DE1792378A1

DE1792378A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Karbonisieren von Getraenken

Info

Publication number: DE1792378A1
Application number: DE19681792378
Authority: DE
Inventors: Friendship Kenneth F; Copping Bruce G
Original assignee: Automatic Sprinkler Corp
Current assignee: Automatic Sprinkler Corp
Priority date: 1967-08-29
Filing date: 1968-08-27
Publication date: 1971-11-18
Also published as: JPS4934829B1; GB1220290A; FR1578588A; BE720063A; NL6812250A

Description

■ AtJOJOKiIIG SPEIBKIjER GOEPORATIOH Oi¹ AIiBRIOA, 722 Illuraineting Building, 55 Public Square, Cleveland* OMo,USA

Vorrichtung und Verfahren zum Karbonisieren von Getränken

Zusammenfassung der ürfindung

Bas erfindungsgemäße Karbonisierungssystem weint zwei 'Regelvorrichtung ea für die Zuführung von Kohlendioxid auf, wobei die erste in Arbeitsverbindung zwischen einer Zuführung des Kohlendioxids und einem Steuerdruck öesteht, und der auf das Getränk zunächst beaufschlagte Druck so verarbeitet wird, daß sich eine Zuführung des Kohlendioxids bei einer konstanten Druckdifferenz zwischen dem zugeführten Kohlendioxid und dem Ofetränkedruck in dem Pließweg des Letzteren ergibt. Die zweite Regelvorrichtung ist so angeschlossen, daß dieselbe das aus der ersten Regelvorrichtung austretende Kohlendioxid aufnimmt und wirkt auf die Differentialdrücke über eine üeffnung oder Verfcu-,ridüse ein, die in.der iließleitung des Getränks angeordnet ist, und hierbei wird dieser Druckunterschied dazu angewandt, um eine einstellbare x^ohlendioxid-^indrückanordnung zu steuern, die mit dem Pließweg. des Getränkes für ein oJincirücken des Kohlendioxids in dasselbe so in Verbindung steht, daß eine Kompensation der Zuführung des Kohlendioxides 'im Vorhältni?? zu den ö-etränkedrücken und ivrbeitsbedingungen e.rfol^t.

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Die Järfindung betrifft eine Vorrichtung und Verfahren für das Karbonisieren von Getränken, wobei eine konstante oder einheitliche Karbonisierungswirkung unter unterschiedlichen Arbeitsbedingungen, erzielt werden kann.

äs sind bereits zahlreiche unterschiedxiche Arten an Karbonisierungsystemen und/oder Vorrichtungen für die Anwendung in der Getränkeindustrie bekannt geworden. Bei den üblichen Karboni- * sierungsvorriehtung wird das Produkt gleichzeitig abgekühlt und ^ karbonisiert, indem das Produkt über Kühlplatten fließen gelassen v.ird, uie durch eine CU₂ ütr.ospnäre umgeben sind. Dieses Abkühlen und Karbonisieren wird im Inneren eines Druckgefäßes ausgefüiirt und der OO_a-Druck in demselben wird so eingestellt, daß die entsprechenden Druckbedingungen der Mllausrüstung erfüllt werden, die durch den Karbonisator gespeist wird.

Das Ausmaß der Karbonifierung wird in Abhängigkeit von dem Druck, uer Temperatur und der Zeit schwanken, denen das 0O₂ ausgeseuzt ist, und somit läßt sich bei dieser Art KarbonisierungsvorricntLing eine genaue Steuerung aer Karboninierung .nur Schwierig erzielen, da sich der Druck in Abhängigkeit von den Püllerfordernissen verändert, sich die Zeitspanne, innerhalb derer die flüssigkeit dem Kohlenuioxiu- ausgesetzt ist, in Abhängigkeit von der .arbeitsgeschwinuigkeit der Füllvorrichtung verändert, sich die Temperatur in .aahängigkeit von der Temperatur des Prodak· tes zum Zeitpunkt aes dinführens desselben und der Fließgeschwindigkeit ebenfalls verändert.

Die allgemeine der iärfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht aarin, eine verbesserte Vorrichtung und ?»,ystem für das Karbonisieren von Getränken zu schaffen, bei dem das Ausmaß der Karboni-

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sierung bei eicei:. konstanten vorherbestimmu-en ,/ert aufrechteraai^en wird, und zwar unabhängig von Veränderungen in Druck, tier Fließgeschwindigkeii; oder der Temperatur des Produktes.

