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Verfahren und vorrichtung zum Begasen der Getränkefüllung von Flaschen
u. dgl. mit Kohlensäure
Es sind Verfahren und Geräte zum Begasen mit Kohlensäure
von in Ausschankgefäße, etwa Flaschen, gefühllten Getränken bekannt, in denen während
der Imprägnierungsvorgänge die von einem höhenverschiebbaren Begasungsrohr der Länge
nach durchzogene Mischkammer zwar mit der das Ausschankgefäß ummantelnden Schutzhülse
fest verbunden wird, sonst aber einen völlig selbständigen, d. h. von der meist
als leicht transportables Standgefäß ausgebildeten Schutzhülse unabhängig beweglichen,
eigenen Geräteteil darstellt.
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Zum Kuppeln und Entkuppeln wird die am unteren Ende z. B. mit Außengewinde,
das in entsprechende Aufnahmeglieder eines die Schutzhülse abschließenden Deckels
paßt, versehene Mischkammer in Drehung versetzt. Um dabei aber Verwindungen des
das Begasungsrohr der Mischkammer mit dem Kohlensäurebehälter verbindenden Schlauchs
zu verhindern, muß es mit der einen Hand festgehalten werden, während die andere
Hand die ziemlich lange und schwere Mischkammersäule betätigt. Diese Vorgänge verursachen
nicht nur Zeitverlust und ermüden mit der Zeit den Bedienenden, sondern haben auch
sonstige Nachteile. Es entstehen Flüssigkeitsverluste durch Abtröpfelungen; diese
beschmutzen dabei auf den Bewegungswegen andere Geräteteile und die Hände der Bedienungsperson.
Das nur in der Stopfbuchse am Misch-
kammerkopf gelagerte lange
Begasungsrohr schwankt während der Ausschläge der Mischkammer und verbiegt sich
leicht, wenn es nicht sehr vorsichtig hingelegt wird, um nach dem Entkuppeln der
Mischkammer griffbereit wieder für den folgenden Begasungsvorgang zu sein, und andere
Mißstände, so eine bei exzentrischer Lage des Begasunsrohrs eintretende Qualitätsminderung
im Begasungseffekt, sind dann die Folge.
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Erfindungsgemäß lassen sich diese Nachteile stark herabmindern, wenn
nach Fertigbegasung und Lösung der gasdichten Verbindung zwischen Gefäß und Mischkammer
letztere bei hochgezogen bleibendem Begasungsrohr in ungefährer Haltung und Höhenlage
wie während der Imprägnierung mit Hilfe einer Steuerung mechanisch aus dem Bereich
der Schutzhülse fortbewegt, hierauf die auswechselung des Gefäßes mit seinem Inhalt
gegen ein anderes, jetzt zu behandelndes und schließlich, über die gleiche Steuerung
und unter gleichen bedingungen in umgekehrter Bewegungsfolge und Richtung, die Rückführung
der Mischkammer mit Rohr in ihre Arbeitslage vorgenommen werden.
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Dabei kann die Steuerung entweder motorisch, z. B. auf elektrischem
Wege, oder von Hand vorgenommen werden. In beiden Fällen empfiehlt es sich, der
Mischkammer alsdann einen um einen relativ ortsfesten, außerhalb der Schutzhülse
gelegenen Drehpunkt als Schwingachse hin und her auszuführenden bogenartigen Bewegungsweg
vorzuschreiben.
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Eine besonders vorteilhafte Anordnung ergibt sich dann, wenn die infolge
solcher Schwingungsausschläge der Mischkammer sonst kaum vermeidlichen Schwankungen
des Begasungsrohres dadurch verhütet werden, daß, nahe des Mischkammerbodens, im
Kammerinnern eine zweite, aber höhenverschiebbare Lagerung für das Begasungsrohr
solcher Art angewendet wird, daß dadurch nicht nur das Emporschleudern und Zerstäuben
sowie der freie Rückfluß von Teilmengen des Gefäßinhalts in den und aus dem Mischkammerraum
unbehindert bleiben, sondern das Lager außerdem noch schaumzerreißend einwirkt.
