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Vorrichtung zur Durchsetzung von Flüssigkeiten mit Gas.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Durchsetzung von Wasser oder anderer Flüssig- keiten mit Gas, wie Kohlensäure, insbesondere für den Verkauf kleiner, unmittelbar vorher hergestellter
Mengen solcher gasgesättigter Flüssigkeiten.
Gemäss der vorliegenden Erfindung ist der Behälter, in welchem die Gasabsorption durchgeführt werden soll, mit einem darin derart beweglichen Körper ausgestattet, dass dieser eine bestimmte Menge der zu behandelnden Flüssigkeit einsaugt und sie nach der Gassättigung zum Genuss abgibt, wobei gewünschten- falls das Volumen des Raumes, in welchen die mit Gas zu durchsetzende Flüssigkeitsmenge eingebracht wird, entsprechend der jeweils gewünschten Menge an Flüssigkeit geändert werden kann. die bei jeder
Betätigung der Vorrichtung mit Gas durchsetzt werden soll.
Der Vorrat an Flüssigkeit steht mit dem erwähnten Behälter in Verbindung, der, sowie auch der in ihm bewegliche, nachfolgend mit "Kolben" bezeichnete Körper, mit solchen Ventilen ausgestattet ist, dass bei Bewegung des Kolbens in einer Richtung der vor dem Kolben befindliehe Behälterinhalt zum Ausfliessen gebracht und neue Flüssigkeit zum Behälterraum hinter dem Kolben zutreten gelassen wird. während bei der entgegengesetzten Bewegung des Kolbens eine dem Kolbenhub in dieser Richtung entsprechend Flüssigkeitsmenge in dem Raum oberhalb des Kolbens verbleibt, in welchen dann das Gas zugeleitet wird.
Nach Durchsetzung der Flüssigkeit mit Gas wird bei der Betätigung des Apparates jeglicher Überschuss an Gas zum Abströmen gebracht und die Flüssigkeit in einen Trinkbecher oder in ein anderes Gefäss zum Ausfliessen gebracht, ohne dass grössere Gasmengen entweichen könnten.
Gewünschtenfalls kann auch eine Zählvorrichtung zum Anzeigen der Zahl der Betätigung der Vorrichtung oder der behandelten und abgegebenen Flüssigkeitsmenge angeordnet werden, die in beliebiger Weise, z. B. mit Hilfe eines Zahnrades angetrieben wird, das auf der das Antriebsrad für eine Betätigungszahnstange tragenden Welle sitzt und derart angeordnet ist, dass bei Drehung dieser Welle die Zählvorriehtung in Funktion gesetzt wird.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Die Fig. 1 und 2 sind unter rechtem Winkel zueinander stehende Vertikalschnitte nach der Linie 1, 2 bzw. 3,4 der Fig. 4 und zeigen die einzelnen Teile in jenen Stellung, wo der Kolben sich an seinem oberen Hubende befindet ; Fig. 3 ist ein Aufriss, teilweise ein Schnitt, entsprechend der Fig. 2 und zeigt jene Stellung, wo der Kolben am unteren Hubende ist. Fig. 4 ist eine Draufsicht und Fig. 5 ein Querschnitt nach der Linie 5-6 der Fig. 1. Fig. 6 ist ein Vertikalschnitt durch das bei der Abgabestelle des Apparates befindliche Ventil und Fig. 7 zeigt separat die Zählvorrichtung.
Der Behälter, in welchem die Durchsetzung mit Gas stattfindet, besteht aus einem vertikalen Zylinder A, welcher von einem Gefäss B umgeben ist. Der Raum a zwischen Zylinder A und Gefäss B steht mit einem Behälter für die mit Gas zu sättigende Flüssigkeit in Verbindung. Dieser Vorratsbehälter besteht bei der dargestellten Ausführung aus zwei mit der Mündung nach abwärts gerichteten Kugelflaschen C C, die vom Schwingdeckel eines Troges C getragen werden und mit ihren Hälsen in den Trog so weit eintauchen, dass die Flüssigkeit dort auf einer bestimmten Höhe erhalten wird. Jede der Flaschen kann für sich umgedreht und neuerlich mit Flüssigkeit gefüllt werden, während die andere im Trog verbleibt.