Jine weitere der ürfindung zugrundeliegende aufgäbe besteht darin, zwei neuartige und verbesserte Regelvorrichtungen in einem Karbonisierungssystera zu schaffen, wobei diese Regelvorrichtungen duroii den Druck und die Fließgeschwindigkeit des au verarbeitenden Getränkes gesteuert werden und hierauf ansprechen und die die Zuführung des Kohlendioxids in Beziehung zu dem vorherrschenden Druck und der 3?ließgesciiwiödigkei~ö des Getränkes bei bewegen desselben über einen ortsfesten Iließweg in de^ Karbonisierungssystem bringen. ·

Bine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht aarin, eine neuartige Kegelvorrichtung ouer Ventil in einem Karbonisierungssystem zu schaffen, wobei eine derartige Regelvorrichtung eine steuerbare oder veränderliche Oeffnung aufweist, die den Fluß des Kohlendioxids zu der ^indrückanOrdnung steuert, die mit dem Fließweg des Getränkes in Verbindung steht und wobei die Oeffnung in der einstellbaren Oeffnungs-Fließanorcinunö durch die Fließgegciiwindigkeit des Getränkes gesteuert wird, wie es durch den Druckunterschied an dem verarbeiteten Getränk im Vergleich zu den Änfangsdruck des Getränkes festgestellt wird, nachden das Getränk durch eine den Druck verringern ae Vorrichtung in dem Karbonisierungssystem geflossnist.

iöine weitere der Erfindung zugrundeliegende aufgäbe bestellt uarin, eine neuartige und verbesserte Regelvorrichtung und/oder Steuerventil in einem Karbonisierungssystem zu sciiaffen, bei den ein derartiges Steuerventil Kohlendioxia uirüer hohen Druck una in und durch das Ventil so abmißt, daß iijiil

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mit einer konstanten Druckdifferenz zwischen dem abgegebenen Kohlendioxid und dem Druck zugeführt wird, der auf das Getränk in dem Fließweg desselben ausgeübt wird. Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 ist ein Aufriß, teilweise im Schnitt, einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und gibt den Fluß der Produkte in derselben an.

Fig. 2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht des Aufbaues des Steuerventils der Vorrichtung nach Fig. 1. Fig. 3 ist ein vergrößerter senkrechter Schnitt durch das Differentialdruck-Steuerteil oder Ventil nach Fig. 1.

Unter Bezugnahme auf die Einzelheiten der Bauart gibt die Fig.l eine Vorrichtung 10 wieder, die der Karbonisierung des zu verarbeitenden Getränkes dient. Diese Karbonisierungsvorrichtung 10 ist so gezeigt, daß dieselbe ein Rohr 11 aufweist, wobei das zu verarbeitende Getränk durch dieses Rohr 11 in der angegebenen Richtung fließt und gewöhnlich von der Proportioniereinrichtung aufgenommen wird, die in der Verarbeitungsvorrichtung vorgesehen ist. Das Rohr 11 steht in Verbindung mit einer CO_s-Eindrückzorie oder .anordnung 12, die jede geeignete Bauart aufweisen kann. Ein weiteres Rohr 13 verbindet die GO₈ Eindrückzone 12 mit dem nächsten Teil der Gesamtvorrichtung, mit der die erfindungsgemäße Vorrichtung zusammen zur Verwendung kommt und normalerweise würde das Rohr 13 z.B. mit einem Wärmeaus ta*eher 14 für das Kühlen des Geta&nkea und Vervollständigen der Absorption des in der CO₁ Eindrückzone 12 eingedrückten GO₁ in Verbindung steht.

