DE176593C

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Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT,

Das den Gegenstand der Erfindung bildende neue Verfahren und der zu seiner Ausführving dienende Apparat zur Sättigung von Flüssigkeiten mit Gas und nachfolgender Abfüllung ■ 5 derselben beruhen auf dem bekannten Verfahren, die Flüssigkeit in fein verteiltem Zu- · stände aus einer Druckkammer in eine reine Kohlensäure enthaltende Mischkammer unter möglichstem Ausschlüsse der atmosphärischen

ίο Luft zu pressen, da andernfalls der. Sättigungsgrad der Flüssigkeit ungünstig beeinflußt wird. Dies hat man bisher dadurch zu beseitigen gesucht, daß man vor Einlaß der Flüssigkeit Kohlensäure in das Abfüllgefäß einführte, um die atmosphärische Luft aus demselben zu entfernen. In gleicher Weise, wie oben beschrieben, vollzieht sich die Sättigung der Flüssigkeit mit Gas und die Abfüllung derselben bei dem vorliegenden Verfahren. Das Neue hierbei besteht darin, daß das zum Einpressen der Flüssigkeit aus der Druckkammer in die Mischkammer dienende Kohlensäurequantum sowohl zum Verdrängen der Luft, aus dem· Abfüllgefäße als auch zum Überführen eines neuen Flüssigkeitsquantums aus dem Flüssigkeitsbehälter nach der Druckkammer verwendet wird und die aus dem Abfüllgefäße bei dessen Füllung ausströmende Kohlensäure in die Mischkammer zurückströmt, so daß nur noch ein sehr geringer Teil Kohlensäure verloren geht.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Apparates zur Ausführung des vorliegenden Verfahrens veranschaulicht.

Fig. ι zeigt den Apparat in schematischer Darstellung in einem Vertikalschnitte; durch den in Ruhestellung befindlichen dreistufigen Vielweghahn sind drei seinen Stufen entsprechende Schnitte geführt.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht des unteren Apparatteiles mit teilweisem Schnitte.

Fig. 3 bis 8 veranschaulichen je durch drei Schnitte durch die drei Stufen des Hahnes Arbeitsstellungen desselben bei Verdrehungen des Hahnkörpers aus seiner Ruhestellung um 45°, 90⁰, 135°, i8o°, 225⁰, 270⁰.

Der Apparat besitzt zwei übereinander angeordnete Kammern 1 und 2, die miteinander durch einen Kanal 3 verbunden sind, in welchem ein, Rückschlagventil 4 eingebaut ist, das einen Durchgang von Flüssigkeit oder Gas von der Mischkammer 1 nach der Druckkammer 2 nicht zuläßt. Unterhalb der Ausmündung des Kanales 3 befindet sich in der Mischkammer 1 ein- feines Sieb 5.

Unterhalb der Mischkammer ist ein dreistufiger Vielweghahn angeordnet, und erstere ist an tiefster Stelle mit einem in der Ebene der zweiten Stufe, befindlichen Auslauf 7 versehen. Sowohl in der Ebene der ersten als auch in derjenigen der zweiten Stufe sind im Hahnküken 6 je zwei Bohrungen' 8 und 9 bezw. 10 und 11 vorhanden, während im Hahngehäuse in jeder dieser beiden Stufen vier Bohrungen sich befinden. In der Ebene der dritten Stufe besitzt der Küken 6 nur einen Kanal 12, und es gehen in dieser Stufe von drei Bohrungen im Hahngehäuse drei Leitungen 13, 14 und 15 aus. Die Leitung 13 mündet oben in die Druckkammer 2, die Leitung 14 in .einen Behälter 16, der die abzufüllende Flüssigkeit enthält, und die Leitung

15, in die ein Reduzierventil 17 eingeschlossen ist, in einen komprimierte Kohlensäure enthaltenden Behälter 18.

Am Hahngehäuse 19 ist ein Abfüllkopf 20 fest angeordnet, gegen welchen eine Flasche 21 mittels eines Traggestelles 22, das an den beiden Enden in einer einen Exzenter 23 und einen Handgriff 24 tragenden Achse 25 hängt, angepreßt werden kann, indem beim Drehen der Achse 25 mittels des Handgriffes 24 der Exzenter 23 ein Anheben der Achse 25 und damit des Traggestelles 22 bewirkt. Der Boden des Traggestelles ist nachstellbar angeordnet, um letzteres für Flaschen von verschiedener Höhe verwenden zu können.

