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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung kohlensaurer Getränke Bei
den bekannten Verfahren zur absatzweisen Herstellung von kohlensauren Getränken
ergeben sich stets gewisse Nachteile.
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Entweder ist, wie beispielsweise bei den Verfahren, bei welchen das
Gas mit einem mehr oder minder gleichbleibenden Druck ausströmt, der etwas über
dem ebenfalls gleichbleibenden Wasserdruck liegt, die Imprägnie rung nicht gut,
so daß das zum Genuß eingeschenkte Getränk zwar einen etwas säuerlichen Geschmack,
aber nach kürzester Zeit schon keinerlei moussierende NVirkung mehr besitzt, oder
aber der Kohlensäureverbrauch steigt über das zulässige daß hinaus.
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Andere vorbekannte Verfahren arbeiten mit Druckausgleich. Es befindet
sich dann über der Flüssigkeit ein geschlossener Raum bestimmter Größe. Beim Eintritt
der Kohlen. säure am Boden des Imprägnierungsgefäßes wird die Flüssigkeit mehr oder
minder stark aufgewirbelt, und in dem Gasraum über der Flüssigkeit steigt allmählich
der Druck. Bekanntlich steigt aber die Aufnahmefähigkeit des NVassers für Kohlensäure
stark mit dem Druck, unter dem die Imprägnierung stattfindet. Bei normalem Atmosphärendruck
ist sie fast gleich Sull. Somit ist also bei den bckannten Verfahren mit Druckausgleich
anfangs die Durchwirbelung und Vermischung von RVasser und Kohlensäure sehr intensiv,
aber es geht kaum irgendwelche Kohlensäurc in Lösung, da der Druck zu gering ist.
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Steigt aber nachher durch die zugeführte Kohlensäure der Druck in
dem Imprägnierungsgefäß, so wird im gleichen Maße die Durchwirbelung abgeschwächt
und hört schließlich bei der Erreichung des Druck ausgleiches vollständig auf. Bei
zunehmendem Druck fehlt also zur Erzielung einer guten Imprägnierung die unbedingt
erforderliche intensive Durchmischung von Gas und Flüssigkeit.
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Bei der Anwendung eines ähnlichen be. kannten Verfahrens wird eine
Vorrichtung benutzt, in deren Imprägnierungsgefäß der Flüssigkeitsraum von dem Gasraum
durch eine Wand getrennt ist, die ihrerseits nur eine kleine Bohrung aufweist. Durch
diese Trennwand soU es ermöglicht werden, das Imprägnierungsgefäß gleichzeitig zum
Abmessen der zu imprägnierenden Flüssigkeit zu verwenden. Bei diesem Verfahren wird
entweder die Imprägnierung stark gehuldert, indem der in dem Flüssigkeitsraum unter
der Trennwand entstehende Druck den Austritt der Kohlensäure aus der Gaslcitung
abschwächt. oder die Imprägnierung erfolgt in mehr oder minder ähnlicher NVeise
wie bei dem vorbeschriebenen Verfahren. In jedem Falle wird auch hier die Imprägnierung
so lange fortgesetzt, bis ein Druckausgleich zwischen dem Gasraum des Imprägnierungsgefäßes
und der Gaszuführungsleitung eingetreten ist. Der Gasraum dient
also
in erster Linie als Maß für die durch die Flüssigkeit hindurchzuleitende Kohlensäure.
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Bei einem weiteren vorbekannten Verfahren läßt man die Kohlensäure
aus dem Gasraum durch ein Ventil ins Freie entweichen, sobald ein bestimmter Druck
iiberschritten wird. Bei diesem Verfahren steigt der Druck in dem Imprägnierungsgefäß
zwar sehr schnell, wenn der Gasraum über der Flüssigkeit nicht zu groß ist. Aber
die ins Freie entströmende Kohlensäure geht verloren, und es fehlt jede Möglichkeit,
festzustellen, mann die Flüssigkeit hinreichend mit Kohlensäure gesättigt ist, so
daß die weitere Gaszuführung abgebrochen werden kann.
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Endlich wurde schon eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei welcher die
Imprägnierung der Flüssigkeit erfolgt, indem sie in feiner Verteilung durch einen
mit Gas gefüllten Raum hindurchgeleitet wird. Dabei soll durch den Stand der angesammelten
imprägnierten Flüssigkeit der Druck des ausströmenden Gases geregelt werden, bis
schließlich der Gasdruck seinerseits den Wassereintritt unterbindet.
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Im Gegensatz zu den beschriebenen Verfahren erfolgt gemäß der Erfindung
zur Erzielung einer gleichbleibenden Aufwirbelung der Flüssigkeit während des ganzen
Imprägnierungsvorganges die Gaszuführung unter einem ansteigenden Druck, der in
jedem Augenblick um einen im wesentlichen gleichbleibenden Betrag höher liegt als
der in dem Mischgefäß entstehende Druck. Bei diesem Verfahren ist in dem Mischgefäß
bald der für die Imprägnierung erforderliche Mindestdruck erreicht, da der Gasraum
ob erhalb der Flüssigkeit nur sehr klein gehalten wird. Mit zunehmender Gaszuführung
steigt der Imprägnierungsdruck beträchtlich. Andererseits bleibt während des ganzen
Imprägnierungsvorganges, insbesondere also auch bei hohem Imprägnierungsdruck, bei
welchem die Gasaufnahme an sich am größten ist, im Gegensatz zu allen vorbekannten
Verfahren eine gleichmäßig starke Durchmischung von Gas und Flüssigkeit gewahrt,
so daß in kürzester Zeit eine außerordentlich starke Imprägnierung erzielt wird.
