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Vorrichtung zum trinkglasweisen Herstellen und Ausschänken kohlensaurer
Getränke Die vorliegende Erfindung betrifft eine einfache, zylindrische Mischvorrichtung,
die an eine Wasser- und eine Kohlensäuredruckleitung angeschlossen wird und die
zum trinkglasweisen schnellen Herstellen und unmittelbaren drucklosen Ausschänken
kohlensaurer Getränke dient.
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Die bekannten Apparate dieser Art arbeiten in der Weise, daß ein Druckgefäß
teilweise mit einer durch eine besondere Meßvorrichtung vorher abgemessenen Wassermenge
gefüllt wird und dann am Boden des Gefäßes unter direktem Hochdruck Kohlensäure
entweder in einem scharfen Strahl oder fein verteilt eingeführt wird, wodurch eine
Imprägnierung des Wassers in der kurzen Zeit des Druckausgleiches zwischen Kohlensäureleitung
und Mischgefäß erfolgt. Danach wird der Kohlensäureüberdruck aus dem Mischgefäß
ins Freie abgeblasen und das Getränk am Gefäßboden drucklos abgezapft.
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Diese bekannten Apparate haben folgende Nachteile: r. Zwischen Druckwasserleitung
und Mischgefäß ist zur automatischen Einfüllung einer bestimmten Wassermenge ein
besonderes und kompliziertes W assermeßgefäß mit innerem, einen bestimmten Wasserdruck
beanspruchendem Verdrängerkolben nebst Druckwindkesseleinrichtung erforderlich.
Dieses besondere, nicht störungsfrei arbeitende Wassermeßgefäß ist unübersichtlich
und vielfach hinderlich unterhalb des Mischgefäßes in einem Schankbuffet o. dgl.
angeordnet.
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2. Dadurch, daß das nur zum Teil mit Wasser angefüllte Mischgefäß
anfänglich drucklos ist, wird durch den Kohlensäureeintritt wohl zunächst eine lebhafte
Wasseraufwirbelung erzielt, die aber mit steigendem Druckausgleich zwischen Mischgefäß
und Kohlensäureleitung abnimmt, so daß der größte Teil der Kohlensäure zur notwendigen
Druckerzeugung für die Imprägnierung fast nutzlos verbraucht und keine Sättigung
erzielt wird. Dies trifft besonders für die Vorrichtungen zu, die nach dem Gasstrahlmischsystem
arbeiten, denn mit steigendem Gasdruck nimmt auch die Mischwirkung der Strahldüse
ab, so daß gegen Ende der Imprägnierung die Kohlensäure aus der Düse nur noch schwach
und fast wirkungslos im Wasser aufperlt und daher, selbst bei noch so hohem Kohlensäuredruck,
wohl eine Anreicherung des Wassers mit Kohlensäure, aber nie eine Sättigung erzielt
wird.
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3. Die am Druckentlastungshahn beim Abzapfvorgang in das Mischgefäß
eingesogene atmosphärische Luft, die bei der nächsten Wasserfüllung nur teilweise
wieder verdrängt wird, verhindert eine luftfreie Imprägnierung, indem sich die Restluft
mit der Kohlensäure und dem in dem Gasraum aufgewirbelten Wasser vermischt.
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q.. Das Luftkissen in den bekannten automatischen Wassermeßeinrichtungenwird
durch die Drucksteigerung infolge der Wasserstöße schon nach kurzer Zeit vom Wasser
aufgesaugt und daher diese sogenannte Druckwindkesseleinrichtung beim plötzlichen
Wasserabschluß bekanntlich unwirksam.
