DE2008027A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen kohlensäurehaltiger Getränke - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen kohlensäurehaltiger GetränkeInfo
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Description
P 2972 - 27/21
SPECTHA ANALYZER CORPOEATIOIf, Maesachueetts,
326 Woodland Street, Holliston, Kass. Qi?46
Verfahren und Vorrichtung sum Herstellen
kohlensäurehaltiger Getränke
Me Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen
zum Herstellen kohlensäurehaltiger Getränke sowie Vorrichtungen zur genauen Regelung oder Einstellung der Zusammensetzung derartiger Getränke·
Bisher wurde bei der Herst;ellung kohleniäurehiltiger Getränke
der Karbonisierungsvorgang als typischer Kontaktvorgang zwischen einem Gas und einer tropfbaren Flüaeigkeit
angesehen, bei dem eine möglichst große Berührung»-
fläche der hauptsächliche, die Schnelligkeit der Aufnahme des Kohl Qiidi Oxyds in der Flüssigkeit bestimmende Faktor
ist. Um entsprechend dieser Auffassung die Karbon!eierung
wirkungsvoll zu gestalten, wird das zu karbonisierende Getränk, üblicherweise ein Gemisch aus einem GeschmAcksetoffe
enthaltenden Sirup oder Konzentrat und Wasser bis auf etwa
O0G abgekühlt, um die lösllchköitseigeneohaiten des Kohlendioxyds
möglichst wirksam zu nutzen. Das abgekühlte Gemisch
wird durch einen Absorber geleitet, in dem die Flüssigkeit über eine Reihe von Platten strömt, die in einem Kohlensäure unter Druck enthaltenden Raum angeordnet sind. Diesem
Verfahrensachritt liegt die Überlegung zugrunde* daß die
durch die Flatten bewirkte Durchmiechung der Flüssigkeit
und Vergrößerung der Oberfläche auch die Berührungeflächen zwischen Gas und Flüssigkeit vergrößert und damit die Karbonisierung fördert. Vorrichtungen tür die Durchführung dieses Verfahrens funktionieren und sind verbreitet in Gebrauch.
Bei der Kühlung der Flüssigkeit zum Zweck der Karbonisierung auß Jedoch notwendig eine große Wärmemenge ausgetauscht werden,
wodurch die Wirksamkeit des Verfahrens erheblich zu wünschen Übrig laßt.
Dementsprechend ist es ein wichtiges Ziel der Erfindung, das Karbon!eieren einer Flüssigkeit bei Vermeidung kombinierter
Großanlagen von Abeorber und Kühlsystem zu erleichtern*
Nicht nur die Herstellung kohlensäurehaltiger Getränke, sondern
auch viele andere Herstellungep2O»*8se erfordern fortdauerndes Kisehen zweiter oder mehrerer Strömungsmittel
zur Erzielung von Mischungen von festliegender Konzentration.
Ein besonderes Beispiel, bei welchem die meisten
der beim Mischen von Flüssigkeiten auftretenden Probleme anzutreffen sind, ist die Getränke- und Konservenindustrie.
Hier besteht das Ziel darin, zwei oder mehr Flüssigkeiten
zu einem gewünschten Erzeugnis zu vermischen und dieses
als gleichförmige und homogene Mischung mit gleichbleibendem
Mischungsverhältnis einer Flaschen- oder Dosenfüllanlage
zuzuleiten. Die Herstellung verschiedener Deodorantien oder Rasierwasser orfordert zum Beispiel das
M-isehen von Konzentraten ait Alkohol oder mit Alkohol in
wässriger Lösung. Speziell bei der Herstellung kohlen-8äurehal#aer
oder kohlensäurefreier Getränke wird ein
Sirup oder Fruchtsaft mit Wasser gemischt, um das angestrebte Erzeugnis zu erhalten.
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Die Herstellung von Getränken durch Mischung von Sirupen
oder Konzentraten mit Wasser erfordert eine genau· Regelung
des Wasser-Sirup-Verhältnisses, die dadurch erheblich erschwert
wird, daß der Sirup bei TemperaturSchwankungen in der inlage veränderliche Fließeigenschaften (Viskosität)
aufweist. Darübe? hinaus kann es wünschenswert sein,
die gleiche.Anlage zu verschiedenen Zeiten zur Herstellung
von Erzeugnissen aus Sirupen zu verwenden, die bei gleichen Temperaturen verschiedene Viskosität aufweisen. So ist es
häufig wünschenswert, Produktionereihen von normalen Getränken unter Verwendung sehr zähflüssiger Sirupe abwechselnd
nit Reihen von diätetischen Getränken unter Verwendung wenig zähflüssiger Sirupe herzustellen.
Dementsprechend bestehen weitere Ziele der Erfindung darin,
das Mischen von Flüssigkeiten in bestimmten Verhältnis und
eine Abänderung von Mischv&rhäitnissen zu erleichtern« insbesondere mit Hilfe von MischVorrIsktnmgen oder «anlagen
für das genau geregelte Mischen sw©i#r S'teÖmmgaaittel.
Derartige Mischanlagen sollen gegenüber Veränderungen aufgrund von Temperaturschwankungen und der dadurch hervorgerufenen Änderungen der Viskosität wenig empfindlich sein.
Ein Verfahren für die Herstellung kohleBäurehaltiger Getränke
mit Sirup und- Wasser ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß Wasser mit Kühlen&ioxyd unter Druck in
Berührung gebracht wird und das dann kohlenaäurehaltige: Wasser unter Druck gemischt wird mit unter Druck stehenden
Sirup, um ein kohlensäurehaltiges Gemisch von 3irup und Wasser zu erzielen. Znsbesondere kann das Kohlendioxyd
dem .Wasser unter Druck zugesetzt werden, ehe der Geschmacksstoffe
enthaltende Sirup zugesetzt wird.
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Eine erfindungsgeaiäße Vorrichtung sum Durchführen eine·
solchen Verfahrens zwecke Herstellung eines kohlensäure* haltigen Getränks aus Sirup, Wasser und Kohlendiooyd besteht aus einer unter Druck stehenden Zuführeinrichtung
für Sirup, aus einer unter Druck stehenden Zuführeinrichtung für Weseer» aus einer Kohlend! oajdjuelle, deren Druck hShmr
ist als der dee Wasser» aus eine« Durchflußregler, der alt
der Waeeerfcufuhreinrlchtung über eine erste Leitung verbunden iet, die Über eine svelte Leitung mit der Kohlen«
dioxydquelle in Verbindung steht, aus einem regelbaren
ill8chorgan für das Mischen svele? flüssigkeiten in Abhängigkeit
von der Jeweiligen Hinsteilung und aus einer dritten
Leitung für die Verbindung der Öirupsufuhreinriohtung mit
des Mlechregler, der über eine vierte Leitung mit de·
Durchflußregler verbunden und an den eine AuslaBleitung
angeschlossen ist.