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Um weiterhin zu vermeiden, daß beim Kuppeln und Entkuppeln die Gewichtslast
der Mischkammer bei deren Drehung nicht immer mitgenommen werden muß, wird in weiterer
Ausbildung der Erfindung um das untere Ende des Umfangs der Mischkammer ein zu dieser
frei drehbares Ringglied vorgesehen, das diejenigen Mittel enthält, welche die Kupplung
zwischen Kammer und Gefäßmund vermitteln. Hierbei läßt sich eine besonders einfache
und zeitsparende gasdichte Verbindung dadurch erreichen, daß das erwähnte Ringglied
nicht mit am Deckel der Schutzhülse angeordneten Kupplungselementen verbunden, vielmehr
unter Fortfall des Schutzhülsendeckels die Kupplungsmöglichkeiten unmittelbar am
Gefäßhalsäußeren angebracht werden, so daß das Ringglied der Mischkammer mit den
Kupplungsmöglichkeiten am Gefäßhals in oder außer Eingriff gebracht wird.
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In den Fig. 1 bis 5 der Zeichnung ist ein zur Ausführung des geschilderten
Verfahrens dienendes Imprägnierungsgerät beispielsweise veranschaulicht.
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Fig. 1 zeigt darin seinen im senkrechten Höhenschnitt verlaufenden
Aufbau nach Linie A-A der Fig. 2, während Fig. 2 in etwas vergrößertem Maßstab eine
Grundansicht des Geräts erkennen läßt.
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Die Fig. 3 bis 6 stellen Einzelheiten dar, die sich aus den nachfolgenden
Erklärungen ergeben.
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Auf eine zweckmäßig aus Leichtmetall bestehende Grundplatte 8 sind
mehrere, vorliegend vier, unten und oben offene Blechzylinder 10, 10a und 10b aufgestellt,
die im Kreise um eine den Mittelpunkt bildende, an der Platte 8 bei 4a befestigte
Metallrohrsäule 4 gruppiert sind. Parallel zur Grundplatte 8 ist eine zweite Metallplatte
gleuicher Form und Maßverhältnisse 8a, die jedoch Aussparungen zum Hindurchtritt
für die Endstrecken der Zylinder 10, 10a und 10b besitzt, in angemessenem Abstand
zu 8 mit der letzteren zu einem Gestell verbunden.
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Jede Oberflhche der Platten 8, 8a ist mit einer ebenfalls Öffnungen
zum Hindurchtritt der Zylinder aufweisenden Weiteren Platte 18 bzw. 18a bedeckt.
Sie bestehen aus Kunstharz oder keramischem Werkstoff. Die Abstände zwischen den
Metallplatten 8, 8a und den Belagplatten 18, 18a werden durch einen Wandrahmen 18b
aus Kunst- oder keramischem Stoff ausgefüllt.
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Die Verbindung der vorerwähnten Teile zu einem tragfesten und doch
leicht transportablen Gehäuse erfolgt über vier Eckrohrsäulen aus Kunstharz oder
keramischem Werkgut 18c; jedes rohr wird von einem Metallbolzen 18d durchzogen,
dessen verjüngte Enden mit Gewinde versehen sind, auf dem die Muttern 18f bzw. 18e
sitzen. Der untere Bolzenteil kann dabei auch noch je einen Fuß 18g aus Kunst- oder
keramischem Stoff durchsetzen, der, festgehalten mit einer Mutter 18i, einen Gummieinsatz
18k besitzt. In ihrer Lage zueinander werden die vorerwähnten Teile dadurch gesichert,
daß der Rahmen 18b an den Stoßstelle mit den Rohrsäulen 18c nach einwärts ausgebuchtet
ist, in welche Ausbuchtungen sich die Säulen 18c schließend hineinlegen.
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Die Zylinder 10 und 10a dienen zur Aufnahme je eines Ausschankgefäßes
1 bzw. 1a mit seiner Getränkefüllung, der Zylinder 10b zum Halten eines Kohlensäurebehälters
17, an dessen mit Handrad 17b ausgestatteter Verschlußspindel 17a über einen Rohrstutzen
17d und eine Überwurfmutter 17c das Reduzierventil 20 mit seinem Inhaltsmesser 20a
und Arbeitsdruckanzeiger 20b den erforderlichen Arbeitsdruck durch die Handgriffspindel
20c einzustellen ermöglicht. Das Öffnen und Schließen der aus dem rohrstutzen 20c
in einen angeschlossenen Druckschlauch 20h einströmenden Kohlensäure geschieht durch
Betätigung eines Handrads 20d.