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Ba ergibt sich, somit, daß das zu verarbeitende Getränk über einen ortsfesten Fließweg fließt, wobei das Getränk dem Rohr -zugeführt wird, auf das ein anfänglicher oder Arbeitsdruck beaufschlage wird und dieses Getränk ist natürlich bei dem. Hießen zu und durch das Rohr 11 nicht karbonisiert.· Ea ist weiterhin zu beachten, daß der ^Λ ließweg des Getränkes in diesem Falle an der Eindrückzone 12 eine Venturidüse oder Auslaß 15 aufweist, der die CO₈-Eindrückzone 12 mit dem Rohr 13 verbindet. Während das Getränk durch die COjj-Jäindrüekzone 12 fließt und von hier aus durch die Venturidüse oder Oeffnung 15 abgegeben wird, erfolgt natürlich in dem Getränk ein Druckabfall.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung betrifft nun insbesondere ein Differentialdruck-STeuerventil 20 und ein die Menge ateuerndes Ventil oder Regelvorrichtung 50, sowie die hieraus gebildete Kombination in einem Kohlendioxid-Eindrücksystem. Das Differentialdruck- steuerventil 20 weist einen geeigneten Rahmen oder Gehäuse 21 auf, das ein Paar axial ausgerichteter Kammern 22 und 23 besitzt, die in geeigneter Weise darin angeordnet sind. Es wird ein geeignetes flexibles Diaphragma 24 bzw. 2b in jeder der Kammern 22 und 23 aufgenommen und erstreckt sich Über dieselben. Diese Diaphragmen 24 bzw. 25 sind in geeigneter Weise in ihrer Lage in jeder geeigneten herkömmlichen ,eise befestigt und das Diaphragma 24 weist eine Metallverstärkungaplatte 26 oder äquivalentes Bauteil auf, das an der inneren fläche hieran befestigt ist, während das Diaphragma 25 STerstärkungsplatten 27 und 28 oder äquivalente Anordnungen besitzt, die an gegenüberliegenden flächen hieran befestigt sind.

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Das Gehäuse oder Rahmen 21 1st mit einer mittleren Platte 29 oder Unterteilungsteil für das Trennen der Kammern 22 und 23 versehen und diese Unterteilung 29 dient ebenfalls zur Aufnahme eines geeigneten Stempels 30 in einem hierzu gleitbaren, flüsaigkeitsdichten .Eingriff, Der Stempel 30 weist eine derartig« Lä.nge auf, daß derselbe von der Unterteilung 29 in beiden Richtungen vorspringt und steht in einem gleitenden oder tragenden Singriff mit d en Platten 26 und 28 oder geeigneten Vorsprüngen oder Verstärkungsrippen oder Teilen, die hieran angeordnet sind.

Das Steuerventil ·2ϋ besitzt ebenfalls eine Zuführung für das unter hohem Druck stehende Kohlendioxidgas, das durch ein Rohr oder Leitung 31 zugeführt wird, die mit einer geeigneoen Armatur 32 an dem Ventilrahmen in Verbindung stehe. Dieses unter hohem Druck stehende Kohlendioxid wird sodann bezüglich seines Flusses in und durch das Steuerventil durch ein Ventil 33 abgemessen oder gesteuert, dessen Ventilschaft 34 in geeigneter Weise an der Einheit befestigt ist, die durch das Diaphragma 25 und daran befestigten Metallplatten 27 und 28 gebildet wird, wodurch das Ventil 33 eine axiale Beweglichkeit erlangt, um so die Oeffnung in einer Bohrung 35 zu verändern, welche in einem Vorsprung oder anderem Teil ausgebildet ist, das mit dem Gehäuse 21 an der Kammer 23 ausgebildet oder hieran befestigt ist, so daß die axiale Bewegung des Ventils 33 unter Druckveränderungen, wie sie auf die gegenüberliegenden Oberflächen des Diaphragi rnas 25 beaufschlagt werden, wie weiter unten im einiaelnen erläutert, z,u einer Veränderung der Fließgescxiwindigkeit des unter hohem Druck stehenden Kohlendioxides von der Aufnahmekammer 36 in die Kammer 23 für eine weitere Verwendung bei den erfinüungs-

gemäßen Verfahren führt. Der Kohlendioxidfluß von dem Teil der —: 1Ό9847/0648

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Kammer 23 benachbart zu der äußeren Fläche des Diaphragmas 25 erfolgt durch einen geeigneten Auslaß oder Oeffnung 37·

