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In der letztgenannten Druckschrift erweist sich besonders die den
Steigsäulen, - welche an sich zur Beruhigung und innigeren Bindung des Gas-Flüssigkeits-Gemisches
dienen sollen -, nachgeordnete Drosselstelle als sehr nachteilig, da die Drosselung
zwangläufig mit einer Verringerung des statischen
Druckes verbunden
ist und damit einer Entbindung des Gases aus der Flüssigkeit Vorschub leistet. Dieser
Nachteil kann auch durch den Absetzbehälter nicht ausgeglichen werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, trotz inniger Mischung
von Gas und Flüssigkeit die reinen Flüssigkeitsturbulenzen so gering wie möglich
zu halten, um die neuerliche Trennung des gerade eben erst gebildeten Gas-Flüssigkeits-Gemisches
zu vermeiden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Flüssigkeitszufuhrleitung
innerhalb des Flüssigkeitsbehälters als mit Schlitzen versehenes Rohr ausgebildet
ist, das über seine in den Flüssigkeitsbehälter ragenden Länge konzentrisch und
mit radialem Abstand von einem zylindrischen Hohlkörper umgeben ist, in den die
Gaszufuhrleitung mündet und dessen Innenraum mit dem Gasraum des Flüssigkeitsbehälters
in Verbindung steht. Dabei ist der Hohlkörper bei geschlossenem Mantel an seinem
in die Flüssigkeit eingetauchten Ende mit auf Abstand gehaltenen, übereinanderliegenden
Platten versehen, die auf gleicher Achse je eine zentrale Ausnehmung aufweisen.
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Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß Turbulenzen von der
gerade mit Gas angereicherten Flüssigkeit, die sich lediglich unter dem Einfluß
der Schwerkraft an der Innenwandung des zylindrischen Hohlkörpers 11 :eatlangrinnend
in dessen unterem Ende sammelt, weitgehend ferngehalten werden.
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Diese Flüssigkeit tritt, von dem Plattenpaket geleitet, laminar in
den umgebenden Flüssigkeitsraum des Sammelbehälters über. Damit ist auch die Gefahr,
daß sich Gas und Flüssigkeit unmittelbar nach ihrer Vereinigung schon wieder trennen,
weitgehendst beseitigt.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen,
daß der dem Hohlkörperende vorzugsweise gegenüberliegende oder im Strömungsverlauf
der Flüssigkeit nachgeordnete Behälterauslaß ebenfalls eine Vielzahl mit geringem
Abstand übereinandergeschichteter Platten aufweist. Diese Platten dienen am Behälterauslaß
demselben Zweck wie die am Hohlkörperende.
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Der gleichbleibende Abstand der Platten wird vorzugsweise durch eine
Vielzahl von Nocken definierter Tiefe in den Platten gewährleistet.
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Um zu verhindern, daß die aus den Plattenzwischenräumen radial austretenden
Stromfäden auf Grund der unterschiedlichen geodätischen Höhe unterschiedliche Geschwindigkeiten
aufweisen, wodurch wiederum Turbulenzen auftreten könnten, sind die Ausnehmungen
der Platten mit größer werdender Entfernung vom Hohlkörper im Querschnitt kleiner
werdend ausgebildet. Der beste Effekt in dieser Beziehung wird damit erreicht, daß
die Ausnehmungen im Mittellängsschnitt des Plattenstapels mit ihren Schnittenden
einen Kegeischnitt, vorzugsweise eine Parabel bilden.
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Um zu verhindern, daß der Flüssigkeitspegel im Hohlkörper so hoch
steigen kann, daß die mit Schlitzen versehene Flüssigkeitszufuhrleitung in die Flüssigkeit
eintaucht, ist in bekannter Weise ein Meßgerät vorgesehen, das nach Art eines Zweipunktreglers
den Flüssigkeitsstand im Innenraum des Flüssigkeitsbehälters zwischen einem Minimal-
und einem Maximalstand hält.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Er-
findung ergibt sich
dadurch, daß der dem Hohlkörperende sowie dem Behälterauslaß zugeordnete Plattenstapel
aus Ringscheiben besteht, deren Innenumfang sich in Strömungsrichtung von Scheibe
zu Scheibe verringert, wobei die letzte Scheibe vollflächig ausgebildet ist An Hand
der Fig. 1 bis 4 der Zeichnung ist die Erfindung näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt den Behälter in einem Schnitt entlang der senkrechten
Mittellängsebene; F i g. 2 stellt einen Schnitt gleichfalls in der Mittellängsebene
durch den Plattenstapel am Ausgang der Begasungsvorrichtung dar; während Fig 3 eine
einzelne Platte des Plattenstapels gemäß F i g. 2 in Ansicht darstellt; F i g. 4
zeigt schließlich den Plattenstapel am Behälterauslaß im Mittellängsschnitt.
