Verfahren znm Imprägnieren von Flüssigkeit mit Gas und Vorrichtung zum
Ausfahren des Verfahrens.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein, Verfa. hren zum Imprägnieren von Flüssigkeit mit Gas und auf einen Apparat zur Ausführung dieses Verfa. hrens, speziell für die Herstellung und Abgabe mit Gas s imprägnierter Flüssigkeit, insbesondere von Siphongetränken.
Es sind für diesen Verwendungszweck Apparate in Vorschlag gekommen, die ein mit Gasverteilungsdüse, Fl ssigkeitseinm ndung und einem Ablaufhahn versehenes Ge fäB besitzen, in welchem die Flüssigkeit von dem durch die Düse möglichst fein verteilt einstromenden Gas imprägniert wird.
Doch ist bei den bekannten Apparat und Verfahren die Imprägnation der Flüssigkeit infolge einer unzureichenden Vermischung mit dem unter heftigem Überdruck durch die Verteilungsd se eintretenden und daher die Flüssigkeitssäule mit geringem Absorbtionskoeffizienten durchsetzenden Gasstrom, eine ungenagende. Ein weiterer Nachteil jener Apparate besteht darin, da¯ ein während des Abfüllens von Siphonflaschen sehr spürbar werdender Druckabfall im Eohlensäure- wassergefäss, eine ausreichende Abfüllung der Siphonflaschen infolge des durch die in diesen eingeschlossene Luft entstehenden Gegendruckes, unerreichbar macht,
so da¯ ein das krÏftige und restlose Ausspritzen der Flüssigkeit aus den geladenen Siphonflaschen ge- währleistender Druck in demselben nicht oder nur ungenügend erhalten wird. Aber auch das Zuleiten von Druckgas durch die Verteilungsdüse in das Kohlensäurewasser- gefä.
B wÏhrend des Abfüllens von Siphonflaschen hat sich darum als unzulänglich erwiesen, weil die Masse der dem eingeleiteten Gasstrom entgegenstehenden Flüssigkeit die rasche Wiederherstellung des beim Ablassen der Flüssigkeit sinkenden Anfangsdruckes verzögert, während der die Flüssigkeit in Wirbelung versetzende und häufig genug in den Bereich der naturgemäB am Gefässunter- teil befindlichen Abflussmündung retende Gasstrom, die Abflu¯ver@Ïltnisse derart ver schlechtert, da¯ mit dem Wasser durch die Abflussmündung in die angesetzte Siphonflasche eindringendes Gas,
diese teilweise erfüllt und in der Folge die Füllung mit kohlen säurehaltigem Wasser oft erheblich beein trächtigt.
Gema. B dem der Erfindung zugrunde liegenden Verfahren wird während des Impräg- nierens der Flüssigkeit mit Gas der Druck in dem ber der Flüssigkeitssäule lagernden Gasraum zeitweilig entspannt und dadurch die Verteilung des Gases in der Flüssigkeit gefördert.
Bei einem Apparat zur Ausführung eines den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden Verfahrens ist an einem mit Gasverteilungsd se, Flüssigkeitseinmündung und Ablaufhahn versehenen Mischgefä. ss ein von der in die Verteilungsdüse mündenden Druckgasleitung nach dem Gasraum des Misch- gefässes führendes Leitungsrohr und in dieses ein Umstellhahn eingebaut.
Mittelst des Um stellhahns kann das Gas zwecks Impräg- nierens der Flüssigkeit in die Verteilungs- düse eingeleitet oder aber zwecks Herstellung eines die möglichst vollkommene Füllung der Siphonflaschen gewährleistenden Druckes nach dem Gasraum des Misohgefä. sses umgeleitet werden.
Auf den beiliegenden Zeichnungen sind zwei Ausführungsformen des Apparats zur Ausführung des den Erfindungsgegenstand bildenden Verfahrens veranschaulicht, und zwar zeigt :
Fig. 1 und 2 zwei um 90 gegeneinander verstellte Ansichten des Apparates nach der ersten, Ausführungsform,
Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch den Unterteil des Mischgefϯes,
Fig. 4 einen Schnitt einer Einzelheit und Fig..") einen senkrechten Schnitt mit teilweiser Ansicht des Apparats nach der zweifen Arisführungsform.
Ein flaschenförmiges, aus Guss oder Blech bestehendes Mischgefϯ 1 ist mit einem Was serstandsa. nzeiger 9 ausgestattet. An den Sals 3 des Mischgefässes ist eine den Manometer 4 tragende Verschlusskappe 5 geschraubt.