Um die lage der Diaphragmen in dem Steuerventil 20 und die Wirkung desselben zu steuern, verbindet ein Rohr 38 das Rohr 13 mit einem Einlaß 39» so daß unter Druck stehendes Getränk seinen Druck vermittels Fluß eines kleinen Getränkevolumens zu der Kammer 22 ausüben kann, wodurch der Getränkedruck an der axial äußeren Fläche des Diaphragmas 24 aufgebaut wird. Ein derartiger Druck wird auf die axial innere Fläche des Diaphragmas 25 durch einen S\.ift oder Stempel 30 übertragen, der sich kontinuierlich mit den Diaphragmen 24 und 25 oder zugeordneter Vorrichtung bewegt und hiermit in Eingriff steht. Die in dem Diaphragma 25 durch den an dem Diaphragma 24 aufgebauten Druck ausgebildete Bewegung neigt somit dazu, das Ventil 33 zu jedem Zeitpunkt in eine offene Löge für einen leichten Fluß des Kohlendioxides in und durch das Steuerventil zu bewegen Die Wirkung des Getränkedruckswird durch anwenden eines Sueuer- oder Wegedrucks modifiziert und/oder erhöht, der an der axial inneren Fläche des Diaphragmas 25 und der daran befestigten Platte 28 aufgebaut wird, und zwar vermittels eines der Kammer 23 durch einen Einlaß 40 zugeführten Steuerdrucks. Der Einlaß 4'J in dem Gehäuse 21 steht mit einem geeigneten Rohr 41 in Verbindung, das darin angeordnet eine ^rt eines Dr uckaregelven tils 42 aufweisen kann. Das Ventil 42 weist normalerweise einen Druckanzeiger 43 zugeordnet auf, der dea Hindurchtretenden Druck anzeigt. Die Leitung 41 steht mit einer geeigneten Quelle eines den Strömungsmitteldruck steuernden Mediums, wie einer quelle komprimierter Luft, nicht gezeigt, in Verbindung.

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Die durch die Leitung 4I und den Einlaß 40 zugeführte Steuerluft vereinigt sich mit dem Getränkedruck dergestalt, daß der resultierende Druck auf daa Steuerventil 33 beaufschlagt wird und die Ventilöffnung wird so einreguliert, daß abgeglichene Druckbedingungen an gegenüberliegenden Flächen des Diaphragmas 25 vorliegen. Bin konstanter Druckunterschied kann zwischen dem Kohlendioxid, wie es für den Fluß abgemessen wird, und durch den Auslaß 37 für die weitere Anwendung in dem Karbonisierungssystem im Verhältnis zu dem aus dem Getränk in der Leitung 13 lastenden Druck vor der !Carbonisierung des Getränkes ausgebildet werden. Eine derartige Druckdifferenz wird durch das Ventil 42 und den Druck gesteuert, der hierdurch für die Aufnahme in dem axial inneren Seil der Kammer 23 ia dem Steuerventil 20 übertragen wird. Es ist jede geeignete Oeffnung oder Auslaßbohrung 44 ebenfalls in dem Gehäuse 21 vorgesehen, die mit der inneren Fläche des Diaphragmas 24 in Verbindung steht, um so die freie Y/irkung des Diaphragmas un ter schnellem Einstellen und Heflketieren jeder Veränderungen in den auf dem verarbeitenden Getränk ruhenden Druck zu ermöglichen. Somit läßt sich die Wirkung des Differentialdruck-Steuerventils wie folgt wiedergeben.

^pco₈ - V^=1>a' ^wobei

=■ Druck von CO₈ in der Kammer 23

P = Druck des Produktes in dem Rohr 11 P = Druck der dem Sinlaß zugeführten Luft ist.

Das weiter oben angegebene Steuerventil für die Menge, das das Bezugszeichen 50 trägt,, kann so betrachtet werden, daß dasselbe ein einstellbare Kohlendioxid-JSindrückanordnung als Komponente aufweist oder eine derartige Zuführungsanordnung kann

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als eine getrennte Sinheit befrachtet werden. In allen Fällen ist das Steuerventil 50 hler so gezeigt, daß dasselbe ein geeignetes Gehäuse odär Rahmen 51 aufweist und im Inneren eines derartigen Rahmens ist eine Kammer 52 vorgesehen. Es ist' ein herkömmliches flexibles Diaphragma 53 iß geeigneter Weise im Inneren dör Kammer 52 so befestigt, daß dieselbe in zwei Teile unterteilt ist, indem die Befestigung an dem Rahmen 51 in herkömmlicher Weise erfolgt. Normalerweise weist' dieses Diaphragma 53 Metallplatten 54 und 55 auf, die in Arbeitsverbindung mit gegenüberliegenden Flächen des Diaphragmas 53 stehen und hieran für ein Verstärken und Festigen desselben befestigt sind. Vorzugsweise ist dem Steuerventil 50 eine Anordnung zugeordnet, durch die eine.vorherbestimmte Belastung auf eine Fläche des Diaphragmas 53 beaufschlagt wird. Somit igt der Rahmen 51 so wiedergegeben, daß derselbe daran ausgebildet einen Vorsprung 56 besitzt, der einen Kolben 57 aufnimmt, welcher gleitbar der zylindrischen inneren Oberfläche des Vorsprungs 57 zugeordnet ist, wobei der Kolben 57 eine gesteuerte Lage im Inneren des Vorsprung« 56 verm ttels einer geeigneten Jinsteilschraube 58 einnimmt, die im Gewindeeingriff mit dem Rahmen 51 steht und die Jöfegrenzungslage für die axiale Bewegung nach außerhalb aes Rahmens durch den Kolben 57 bestimmt. Dieser iioloen 57 wird kontinuierlich federnd in einer axialen Richtung nach außen durch eine Spiralfeder 59 gedruckt, die zwischen einer inneren Fläche des Kolbens 57 und der benachbarten Oberfläche des Diaphragmas 53 zusammengedrückt wird, das normalerweise auf der daran befestigten Platte 54 aufliegt. Der Federwert und/oder die durch die Spiralfeder 59 ausgeübte Kraft werden so vorgesehen f daß die Möglichkeit einer Kompensation des Druckabfalls