Die Erfindung schafft eine neuartige Misch- und Xarbonisieranlage,
in welcher ein Großteil oder die Gesamtheit des in den fertigen Erzeugnis enthaltenden Kohlendioxyds vor
dor Vermischung dos Wassers mit dem Sirup sogefflhrt wird,
und zwar vorsugeweise durch Zusats zu dem Wasser stromauf·
wärt ο von dor ?Uscheinrlchtung für Xasser und Simp· Om
Kohlondioryd kann an einer oder mehreren Ton verschiedenen
Stellen In der Anlage zugesetzt werden, sofern dl· flftemic-»
koit nicht in Anwaceohelt relativ ausgedehnter Gas-JlCUsig«·
keitsgrcnzflachen bewegt wird· Eiern; ergab sieh überraschend,
daß das herkösnallche Verfahren der Durchmlschung der la
dünner Schicht verteilten Flüssigkeit bei der ümstrCmung
einer Reihe von Eontaktplatten sehr viel weniger wirkungsvoll ist als daß einfache Einführen des unter Druck stehenden Gases in die Flüssigkeit, vorzugsweise durch YerhäHK
nismaBig kleine Offnungen. Welter wurde festgestellt, das
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eine sehr viel wirksamere und einfachere !Carbonisierung
erfolgt, wenn das Kohlendioxyd dem Wasser vor dessen
Riechung mit dem Sirup zugesetzt wird, und nicht, wie is
herkömmlichen Verfahren, erst den Sirup-Waee er gemisch.
Um die Vorteile dieses Vorgehens su nutsen, ist in die
Mischanlage nach der Erfindung eine K«jDon±eiereinrichtung
derart eingefügt, daß eine wirksame Begelung der Mischungsverhältnisse von Gas, Sirup und Wasser entweder ohne jegliche
Kühleinrichtung oder bei geringfügiger Kühlung essielbar
ist. Durch eine derartige Anordnung kann die umfangreiche Gae-Flüssigkelts-Kontaktelnrichtung nit der dazugehörigen Kühlanlage, die den größerem Teil berkoanlicher
Flaschen- oder DosenabfüSlanlagen darstellte, in Wegfall
kommen.
Die erfindungsgemäß* Vorrichtung enthält weiterhin Mischeinrichtungen, bei denen in jede Zuleitung für die einzelnen
zu mischenden Flüssigkeiten eine Schleuderpumpe eingefügt ist. Diese Pumpen sind so ausgeführt, da0 sie
im Bereich der erforderlichen Durchflufinengen einen sehr
flachen Druckverlauf aufweisen« Dadurch werden die su mischenden Flüssigkeiten der Anlage mit im wesentlichen
gleichbleibendem Druck zugeführt, welcher verbaltnisaäBig
unempfindlich gegenüber der Durchflußmenge in einem weiten Bereich ist«
Eine der Flüssigkeiten wird einem Durohflußregle? mit einem in einen Zylinder laufenden Kolben augeführt.
Die Zylinderwandung weist eine normalerweise in geöffnetem Zustand befindliche erste Anordnung von öffnungen
auf, durch die hinduroh der größte Teil der gewünschten
Strömungsmenge tritt, und eine Anordnung von Dosier-
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mündungen, die mittels doe KoIbgh» freigegeben oder gesperrt werden. Jede der Dosiermündungen gestattet den Zutritt eines gewünaohten konstanten Anteile der Gesamtströmung.
Die derartig doeierte flüssigkeit wird darauf eine» Misohorgan
«ugeleitet, in welchem eine svelte flüssigkeit
durch eine zweite, der zunächst besohriebenen Begier entsprechende Anordnung von Zylinder und Kolben sugeaetst
wird. Die Anordnung der Dosiermündungen in de« a weit en
Rqg.er ist dabei so gestaltet» daß in dem Begier und unmittelbar an seiner Ab ströme «dt» eine hocbwirksams Durchmischung
stattfindet. Die Kalibrierung der Wandungen in
den zwei Seglern oder in etwaigen susfttslichen Doeierreglern für die Zuführung weiterer Flüssigkeiten zur
Mischung ist nicht kritisch, solange die mittels eines fieglers
zu dosierend© flüssigkeit feinen Temperatursi&wankungen
unterworfen ist oder, wie 2.B. Wasser, bei Temperaturochw&nkungen
kein«» neBaenewerfren Inderungen von ViskositÄt
und Dichte erfährt» Für flüssigkeiten (Jedoch, die sehr
temperaturabhängig sind, wie z.B. Sirupen, sind die Windungen auf im folgenden beschriebene '«folee besonders kalibriert,
so daß ein Ausgleich fur Veränderungen von Viskosität und
Dichte erelelbar ist.
Insgesamt schafft die Erfindung mithin eine Anlage aus
Mischen von Sirupen und Wasser, in welcher unter Drude
stehendes Kohlendioxyd an verschiedenen Stellen den flüssigkeit s strömen In Abwesenheit nennenswerter Gas-flüssigkeitsgrenzflächen
zugesetzt wird, und welche Mischungsregler für
die Erzielung konstanter Durchflu£mengen und eines konstanten
Mischungsverhältnisses enthält*
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Weitere Vorteil· und Merkmale der Erfindung ergeben «loh
ans der folgenden Beschreibung von AuBführuugabeiapielen
Zeichnung· Χα dieser ist
Fig. 1 ein Bohrleltungsschsma einer erttnaungegemllen
Anlage für die Herstellung abgefüllter kohlenafcurehaltfer
Getränke,
Tig. 2 eine rergrößerte feilansloht eines Teiles der
Anlage entsprechend flg. 1, teilweise im
Schnitt oder weggebrochen.
Mg* 3 eine eoheaatisehs abgerollte Darstellung eines
feiles in einem Begier der Anlage nach flg. 1 und 2, .
fig. 4 die aohematiache abgerollte Darstellung eines
feiles eines weiteren Isglers aus der Anlage naoh fig. 1 und 2 und
flg. 5 die aohematieche abgerollte darstellung eines
feiles elnee dritten Beglera ans der Anlege
entsprechend fig· 1 und 2.
fig. 1 seist eine Anlage für das Abfüllen kohl ensaurehai tiger
Getrinke in flaschen oder Sosen. Die Anlage wird daroh
eine gevdbnllehe Wasserleitung 1 mit Vasaer rereorgt. Kohl
dloxyd wird duroh eine gebrtuchliohe %ielle 3 ▼<» unter
Druck stellendem Koblen&oaqjdgas «ugeführt. Sirup wird you
einem beliebigen gebräuchlichen Behälter Über eine Leitung 5 «ugeführt. Der Sirup kann eine gebräuchliche Mischung
aus Vasser und Zucker darstellen· mit fruohtsEften oder
anderen gewünschten Es β ens en als Geachaackeatoffen, kann
jedoch much ein- dilteO-acher Sirup sein, in welchem kein
Sucker ode» ein Suckerersats entb<en ist.
■ - β 009852/1415
Daa Wasser aus der Leitung 1 tritt sunäohst in einen herkömmlichen Bitlüfter 7« in. welchen ihm Luft und ander«
darin gelöste Qaae entzogen werden. Solche Gase stellen
«ine erhebliche Beeinträchtigung der Lagerfihigkeit von in
Dosen abgefüllten kohleneäurehaltigen Getränken dar· Daher
ist es eine wichtig« Eigenheit der Erfindung, daß naoh
Durchströmen des iatlUftere kein« nennenswerten luftmengen
hinzutreten.
" Aus dem Entlüfter 7 strömt das cmtgaate Wasser durch «in«
Leitung 9 in einen ersten larbonisierabschnitt 11, welcher
einen äußeren Hantel 13 und innerhalb dessen «in Bohr 15
enthält, durch welches das Kohlendioxydgaa «ugefOhrt wird.
Aa Sode 17 ist das Bohr 15 verschlossen und weist ein«
Vielzahl von Offnungen 19 suf, so daß es ein Terteilerrohr
darstellt. Vorzugsweise Sind die Öffnungen 19 In
bekannter Weise in 6erien mit abgestuften Größen angeordnet, so daß etwa gleiche Gaetaengen dem Jeweils einen
Abschnitt des Rohres 15 umgebenden Wasser sugesetst werden.