Durch . den Abfüllkopf ist ein einerseits in der Flasche 21, andererseits in der Ebene der zweiten Hahnstufe endigendes Rohr 27 geführt, das eine Erweiterung 28 besitzt, in die ein in der Ebene der ersten Hahnstufe vom Hahngehäuse ausgehendes Rohr 29 einmündet. Unterhalb der Erweiterung 28 ist zwischen dem Rohre 27 und der Bohrung im Abfüllkopfe ein Zwischenraum 30 vorhanden^ der mit dem Inneren der Flasche 21, nachdem dieselbe angepreßt ist, in Verbindung steht. In diesen Zwischenraum mündet eine in der Ebene der zweiten Hahnstufe vom Hahngehäuse abzweigende Leitung 31 ein und ferner geht von ihm eine Leifung 33 aus, die im Inneren der Mischkammer 1 in einem Rückschlagventile 34 endigt, welches nur ein Einströmen aus der Leitung 33 in die Mischkammer I, nicht aber den Austritt des-Mischkammerinhaltes durch die Leitung 33 gestattet. In den Ebenen der ersten und der zweiten Hahnstufe geht je eine Leitung" 35 bezw. 36 vom Hahngehäuse aus, welche Leitungen je in einer Hohlkugel endigen, deren Wandungen durchlocht und in welcher ein Schwamm angeordnet ist. Diese Hohlkugeln haben den Zweck, das Zischen beim Ausströmen von komprimierter Luft oder Kohlensäure durch die Leitungen 35 bezw. 36 zu verhüten. In der Ebene der ersten Hahnstufe zweigen endlich noch zwei Leitungen 37 bezw. 38 vom Hahngehäuse ab, von denen die erstere in den Behälter 16, die letztere in die Leitung 13 einmündet.

Befindet sich der Hahnküken 6 in Ruhestellung (*Fig. 1), so sind alle Verbindungen abgesperrt; in der Druckkammer 2 befindet sich abzufüllende Flüssigkeit, in der Mischkammer ι dagegen komprimierte Kohlensäure unter einem Drucke, der durch die Einstellung des Reduzierventiles 17 bedingt ist; gegen den Abfüllkopf ist eine zu füllende Flasche 21 angepreßt. Wird dem Hahnküken 6 eine Drehung um 45° erteilt, so daß die aus Fig. 3 ersichtlichen Verbindungen hergestellt werden, so findet zwischen der Mischkammer 1 und dem Inneren der Flasche 21 ein Druckausgleich statt, indem Kohlensäure aus der Mischkammer in die Flasche strömt. Dies hat eine Druckabnahme in der Mischkammer 1 zur Folge und der Inhalt der Druckkammer 2, welche durch das Verdrehen des Hahnkükens in die Stellung Fig. 3 mit dem Kohlensäurebehälter 18 durch die Leitung 13, 12, 15 in Verbindung gesetzt worden ist, wird durch die aus dem Behälter 18 unter Druck nachströmende Kohlensäure in die mit Kohlensäure angefüllte Mischkammer 1 gepreßt. Beim Eintritt der Flüssigkeit in die Mischkammer 1 findet eine feine Zerteilung derselben durch das Sieb 5 statt, und es erfolgt nun während des Durchfließens der Mischkammer eine äußerst vollkommene Sättigung der Flüssigkeit mit Kohlensäure. Hierauf gelangt dann die gesättigte Flüssigkeit durch den Auslauf 7, die Bohrung 10 und das Rohr 27 in die Flasche 21 und drängt die in letzterer befindliche Kohlensäure durch die Leitung 33 in die Mischkammer 1 zurück. Nachdem die gesättigte Flüssigkeit vollständig von der Flasche aufgenommen worden ist, erfolgt eine weitere Drehung des Hahnkükens 6 ,um 45⁰, so daß derselbe, wie aus Fig. 4 ersichtlich, einerseits durch den Zwischenraum 30, die Leitung 31, den Kanal 11 und die Leitung 36 das Innere der Flasche 21 mit der Atmosphäre, andererseits den Behälter 16 durch die. Leitung 37, die Bohrung 8 und die Leitung 35 mit der Atmosphäre in Verbindung setzt, so daß der Druck in der Flasche und im Behälter 16 auf Atmosphärendruck vermindert wird. Die gefüllte Flasche kann nun vom Abfüllkopfe abgenommen und verschlossen werden, während eine weitere zu füllende Flasche an ihrer Stelle gegen, den Abfüllkopf angepreßt wird.

Wird nun der Hahnküken abermals um 45° gedreht, so daß seine Kanäle zu den im Hahngehäuse vorhandenen, Bohrungen die aus Fig. S ersichtliche Stellung einnehmen, so strömt durch die Leitungen 13 und 38, die Bohrung 8, die Leitung 29 und das Rohr 27 Kohlensäure aus der Druckkammer 2 hl· die Flasche 21, bis ein Druckausgleich erfolgt ist. Die komprimierte Kohlensäure nimmt, weil spezifisch schwerer als atmosphärische Luft, den unteren Teil der Flasche ein und verdichtet die atmosphärische Luft im oberen Teile der Flasche, aus welchem letztere nach weiteren Drehungen des Hahnkükens, wenn derselbe die in Fig. 8 angegebene Stellung einnimmt, abgespritzt wird.