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zwischen dem Druck des zugeführten Getränkes, der in der CO₂ Eindrückzone 12 aufgebaut wird und dem Druck in der Leitungl3 benachbart zu der Venturidüse 15 besteht, wie er auf das Diaphragma 53 aufjgeschlagt wird. Das Diaphragma 53 wird in diesem !Fall axial in der gleichen Sichtung durch den Druck gedruckt, der in dem zur Verarbeitung kommenden Getränk vorliegt, nachdem dasselben durch die Venturidüse oderäquivalentes Bauteil 15 in dem System geflossen ist. Zu diesem Zweck verbindet ein Hohr das Rohr 13 in Strömungsrichtung hinter der Venturidüse 15 und

φ den Rahmen 51 an einem daran ausgebildeten Einlaß 51. Sonit sind die durch die Feder 51, deren Kraft verändert werden icann und den Druck, der auf dem Getränk ruht, nachdem dasselbe durch die Venturidüse 51 hindurchgeflossen ist, ausgeübten iCräfte additiv in deren Beaufschlagung auf eine Fläche oder Oberfläche des Diaphragmas 53. Dr Druck wird auf die gegenüberliegende Fläche des Diaphragmas 53 durch ein Rohr 51 beaufschlagt, aas z.B. in Verbindung riit einer geeigneten Armatur 63 steht, die mit der Leitung 38 vor der Druckverringerung des Getränkes in

^ Verbindung steht, wodurch eine kleine Menge eines, derartigen Getränkes durch das Rohr 62 zueinem Einlaß 64 fließe und sodann in die Kammer 52 der gegenüDerllegenden Fläche des Diaphragmas 53 von dem rroduktdruck na cn Hindurchfließen durcn die Venturidüse übertragen wird, wiee er auf die gegenüberliegende Fläche des Diaphragmas beaufscnlagt wird, üs ergibt sich somit, daß die Wirkung dea Diaphragmas 53. dergestalt ist, daß die Wirkung des Steuerventils 50 im wesentlichen auf die Druckunterschiede einwirkt, die auf dem zu verarbeitenden Getränk vor und nach Hindurchtritt durch die Venturidüse 15 vorliegen. Der Druckunterschied wird vermittels der .uLnstellschraube 53 und

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deren ,Yirk ung auf das Diaphragma 53 durch, den Kolben 57 und Feuer 59 verändert, wodurch sich eine Erhöhung des niedrigen ■G-e tränke drucks ergibt und eine konstante Kraft in das Druckunterschiesverhältnis eingeführt wird, wodurch die Modifizierung der Kohlendioxid-Sindrückwirkung unterstützt wird, wie ale vermittels oder durch die Steuerung des Steuerventils 50 verursacht wird.