Das nun kohlens&urehaltige Wasser wird durch «in« Leitung
21 γόη dem Hantel 13 nach einem Steigbehälter 23 geleitet.
In dem Steigbehälter 23 wird mittels eines Wasserstandsregler β ein in wesentlichen konstanter Flüssigkeitsstand
gehalten· In der Zeichnung ist der Wasserstandsregler als ein Schwimmer 25 in Verbindung mit einem schwimmerbetätigt«
fieglor 27 in der Leitung 21 dargestellt.
In dem SteigbehULter 23 wird der Druck mittels Über «in«
Leitung 29 xugefühx'ten Kohlendioagrdgas«s tat einem konstanten
Wert gehalten, beispielsweis« 1,3 attt. ϋ·τ Druck in dar
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Leitung 29 wird mittels eines durch eine htrfcöamliöhe
bransteuerung bzw· oinen Drucktübler 31gesteuert en Absperrorgan« 33 in der Leitung 29 konstant gehalten·
Das kohlensäurehaltige Wasser an· de» Steigbehälter 23 strömt
durch eine Leitung 35 *ur Einlaßseite einer durch einen
gebräuchlichen elektromotor 39 angetriebenen herkömmlichen
Zentrifugalpumpe 37- Die Pompe 37 *·* «o auegeführt, daft
al· in einen Dorchetrömungebereich von beispielsweise 80 l/min
bis 480 l/min einen ilachen Druckverlauf in Funktion der
!fördermenge aufweist. Dadurch wird der Druck in der an der
Auotrittsseite der Pumpe 37 angeschlossenen Leitung 41 im
wesentlichen konstant gehalten, unabhängig von der tatsächlichen
Fördermenge innerhalb dieses-Bereiches· Der gewählte
Druck kann im Eereioli «wischen etwa 3,5 bis 7 kp/oa liegen
und betragt epesiell s.B« 5 kp/cm · Zur Verhinderung des
Zuruokfliefiens in der Anlage ist in die Leitung 41 vorzugsweise ein BückechlagVentil 4J eingefügt.
Das durch das Mckschlagventil 43 flieBende kohle&sfture*
haltige Wasser tritt in einen Mantel 45 ein, welcher «in·
aweites Verteilerrohr 47 umschließt«d&a der Zufuhr weiteren
Kohlendiozydgases in die Anlage dient*. Das Verteilerrohr
47 kann in gleicher Weise ausgebildet sein wie in Verbindung
mit dem Verteilerrohr 15 erläutert.
Der kohlensäurehaltige Ausfluß fließt nun durch eine Leitung
49« in welche vorzugsweise ein gebrauchlicher Turbo-Durchfiufiaesaer
51 eingetugt ist. Aus der Leitung 49 tritt die
gemessene wassermenge durch eine Zylinderbuchse 53 in
einen Durchflußregler i?5, welcher unten im einseinen beschrieben
wird.
-.10- ,
ooten/uts
- ίο -
Der Durchfiußr·gier 55 wird in noch su erläuternder Weise
entweder Kittels einee SLektromotors 57 oder Ton KeAd mittels
des Handrades 59 eingeetellt, eO daß er das kohlensäurehaltige
Veneer mit einer Geschwindigkeit zuleitet, die vom der
Einet ellung dee Begiere 55 abhängig ist und *orsugsweise
durch einen Digital-Anieiger 61 s&gssslgfc wird, der die
Stellung dee Regler· 55 vMergibt· Au* dem Begier 55 fließt
die bo dosierte flüssigkeit durch ein Abspean 65 des
einen £inla£ eines im folgenden noch näher beschriebenen
Hiechorgens 65 «u.
Das Misehorgen 65 wird durch eine sin Handrad 67 und einen
Elektromotor 69 aufweisende Anordnung In gleicher weis·
eingeetellt wie der Begier 55· Babel wird die Stellung des Hisohorgans 65 VorsugsWelse durch ein Dlgital-Anselgegerät
71 wiedergegeben. Das Kisohorgan 65 steuert das wa*s«r-»
ßirup-ferhältnie la dem gemischten Xrseagsis.
Im Leitungssystem tür den Sirup fließt der der Leitung 5
sugeführte Sirup einem Vorratsbehälter 73 su, welcher nach
der Umgebung hin offen sein kann· Es wurde nämlich gefunden,
daß auf dieeem Wege «P wenig Luft sutritt, daß es uandtig
1st, den Vorratsbehälter 73 mittels Kohleudioxyd abso»
schirmen, wenngleich dies im Bedarfsfall« auch erfolgen kann.
Die Menge des im Vorratsbehälter 73 gehaltenen. Sirups wird
mittels einer Anordnung herkömmlicher elektrischer Sonden 75 konstant gehalten« vorsugsweise mittels dreier eis Absperrorgan 77 in üblicher weise steuernder Sonden. Dabei
bestimmen swei Sonden 79 und 81 den höchstsulässigon bsw·
den niedrigsten flüssigkeitsstand, und sin· Sonde 85 ist
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vorgesehen, u·. durch ein Alarmsignal ein su eterkee Absinken
des lifissigkeitspegele ansuseigen, so dafi der Betrieb ohne
Eingriff in da· Slrup-Zulieferungssystem nicht fortsusetsen
Vom Vorratsbehälter 73 wird der Sirup fiber eine Leitung
der SLnlaBseite einer durch einen herkSamliohen Elektromotor
89 engetriebenen üblichen Zentrifugalpumpe 87 sageleitet
Dieee Rtmpe 8? ist gleichfalls eo gewählt, daß sie einen
Ib wesentlichen flachen Druokrerlauf fiber einen bestimmten
DurohfluBbereich hin aufweist, der jedoch, entsprechend
den Torgesehanen
ein Bruohteil des entsprsohendsn Vasserdnrohfluesee 1st.
Der Druck in einer -von der Puape d? abfahrenden Leitung 91
steht Torsugeveise In einen festen Vsrhiltnis wm Idedruck
in der -von der Puape 37 abftthreaden Leitung 41. Der
Zweck dieser Inordnung wird aus d^? weiteren Xrltnterung
klar· In der Leitung 91 1st roTW&^ßm9tm& ein aBekechlag»
▼entil 93 angeordnet, um einen ÄlokfIuB in Leltungesyetesi
su rexhindern.
Wie geseigt, flleSt der Sirup in der Leitung 91 eine«
ftufleren Hantel 95 to» in welche» ein Verteilerrohr 97 angeordnet ist, durch das des Sirup Kohlendioogrdgaa sugesetst
wird· Diese Zufuhr ron Kohlendioxyd ist jedooh nicht swingend
erforderlich und la wesentlichen nur dargestellt, um einen anderen Funkt in der jnlage su zeigen, sn dem Kohlendio^rd
sweokmaSig sugeaetst werden kann. Allgemein ist Sirup
schwieriger karbonisierbar als Wasser, das auch einfaoher karbonisierbar ist sls ein Gemieoh von Wasser und Sirup.
Aus dem Mantel 95 wird der nun kohl tnetureihali;ige Sirup
durch eine Leitung 99 einer Zylinderbuchse 101 sugeleltet.
