übrigen
ist der Sirup mit C02 gesättigt, Jedoch in etwas geringerem Ausmaß als das imprägnierte
Wasser, das von der Seite her, also tangential, in den Mischraum eintritt.
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Gemäß der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß den Wasserstrahlapparaten
eine an sich bekannte Wasserentlüftung vorgeschaltet und
in der
Wasser- und Sirupzuleitung eine gemeinsame, an sich bekannte Dosiereinrichtung,
zum Beispiel eine Dosierpumpe, angeordnet ist.
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Außerdem wird vorgeschlagen, daß das Mantelgefäß als Schaugefä# aus
durchsichtigem Material besteht und auch das Mischgefäß aus durchs ichtigem blaterial
bestehen kann. Durch die zusätzliche Geuenstromauswaschung mit reinem C02, die das
sonst fertige Getränk passiert und besonders beim Durchströmen des fertigen Getränkes
durch den Siebboden kann die Imprägnierung und Bindung der Kohlensäure urn letzte
Bruchteile von Prozenten verbessert werden0 Unterhalb des Siebbodens wird das Getränk,
das an dieser Stelle auch völlig frei von Kotilensäureblasen ist, ruhig abgeführt
und kann unmittelbar einem Hochleistungsfüller zugeführt werden. Die Bindung ist
durch die besondere Behandlung in den Strahlapparaten, durch die Entlüftung und
Imprägnierung des Sirups, durch die Abscheidung jeglicher Gasanteile besonders fest
und dauerhaft, so daß auch nach länge rein Stehen der mit dem Getränk gefüllten,
offenen Flaschen praktisch keine bedeutsame Abnahme des hohen Kohlensäuregehaltes
feststellbar ist. )iese Vorteile können erzielt werden mit nur zwei Gefäßen für
Imprägnierung von Wasser, Entlüftung und Imprägnierung von Sirup, Abscheidung der
anfallenden Fremdgase und Nachsättigung des fertigen Getränkes. Neben einer erheblichen
Einsparung an Bauteilen und Druckbehältern ergibt sich hierdurch jedocil noch eine
wesentliche Bedienungserleichte rung, eine viel bessere Übersicht über den gesamten
Herstellungsvorgang, außerdem wird die Grundfläche des Apparates wesentlich verkleinert.
Schließlich kommt eine nicht zu fjberbietewie Sättigung unR feste Bindung der Kohlensäure
an das Getränk zustande, soweit nur, wie bereits vorgeschlagen, für weitestgehende
Entlüftung des Wasser und für die an sich schon vorgeschlagene richtige Dimensionierung
der trahlapparate gesorgt wird. Die hohe Leistung einer solchen Einrichtung kann
im vollen Umfange durch einen entsprechend gro#en Hochleistungsfüller ausgenützt
werden. Bel der Nachimprägnierung im
Gegenstrom werden zu-lein letzte
Spuren von Fremdgasen im bereits zuvor entlufteten Wasser entfernt, was mit zu der
guten Leistung des Apparates beiträgt. Der Kohlensäureverbrauch ist dabei unerwartet
gering, vreSl eine Anreicherung des Abgases mit Luft erzielt wird, die bisher nicht
möglich erschien. Das sonst beim Imprägnieren abbelassene, geringfügig mit Luft
verunreinigte C02-Luftgemisch wird durch die Sirupentlüftung zusätzlich mit Luft
angereichert. Der irup wird gleichzeitig mit einem erheblichen C02-Anteil versehen,
der schon dem Wasser zuvor nicht mitgegeben werden muß. zur der Zeichnung ist die
erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt.