Das Mischgefϯ 1 hat am Oberteil einen WassereinlaBhahn 6, an welchen mittelst einer leicht wegnehmbaren Uberwurfmutter 7 ein nach der (nichet gezeichneten) Wasserleitung führender Schlauch 8 angeschlossen ist. An Stelle des Hahns 6 kann aber auch ein in die Bohrung der Gefässwand geschraub- ter Verschlusszayfen vorgesehen sein, welcher aus der Bohrung herausgenommen und sodann in die letztere ein am Schlauchende befindlicher Gewindestutzen geschraubt wer- den kann. Im fernern ist am GefäBoberteil ein die Entlüftung, sowie die Druckentlastung bewirkendes Ventil 9 angeordnet.
Dasselbe hat einen mit der Schraubenfeder 10 belasteten Dr cker 11 und einen am Ventilbolzen
12 sitzenden kegelförmigen Ventilkolben 1, welcher von der Feder 10 selbsttätig in den Ventilsitz 14 hineingepresst wird. Hierbei bewirkt der den Ventilkolben belastende Gasdruck im Mischgefäss eine gute Dichtung des Ventils. Beim Einwärtsschieben des Drückers-11 in der Pfeilrichtung 15 kann die beim Einfüllen der Flüssigkeit im Misch- gefϯ noch vorhandene Luft zwischen dem Kolben 13 und dem Ventilsitz 14 abziehen uncl durch die Ventilöffnung 16 ins Freie entweichen.
Am Unterteil des Gefässes l ist ein Gaszuleitungsrohr 17 und an diesem ein Umstellhahn 18 angebracht, an den durch ein mittelst des Hebels 19 festklemmbares Verbindungsstück 20 eine nach der Kohlensäure- flasche oder einem andern Druckgas. behälter führende biegsame Rohrleitung 21 rasch und auf die einfachste Weise angeschlossen wer den kann. Das Gefäss l kann also in stÏn diger Verbindung mit dem Wasserleitungs- schlauch 8 und der Gasrohrleitung 21 stehen, sowie von denselben weggenommen und mit imprägnierter Flüssigkeit an einem beliebigen Ort aufgestellt werden.
Das Was- ser konnte auch nach Wegschra. uben der Ver schlusskappe 5 durch den Hals 3 in die Flasche l geschüttet werden, und ebenso gestattet diese Zutrittsoffnung das Einführen von Sirup-oder Limonadenessenzen zu dem im Mischgefäss befindlichen Wasser. Das Leitungsrohr 17 mündet in eine im Grunde des Mischgefϯes 1 angeordnete Gasver teilungsdüse. Diese hat einen Verteilungsfilter 22 und ein Rückschlagventil 23, dessen Ventilkörper durch den Druck des zugeleiteten Druckgases gehoben wird und dieses durch KanÏle 24 in das MischgefäB einströmen lässt, wogegen das Rückschlagventil 23 beim Nachlassen des äussern Gasdruckes die KanÏle 24 versperrt.
Beim Einleiten von Druckgas zwecks Imprägnierung der Flüs- sigkeit steht die Durehgangsoffnung 25 des in der Pfeilrichtung 26 gedrehten Reibers 27 dem Leitunbsrohr 17 gegenüber, wogegen beim Ausschank der unter Druck stehenden Flüssigkeit der Reiber 27 in der in Fig. 3 gezeigten Stellung das Druckgas durch ein Leitungsrohr 28 in den Gasraum des etwa bis zum strichpunktiert angedeuteten Niveau mit Wasser gef llten Mischgefϯes treten lϯt. Man erreicht mit dieser Ma¯nahme die Erhaltung eines konstanten Druckes beim Abfüllen der Flüssigkeit in Siphonflaschen 29, die mittelst ihres Ausspritzrohres 30 an das Ablaufrohr 31 des Mischgefässes angeschlossen werden.
Mit der Umleitung des Druckgases wird aber auch eine Diffusion des gelösten Gases aus der Fl ssigkeit in den Gasraum des MischgefäBes, durch den über der Flüssigkeitssäule lagernden Gasdruck verhindert und darum bis zur Leerun (r des Mischgefässes 1 eine stets gleichmässige Sättigung der Flüssigkeit mit Gas. erhalten.
Ausserdem gewährleistet der konstante Druck beim Abfüllen von Siphonflaschen eine mög- lichst ausgiebige und gleichmϯige F llung derselben, unter Vermeidung eines unver hältnismässig grossen Leerraumes oder. eines zum Ausspritzen der Flüssigkeit ungenü- genden Druckes in der abgefüllten Siphonflasche. Der Ablaufhahn 31 ist mit Bezug auf die Lage seines Betätigungshebels 33 in Fig. 2 in offener und (strichpunktiert an gedeuteter) geschlossener Stellung gezeich- net.