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Die Metallrohrsäule 4, bei 4a an der Grundplatte 8 befestigt und bei
4b an der Platte 8a abgestützt, dient zur Aufnahme eines mit ihr durch Splint verbundenen
Einsatzbolzens 4c. Um dessen verjüngte Umfangsstrecke legt sich eine Schraubenfeder
4f, die sich gegen einen in 4 gleitend geführten Kolben 4g abstützt, der den Fuß
eines Rohrs 4i bildet, das
seinerseits einen Zugbolzen 4d umschließt.
Dieser mag mit seinem unteren Ende in 4c eingeschraubt sein; oben tritt er aus einem
das Rohr 4i abschließenden, durchbohrten Metallpfropfen 4n aus und endet in einen
Handgriffknauf 4e, der die ganze Last des Geräts zu tragen vermag, wenn dieses transportiert
werden soll. Ein Ziersäulenrohr 4h, das sich auf der Platte 18a abstützen kann,
umgibt eine Unterstrecke des Rohrs 4i. Die Oberstrecke des letzteren durchsetzt
eine Metallbuchse 4p, die in den Nabenkörper 3b der Mischkammer 3 eingelassen ist.
Dieser liegt exzentr4isch zur Kammer 3 und stützt sich mit dem unteren Ende auf
einen RFußflansch 4k der Buchse 4p; am Oberende ist die Buchse mit einem Mutterpaar
ausgestattet, das ihren Abschluß bildet.
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Die Feder 4f entlastet das Gewicht der Kammer 3, welche zweckmäßig
aus Porzellan oder Glas hergestellt und durch Rippen gegenden im Kammerinnern auftretenden
Kohlensäuredruck versteift ist. Sie überträgt diese Gewichtslast 4k, 4i, 4g und
4c auf die Rohrsäule 4 und damit auf die Grundplatte 8 und die Gestellteile 8a und
18d in solchem Maße, daß ihre Federkraft die Gewichtslast noch um ein geringes überwiegt.
Der Mischkammereinsatzboden 3a bleibt daher bei Nichtgebrauch und während der Arbeitspausen
immer in geringer Entfernung über der Mundöffnung des konaxial zur Mittellinie der
Kammer 3 in die Schutzhülse 10 hineingesetzten Ausschankgefäßes schwebend erhalten.
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Mit ihrem Nabenkörper 3b ist die Mischkammer 3 durch mindestens zwei
Brückenstücke 3g verbunden.
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Wenn letztere, wie im dargestellten Beispiel U-förmiges Profil besitzen,
erscheint es zweckmäßig, ihre Stegböden durch eine senkrechte Mittelrippe zu verbinden.
Die Kammer 3 läßt sich mit ihrer Lagerbuchse 4k, 4p um das Rohr 4l als Drehachse
in Richtung des in Fig. 2 eingezeichneten Pfeils ausschwingen. Das Innere der Kammer
wird in bekannter Weise der Länge nach von dem unten in einen Brausefuß 5l ausmündenden
Begasungsrohr 5 durchzogen. Letzteres ist oben am Mischkammerkopf mittels Stopfbuchseneinsatzes
5a, 5b, 5c, 5d und 5g gasdicht geführt und endet in einen Abschlußhahn 6, 6a, 6b
dem die Kohlensäure durch den als Zuggriff ausgebildeten Rohrstutzen 7, 7a, 7b und
7d über einen Schnellkuppelnippel 7c zufließt. Dieser ist mit dem am Stutzen 20e
des Reduzierventils 20 befestigten Druckschlauch 20h verbunden, wobei eine gegen
den elastischen Muffeneinsatz 7h drückende Feder 7e die gasdichte Verbindung zwischen
dem Nippel 7c und dem rohrweg 7f herstellt.
