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Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von kohlensäurehaltigen
Getränken Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, mit der kohlensäurehaltige
Getränke, insbesondere Sprudelwasser, Limonade usw., durch Einführen von gasförmigem
Kohlendioxyd in strömende Flüssigkeiten hergestellt werden können.
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Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, die einen Behälter aufweisen,
in den einerseits gasförmiges Kohlendioxyd unter Druck eingeleitet und in den andererseits
Wasser, Säfte od. dgl. eingeführt und dort der Einwirkung der gasförmigen Kohlensäure
unterworfen werden. Die eingeführte Flüssigkeit wird dabei mit möglichst großer
Oberfläche im Inneren des Behälters geführt, also entweder fein zerstäubt oder über
Rieselbleche geleitet, die ihrerseits als senkrechte Wände oder waagerechte Teller
vorgesehen sein können. Auch Glockenböden, durch die die Flüssigkeit von oben nach
unten, das Gas aber von unten nach oben geführt wird, sind bekannt. Schließlich
ist auch bekannt, gasförmiges Kohlendioxyd in einen ruhigen oder bewegten Vorrat
an Flüssigkeit mit Hilfe von Düsen oder porösen Körpern einzubringen und dort zu
lösen. Schließlich ist es auch bekannt, alle oder einzelne der genannten Maßnahmen
miteinander zu kombinieren und zwecks möglicher vollständiger Sättigung der Flüssigkeit
mit Kohlensäure mehrere verschiedene Lösungsvorrichtungen vorzusehen.
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Es ist weiter bekannt, um das Lösungsvermögen für das Gas zu erhöhen,
die Flüssigkeit vorher oder während der Einwirkung des Gases zu kühlen. Bekannte
Einrichtungen dieser Art verwenden gleichzeitig zur Kühlung und zur Sättigung der
Flüssigkeit mit Kohlensäure Doppelwände, auf deren Außenseiten die zu behandelnde
Flüssigkeit herunterrieselt; im Inneren der Doppelwände wird entweder Kühlsole geführt,
oder die Doppelwände sind als Verdampfer einer Kälteanlage ausgebildet.
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Alle diese Vorrichtungen benötigen einen Kessel mit verhältnismäßig
großen Abmessungen als Reaktionsgefäß, in dem der Stoff- und der Wärmeaustausch
bewirkt werden. Da solche Kessel zudem unter erheblichem Druck stehen, weisen sie
ein hohes Gewicht auf, und da meist hochwertiges Material verwendet wird, sind sie
auch entsprechend teuer.
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Es sind auch bereits Vorrichtungen zum Mischen von Flüssigkeiten
mit Gasen bekannt, bei denen zur Feinverteilung der Gase in dem Gefäß ein poröser
Körper angeordnet ist, durch den das Gas in die Flüssigkeit austritt. Es ist weiter
bereits bekannt, solche porösen Körper mit einer schraubenförmigen Leitvorrichtung
zu versehen, wobei jedoch die Leitvorrichtung einen Teil des porösen Körpers bildet.
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Solche verhältnismäßig komplizierten porösen Körper mit daran angeordneten
Leitelementen in Form einer Schraube werden nicht vollständig vom Gas durchströmt,
vielmehr tritt das Gas durch diese Körper an den verhältnismäßig dünnen Stellen
aus, wodurch die Wirkung der Porosität längs des Leitkörpers aufgehoben wird. Die
Anordnung eines so komplizierten, teuren und empfindlichen porösen Körpers ist also
verfehlt, zumal auch durch die porenhaltige Fläche des Leitkörpers der Strömungswiderstand
der Vorrichtung stark erhöht wird. Außerdem kann mit einer solchen Vorrichtung auch
nicht gleichzeitig gekühlt werden.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, wird gemäß Ider Erfindung eine Vorrichtung
zum kontinuierlichen Herstellen von kohlensäurehaltigen Getränken, insbesondere
Sprudelwasser, Limonade usw., durch Einleiten von gasförmigem Kohlendioxyd in strömendes
Wasser in ein mit Anschlußstutzen für Flüssigkeiten und Gas versehenes, rohrförmiges
Mantelgefäß, in welchem das Gas durch einen porösen Körper der Flüssigkeit zugeführt
wird und eine schraubenförmige Leitvorrichtung aufweist, vorgeschlagen, die dadurch
gekennzeichnet ist, daß die Leitvorrichtung schraubenförmig um den zentralen, zylindrischen
Gasverteilerkörper gewunden und als Kühlrohr ausgebildet ist, dessen Anschlußleitungen
durch das Mantelgefäß hindurchgeführt sind.