Er hat am Ablaufrohr 31 ein Mund- stück 34 zum Einstecken des Ausspritzrohres 30 der Siphonflasche. Doch kann durch das Abla. ufrohr 31 die Flüssigkeit auch offen, zum Beispiel in Gläser, ausge schenkt werden, zu welchem Zwecke nach vorherigem Versperren der Leitungsrohre 17 und 28 mittelst der nicht durchbohrten Rei- berhälfte (27) das über der Flüssigkeits- säule lagernde Druckgas durch das Ventil 9 ganz oder teilweise abgelassen wird.
Das zeitweilige Ablassen des überla- gernden Druckgases erweist sich aber auch beim Imprägnieren der Flüssigkeit als sehr vorteilhaft, indem nÏmlich das beim Imprägnieren aus der Flüssigkeit austretende, sich im Gasraum des Mischgefässes 1 ansammelnde und daher das Sinströmen des f r die Sättigung noch erforderlichen Gases hin dernde Druckgas, bis zur Erzielung einer hinreichenden Sättigung der Flüssigkeit stets wieder entspannt werden kann.
Der Apparat nach der zweiten Ausfiah- rungsform (Fig. 5) besitzt ein Mischgefäss 35 mit Flüssigkeitsablaufhahn : 36, Wasser- einlasshahn 37 und einer im GefäBunterteil angeordneten (nicht dargestellten) Vertei lungsdüse. Deren Zuleitungsrohr 38 ist durch den Umstellhahn 39 mit einem nach dem Gasraum des Mischgefässes 35 führenclen Leitungsrohr 40 verbunden. Das Entlüftungsund Druckentlastungsventil 41 ist auf den Flaschenhals 42 geschraubt. Der mit einer Schraubenfeder 43 belastete Ventilbolzen 44 ist verlan,, und ragt durch den Flaschenhals 42 hindurch in das Mischgefäss hinein.
Am Ventilbolzen 44 sind wagrechte, durch- l¯cherte Rührscheiben 45 angebracht. Diese werden mit dem Ventilbolzen 44 beim jedesmaligen Niederdr cken des Dr ckers 46 nach unten und sodann beim Freigeben des Drink- kers von der ihn betätigenden Hand durch die Kraft der Schraubenfeder 43 wieder aufwärts bewegt.
Beim jedesmaligen Nieder- drüeken des Ventils tritt der Ventilkolben 47 aus dem Ventilsitz 48 heraus, so dans dite im Gasraum des MischgefäBes 35 einge schlossene Luft oder das bereits von der Imprägnation der Flüssigkeit herrührende, die Flüssigkeitssäule durchsetzende und sich im Gasraum ansammelnde Druckgas zwischen Ventilsitz und Ventilkolben durch die Öffnung 49 ins Freie entweichen kann. Das Umrühren der Flüssigkeit mittelst den R hr scheiben 45 erfolgt also genau im Augenblick der Druckentlastung des Gasraumes.
Das ist von besonderer Bedeutung, indem bereits beim Umrühren durch die Brechung des Gasstromes eine gute Vermischung desselben mit der Flüssigkeit erzielt wird, während die in der Flüssigheit aufsteigenden Gasperlen zufolge der plötzlichen Druckentlastung expandieren, wobei sich ihre OberflÏche und damit selbstverständlich auch die Berührungsfläche mit der sie umgebenden Flüssigkeit vergröBert und auf diese Weise die Vermischung des Gases mit der Flüssigkeit er heblich gefordert wird. Schliesslieh erfolgt aber die Expansion der Gasbläschen meistens mit solcher Heftigkeit, da¯ diese bersten und dadurch von der Flüssigkeit restlos absor biert werden können, diese also nicht unaufgelöst durchsetzen.
Mit dieser Bewir kungsart wird somit eine vorzügliche Sät- tigung der Flüssigkeit und in der Folge ein hochwertiges Siphongetränk erhalten.
Das Mischgefäss 1 bezw. 35 kann in seiner Gestaltung bauliche Abweichungen von den dargestellten Ausführungsformen aufweisen, zweckmässig ist es aber, wenn demselben mit Rüeksicht auf einen bequemen Transport und auf ein handliches Fassen des Gefässes beim Aufstellen desselben die Form eines länglichen zylindrischen Körpers, also diejenige einer Flasche mit oder ohne besonderem Flasehenhals, gegeben wird. An Stelle der Rührscheiben 45 könnten auch aus mehr oder weniger engmaschigem Drahtgeflecht oder aus Blechstreifen bestehende oder an dersartig ausgebildete Schläger zum Umrühren der Flüssigkeit vorgesehen sein.