Die Wirkung des Diaphragmas 53 aufgrund des Ansprechens auf die Druekunterschiede wie sie auf gegenüberliegende Flächen desselben beaufschlagt werden, wird für die Steuerung einer einstellbaren Kohl en dioxid-ülindrücka η Ordnung 70 angewandt. Diese iSindrückanordnung.ist als eia praktisch einstückiges Teil oder Kombination mit dem Steuerventil 50 gezeigt und die JiJindrückanordnung weist eine Kammer 71auf, die in einem Vorsprung 72 ausgebildet ist, welcher sich von einem Teil des Rahmens 51 axial ausgerichtet zu dem Vorsprung 56 erstreckt, üs ist ein Steuerventil, Stenpel oder Soange 73 io geeigneter Wejfee an dem Diaphra^ na 53 befestigt und eine derartige Steuerstange oder Stempel erstreckt sich in und axial zu der Kammer 71 mnd ist normalerweise gegenüber dör Kammer 52 z.B. vermittels eines herkömmlicher O-Ringes 74 oder dgl. abgedichtet. Das axial äußere Ende dieser Siieuerstange 73 weist eine bestimmte Umrißform auf und besitzt ein Ventilspitze oder Steuerung 75, und die gegenüberliegenden Ooerflächen 76 und 77 eines derartigen Ventils oder S^euerspitze 75 weisen jeweils eine parabolische Form auf, um so die angestrebte Ventil- oder iäinregulierwirkung für die Zuführung des eingedrückten Kohlendioxides zu ergeben. Diese Ventilspitze 75 ist für das Ausführen einer axialen Bewegung mittig zu einer Ventilplatte 7β angeordnet, die darin eine Ventil- oder Gasfluß-

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Öffnung 79 aufweist. Diese Oeffnung 79 ist durch abgeschrägte Oberflächen ausgebildet, die geneigt nach innen bezüglich der Eindrückanordnung verlaufen und so Oberflächen in dem Injektor dergestalt ergeben, daß ein Zusammenarbeiten mit den Ventilspitzenoberflächen 76 und 77 für ein genaues Abmessen oder Steuerung des Gasflusses erfolgt. Eine derartige Ventiihplatte 78 ist in geeigneter Weise an dem Eahmen 51 z.B. vermittels einer röhrenförmigen Kappe 96 befestigt, die gewöhnlich eine sieh allmählich verringernde Bohrung besitzt, die mit einem Endteil des Vorsprungs 72 in Eingriff steht und die Ventilplatte in ihrer Lage festlegt, und zwar normalerweise senkrecht zu der längsseitigen Achse und Bewegung des Steuer- oder Ventilstabes 73. Die öasflußöffnung 79 ist komplimentär zu den Seiten der Soeuerspitze 75 ausgebildet, wodurch die Größe der freiliegenden Oeffnung durch die Oberflächen 76 und 77 gesteuert wird. Das für da» Eindrücken in das zu karbonisierende Getränk vorgesehene Kohlendioxdgas wird der Kammer 71 durch einen Einlaß 81 zugeführt, der darin vorliegt und es ist ein Rohr 82 vorgesehen, das diesen Einlaß 81 mit dem Auslaß 82 für das Kohlendioxid verbindet, das durch das Differentialdruck-S^euerventil 20 abgegeben wird, wodurch dieses Kohlendioxid sodann durch die Oeffnung 79 hindurchfließt, die in der Ventilplatte durch die 3teuerstange 73 freigelegt ist. Die Kappe oder das Verbindungsteil 80 verbindet die OOg-Eindrückzbne 12 aufgrund einei Verbindung mit einer Hülse 90* die einen Teil des Fließweges des Getränkes darstellt.

Man sieht somit, daß die Wirkung des Steuerventils 50 in Zusammenarbeit mit der Kohlendioxid-Eindrückvorrichtung 70 zu eine» veränderlidhen Oeffnung für den Fluß des Karbonisierungs-

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gases in den Fließweg des Getränkes der zu verarbeitenden Flüssigkeit führt und daß bei Zunahme des Differentialdruckes über die Venturidüse 15 das Diaphragma 53 dazu neigt, in einer derartigen Richtung bewegt zu werden, daß mehr von der Oeffnung 79 in der Ven^ilplatte freigelegt wird, so daß sich ein erhöhter Fluß des Kohlendioxides durch das Getränkesystem ergibt, es ergibt sich jedoch in gleicher Weise, daß aufgrund einer Verringerung des Differentialdruckes über der Venturidüse 15 die Menge des in das öetränk eingeführten Kohlendioxides verringert wird.

Eb sind geeignete Abzugsventile 91, 92 und 93 in entsprechender Weise mit den Kammern 22 verbunden und die gegenüberliegenden Oberflächen des Diaphragmas 53 sind in der Kammer 52 angeordnet.