Dabei ist der Verbrauch an Kohlensäure nur sehr gering, da, wie schon erwähnt wurde,
der Gasraum nur sehr klein gehalten wird.
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Eine beispielsweise neue Form für eine Vorrichtung zur Ausführung
dieses neuen Verfahrens ist in der Zeichnung im Qucrschnitt schematisch dargestellt.
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Die Imprägnierung erfolgt in dem Gefäß d, in welches durch den Hahn
k die Flüssigkeit hineingeleitet wird, während die Luft durch den geöffneten Hahns
entweichen kaum. Die Entleerung erfolgt durch den Hahn i am Boden des Gefäßes. Die
Gaszuführung erfolgt gegebenenfalls unmittelbar von der Kohlensäureflasche aus durch
die Leitung lt. Sobald das Ventil b von seinem Sitz c abgehoben ist, strömt die
Kohlensäure durch den Raum lot und die Leitung q den Düsen zu, die zweckmäßig tangential
angeordnet sind. Die ausgetretenen Gasbläschen steigen dann unter heftiger Wirbelung
in Wendellinien in der Flüssigkeit hoch. Sie bewirken eine Druck steigerung in dem
über der Flüssigkeit frei bleibenden Raum, der sich durch die Leitung v auf den
Raum Iv überträgt und beispielsweise an dem Manometer y abgelesen werden kann.
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Zur Steuerung des Ventils b für die Gaszuführung ist zwischen dem
Raum, der von der frisch zugeführten Kohlensäure durchströmt wird, und dem Gassammelraum
IV eine Membran g angeordnet. Diese steht durch den Stift f mit dem Ventil in Verbindung,
während auf der Seite des Gasraumeslv die Feder p auf ihr lastet, die von außen
durch den Knopf o beliebig stark zusammengedrückt werden kann. Gegebenenfalls kann
noch unter dem Ventil b ein- kleines Federchen a angeordnet sein, das lediglich
den Zweck hat, beim Zurückschwingen der Membran g in die Alittellage das Ventil
in die Verschlußlage anzuheben.
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Es ergibt sich alsdann folgende NVirkungsweise. Nachdem das Gefäß
mit Flüssigkeit gefüllt ist, wird durch Herabdrücken des Knopfes o die Feder p um
ein gewisses Maß gespannt. Die Feder p drückt also ihrerseits mit dem gleichen Druck
auf die Membrane, so daß diese zur Gegenseite ausschwingt und das Ventil b - öffüet.
Es tritt alsdann die Kohlensäure sofort in das Imprägnierungsgefäß d ein und bewirkt
dort eine starke Aufwirbelung der Flüssigkeit.
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Gleichzeitig verursachen die aufsteigenden Gasbläschen schnell eine
beträchtlicheDrucksteigerung in dem Gasraum. Nunmehr lastet also auf der Unterseite
der Membran g lediglich der Gasdruck in dem Behälter h.
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Der Druck des Federchens a kann, wie schon erwähnt wurde, wegen Geringfügigkeit
tillberücksichtigt bleiben. Auf der Gegenseite der Membran g lastet aber final der
Gasdruck, der in dem Raum w herrscht. und der Druck der um ein bestitumtes Maß zusammeogedrückten
Feder p. Es leuchtet ohne weiteres ein, daß sich dann in dem Raum h ein Gasdruck
einstellt, der stets um einen Betrag, der gleich der Spannung der Feder p ist, höher
liegt als der Druck in dem Raum IV. Gleichgewichtslage ergäbe sich dann, wenn h=w+p
wären. Dann wird sich aber sofort ein Druckausgleich zwischen den
Räumen
h und w ergeben, indem eine bestimmte Gasmenge unter Aufwirbelung der zu imprägnierenden
Flüssigkeit zu dem Raum IV hinüberströmen würde. Wäre aber 1V w=h, so ist, unabhängig
von der absoluten Höhe der Druckes und IV, der einseitige Überdruck auf der Membran
gleich der Spannung der Feder p, die sich dahin auswirkt, daß das Ventil b um einen
ganz bestimmten Betrag geöffnet wird.
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Es liegt also in der Hand des Bedienenden, durch mehr oder minder
starke Spannung der Feder p, die durch tiefes loder weniger tiefes Eindrücken des
Knopfes o erreicht wird, die Kohlensäure mit einem gleichbleibenden und dem Druck
der Feder p genau entsprechenden Druckabfall durch die Imprägnierungsflüssigkeit
hindurchzutreiben.
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Die sich dann ergebende Aufwirbelung der Flüssigkeit durch das Gas
und die intensive Durchmischung der beiden Komponenten ist vollständig unabhängig
von den Gasdrucken. Hat man an dem Manometer y festgestellt, daß der Druck in dem
Gasraum IV leinen bestimmten gewünschten Wert, mit dessen Höhe natürlich auch der
Grad der Imprägnierung steigt, erreicht hat, so kann die weitere Gaszuführung abgebrochen
werden, indem durch Loslassen des Knopfeso die Feder entspannt wird. Das Federchen
a drückt alsdann das Einlaßvenitl b in die Verschlußlage Nach Entlüftung des Gasraumes
kann dann die Flüssigkeit durch den Hahni abgelassen werden.
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Der Vorteil der Erfindung besteht somit nicht allein darin, bei einfachster
Bedienung und geringem Kohlensäureverbrauch beliebig stark imprägnierte Flüssigkeiten
zu erhalten, sondern die beschriebene Ventilausbildung gestattet grundsätzlich,
ein Druckgas unabhängig von dem Gegendruck in gleichbleibender Stromstärke austreten
zu lassen.