009 8 52/1415 β 1g
. BAD
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der einen zweiten Jäinlafi dee Mi sch organe 65 darstellt. Aue
letzterem fließt das Gemisch von Wasser, Xohlendioxyd und
Sirup über eine Leitung 105 einem Durchflußregler 105 *u·
Einzelheiten dieses Heglers 105 werden la weiteren Verlauf
erläutert. Zusammenfassen sei bemerkt, daß der Begier 105
durch eine druokgesteuerte Kolben-Zylinder-Anordnung gesteuert wird, um den Druck in der Leitung 105 konstant zu
halten. Der Sinn dieser Anordnung wird im folgenden ersichtlich.
Von dem Begier 105 wird das kohlensäurehaltige Getränk über
eine Leitung 109 einem Torratsbehälter 111 zugeleitet, und zwar tritt es unterhalb des KLüssigkeitsspiegels in dem
Behälter zu. Ein Proben-ßitnahme-· Absperrorgan 108 kann zur
Erleichterung der Kontrolle des Gemisches in der Leitung 109 eingefügt sein.
Der Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter 111 wird durch eine
übliche Pudereinrichtung 115 gesteuert. Biese Fühl er einrichtung
115 kann in herkömmlicher Weise arbeiten, wie oben in Verbindung mit der ßondcnanordnung 73 beschrieben, um
ein Auetrittsventil 115 zu steuern.
Durch das Ventil 115 wird das kohlensäurehaltige Getränke
aus dem Behälter 111 über eine Speiseleitung 119 einer herkömmlichen Abfüllvorrichtung 117 zugeleitet. Die Vorrichtung
117 kann eine beliebige herkömmliche automatische Abfüllvorrichtung für Flaschen oder Dosen sein und braucht
hier nicht näher beschrieben zu werden.
In der füllvorrichtung 117 ist die Flüssigkeit durch unter Druck stehendee Kohlendioxid geschützt. Das Kohlendioacjd
wird durch eine Leitung 121 zugeleitet, die mit einer
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Leitung 125 in Verbindung steht, welche ihrerseits zu den.
gasführenden Oberteil des Behälters 111 führt. Der Druck in den Leitungen 121,125 wird durch ein mittels einer Membransteuerung
bzw. einen Druckfühler 125 beaufschlagtes Absperrorgan
127 in der Kohlendioxydleitung 125 gesteuert·
Der tatsächliche Druck oberhalb des Flüssigkeitsspiegel«
in dem Behälter 111 wird über eine Leitung 129 abgenommen,
die der unteren Seite eines Zylinders 151 verbunden ist,
der einen Teil der Druckfühler-Anordnung10? darstellt·
In dem Zylinder 151 wird ein Kolben 133 in Abhängigkeit
von dem Druckunterschied zwischen der Leitung 129 und einer
mit der oberen Seite des Zylinders 131 verbundenen Leitung
155 verstellt· Der Druck in der Leitung 155 wird mittels
einer ein Absperrorgan 159 in der Kohlendioxid-Zufuhr leitung
steuernden Druckfühler-Betätigung 157 auf einem beliebigen Vergleichswert gehalten. Dieser Druck kann durch einen Druck»
messer 141 angezeigt werden·
Im Leitungssystem für das Kohlendioxid wird das Gas von
der (Quelle 3 über eine Leitung 143 einem Druckregler zugeleitet,
welcher eine mit einem Absperrorgan 147 verbundene Membran-Drucksteuerung bzw. einen Druckfühler 145 aufweist.
Der Hegeldruck wird vorzugsweise durch einen Druckmesser 149 angezeigt.
Der Verbrauch von Kohlendioxyd in der Anlage wird durch
einen in der Leitung 143 angeordneten Schwiamer-Durchflufimesser
151 gemessen. Dabei entspricht die Anzeige der Heßeinrichtung 151 praktisch der Kohlendioxydaenge, die
in dem abgefüllten Produkt enthalten ist, da in der Anlage keine nennenswerten Verluste auftreten, abgesehen von
geringen Mengen, die an der Abfülleinrichtung für Flaschen
.■■·* 14 009052/1A1S
oder Dosen entweichen· Die Strömungsgeschwindigkeit wird mittels eines von Sand verstellbaren Steuerorgans 155 gesteuert,
das die gewünsctta Konzentration von Kohlendioayd
in dem abgefüllten Produkt einzuhalten gestattet»
Ton dem Steuerorgan 155 aus kann Kohlendioxid an sechs verschiedene
Funkte geleitet werden. Dies· Zn führung wird
durch sechs Absperrorgane 155, 157 t 159t 161t 165 und 165,
z.B. Schaltventile, gesteuert. Das Absperrorgan 155 i*t
) Ober eine Leitung 167 mit dem Verteilerrohr 4? verbunden·
Das Absperrorgan 157 steht über eine Leitung 169 mit deaf
Verteilerrohr 97 in Verbindung. Vom Absperrorgan 159 führt eine Leitung 171 zu dem Verteilerrohr 15· Dme Absperrorgan
161 ist über eine Leitung 175 mit einer Zwischenleitung 175 mit dem Absperrorgan 55 verbunden, welche· die Zufuhr
von Kohlendioaqrd zum Steigbehälter 25 steuert· Bas Absperrorgan
165 ist durch Leitungen 177 und 175 mJfc de« Absperrorgan 127 verbunden, und das Absperrorgan 165 steht fiber
eine Leitung 179 mit dem Absperrorgan 159 in Verbindung·
Da die Absperrorgane 159» 127 und 55 *ur Verfahrens-Drucketeuerung
dienen, sind die Absperrorgane 165» 165 und 161
normalerweise geöffnet. Die übrigen Absperrorgane kdnnen
" je nach Erfordernis offen oder geschlossen sein, jeweils
entsprechend der gewünschten Konzentration von Kohlendioxid im im hergestellten Erzeugnis.
Anhand von Fig. 2 werden Einzelheiten des lUechorgans und
der Dosierregler als nächstes beschrieben· Wie man sieht,
weist der Durchf luflregler 55 im wesentlichen einen Hantel
bzw. ein T-Stück 181 auf, der bzw. das mittels eines Dichtflansches 185 mit der Buchse 55 verbunden ist· Sämtliche
Verbindungen dieser Art, die hier nur schematisch dargestellt sind, werden vorzugsweise mit sanitären Ilttinge
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aue rostfreiem Stahl hergestellt, um den Ausbau und die
Reinigung der Teile su erleichtern und das Auswechseln der
Zylinderbuchse 53 aus noch tu erläuternden Gründen su
ermöglichen. .