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An den Entlüftungskanal 3f des Mischkammerkopfs schließt sich der
Schraubnippel 15a eines das Manometer 16 tragenden Rohrkörpers 15 an, in den der
Entlüftungshahn 15b, 15c eingeschraubt ist, der eine, dem Hahn 6, 6a, 6b, 6c ähnliche
Bauweise haben mag. Der Hahn 15b, 15c führt bei Öffnungslage die abzuführende Sammelluft
aus dem Mischkammerkopf durch ein Entlüftungsrohr 15e zu den Austrittsöffnungen
15d eines das Rohr 15e umgebenden Mantelrohrs 15f, welches seinerseits bei 15h abgeschlossen
und von einem gleichzeitig als Steuerungsgriff dienenden, etwa aus Kunstharz oder
keramischem Werkstoff hergestellten Rohrkörper 15i umgeben ist.
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Der zweckmäßig eingeschraubte, aus Porzellan oder Glas gefertigte,
aber durch geeignete Kittmasse gasdicht gemachte Mischkammerboden 3a ist gleichzeitig
Träger eines an ihm durch Bolzenschrauben 3r befestigten, einen elastischen FGummieinsatz
3b enthaltenden Büchsenkörpers 3c (s. die in größerem Maßstabe herausgestellte Schnittfigur
3) und eines Ringgliedes 3d, das zweckmäßig aus Kunstharz besteht. Dieses Ringglied
ist frei drehbar um den Außenumfang der Büchse 3c angeordnet und wird dadurch am
Herabfallen von ihr gesichert, daß seine Ringoberfläche mit einem Metallring 3e
belegt ist, der bei 3s and 3d festgeschraubt wird und sich auf 3e abstützt. Am Außenumfang
ist das ringglied 3d gerauht oder gerippt, kann also leicht mit der Hand erfaßt
und zur Kammer 3 gedreht werden. In der mittleren Bodenöffnung des Ringgliedes sind
Kupplungsmöglichkeiten, z. B. Bajonettnuten oder Muttergewindegänge, angebracht.
Sie können mit entsprechenden Kupplungsgliedern, die sich an einem als Aufsatzhaube
für die Schutzhülse 10 ausgebildeten Deckelabschluß befinden, in Eingriff gebracht
werden. Einfacher und erfindungsgemäß wesentlich vorteilhafter aber ist es, wenn
sich die Gegenkupplungsmöglichkeiten unmittelbar am Gefäßhalsäußeren des Ausschankgefäßes
selbst befinden; in diesem Falle lassen sich vor allen Dingen die eingange erwähnten
Beschmutzungen von Geräteteilen durch abtropfende Getränkemengen fast restlos vermeiden.
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Sind die Kupplungsmöglichkeiten schon bei der Herstellung der Ausschankgefäße
in deren halsäußeres eingeformt worden, etwa in die oberhalb der bekannten Halsverstärkung
1c (s. Fig. 3) gelegene Endstrecke einer Flasche, so läßt sich, wie die in Fig.
3 links der Mittellinie gelegene Darstellung zeigt, die gasdichte Kupplung zwischen
Kammer 3 und Ausschankgefäß durch Eingreifen der in der Ringgliedöffnung befindlichen
Kupplungsglieder in z. B. das Außengewinde der genannten Endstrecke des Flaschenhalses
herbeiführen. Bei diesem Eingreifen durch Drehung des Ringglieds 3d wird unter Überwindung
des entgegenwirkenden Kraftüberschusses der Feder 4f die Kammer 3 etwas heruntergezogen.
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Besitzt aber die Halsstrecke des Ausschankgefäßes (s. die rechts der
Mittellinie in Fig. 3 gelegene Darstellung) keinerlei eingeformte Kupplungsmöglichkeiten,
so kann man eine gasdichte Verbindung zwischen Kammer 3 und dem Ausschankgefäß 1
unter Hinweis auf Fig. 4, welche einen senkrechten Schnitt durch einen Flaschenverschluß
zeigt, auf folgende Weise schaffen: 11 bedeutet einen Korkstopfen, in dessen sackgassenartig
verlaufende Bohrung das Gewinde 13 einer Einsatzspindel 13a, 13b, 13c, 13d hineingeschraubt
ist. Außer dem Korken 11 trägt die Spindel auf ihrem konisch verlaufenden Mittelteil
13b eine Weichgummihülse 11a und oberhalb der Halsstrecke 13c, welche die Nabe einer
Kunstharzkappe 9 durchsetzt, einen Sprengring 14 aus Federdraht. Er liegt
in
einer Ringnut unterhalb des Spindelkopfs 13d und hält die Teile 11, 11a, 13 und
9 zur baulichen Einheit zusammen. Die Kappe 9 besitzt Muttergewinde; dieses paßt
in das Außengewinde einer Kunstharzhülse 19 mit von unten nach oben sich erweiternder
Konusbohrung. Die engste Lichtweitenstelle der Konusbohrung übertrifft um ein geringes
den Auyendurchmesser der unterhalb der Endstrecke 1b liegenden Halsverstärkung 1c.