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In allen vier Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die
gleichen Einzelheiten.
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In einen Behälter 1 mit senkrechter Mittellängsachse 2 ragt eine
Flüssigkeitszufuhrleitung 3. Die Flüssigkeitszufuhrleitung ist über eine Rohrleitung
4 mit einer Pumpe 5 verbunden, die die zu fördernde Flüssigkeit, vorzugsweise ein
Fruchtsaftgetränk, einer Flüssigkeitsquelle 6 entnimmt. Die Flüssigkeitszufuhrleitung
3 ist als Hohlzylinder ausgebildet, der an seinem in den Behälter 1 reichenden freien
Ende 7 durch ein eingeschweißtes Blech 8 verschlossen ist.
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Die Flüssigkeitszufuhrleitung 3 ist am Mantel des Hohlzylinders mit
Schlitzen 9 in gleichmäßiger Verteilung versehen. Die Flüssigkeitszufuhrleitung
3 ist mit dem Kopf 10 des Behälters 1 auswechselbar verschraubt.
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Gleichfalls im Kopf 10 des Behälters 1 ist ein Hohlkörper 11 auswechselbar
befestigt, der ein wesentliches Teil der Begasungsvorrichtung bildet und in dem
die Begasung stattfindet. Der Hohlkörper 11 ist als Hohlzylinder gestaltet, er umgibt
konzentrisch zur Achse 2 die Flüssigkeitszufuhrleitung 3.
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Sein Mantel 45 ist allseitig geschlossen. Er ragt mit seinem Hohlkörperende
12 tiefer als das Abschlußblech 8 der Flüssigkeitszufuhrleitung 3 in den Behälter
1 hinein. Am Ende 12 des Hohlkörpers 11 befindet sich ein Plattenstapel 13, der
mittels Schrauben 14 am Hohlkörperende 12 befestigt ist.
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Am oberen Ende des Hohlkörpers 11 mündet in seinem Innenraum 15 eine
Gaszufuhrleitung 16.
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Diese Gaszufuhrleitung wird von einer nicht dargestellten Gasquelle
unter Druck gespeist, vorzugsweise sind dies Kohlendioxydfiaschen unter Überdruck.
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Über eine Öffnung 17 sind die Innenräume 15 der Flüssigkeitszufuhrleitung
sowie der Innenraum 18 des Behälters 1 druckmittelmäßig, d. h., für Gas und Flüssigkeit
miteinander kommunizierend, verbunden.
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Gleichfalls im Kopf 10 des Behälters 1 ist ein Meßgerät 19 angeordnet,
das eine kapazitiv wirkende Sonde 20 in den Innenraum 18 des Behälters 1 eintauchen
läßt. Die Sonde 20 fühlt den Flüssigkeitspegel 21 im Innenraum 18 ab und gibt an
ihrem Ausgang ein nicht dargestelltes Meßsignal an die Pumpe 5 nach Art eines Zweipunktreglers,
so daß der Flüssigkeitspegel 21 zwischen einem minimalen Pegel 22 und einem Maximalpegel23
schwanken kann.
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Das Unterteil 24 des Behälters weist einen Behälterauslaß 25 für
die behandelte Flüssigkeit auf. Der Behälterauslaß ist von einem Plattenstapel 26
gedrosselt, der Plattenstapel ist identisch in seinem inneren
Aufbau
mit dem Plattenstapel 13. Er weist an seinem dem Behälterauslaß 25 zugewandten Ende
ein Führungsteil 27 auf und an seinem dem Behälterauslaß abgewandten Ende einen
Tragbügel 28. Zwischen Führungsteil und Haltebügel sind mittels Schrauben 29 Platten
30 auf Abstand gehalten. Die Plattenstapel 13 mit ihren Platten 30 gehen aus der
Fig.2 in ihrem Aufbau hervor.
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Die einzelnen Platten 30 lassen zwischen sich Flüssigkeitskanäle
31 frei, durch die die Flüssigkeit strömen kann. Die Flüssigkeitskanäle stehen einerseits
mit dem Innenraum 18 des Behälters 1 in Verbindung und andererseits mit einer Ausnehmung
32 im Zentrum der Platte. Die Ränder 33 der Ausnehmungen bilden bei einem Querschnitt
des gesamten Plattenstapels 13 einen Kegeischnitt 34, insbesondere eine Parabel.