Wie au· der Zeichnung ersichtlich, weist die Buche· 53
•Ine erst· Anordnung von öffnungen 185 und eine swelte
Anordnung von öffnungen 187 auf· Venn die Buchse 53 einen
Innendurchmesser von etwa 25 *■ aufweist und der Hantel
181 einen Innendurchmesser von s.B. 37 bis 50 am hat, dann
können die Offnungen 185 jeweils etwa 3 mm und die Öffnungen 187 etwa 6 mm Durchmesser aufweisen· Sie angegebenen
HaBe dienen hier lediglich der Erläuterung und sind nach
Bedarf in Abhängigkeit von den örtlichen Gegebenheiten und der erforderlichen Doaierungagenauigkeit veränderbar·
In der Zylinderbuchse 53 ist ein Kolben gleitens angeordnet,
welcher vorzugsweise aus Teflon (Poljtetrafluoräthylen)
oder einem anderen sanitär geeigneten Material alt günstigen Eigenschaften in Bezug auf Reibung, Olohtfahig»
keit und Verschleiß besteht. IUt dem Kolben 189 1st eine
Stange 191 aus rostfreiem Stahl verbunden« die am oberen Bad· ein Gewinde 193 aufweist. Wie schematisch dargestellt,
ist das Gewinde 193 auf der Stange 191 so gestaltet, daß es mit dem entsprechenden Gewinde 193 in einer Spindel·
oder Treibmutter 195 schraubt,
Die Hitter 195 ist einstückig mit einen Antriebesahnkrani
197 t welcher mit einem Paar Zahnrader 199, 201 in Eingriff
stellt. Bas Zahnrad 199 ist mittels des Handrades 59 dreh«
oder betätigter, und das Zahnrad 201 mittels des Elektromotors 57· Ein· mit dem Zahnrad 199 in Verbindung stehende
Well· 203 dient sum Antrieb eines herkömmlichen Digital·
Anseigegerates 61. Dieses gibt die Stellung der Stange 191
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in fön einer dreistelligen Anzeige an·
SLn an der 8tange 191 angebrachter Keil 205 iet gleitend
in einer Sat 207 im Steuergehäuse 209 bewegbar und siohert
die Steuerstange 191 gegen Drehung, ins dieser Anordnung geht
hervor, daß bein Antrieb durch den Motor 57 die Welle 209
in Drehbewegung angetrieben wird, wodurch die Stange 191
in axiale Bewegung versetzt wird, wobei das Bandrad 59 leer
altläuft, und bei Betätigung durch das Handrad 59 das gleiche
eintritt, wobei der läufer dea Elektromotors leer mitläuft· ' Durch beide Arten der Betätigung ist die Stellung des Kolbens
189 in der Zylinderbuchse 53 so einstellbar» dafi die
erf ordeiiohe Ansahl von Öffnungen 185 freigegeben wird.
Vie am besten aus fig. 5 hervorgeht, sind die Öffnungen 165 derart auf den Umfang der Buchse 53 verteilt, daß swischen
benachbarten. Offnungen größtmögliche Abstände bestehen, wo«
durch die Öffnungen 185 bei Abwärtsbewegung des Kolbens 189 (fig· 2) einsein nacheinander verschlossen und bei
seiner Aufwärtsbewegung einsein nacheinander freigegeben werden· Die größeren öffnungen 187 können, falls erf order-»
lieh, für Hontage- oder Pflegearbeiten durch den Kolben
t 189 verschlossen werden, sind jedoch im normalen Betrieb nicht durch den Kolben 189 abgedeckt.
Der Anteil der durch die normalerweise offenen Öffnungen
187 fließenden flüssigkeit beträgt vorsugsweise etwa 80
bis 90% der gesamten den Begier 55 bei voll freigegebenen
öffnungen 185 durchströmenden flüssigkeitsmenge. Zweokmäßig
sind die öffnungen 165 so ausgeführt, daß Jeweils eine öffnung
eine iaderung der Durchflußmenge um Λ% hervorruft, falls
erforderlich kann auch eine noch feinere Einstellung bsw.
Abstufung erfolgen·
- 17-
009852/U15
Eine Anzahl von Gründen sprechen für die Anordnung von
normalerweise offenen öffnungen 187 fUr den Großteil des
Durchflusses· Einer der Gründe besteht darin, daß es im all*
gemeinen nicht notwendig ist ν den Durchfluß über den gesamten
möglichen Bereich zwischen offenem und geschlossenem Begier
55 genau su dosieren. Sin weiterer Grund ist der, daß solang·
•in Großteil des Durchflusses durch die Offnungen 187 stattfindet,
jede der Öffnungen 185 einen kleineren feil der Gesamtmenge steuert und damit eine feinere Regelung möglich
wird. Schließlich können im Falle des Waeeer-Dosierreglers
die normalerweise offenen öffnungen größer sein, so daß sie in kleinerer Anzahl erforderlich sind. Wie eich ergibt,
wäre es für die Begelung des Durchflusses einer flüssigkeit,
die in Abhängigkeit von der Temperatur erheblichen Veränderungen in besug auf Dichte und Viskosität unterworfen
ist, zweckmäßig, wenn die öffnungen 185 und 187 gleiohe Durchmesser aufwiesen. Beim dargestellten Ausffihrungsbeispiel
sind sie jedoch für die Regelung des Durchflusses von Wasser ausgeführt, welches im Bereich der normalerweise auftretenden
Betriebstemperaturen in bezug auf Viskosität und Dichte verhältnismäßig temperaturunempfindlich 1st.
Das Hischorgan 65 let mit einem Teflon-Kolben 211 versehen,
welcher mittels einer Stange 213 verschiebbar ist, die gleichen Aufbau hat wie die oben beschriebene Steueretange
und daher keiner näheren Erläuterung mehr bedarf.
Die einen Teil des Mischorgans 65 bildende Zylindertmcb.ee
101 ist ebenso aufgebaut wie die Buchse 53, mit dem Unterschied jedoch, daß die darin befindlichen öffnungen andere
Größe und eine andere Anordnung aufweisen. Wie aus fig. 2
und 4 ersichtlich, 1st die Buchse 1Oi mit Dosierungsöffnungen 215 und Haupt-Durchflußöffnungen 217 versehen, die
009852/1416 - 18 -
sämtlich gleiche Größe aufweisen und in Richtung stromabwärts über 180° des Umfanges der Buchse 101 gruppiert sind.
Der Zweck dieser Anordnung ist die Herbeiführung gründlicherer Durchmlschung in dem Hiechorgen.
Vie schon bei den Vasser-Dosierregler führen euoh hier die
Hauptöffnungen 217 etwa 80 bis 90% des Gesamtdnrohflussee
durch das Mischorgan, und die Dosieröffnungen 133 steuern
10 bis 20% des Durchflueses. Die Öffnungen 213 and 217
weisen vorzugsweise gleiche Größe auf· Dabei 1st die gewählte Größe der Offnungen kritisch, da bei richtiger Größe
Änderungen der Dichte und Viskosität des Sirups ausgeglichen werden können, die infolge Verwendung verschiedener
Sirupe oder infolge Verwendung des gleichen Sirups bsi verschiedenen Temperaturen auftreten.
Aus der Tatsache, daß der Kolben 211 normalerweise nur über
die Dosieröffnungen 213 bewegt wird und damit nur einen
kleinen Teil des Durchflusses steuert, ergibt sich, daß der Druckabfall über das Mischorgan. 63 »wischen der Buchse
101 und der Leitung 103 i* wesentlichen konstant ist. Venn
dieser etwa 2 kp/cm beträgt, die Buches 101 einen Innendurchmesser von etwa 23 mm und der Körper 219 des ttLeehorgans
63 einen Innendurchmesser von etwa 30 mm aufweist, dann ist festausteilen, daß bei einem Durchmesser der
öffnungen 213, 217 von. etwa 1,73 mm nur ein ungenügender
Ausgleich von Änderungen der Viskosität und Dichte stattfindet. Andererseits werden solche Änderungen bsi einer
Größe der Öffnungen von z.B. 1,27 mm überkompensiert..
Bei einer Lochgröße von 1,32 mn wird nahem optimaler Ausgleich erreicht.