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Alle diese unter r bis .i aufgeführten Mängel -an bekannten Apparaten
dieser Art werden
dadurch behoben, dafl in das aufreeht stehende,
zylindrische Mischgefäß ein mit einer feinen Gasdurchtrittsbohrung versehe ner Zwischenboden
eingebaut wird, wodurch das Misch- und Ausschankgefäß auch noch als Wassermeßgefäß
und als Druckwindkessel zur Milderung der Wasserstöße dient. Diese neue, sehr vereinfachte
Vorrichtung bedeutet einen technischen Fortschritt, nicht allein zur wirksameren
Ausführung eines Kohlensäure sparenden Mischverfahrens, sondern stellt, da sie mit
wenigen und den einfachsten Konstruktionsmitteln und ohne innere bewegliche Wasserabmeßorgane
geschaffen ist, einen absolut betriebssicheren, billigen und wenig Raum beanspruchenden
Apparat dar, der sehr schnell ein luftfreies und gut imprägniertes, dabei sehr wenig
entgastes Trinkglasvolumen kohlensauren Wassers im Moment des Bedarfs liefert. Die
bei den bekanntem Apparaten übliche dünne, aber hohe Wassersäule ist wohl für die
Imprägnierunk günstig, da die Kohlensäurebläschen länger mit dem Wasser in Berührung
bleiben, aber sowohl bei der Druckentlastung und besonders beim darauffolgenden
Ausschank entweicht infolge der dadurch bedingten großen Beunruhigung des vom lebhaften
Mischprozeß noch nicht zur Ruhe gekommenen Wassers sehr viel Kohlensäure wieder.
Die bei der Druckentlastung zum Teil im Wasser wieder frei werdende Kohlensäure
steigt in der Wassersäule auf, und je höher die Wassersäule ist, desto dicker wird
das aufsteigende Bläschen, indem sich beim Aufstieg bekanntlichimmer mehr Bläschen
vereinigen, was besonders bei den Bläschen zutrifft, die vom Gefäßboden aufsteigen.
Es zeigt sich hier also der umgekehrte Vorgang wie bei der Imprägnierung unter Druck.
Aber auch die Gefäßwandungen, insbesondere der gelochte Gefäßboden, begünstigen
die Wasserentgasung; daraus folgt, daß auch die Gefäßwände, insbesondere der Gefäßboden,
klein gehalten werden müssen. Aus vorstehendem, aber auch durch praktische Versuche
hat sich ergeben, daß für ein Trinkglasvolumen kohlensaures Wasser aus fraglichen
Apparaten der Gefäßdurchmesser und die Wassersäulenhöhe im Verhältnis zueinander
Mindestmaße darstellen müssen, d. h. daß der Durchmesser der Mischkammer gleich
der Mischkammerhöhe ist.
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Eine hohe Wassersäule erteilt auch dem schankfertigen, ablaufenden
Wasser eine zu hohe Auslaufgeschwindigkeit, wodurch bekanntlich viel gebundene Kohlensäure
wieder verlorengeht.
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Eine wirksamere Imprägnierung gegenüber bekannten Verfahren wird aber
hauptsächlich dadurch erzielt, daß durch die vollständige Anfüllung der Mischkammer
mit Wasser die mit letzterem zugleich sehr fein verteilt eintretende Kohlensäure
sofort bis zum Druckausgleich in der oberen Gaskammer einen 'hohen Imprägnierdruck
entwickelt. Der sofortige hohe Imprägnierdruck im Mischgefäß ist nur dadurch möglich,
daß der feine Kohlensäurezuströmkanal unterhalb des Gasverteilungssiebes etwas größer
ist als die Gasdurchtrittsbohrung im Gefäßzwischenboden. Der beim Wassereinlauf
in die Mischkammer auftretende Wasserrückstoß, der durch das sich bildende Luftkissen
zwischen Wasserspiegel und Gefäßzwischenwand und durch im Wasser schwebende Kohlensäurebläschen
etwas gemildert wird, begünstigt sehr die Imprägnierung.
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Die Erfindung möge an Hand einer schematischen Zeichnung durch ein
Ausführungsbeispiel noch näher erläutert werden. Bei der wirklichen Ausführung sind
die in der Zeichnung angedeuteten Hähne durch selbstschließende Spindelventile ersetzt,
die durch einen Handhebel automatisch gesteuert werden.
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Abb. i ist ein senkrechter Schnitt durch einen derartigen Apparat.
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Abb. a ist ein horizontaler Schnitt durch die Mischkammer.
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Abb.3 stellt einen senkrechten Schnitt durch den Gefäßzwischenboden
mit eingebautem Rückschlägventil dar.
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Die Vorrichtung besteht aus dem zylindrischen Gefäß A, das durch den
Zwischenboden i in zwei Kammern a und 3, für Wasser und Kohlensäure, geteilt ist.