Hierbei ist die größte Ausnehmung 32 dem Innenraum 15 des Hohlkörpers 11 zugeordnet,
während die Platte 30 mit der kleinsten Ausnehmung 32 dem Hohlkörperende 12 des
Hohlkörpers 11 am weitesten entfernt ist. Die letzte, die Abschlußplatte, ist ein
einfaches Blech ohne Ausnehmung.
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Die Ausbildung der einzelnen Platten hingegen ist aus der Fig.3 ersichtlich.
Die Platten haben kreisförmigen Querschnitt; konzentrisch zum Außenumfang 36 erstreckt
sich der Innenumfang 37 der einzelnen Ausnehmungen 32. Die Ausnehmungen 32 bilden
mithin Kreise, deren Durchmesser gemäß der Anordnung der Platte 30 im Plattenstapel
13 größer oder kleiner ist. Die Platte weist Löcher 38 auf, durch die die Schrauben
14 geführt sind. Die Platte weist gleichfalls Nocken 39 auf, die sich jeweils an
die benachbarte Platte anlegen. Durch die Höhe der Nokken gegenüber der Platte ist
der Abstand vorgegeben, der mit der Höhe der Flüssigkeitskanäle 31 im Plattenstapel
identisch ist. Die erste Platte 40 ist bei 41 mit dem Ende 12 des Hohlkörpers verschweißt.
Sie weist ein Gewindeloch 42 auf, in das die Schraube 14 eingeschraubt ist.
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In der F i g. 4 ist der Auslaß 25 des Behälters 1 vergrößert im Querschnitt
dargestellt. Der Plattenstapel 13 ist identisch mit dem Plattenstapel am Ende 12
des Hohlkörpers 11. Der Plattenstapel ist aber so angeordnet, daß die Platte 31
mit der größten Ausnehmung 32 dem Behälterauslaß 25 zugewandt ist, während die Abschlußplatte
35 am weitesten von die-
sem Auslaß entfernt ist. Der gesamte Plattenstapel 13 ist
mit seinem Führungsteil 27, das aus einzelnen Blechstreifen bestehen kann, in die
Mündung des Behälterauslasses lose eingesetzt. Das Führungsteil 27 dient dazu, wenn
man den Plattenstapel von oben her durch den Kopf 10 des Behälters 1 einsetzt, daß
dieser sicher in die Öffnung hineingleitet. Der Bügel 28 dient zum Herausheben bzw.
Hineinsetzen des ganzen Plattenstapels. Das Führungsteil ist an der Platte 31 mit
der größten Ausnehmung 32 so befestigt, daß die Enden 43 der Schrauben 29 abgedeckt
sind. Das gesamte Plattenpaket 13 ist also zwischen Führungsteil 27 bzw. der Platte
mit der größten Ausnehmung und dem Haltebügel verschraubt und bildet eine transportierbare
Einheit.
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Am Unterteil 24 des Behälters 1 sind drei Füße 44 angeordnet, auf
denen die gesamte Begasungseinrichtung ruht.
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Die Funktion der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Nach Inbetriebsetzen
der Gaszufuhrleitung 16 wird der Innenraum 18 und der Innenraum 15 unter den Druck
des zuzuführenden Gases gestellt. Danach wird der Flüssigkeitsquelle 6 die zu behandelnde
Flüssigkeit durch die Pumpe 5 entnommen und durch die Rohrleitung 4 der Flüssigkeitszufuhrleitung
im Zentrum des Behälters 1 zugeführt. Die Flüssigkeit verläßt die Flüssigkeitszufuhrleitung
in Sprühstrahlen durch die Schlitze 9 und wirbelt im Innenraum 15 des Hohlkörpers
11. Da diesem auch das Gas zugeführt wird, findet hier eine intensive Aufnahme des
Gases durch die Flüssigkeit statt. Die Flüssigkeit trifft teils fallend, teils an
den Innenwänden des Hohlkörpers 11 hinunterfließend, auf den Pegel 21 auf und verläßt
den Innenraum des Hohlkörpers 11 durch das Hohlkörperende und die Flüssigkeitskanäle
31 des Plattenstapels 13 radial in den Innenraum 18 des Behälters hinein. Hier wandert
sie langsam nach unten in das Unterteil 24 des Behälters 1 und tritt radial in Richtung
des Pfeiles 46 in den Außenumfang 36 eines Flüssigkeitskanals 31 des Plattenstapels
13 vor dem B ehälterauslaß ein, durchwandert den Flüssigkeitskanal-in Richtung auf
die Mittellängsachse 2 und gelangt durch die Ausnehmung 32 in den Bereich des Behälterauslasses
25. wovon sie durch eine nicht dargestellte Leitung abgeführt wird.