-19-
009852/1415
Ohne di· Erfindung auf besondere Bieorien festsulegen, die
eur £rklirung der durch Organe «wie β·Β. 65«bewirkten
Kompensation von Änderungen der Viskosität und Dichte bei
sweckaäßiger Größe der Offnungen dienen könnten« iitei
vorateilbar, daß diese Wirkung durch die «wischen der
Charakteristik der Kreiselpumpe, *.B. 37 in rig· 1« und
der GrSBe der Offnungen 215« 217 (Ig· 2) bestehende Be»
siehung hervorgerufen wird. Vie vorstehend bereite dargelegt, 1st der durch die Pumpe 57 erseugte Förderdruck in
eines siemllch weiten Bereich unabhängig von der Fördermenge. Der Förderdruck wird jedoch durch die Viskosität
oder die Dichte beeinflußt, wobei eine Steigerung der Viskosität oder der Dichte eine Steigerung des Förderdrucke·
der Pumpe bei gleicher Pumpendrehsahl hervorruft· Venn nun die Öffnungen 215,217 (Fig. 2) von genügender Größe wären,
würde ein solcher Druckanstieg eine entsprechende Vergrößerung des Durchflusste durch das Begelorgan bewirken·
Wenn andererseits die Offnungen 215,217 klein genug sind,
wäre eine Druekateigerung an der Fftrderseite der Puape 37
nicht ausreichend« einen verstärkten Durchfluß durch den
Begieß su bewirken« Vielmehr würde sich der Durchfluß sogar
verringern« da die gesteigerte Viskosität oder Dichte der Flüssigkeit sua wichtigen, den Durchfluß durch die Öffnungen
begrenzenden Faktor werden würde. Daraus ergibt sich« daß
es eine mittlere Größe der Öffnungen 215«217 gibt, bei
der, wem sich der Förderdruck der Puape 37 unter dem Sin·
fluB von Änderungen der Viskosität« der Dichte oder beiden
ändert, der Durchfluß durch die Offnungen 215. 217 sieh bei
einem gegebenen Druckabfall in entgegengesetzt·· Sinn
gleichfalls ändert, so daß die Wirkungen, von änderungen der
Viskosität und Dichte kompensiert werden· Daraus ergibt sieh«
daß das durch den Begier bsw. das Hischorgan bestimmte
Miechungsverhältnis fiber einen weiten Betriebebereich hin
verhältnismäßig unabhängig von Viskosität und Dichte ist.
009852/1A15
Per Aufbau dee Reglers 105 (Fig. 2) ist gleich dem der
Organe 55 und 65 t mit einem Mantel 221, der eine Buchse
223 umschließt. Die Buchse 223 ist mit.einer Anordnung von
Dosieröffnungen 225 und einer Anordnung von normalerweise
offenen Haupt-DurchfIuBUffnungen 227 versehen. D* das gemischte Getränk gewissen Änderungen der viskosität und der
Dichte unterworfen ist« wenn es auch vorwiegend aus Wasser besteht und darum verhältnismäßig unempfindlioh ist, sind
die Offnungen 225· 227 vorsugsweise gleich groß und so
* bemessen, dafi Einflüsse von viskosität und Dichte kompensiert werden· Dementsprechend werden vorzugsweise Offnungen
von B.B. etwa 1,52 mm vorgesehen« Bin aus Teflon bestehender Kolben 229 in der Buchse 223 dient etr Steuerung der Ansahl
jeweils freier Öffnungen. Vie man erkennt« ist der Kolben
229 durch eine Stange 231 mit dem druckbetätigten Kolben
135 in dem Zylinder 131 verbunden« dessen Wirkungsweise
oben erläutert wurde·
Die Offnungen 225«227 in der Buchse 223 können, wie in Hg.
3 dargestellt« auf ihren gesamten Umfang verteilt sein« da die Konzentration der Flüssigkeit außerhalb der Buchse
. im wesentlichen gleich derjenigen innerhalb der Buchse ist. Andererseits trägt die durch den Zufluß der Flüssigkeit über die Offnungen 225*227 erzeugte Turbulent zur
Durchmischung des Gemisches bei.
Das in der Praxis normalerweise erwünschte Mischungsverhältnis
von Wasser und Sirup liegt zwischen etwa 4 t 1 und 7:1. Wenn nun Q^1 und ^2 d*weils die Durohflufimengen
duroh die Begier 55 bsw· 65 bei völlig geschlossenen Dosier·
Öffnungen und 4 %<] und Δ %£&L* Durchflußmengen duroh die
sämtlich geöffneten Dosieröffnungen der Begier 55 biw· 65
- 21 -
0098S2/U15
bezeichnen, dann
und wenn H^0x und J^1n das größte bsw. das kleinst· ealtnla
sind, dann CZgLM aloh
(1 *
Diese Beslehung badsotst entweder« da£ dl· Doalcroffanngen
■ehr ala 8OJ6 das Durchflusses durch den betreffenden Sagletr
atenexn oder daß dl· Baohaen. 55t Λ^ a»e^w«eliealt varden
aOeaen, wenn das geeeeta Bereich der WlmTmn^rafrtiiltnl ■—
-von 4 : 1 bia 7 s 1 anageiifitst werden soll» In. dar Prazle
1st es awackaftfile» dia Doelerßffnangea so ssl beaaaaen, da£
für jaden Begier eine Steuexnng des Darcbflneaes vi 10flt
aöglleli 1st und «ur TergrSBerong daa Bevelebee yefacMadena
Bacbaen Tomiselien. Zwar sind die Einselheiten In dar
telohnnng nicht dargeatellt, dar laxdmann wird jedoch
ohnedies erkennen, wie die Begier ausgebildet und geaetst alnd, wo daB dar Tüma—anbau und die Demne
leichtert sind. SIa Seile aflaaen som Zwecke dar Balftlgong
ohnehin. «ngjngli eh sein.» «le dies bei allen unter ^rglenebedlagOBgen.
arbeitenden Anlegen der lall ist.
Bach dar Tlearhreibnng des tafbanea der arflndungageaifiem
Jnlsge folgt nun eine bllatarung dar Arbeitsweise anhand
BAD ORIGINAL· 009852/1A15 -22-
Mix· 1 IFiH* Stm Bs eel angenosmon» Asm
2 ana dar (fcislls 3 dnroh das Aspern 1*7 amf
9.5 bis 10 kp/cm2 eingestellt 1st «ad dsl di· Leitung •ov sit einer fesperstur von etwa 7^0 liefert. Yorauagesetst
aal waiter, dsB ein Getränk hool werden soll,
welches fünf Seils wasser auf stm 9all Sirs» entaftlt, slt
3,4 Bsnaelpaeitea Koblendiozyd pro sassjstsselt das Qetxinks*
gwssssm bsi 8fe«n4ardbeie vom C^C vsd
760 *orr.