Wird nun, bevor noch die Hülse 19 über den Flaschenhals gestülpt wird, ein elastischer
Gummiring 12 unter Aufweitung über die Halsstrecken 1b und 1c herabgewälzt, so daß
er am Unterrande der Verstärkung 1c Widerhalt findet, und folgend auch die Hülse
19 über die genannten halsstrecken herabgeführt, so drückt die untere Konuszone
den Ring zusammen und übt einer Verschiebung der Hülse 19 nach oben Widerstand aus.
Diese Verschiebung der Hülse 19 kann bei einem Flaschenverschluß nach Fig. 4 durch
die Drehung der Kappe 9 unter Eingreifen des Muttergewindes in das Außengewinde
der Hülse 19 und unter gasdichtem Anpressen des Gummikörpers 11a gegen den Flaschenmund
erfolgen.
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Unter Weglassen der Kappe 9 mit den mit ihr zusammenhängenden Bauteilen
kann aber die gleiche Hülse 19 mit ihrem Ring 12zur gasdichten Zusammenkupplung
der Kammer 3 mit dem Ausschankgefäß 1 ausgenutzt werden, was ohne weiteres aus der
rechts gelegenen Darstellung nach Fig. 3 ersichtlich ist.
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Damit bei den Ausschwenkbewegungen der Mischkammer 3 um das Rohr 14
als Schwenkachse Schwankungen und Verbiegungen des Begasungsrohrs 5, 5i verhindert
werden, ist im Mischkammerinnern unmittelbar oberhalb des Einsatzbodens 3a eine
zweite Lagerung und Zentrierung des Begasungsrohrs vorgesehen. Erfindungsgemäß besteht
sie aus einem höhenverschieblichen Körper aus Reinaluminium, keramischem oder synthetiscuh
erzeugtem Werkstoff, dessen Nabe 5e leichtschlüssig das Rohr 5 umgibt. Von der Nabe
5e erstreckt sich nach dem Innenumfang des Kammermantels ein Kranzteil 5h, der mittels
Rippen 5f mit der Nabe 5e so verbunden ist, daß zwischen je zwei aufeinanderfolgenden
Rippen reichlicher Spielraum zum Durchfließen hochgeschleuderter und herabfließender
Flüssigkeitsmengen verbleibt. Die Verschiebbarkeit des Lagerkörpers 5e, 5f, 5h ermöglicht
es beim Hochschleudern von Flüssigkeit auch, daß der Lagerkörper mit emporgeschleudert
und nach eintretendem Druckausgleich zwischen Kammer- und Ausschankgefäßinnerm selbsttätig
in seine Ausgangsstellung zurückbefördert wird. Dadurch wird einerseits das Zerstäubungsbestreben
der Kohlensäure auf das Getränk nicht behindert, andererseits der sich im Kammerinnern
entwickelnde zähe Schaum beim Rückgang des Lagerkörpers zerrissen und so leichter
zur Flüssigkeit zurückverdichtet, die abfließt.
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Nach Beendigung des Begasens der in das Ausschankgefäß zurückgeflossenen
Flüssigkeit wird bei bis über den Gefäßmund hochgezogenem Begasungsrohr die Entkupplung
der Kammer vom Ausschankgefäß 1 vorgenommen. Inflge des Kraftüberschusses der Feder
4f hebt sich hierbei die Kammer 3 selbsttätig auf dem Rohr 4i etwas an. Jetzt kann
entweder sofort die Umsteuerung der Kammer 3 im Sinne des Pfeils nach Fig. 2 in
die linke oder rechte Seitenlage erfolgen oder das Ausschankgefäß wird, noch in
seiner Hülse 10 verbleibend, bei mit der Hand noch etwas höher geschobener Mischkammer
zunächst verschlossen, z. B. mit der auf der Hilfshülse 19 aufzuschraubenden Kappe
9 versehen. In beiden Fällen folgt hinterher das Herausheben des Ausschankgefäßes
aus der Hülse 10.