Der Zwischenboden i schließt am Umfange druckdicht gegen die Gefäßwand ab, während
nur eine feine Gasdurchtrittsbohrung .4 beide Kammern verbindet. Durch die Stellschraube
5 ist der Zwischenboden i und damit die abzumessende Wassermenge verstellbar. 61ist
ein tangential am Mischgefäß befestigter Druckwassereinlaßhahn mit Rückschlagventil
7. Am Hahn 8 strömt die Kohlensäure unter Hochdruck ein, die durch die feine Kanalbohrung
9 stark abgedrosselt wird. io ist ein feinlochiges Blechsieb für den Kohlensäuredurchtritt.
Der Hahn i i dient zur Gasdruckentlastung und zum Eintritt atmosphärischer Luft
ins Gefäß beim drucklosen Wasserablauf am Zapfhahn 1z. Die Rückschlagventilscheibe
13 (Abb.3), die zum Abschluß der großen Zwischenwandbohrung 1q. dient, hat eine
feine Durchbohrung q.' und ruht lose auf drei Drahthaltern. Arbeitsweise Nachdem
sämtliche Hähne geschlossen sind, öffne man gleichzeitig die beiden Hähne 6 und
8, wodurch Wasser und Kohlensäure in die Mischkammer 2 eintreten. Die
Kohlensäure
wird durch die feine Bohrung 9 stark gedrosselt, so daß sie zunächst unter sehr
starkem Druckabfall unter den fein gelochten Siebboden 1o und dann durch denselben
hindurch ohne Strahlwirkung in feinen Bläschen im Wasser aufsteigt. Die atmosphärische
Luft der Gefäßkammer 2 wird entsprechend dem Wasserleitungsdruck zusammengepreßt,
so daß bei schnellem Druckwassereinlauf nur wenig Luft durch die feine Bohrung 4
in die obere Kammer 3 entweichen kann und sich dadurch ein dünnes Luftkissen zwischen
Wasserspiegel und Zwischenboden 1 bildet, das die Wassernachströmung verlangsamt
und dadurch einen zu starken Wasserrückstoß verhindert. Durch die augenblickliche
Drucksteigerung beim Wasserrückstoß, die wesentlich höher sein kann als der Wasser-
und Kohlensäureleitungsdruck, werden die anfänglich reichlich im Wasser aufsteigenden
Kohlensäurebläschen vom Wasser fast restlos aufgezehrt.
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Der Gasdruck über dem Wasserspiegel ist nun infolge der Nachimprägnierung
durch die weiter aufperlende Kohlensäure nahezu gleich dem Druck der angeschlossenen
Kohlensäureleitung. Da der Kohlensäuredruck höher ist als der Wasserleitungsdruck,
wird durch das Wasserrückschlagventil 7 die weitere Wasserzufuhr automatisch abgesperrt.
Die überschüssige Kohlensäure entweicht mit einem zischenden Geräusch durch die
feine Bohrung 4 in den oberen Gasraum 3. Die Beendigung des Imprägniervorganges
und damit der erfolgte Druckausgleich zwischen Kohlensäureleitung 8 und Gaskammer
3 ist an der Aufhörung der zischenden und gurgelnden Einströrngeräusche wahrnehmbar.
Alsdann schließe man die Wasser- und Kohlensäurehähne 6 und 8 und öffne nun den
Gasdruckentlastungshahn 11, wodurch die Kammern 3 und 2 infolge der Gasentweichung
ins Freie vollkommen drucklos werden. Am Zapfhahn 12 wird nun das Getränk drucklos
abgezapft, während dabei atmosphärische Luft durch Hahn 11 und die Bohrung 4 in
die Kammern 3 und 2 eingesaugt wird. Der Arbeitsvorgang beginnt nun aufs neue.
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Wird in den Zwischenboden 1 ein Rückschlagventil 13 (Abb. 3) eingebaut,
dann wird dieses durch den Luft- oder Wasserdruck beim Wassereinlauf selbsttätig
geschlossen, so daß nun die Gase durch die feine Ventiltellerdurchbohrung 4 entweichen
müssen. Bei der vollständigen Gasdruckentlastung der Gefäßkammern fällt schließlich
der Ventilteller 13 infolge seiner Schwerkraft abwärts und öffnet die große Zwischenbodenbohrung
14, so daß einerseits das etwa durch die feine Bohrung 4' über den Zwischenboden
gelangte Wasser wieder beim Zapfvorgang schnell in die Mischkammer 2 zurückfließen
kann und anderseits eine größere öffnung für den Luftzutritt in die Kammer 2 und
damit eine schnellere Wasserentleerung gewährleistet wird.