Der Begier 55 soll auf eine Jorrtifinnsenge vom 2?$
elneeatellt ssla* wihxend dar Begier 65 stas StarcfefloB-■enge
von 45 1/ala 8Lxqp ans dem BebUter 73 sssetst· Dabei werden die Puspen 37« 87 slt aolefeer Ifcrsfcian betrieben,
dafi die Brooks von wasser bsv. fltlrep Im dem Leitungen 44 md 91 Jeweils 5 bsw. 5*3 kp/os2 lHiaism. weiter
sei angemessen t dsl dar Ocookabfall meer die) Baglsr 55
baw. 65 dowell! 2,2 bsv. 2,5 kp/om2 Ti et t Igt. HIt anderen
wertem, der wssserdrook sinkt von 5 ent 3·» kn/on2 Im dar
Leitung 63» vsd dar ftenok dos Slxnps im der Leiteng 103
£lllt vom 5*3 suf ebenfalla nsnssm 3·8 kf/smf.CBsr Amokabfall
am dsm HmJ[OTn fry»t irgendwo swisemsn 1·5 wmd 3*3
kp/os2 Uegen, doom wurden 2,2 bsv. 2,5 kj/em2 sie aasreicnend
festgestellt.) 9er nrnoksbfsll teer dam Begier
105 sei mit noslnsil 0,3 kp/cm2 iisgiiiiinssisi, and der Brack
des Ibnlendlaiyde in der Leitung 135 megs 2«B kp/os be-
Bei der Abgabe kohlanainrehaltigen
halter 111 durch die Leitung 115 en die Abfllleinriohtung 117 wird dar Druok im dar mit dam emsfsmvwmdsm Bsna des Betautere 111 verbundenen Leitung 123 konstant gehalten. Uanm dar Brook im dar Leitung 129 enetefgt, wird dar
halter 111 durch die Leitung 115 en die Abfllleinriohtung 117 wird dar Druok im dar mit dam emsfsmvwmdsm Bsna des Betautere 111 verbundenen Leitung 123 konstant gehalten. Uanm dar Brook im dar Leitung 129 enetefgt, wird dar
-23-
Kolben 229 (fig· 2) angehoben, um ein oder mehrere zusätzliche Öffnungen 225 freizugeben. Dadurch wird der Durchfluß
konstant gehalten, da bei weiter geöffnetes Begier
105 und an der Abströmeeite erhöhtem Druck die gleiche
Durchflußmenge erhalten bleibt..Damit bleibt das Verhältnis
Wasser zu Sirup konstant, da sowohl Sirup als auch Wasser an der Zuetrömselte gleichbleibende relative Drüoke
von 5,3 bzw. 5 kp/cm aufweisen. Dementsprechend wird also
sowohl die Durchflußmenge als auch das Mischungsverhältnis gleichbleibend gehalten.
Der Ausdruck "gleichbleibende relative Drücke" bezeichnet
hior die Drücke, von denen aus der Druck sowohl des .Wassers
als auch des Sirup? Über das MiBchorgan auf den gleichen
Wert abfallt. Der Haupt-Abfall iron der Pumpe 37 nach der
Leitung 103 hin geschieht im Waaserleltungssvstem Über den
Durchflussregler 55» gefolgt von einem geringeren Abfall
über das Mlschorgan. Xm wesentlichen, der gesaut· Druckabfall unterhalb der Pumpe 87 findet an dem Miechorgan
65 statt. Wenn ein Sirup verwendet würde, der bei konstanter
Temperatur die gleiche Viskosität hätte wie Wasser, dann wären die Drücke von Wasser und Sirup oberhalb des Miech-
bzw. Durchflußregiere .gleich. Da jedoch der Sirup höhere
Viskosität hat als Wasser, tritt über den Mlschregler 65
ein größerer,Druckabfall auf als über den Durchflußregler
55« Bei Offnungen der richtigen Größe wird der zusätzliche
Druck auf der Zuströmseite automatisch durch die Zentrifugalpumpe 8? geliefert und bei Änderungen der Viskosität
oder der Dichte des Sirups entsprechend angepaßt«
Wenn die Anzeigegeräte 61, 71 am Anfang entsprechend geeicht , bw. kalibriert werden, können sie zur direkten Messung
des Mischungsverhältnisses in einem genügend weiten
- 24 -
0Q9852/U15
200802?
Bereich verwendet werden, der die in der Präzis anzutreffenden.
Bedingungen umfaßt«
Der Durchfluß von Kohlendioxyd wird durch den Durchflussmesser 151 ermittelt und kann in Abhängigkeit von de·
durch den Durchflußmesser ermittelten Vaeserdurchfluß geregelt werden. Bei konstanter Betriebstemperatur bedarf
das Steuerorgan 153 keiner Nachstellung, solange die Anlage ordnungsgemäß arbeitet, da die Drücke und Durchflußmengen der flüssigen Bestandteile konstant sind. Temperaturänderungen
in den durchfließenden Flüssigkeiten machen kein Nachstellen dor eatsprechenden Durchflußregler erforderlich, bedingen jedoch offensichtlich ein Hacheteilen
des Steuerorgans 153 sur Beibehaltung der erforderlichen
Gas-Durchflußmenge« Ss wurde festgestellt, daß bei einer
Wassertemperatur 'on ?°C etwa 1,? Baumteile Kohlendioxyd
unter atmosphärischen Druck oder J3A £aumsinheit«i bei
1 kp/cm Überdruck aufnehabar sind« Bei entsprechender
Steigerung des Gasdruckes kann auch wasser von hShersr
Temperatur verwendet werden oder zur verfügbares wärmeres Wasser kann zur Erleichterung der Karbonieierung gekühlt
werden. Das normalerweise gebräuchliche Kühlen bis nahe
an den Gefrierpunkt ist jedoch vollkommen unnötig·
Die Strömung in den einzelnen Teilen des Flüssigkeit s-Leitungssystena
ist im allgemeinen sehr turbulent, ins.»
besondere an» Misch Vorgang 65* HLn Beweis für die Existenz
dieser Turbulenz ist der, daß am Froben-Entnahme-Absperr-·
organ 108 in der Leitung 109 eine nahezu vollständig homogene Mischung erhältlich ist. Dabei ist das Leitungssystem
jedoch im wesentlichen überall von der Flüssigkeit ausgefüllt, da das Kohlendloxyd durch die Verteilerrohre 15«
47, 97 in verhältnismäßig fein verteilter Form eingeführt
- 25 -
009852/U15
wird. Erhebliche Mangen Kohlendioxyd werden auch im behälter 23 aufgenommen, solange darin keine mechanische
Durchmischung, beispielsweise mittels Prallblechen, statt* findet·
raschend einfach erfolgt, wenn das
Flüssigkeit eingeleitet wird, solange diese eine kontinuierliche Phase mit geringer Berührungsfläche zwischen Gas und
Wasser ist, im Gegensatz zu der verhältnismäßig schwierigen Karbonisierung in herkömmlichen Anlagen mit Kühlvorrichtungen
und Kontaktplatten zum Bewegen der Flüssigkeit und su deren Aufreißen in dünne Schichten· Eine Antwort hierauf mag darin
liegen, daß das Gleichgewicht zwischen dem in Lösung befindlichen Kohlendioxyd einerseits und Kohlensäure alt ihren
Ionisierungs- und Zerfallprodukten andererseits durch die
in der Gas-Flüssigkeits-Kontaktvorrlohtung stattfindende
mechanische Durchmischung gea^fet wird, die In einer turbulenten Strömung einer Flüssigkeit nicht auftritt. In jedem
Falle ist mit der dargestellten und beschriebenen Anlage
eine vollkommene Karbonisierung unter eiheblich weniger ungünstigen Bedingungen erzielbar, als es bei dem herkömmlichen Vorfahren nach dem Stand der Technik möglich ist·
Samt liehe aus den Ansprüchen, der Bescb.reibung und der
Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, Verfahrensschrltte
und räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich ale auch
in beliebiger Kombination erfindungswesentlich Bein.