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In Fig. 5 ist nun schaubildlich ein erfindungsgemäß ausgeführter Trichter
25, 25a, 25b veranschaulicht, der die Beschmutzung von Geräteteilen verhindern soll,
welche sonst auf dem Wege stattfinden würde, den die Mischkammer zu nehmen gezwungen
ist, wenn man sie in eine andere Lage einschwenkt.
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Fig. 6 zeigt schematisch und im Grundriß die Stellungen der drei Schutzhülsen
10 und 10a und zwei der vorerwähnten Trichter, versenkt in die Mündungen der Seitengefäße
1a; hierbei ist angenommen, aus der vorderen Schu5tzhülse 10 wäre das verschlossene
Ausschankgefäß bereits herausgehohben worden und man habe die Trichter, deren Tropfenfangrinne
25b während des Begasungsvorganges innerhalb der vorderen Schutzhülse 10 in der
punktiert dargestellten Lage sich befanden, in die voll gezeichnete Stellung nur
hineingedreht, weil vorläufig keine weiteren Begasungsvorgänge mehr vorgenommen
werden sollten.
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Der Arbeiter hat es nämlich völlig in der Hand, die Imprgnierung der
Getränkefüllung entweder immer nur in der vorderen Lage des Gefäßes 1 oder abwechselnd
in der linken oder rechten Seitenstellung vorzunehmen. Bei bester Ausnutzung der
zur Begasung erforderlichen Zeitspanne kann er die Arbeitspausen, während welcher
das Zurückfließen des in die Kammer hochgeschleuderten Getränks in das Gefäß stattfindet,
ausnutzen, um aus einer Anzahl bereits gefüllter, aber noch der Begasung zu unterwerfender,
in Nähe des Geräts aufgestellter Gefäße diejenigen herauszugreifen und in die Schutzhüllen
zu versenken, die ihrem Inhalt nach in bestimmter Reihenfolge begast werden sollen.
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Unterstellt man, der Begasungsvorgang solle regelmäßig in der Vorderstellung
vor sich gehen, in den Seitenhülsen 10a befänden sich gefüllte Gefäße 1a und in
beider oder in nur einer ihrer Mündungen wären die Trichter 25 eingelassen, so wird
nach dem Herausheben der fertig behandelten vorderen Flasche die linke oder rechte
Seitenflasche unter auswechselung gegen eine andere gefüllte, in die der Trichter
in der punktiert angedeuten Lage hineingeführt wird, in die Vorderhülse 10 versenkt
und mit der Kammer 3 verkuppelt. Spätestens vor Beendigung der Begasungsvorgänge
wird darauf das Rohr 5 noch bei Öffnungslage des Hahns 6, 6a so weit hochgeschoben,
daß der Brausefuß 5i in den Kegelkrater des Mischkammerbodens 3a zu liegen kommt.
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Dadurch wird für eine ausreichende Zeitspanne
jedes
Aufsteigen von Kohlensäureblasen und die Entwicklung von Schaum oberhalb des Getränkespiegels
verhindert, so daß nach folgender Entlüftung des Mischkammerinnern durch Öffnung
des Hahns 15b, 15c bei Atmosphärendruck die Entkupplung der Teile 1, 3 erflgen kann.
Ihr folgt, bevor die Mischkammer um 4i ausgeschwenkt wird, die Drehung des Trichters
25, 25a, 25b in beiden oder nur in einer der Seitenflaschen 1a in die in Fig. 6
voll gezeichnete Lage der Topfenauffangrinne 25b; erst dann wird die Mischkammer
nach links oder rechts ausgeschwenkt, wobei die aufgefangenen Tropfen in das zugehörige
Gefäß gelangen, also einer Beschmutzung von Apparateteilen vorgebeugt wird.