Die GOjj-Eindrüekzone 12 weis"G herkömmliche Bauart auf. Wenn kein Wärmeaustauscher angewandt wird, würde gewöhnlich ein Strahl der Flüssigkeit aus dem Rohr 11 eine Ablenkplatte in der Zone treffen, um so für das Vermischen mit und Auflösen des Kohlendioxides, das in die Zone eingedrückt wird, eine Turbulenz zu erzeugen. Die !Turbulenz wird in dem Fließweg der Flüssigkeit durcn den Järmeaustauscher 14 vorgesehen, um so die Aosorption oder das Auflsen des CO₂ in der ""lüssigkeit zu unterstützen, so daß gewöhnlich keine Ablenkplatten in der G0_a iäindrückzone 12 angewandt werden.

Bei Untersuchungen des neuartigen erfindungsgeraäßen Karbonisierungssystema wurde gefunden, daß dasselbe leicht auf Veränderungen in den Drücken und Fließgeschwindigkeiten des zu vearbeitenden Getränkes anspricht und au einer ausgezeichneten und einheitlichen Karbonisierungswirkung führt. Die Einstellungen

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bezüglich, der Menge der zugeführten gesteuerten Luft zu dem Steuerventil 2u sowie die Einstellung des Steuerventils 50 ■ durch die Einstellschraube 58 und zugeordnete Anordnung ermöglicht es, daß die Bedienungsperson das System auf individuelle Arbeitsbedingungen einreguliert and/oder einstellt, um so eine größcmögiche Einheitlichkeit in dem Endprodukt und die angestrebte Karbonisierungswirkung und Ausmaß der Karbonisierung in dem erhaltenen Getränk zu erzielen.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung für das Zuführen von Kohlendioxid in ein nichtkarbonisiertes Getränk, das einer Verarbeitung unterzogen und in einen Füeßweg unter Druck zugeführt wird, wobei das Kohlendioxid . unter einem hohen Druck eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Differentialdruck-Kohlendioxid-Zuführungaanordnung, die mit dem Fließweg des Ge&ränkes zwecks Erzielen des Getränkezuführungsdruekes verbunden ist, mit einer Steuerdruckzüführung und der Kohlendioxidzuführung verbunden ist, um so ein Kohlendioxid mit konstantem Druckunterschied zwischen dem Auslaß und dem anfängliehen Getränkedruck zu erzielen, eine einstellbare Kohlendioxid-jäinspritzanordnung mit verschiedenen Fließöffnungen zur Aufnahme des Kuhlendioxidaustritts, die mit dem Fließweg des Getränkes in Strömungsrichtung der Verbindung der Zuführungsanordnung unter Zuführen des Kohlendioxids zu derselben, eine Druekverringerungsvorrichtung, die in dem Fließweg des Getränkes in Strömungsrichtung nach unten zu der Zuführungsvorrichtung verbunden ist, und eine Mengen steuervorrichtung vorgesehen sind, die die Große der Oeffnung in der Injektionsanordnung in Abhängigkeit von dem Getränkedruck in dem nach unten gerichteten Fließweg de« Druekverringerungsvorrichtung einstellt, sowie den veränderlichen Belastungsfaktor bezüglich des Drucks auf den Getränkestrom der Druckverringerungsvorrichtung steuert.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differentialdruck-Kohlendioxid-Zuführungsanordnung ein Zweikammerbauteil aufweist, wobei jede Kammer ein flexibles Druckdiaphragma darin und mit den Kammern ausgerichtet aufweist, eine der Kammern die äußere Oberfläche ihres Diaphragmas in Betriebsverbindung verbunden aufweist, um den Druck von dem . Getränk in dem Pließweg aufzunehmen, Steuerdruckanordnungen im wirksamen Eingriff mit der inneren Oberfläche des Diaphragmas in der zweiten Kammer verbunden sind, eine Hochdruek-Kohlen- m dioxid-Zuführungsanordnung mit der äußeren Oberfläche des Diaphragmas in der zweiten Kammer verbunden ist, eine Vorrichtung zum Steuern der veränderlichen Oeffnung durch das zweite Diaphragma getragen wird und im wirksamen Eingriff mit der Kohlendioxid-Zufährungsanordnung zum Verändern der Zuführung des Kohlendioxids von der Zuführungsvorrichtung steht, sowie eine Anordnung wirksam mit dem ersten und dem zweiten Diaphragma verbunden ist, um so den darauf ausgeübten Druck vermittels Bewegen der Oeffnungssteueranordnung auszugleichen.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengensteueranordnung einen Rahmen aufweist, der eine Kammer begrenzt, ein flexibles Diaphragma an dem Rahmen befestigt ist und sich über die Kammer erstreckt, die Injektoroder Einspritzanordnung einen SSeuerstempel aufweist, der gleitbar durch den Rahmen unter Verändern der ^M'l± e β öffnung in der Binspritzanordnung getragen und im wirksamen Eingriff .mit dem Diaphragma befestigt ist, eine Anordnung den Rahmen und die Kammer unter Zuführen des Getränks unter dessen anfänglichem Druck in dem lließweg der Einspritzanordnungsfläche des Rahmenkammerdiaphragmas verbindet, eine Anordnung mit der