Durch eine nochmalige Drehung um 45 ° gelangt der Hahnküken aus der in Fig. 5 ang'egebenen Stellung in diejenige nach Fig. 6 und stellt Verbindung her zwischen der Druckkammer 2 und dem Flüssigkeitsbehälter

■i6 durch Leitung 13,38,9,37, so daß infolge des Überströmens von Kohlensäure aus der Druckkammer in diesen letzteren eine weitere Abnahme des Druckes in der Druckkammer sich einstellt, worauf dann der Hahnküken wiederum um 45 ° in die Stellung nach Fig. 7 gedreht und dadurch die Druckkammer 2 durch die Leitung 13, 38, 9, 35 mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht wird, wodurch sich in der Druckkammer Atmosphärendruck einstellt.

Wird nun der Hahnküken 6 abermals um 45° gedreht, so daß er in die Stellung Fig. 8 gelangt, so wird dadurch die Verbindung zwischen dem Inneren der Flasche und der Atmosphäre durch den Kanal 9 hergestellt; die im unteren Teile der Flasche 21 zusammengepreßte Kohlensäure dehnt sich aus und verdrängt die bisher noch im oberen Teile der Flasche vorhandene atmosphärische Luft durch Leitung 27, 29, 9, 35 aus der selben. Durch den Kanal 12 ist aber Verbindung zwischen den Leitungen 13 und 14 und dem Flüssigkeitsbehälter 16 und der Druckkammer 2 hergestellt worden, und es erfolgt nun, da sich die im ersteren bei der Hahnstellung nach Fig. 6 eingeleitete Kohlensäure ausdehnt, ein Einströmen von Flüssigkeit in die Druckkammer 2, während in letzterer enthaltene Kohlensäure durch das Rohr 40 und das Entlüftungsventil 41 entweicht. Die Einströmung in die Druckkammer dauert an, bis der Flüssigkeitsspiegel in derselben, bis zur unteren Ausmündung des Rohres 40 gestiegen ist. Durch entsprechende Einstellung der Höhenlage der unteren Mündung des Rohres 40 \vird die Flüssigkeitsmenge, die die Druckkammer bei jeder Füllung aufnimmt, derart bestimmt, daß dieselbe dem Inhalte der zu füllenden Flasche entspricht, und somit beim Übergange von der Hahnstellunig nach Fig. .1 in diejenige nach Fig. 3, die Druckkammer und die Mischkammer keine Flüssigkeit enthalten.

Wird nach Füllung der Druckkammer 2 der Hahnküken um 90⁰ weitergedreht, so daß er in die in Fig. 1 dargestellte Ruhelage gelangt, so ist, wie dies vorstehend vorausgesetzt wurde, die Druckkammer 2 mit zu sättigender Flüssigkeit, die Mischkammer 1 mit komprimierter Kohlensäure g-efüllt und in der Flasche 21 Kohlensäure von Atmosphärendruck vorhanden-.

Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß außer der Sättigung der Flüssigkeit auch das Abfüllen derselben unter Ausschluß der atmosphärischen Luft stattfindet, indem der Gegendruck in der zu füllenden Flasche durch Kohlensäure gebildet ist, und dies hat zur Folge, daß nach dem Einfüllen und Abheben des Druckes in der Flasche bei Hahnstellung Fig. 4 nur eine geringe Ausscheidung von Kohlensäure aus dem Flascheninhalte vor sich geht und das Abnehmen und Verschließen der gefüllten Flasche ruhig und ohne Anwendung besonderer Kunstgriffe erfolgen kann.

In Fällen, wo der Flüssigkeitsbehälter durch einen hochgelegenen Behälter gebildet oder wo die in die Druckkammer einzuführende Flüssigkeit einer Druckleitung, z. B. einer städtischen Wasserleitung, entnommen wird, kann aus der Hahnstellung nach Fig. 6 direkt in diejenige nach Fig. 8 übergegangen werden, und es findet dann bei der Stellung nach Fig. 6 ein Ausströmen von Kohlensäure aus der Druckkammer in die Atmosphäre statt.

Claims

Patent-Anspruch :

Verfahren, um Flüssigkeiten mit Kohlensäure zu sättigen und abzufüllen, wobei die Flüssigkeit behufs Sättigung mit dem Gase aus einer Druckkammer in eine reine Kohlensäure enthaltende Mischkammer gepreßt und das Abfüllgefäß vor Einlaß der Flüssigkeit mit Kohlensäure gefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die in bekannter Weise von dem Kohlensäurebehälter (18) mittels eines mehrstufigen Vielweghahnes nach der Druckkammer (2) behufs Einpressung der in dieser enthaltenen Flüssigkeit in die Mischkammer (1) geleitete Kohlensäure nach erfolgter Imprägnierung der Flüssigkeit sowohl zum Verdrängen der Luft aus dem Abfüllgefäße (21) als auch zum Überführen eines neuen Flüssigkeitsquantums aus dem Vorratsbehälter (16) nach der Druckkammer. (2) dient, und die aus dem Abfüllgefäße (21) während des Eintrittes der gesättigten: Flüssigkeit entweichende Kohlensäure in die Mischkammer (ι) zurückgelangt, zum Zwecke, einen möglichst ökonomischen Betrieb zu erzielen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.