00 9 8 52/1415 —
Claims (1)
- Ql /»Spectra Analyser Corporation -,I^Patentansprüche1. Verfahren für die Herstellung kohl «säurehaltiger Getränke «it Sirup und Wasser, dadurch gekennseichnet, daß tfasaar ff.it Kohlendioxyd unter Druck in Berührung gebracht wird und das dann konlemsäurehaltige Wasser unter Druck gemischt wird mit unter Druck stehende« Sirup, ua ein kohlens&urehaltigss Gemisch von Sirup und Wasaer su erzielen·2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Kohlendioxyd dem Vaaaer unter Druck sugesetst vird, ehe der <3«ecfcaaeksstoffe enthaltende Sirup mgeaetxt wird.3· Terfalam nach Anspruch 1 oder 2» dadurch g e k e η η seiohnet . daS #1e@ Flüssigkeit ohne nechaniache Durchni8oht!r»g unter eolohem Druck alt Kohlendioxyd in Berührung gebracht wird, daS eine bestimmte «enge dee Kohlendioxyde bei einer gegebenen Flüssigkeitetemperatur durch die Flüssigkeit absorbiert wird·4. Verfahren nach Anspruch 5« dadurch gekennseich net, daß sieh die Flüssigkeit in turbulenter Strömung befindet.5· Verfahren nach Anspruch 3 t dadurch gekennzeichnet ; daß die Seaperatur der Flüssigkeit oberhalb 4,4°0 liegt.009852/14156. ' Vorrichtung sun Durchführen dee Verfahr ana nach wenigatena einem der obigen . Ansprüche »wecke Herstellung einte kohlensäurehaltigen Getränke aua Sirup, Vaeaer und EOAlendio^d* gekennieichnet durch eine unter Druck stehen·· da Zufuhreinrichtung (5) für Sirup durch eine unter Druck stehende Zuführeinrichtung (1) für Wasser, durch eine Kohlendiosydquelle (3)* deren Druck höher ist als dar daa Vasaera, durch einen Durehflußregler (55)« der alt dar Waaaersufuhreinrlehtuag (1) über eine erste Leitung (1 bis *9) verbunden ist, die über ein« sweltt Leitung (1*3) sit der XohlenAlosydquelle (3) in Verbindung steht« durch ein regelbaras Kisehorgan (65) für das Misohen sweier flüssig· gkeiten in Abhängigkeit von der jeweiligen Einstellung und durch eine dritte Leitung (75 bis 99) für die Verbindung der SirupsufÜhreinrichtuitg (5) «it dem Mlaehregleff (65)« der über eine vierte Leitung (65) alt dam Dure&flufiregler (55) verbunden und an den eine AuslaiiUeitung (103) angeschlossen ist·7· Torrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η selchnet, daß das Miachorgan (65) »wischen dar vierten Leitung (63) und der Aualafileltung (103) einen Durchlaß aufweist, der von der dritten Leitung (99) durch eine Trennwand (101) abgetrennt ist, in der eine Beihe von untereinander Abstände aufweisenden Offnungen(215 > 217) vorhanden sind, welche zur Regulierung des Zuflusses von Sirup su dem Durchlas in vorher bestimmten Stufen einsein nacheinender verschließbar sind·β. Vorrichtung nach Anspruch 7t dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Offnungen (215« 217) wirksame Durchmesser »wischen 1,27 und 1,75 ■& aufweisen·009852/ UI S9. Hisch- bzw· Regelorgan, insbesondere für eine Vorrichtung nach, einem der Ansprüche 6 biß 8« gekennzeichnet durch zwei Bit einer Trennwand ineinandergreifende Leitungeteile (53 4 181 fesw. 101, 219) und durch zwei in der Trennwand angeordnete Gruppen von öffnungen (185» 187 bzw· 215t 217)» von denen zumindest die erste Gruppe (185 bzw· 215) aittele benachbart der Trennwand angeordneter Tsrachlußteile (189 bzw· 211) versehließbar ist, die zwischen einer ersten Stellung» in der alle Offsangen der ersten Gruppe offen sind» und einer «weiten Stellung, in der alle Öffnungen der ersten Gruppe geschlossen sind, einstellbar beweglich sind·10· MiBCh- bzw, Hegelorgan nach l&spruoh 9» dadurch gekennzeichnet , daß die öffnungen (187» 287) der «weiten Gruppe die gleiche QrSBe aufweisen wie die Öffnungen (185* 187) der ersten Gruppe·11. Hisoh- bzw· Begelorgan nach Anspruch 1O9 dadurch g e kennseiehnet , daß der wlzfcssme Durchmesser der Öffnungen (185· 187 bzw. 215« 217) zwischen 1,27 und 1,75 em betrigt.12. Misch- bzw« Begelorgan nach .Anspruch 11 y dadurch g ekennzeichnet t daß die öffnungen der zweiten Anordnung (187 bzw· 217) größer sind als die der ersten·13· Surehflußreglersystea, insbesondere für eine Vorrichtung nach einem a&r Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch eine Zentrifugalpumpe (37) alt Ober einen weiten Bereich von der Durchflußmenge unabhlngi-009852/1415gem und von der Viskosität sowie der Dichte der der Pompe angeführten Flüssigkeit verhältnismäßig stark abhängige» 75rderdruckverlauf, durch einen Hegler (55) Bit einer Anordnung von öffnungen (185), die nacheinender zu öffnen bzw. verschließbar sind, vobei die Druckseite der Pumpe (37) durch eine Leitung (41 bis 53) zait dem Begier (55) verbunden ist und die Größe der Öffnungen (185) i& den Begier (55) in Abhängigkeit von den funktioneilen Beziehungen sswischen dem Funrpenf orderdruck und der Viskosität sowie Dichte der geforderten Flüssigkeit derart gewählt ist» daß der Durchfluß von Flüssigkeit durch jede der Öffnungen über einen bestimmten Bereich unabhängig von der Viskosität und Dichte der flüssigkeit ist·14· Mischer, insbesondere für eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch erste und zweite Zentrifugalpumpen (37« 87) mit verhältnismäßig flach verlaufender *öi ^ördruckkurye in einem weiten Fördermengenbereich, Vorrichtungen (1 bis 35) zur Zufuhr einer ersten Flüssigkeit zur ersten Bstpe (??)» Vor* richtungen (5 bis 85) zur Speisung der zweiten Pumpe (87) mit einer zweiten Flüssigkeit, durch einen Dosierregler (55) en der Druckseite der ersten Pumpe (37)» durch ein Hischorgan (65) an der Druckseite der zweiten Pumpe (87) * durch Leitungsteile (63) zur Verbindung des Doeierreglers (55) mit dem Mischorgan (65), welches eine trennwand (101) zwischen der Druckseite der zweiten Pumpe (87) und den Xeitungsteilen (63) aufweist, durch Anordnungen von öffnungen (215* 217) in der Trennwand und; durch ihr benachbart angeordnete Verschlußteile (211), die über eine -Anzahl verschiedener Stellungen bewegbar sind, in denen jeweils eine verschieden große Ansah! der öffnungen verschlossen ist,00 9 8 52/ U1 5wobei die Größe der öffnungen τοη der Förderdruckcharakterietik der zweiten Pumpe (87) abhängig, eo beaeseea ist, daß durch Inderungen der Eigenschaften der zweiten Flüßßigkeit harvorgeraieae X&äeruEgen dee Fuatpen-Forderdruokes außgeglichen werden, indem Schwankungen des Durchflueoes durch die öffnungen entgegengewirkt wird, so daß der Durchfluß bei jeder Heglereinstellung unabhängig von Änderungen in der zweiten Flüssigkeit konstant ist.009S52/U15Leerseite
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FR (1) | FR2052369A5 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994009891A1 (en) * | 1992-11-04 | 1994-05-11 | Oxymax Industries Corporation | Apparatus and method for enriching liquid with gas |
-
1970
- 1970-02-20 DE DE19702008027 patent/DE2008027A1/de active Pending
- 1970-05-08 FR FR7016814A patent/FR2052369A5/fr not_active Expired
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO1994009891A1 (en) * | 1992-11-04 | 1994-05-11 | Oxymax Industries Corporation | Apparatus and method for enriching liquid with gas |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2052369A5 (en) | 1971-04-09 |
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