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Gemäß der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, daß als Gasverteilerkörper
eine poröse Ton- oder Sintermetallkerze vorgesehen ist, deren Anschlußleitung für
das gasförmige Medium aus dem Mantelgefäß herausgeführt ist. Es ist bereits bekannt,
mehrere Mischbehälter bei einer Vorrichtung zum Sättigen von Flüssigkeiten mit Gasen
zusammenzuschalten, wobei die Gefäße jeweils kommunizierend mit einem Sammelbehälter
verbunden sind.
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Demgegenüber wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß mehrere
Mantelgefäße zu einer
Batterie vereinigt und entweder parallel oder
hintereinandergeschaltet sind.
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In der Zeichnung ist die Vorrichtung beispielsweise und schematisch
dargestellt.
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A b b. 1 zeigt ein einzelnes Reaktionsgefäß teilweise geschnitten;
Abb. 2 zeigt eine Einzelheit des Reaktionsgefäßes; A b b. 3 und 4 zeigen eine Batterie
von hintereinandergeschalteten Mantelgefäßen im Auf- und im Seitenriß.
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Das Mantelgefäß 1 weist die Flüssigkeitsanschlußstutzen 2, 2' auf
und trägt um den porösen Gasverteilerkörper 3 eine schraubenförmig gewundene Flüssigkeitsleitvorrichtung
4, die den Ringraum zwischen dem Mantelgefäß 1 und dem Gasverteilerkörper 3 weitgehend
flüssigkeitsdicht ausfüllt, derart, daß nur zwischen den einzelnen Windungen der
Leitvorrichtung ein schraubenförmiger Kanal 5, 5' (Gang), frei bleibt, durch den
die durch Stutzen 2, 2' zu- bzw. abgeführte Flüssigkeit hindurchströmt und dabei
auf verhältnismäßig langem Weg stark verwirbelt wird. Der Gasverteilerkörper 3 weist
einen Stutzen 6 auf, durch den gasförmiges Kohlendioxyd unter Druck einführbar ist.
Durch die Poren des Gasverteilerkörpers 3 gelangt Gas in feinsten Bläschen in die
durch den schraubenförmigen Kanalgang 5, 5' wirbelnde Flüssigkeit und wird unter
Sättigung des Wassers entsprechend Druck und Temperatur in diesem gelöst. Die schraubenförmig
gewundene Leitvorrichtung 4 kann aus einem eingelegten Draht bestehen. Es kann aber
auch ein Rohr Verwendung finden, in dessen Innerem ein Kühlmittel strömt. In diesem
Falle kann die Flüssigkeit gleichzeitig während des Sättigungsvorganges zusätzlich
noch besonders wirkungsvoll gekühlt werden. Dazu müssen die Leitvorrichtung als
Kühlschlange ausgebildet und Anschlußstutzen 7, 7' für die Zu- und Ableitung des
Kühlmediums vorgesehen sein. Gemäß A b b. 3 und 4 wird das gasförmige Kohlendioxyd
durch die Leitungen 8, 8' in die unter sich gleichen, aber gegeneinander angeordneten
Gasverteilerkörper 3 eingeführt. Die zu behandelnde Flüssigkeit kann durch Stutzen
2' ein-und am Ende der Batterie durch Stutzen 2 wieder herausgeführt werden. Die
einzelnen Mantelgefäße 1, 1' können über die Stutzen 2, 2' jeweils direkt und die
Stutzen 7, 7' für den Kälteträger können durch Überbrückungsleitungen 9, 9' miteinander
verbunden sein. Eine solche Batterie von Mantelgefäßeni,l
kann auf engem Raum untergebracht
werden. Sie läßt sich außerdem beliebig erweitern, falls die Anlage vergrößert werden
soll. Sie läßt sich außerdem beliebig erweitern, falls die Anlage vergrößert werden
soll. Sie läßt sich außerdem parallel und hintereinanderschalten. Auch sind Kombinationen
dieser Schaltungen möglich. Gegen- und Gleichstrom, Wärme- und Stoffaustausch sind
wahlweise möglich.
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Die Wandstärken der einzelnen Gefäße können erheblich dünner gehalten
werden als für Einzelreaktionsgefäße mit großem Volumen, und schließlich kann die
Vorrichtung leicht durch Regelung von Druck, Temperatur sowie durch Regelung der
Gas-und Flüssigkeitsmengen dem augenblicklichen Bedarf angepaßt werden.