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entgegengesetzten Oberfläche des Diaphragma3 der Rahmenkammer unter Zuführen des Getränkedrucks in Strömungsrichtung nach unten zu der Druckverringerungsvorrichtung verbunden igt, und eine HilfeanOrdnung vorliegt, die zum Zuführen einer veränderlichen Druckbelaatung auf die entgegengesetzte Oberfläche des Diaphragmas zwecks Unterstützen der Steuerung der Menge des dim Getränk zugeführten Kohlendioxids dient.

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei

der Kohlendioxid unter einem hohen Druck zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die veränderliche Oeffnungs-Steueranordnung die Zuführung und den Druck des Kohlendioxids verändert, das zu der zweiten Kanmer fließt, eine Kohlendioxid-Ausstoßvorrichtung mit der äußeren Oberfläche des zweiten Diaphragmas verbunden ist, um einen Kohlendioxidausstoß bei konstantem Druckunterschied zwischen dem Ausstoß- und dem Getränkedruck zu bewirken, eine einstellbare Kohlendioxid-üSinspritzanordnung mit einer veränderlichen Gasflußöffnung das Kohlendioxid von dem Abgabeteil aufnimmt und mit dem Pließweg des Getränks in Strömungsverbindung der Zuführungsanordnung verbunden ist,

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein flexibles Diaphragma an dem lahmen befestigt ist und sich über die Kammer unter Unterteilen derselben in zwei Qieile erstreckt, die Jüindrückanordnung einen Steuerkolben aufweist, der gleitbar durch den lähmen getragen iird und an dem letzteren Diaphragma an einer axial inneren Oberfläche desselben befestigt ist_f eine Anordnung den Hahraen und die Kammer so verbindet, daß das Getränk unter seinem anfänglichen Druck in dem fließweg der inneren überfläche dee SahmenJcemmer-Diaphragmas zugeführt wird, eine Anordnung

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die axial äußere Oberfläche des Rahraenkararaer-Diaphragmas 30 verbindet, daß der Druck des Getränkes in Strömungsrichtung hinter der Druckverringerungaanordn ung beaufschlagt wird, und eine Hilfsanordnung vorgesehen ist, durch die eine Steuerbelastung auf die axial äußere Oberfläche des Rahmenkammer-Diaphragmas beaufschlagt wird, die .Eindrückanordnung im Inneren ein Pließsteuerungsteil in Arbeitsverbindung mit einem Teil des Steuerkolbeis aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben eine Ventilapitze mit einem Paar Oberflächen aufweist, deren jede parabolische Form besitzt, die Eindrückanordnung eine Gasflußöffnung besitzt, der die Ventilspitze zugeordnet ist, wodurch die Bewegung des Söeuerkolbens bedingt durch das Diaphragma den Fluß des Kohlendioxides steuert.

7. Sich automatisch selbst einstellendes Verfahren für die Zuführung von Kohlendioxid zu einem der Verarbeitung unterworfenen Getränke, das unter einem anfänglichen Druck längs eines Fließweges fließt unter Anwenden von Kohlendioxid, das unter höh. em Druck steht, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochdruck-Kohlendioxid so abgemessen wird, daß eine Zuführung desselben mit verringertem Druck bei einer konstanten Druckdifferenz zwischen den unter verringertem Druck stehenden Kohlendioxid und dem der Verarbeitung unterworfenen nicht karbonisiertem Getränk mit dem Anfangsdruck erfolgt, der auf dem Getränk lastende Druckbei Bewegung desselben längs seines Fließweges verringert und das unter dem verringertem Druck stehende Kohlendioxid in das Getränk mit einer Geschwindigkeit proportional den Differentialdrücken eingedrückt wird, die auf dem Getränk zwischen dessen ursprünglichem Druck und nach der Druckverringerung lasten. 1Q 9847/0648 - 5 -

8. Vorrichtung nach, den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit für das Zuführen vorgesehen ist, die eine Eindrüclcanordnung für das Kohlendioxid und eine Sieuerungsanordnung für die zugeführteflenge aufweist.

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