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Figur 1 zeigt die erfindungsgemäßen Behälter im Schnitt, Figur 2 zeigt
das Einströmen und Vermischen von Sirup und Wasser im Grundriß geschnitten. Das
bereits weitestgehend entlüftet Wasser strömt durch die Leitung 1 über eine Dos:tereinrichtung
2, die mit einer Wirkngsverbindung 3 init der Dosiereinrichtung für Sirup 4 verbunden
ist, in der Leitung 5 dem Wasserstrahlapparat 6 zu, wird dort mit C02 innig vermischt
und imprägniert und gelangt über den Stutzen 7 in das Unterteil 8 des Mischgefäßes
9 und zwar, wie Figur 2 zeigt, in tangentialer Richtung. Gleichzeitig strömt über
die Leitung 10 über das Dosiergerät 4 dem Sirupstrahlapparat 11 Sirup in abgemessener
Menge zu, wird dort innig mit CO2 vermischt, wobei der Sirup C02 aufnimmt und die
in ihm enthaltene Luft abscheidet. Diese Mischung tritt durch das koaxial zum Unterteil
8 angeordnete Verteilerrohr 12, das radiale Bohrungen 15 aufweist, in das Unterteil
8 und in die in ihm kreisende, imprägnierte Wassermasse ein, wobei eine gute Verwirbelung
und Durchmischung entsteht. Da der Sirup weniger Kohlensäure enthält als das imprägnierte
Wasser, ist die Mischung ohne Schäumen möglich. Außerdem wird eine feste Bindung
der Kohlensäure auch im fertig gemischten Getränk erzielt, weil sich
die
kleine Menge Sirup in der großen Wassermenge auflöst und hierbei das Wasser nicht
derart übersättigt sein muß, daß es die gesamte, für die Mischung erforderliche
Kohlensäure mitbringt, vielmehr ist im Sirup ja der größte Teil seines Kohlensäurebedarfes
gleich enthalten. Die fertige Getränkemischung strömt dann über die als Schikanen
zur Verwirbelung und weiteren Durchmischung vorgesehenen Einbauten 14 im Mischgefäß
9 nach oben. Im Oberteil c31 des Mischgefäßes strömt dann das fertige Getränk, das
hauptsächlich von der Sirupentlüftung her einige Luftblasen und gasförmige C02 aufweist,
nach oben bis zu den uberströmöffnungen 15. Dort scheiden sich die Gasblasen ab
und gelangen in den Abgasraum 16, von wo aus sie durch das Abgasventil 17 in bekannter
Weise ins Freie abgeblasen werden.
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Das von den Luftblasen befreite Getränk strömt dann in Richtung des
Pfeiles 18 im Mantelgefäß 19, das das Gefäß 9 umgibt, nach unten, wobei im Gegenstrom
zur Flüssigkeit im Sinne des Pfeiles 20 reine CO2 nach oben strömt0 Dieses Kohlensäuregas
gelangt durch den Siebboden 21, unter dem ein Ringverteilerrohr 22 mit Ausströmdüse
angeordnet ist, das über die Leitung 23 mit reiner C02 gespeist wird.
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Unter dem Siebboden sammelt sich däs C02-Gas an, durchströmt ihn und
gleichzeitig strömt im Gegenstrom von oben her durch dieselben oeffnungen auch das
fertige Getränk nach unten in das Unterteil des Ringgefäßes 19. Von hier aus wird
das fertige Getränk durch eine Leitung 24 zum Beispiel unmittelbar zum Füller geführt.
Durch den Gegenstrom von Flüssigkeit und reinem C02-Gas in dem Mantelgefäß 19 erfolgt
im fertigen Getränk nochmals eine Nachimprägnierung und auch eine restliche Auswaschung
etwa noch vorhandener geringfügiger Luftbestandteile. Diese Gasteile wandern nach
oben, wie es schon von den bekannten Rieselsäulen zur Imprägnierung von Wasser mit
C02 bekannt ist. Am oberen Ende sammelt sich dieses Gas im Gasraum 2b, von dem aus
dieses C02-Gas, das geringe Luftmengen enthalten kann, zum Wasserstrahlapparat 6
geführt wird. Hier erfolgt die eigentliche
Imprägnierung des Wassers
in einem entsprechend günstig bemessenen Strahlapparat, wie er bereits vorgeschlagen
wurde. Dem Sirupstrahlapparat 11 wird vorzugsweise mit Gas etwas stärker angereichertes
Abges aus dem Abgasreum 16 über die Leitudng 27 zugeführt.
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Bei Bedarf kann aber auch Gas aus dem Gasraum 25 er Leitung 27' oder
sogar reine Kohlensäure zugeführt werden, Zweckmäßig ist jedoch die Verwendung des
Abgases aus dem Abgasraum 16. Am Behalter und an den zugehbrigen Rohrlcitungen sind
die üblichen Armaturen, Ventile und Rückschlagventile, Entlüftungs- und Abgasventile
angeordnet sowie Einrichtungen zur Kontrolle des Wasserstandes0 Diese zugehörigen
Einrichtungen sind nicht eigens angegeben.