Um das Ausfliessen von Flüssigkeit aus den Flaschen bei deren Rückdrehung zur Einführung in den Trog zu ver-
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hindern, können sie mit Pfropfen versehen werden, die nach Einbringung in den Trog von aussen entfernt werden können. Der Trog Cl wird von Säulen 03 in solcher Höhe getragen, dass die Flüssigkeit aus ihm durch die Leitung C (Fig. 2) in den Raum a überfliesst, der sich rings um den Zylinder und unterhalb desselben befindet. Der untere Teil Al des Zylinders A ist in dem oberen Teil A verschiebbar und besitzt an seinem oberen Rand eine Ringschulter ar, die als Anschlag für den im Zylinder verschiebbaren Kolben D dient.
Die Kolbenstange d, welche durch eine Stopfbüchse hindurchgeht, ist mit einer Zahnung d2 ausge-
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antreibbaren Welle E sitzt. Der Kolben D ist im Durchmesser kleiner als die Lichtweite des Zylinders : 1 und der dadurch gebildete Zwischenraum ist durch eine biegsame, sich beim Abwärtshub des Kolbens nach aussen zu öffnende Scheibe oder Kolbenplatte d3 abgedeckt. Ein mit einem Ventil versehenes Rohr F (Fig. 3 und 6) für den Austritt etwa überschüssigen Gases und der gasgesättigten Flüssigkeit aus dem Zylinder dz steht vermittels des Kanals b mit dem oberhalb des Kolbens D befindlichen Zylinderraume in Verbindung.
Das Ventil dieses Rohres besteht aus zwei Teilen 1 und 12 mit dazwischen befindlicher Feder/ und wird von einem auf der Welle E aufgekeilten Kegelrad e2 gesteuert, welches auf einen auf dem Wellenstummel lose sitzenden Zahnsektor g wirkt, dessen Vorsprünge g3 g3 gegen einen Arm eines auf dem Wellenstummel g2
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dem unteren Teil f des Ventils verbunden ist. Bei Drehung des Kegelrades e2 in der Richtung für den Abwärtshub des Kolbens wird durch den oberen Vorsprung g3 des Zahnsektors g der Winkelhebel g4 in der Richtung zum Schliessen des Ventils so lange gedreht, bis ein Anschlag g7 dieses Winkelhebels gegen einen festen Teil der Vorrichtung stösst. Bei der Drehung des Kegelrades e2 in entgegengesetzter Richtung wird
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gedreht.
In der gesenken Lage wird der Zahnsektor g durch eine Feder g6 gegen die Zähne des Kegelrades p2 angedrückt, während in seiner gehobenen Lage sein Gewicht ausreichend ist, um ihn in Kontakt mit den Zähnen zu halten.
Das aus einem Stirnrad und einem Kegelrad bestehende Zahnrad e ist lose auf die Welle E aufgesteckt, wird jedoch dann gedreht, wenn die Schulter e3 des Kegelrades e2 auf die Schulter e4 des Zahnrades e auftrifft.
Ein Zuführungsrohr ss (Fig. 2) für das verwendete Gas, das einem beliebigen Vorratsbehälter, z. B. einem Gaszylinder, entnommen wird, mündet in den Raum oberhalb des Kolbens D im Zylinder A. In der Zeichnung ist eine Einrichtung an der Vorrichtung veranschaulicht :
mit Hilfe welcher die bei jeder Betätigung der Vorrichtung mit Gas zu durchsetzende Menge an Flüssigkeit dadurch geändert werden kann, dass man den unteren Teil A1 des Zylinders A in letzterem in vertikaler Richtung nach auf-oder abwärts verstellt. so dass die Ringschulter a1 des unteren Teiles Al (welche eine Begrenzung für den Hub des Kolbens D darstellt) höher oder tiefer zu stehen kommt und den Kolben an jener Stelle des Zylinders A anhält, bei welcher der Raum oberhalb des in tiefster Lage befindlichen Kolbens der gewünschten, mit Gas zu behandelnden Menge an Flüssigkeit entspricht.
Die Einstellung des Teiles Au wired bei der dargestellten Ausführung durch Drehung der an einer Vertikalbewegung gehinderten Schrauben S bewirkt, wodurch das Querstück A2 gehoben oder gesenkt wird, desgleichen auch der Teil , der mittels einer Bodenflansche und der Stangen h mit dem Querstück verbunden ist.
Wenn mit einer derart einstellbaren Vorrichtung ein Zählwerk zum Anzeigen der gesamten Menge der einzelnen mit Gas gesättigten Flüssigkeitsquantitäten verwendet wird, so kann dieses von beliebiger Konstruktion sein, doch wird vorgezogen, die nachfolgende Konstruktion zu verwenden. Auf einer von einem beliebigen bewegten Teil der Vorrichtung aus in Umdrehung versetzbaren Welle i2 (Fig. 7) sitzt eine Daumenscheibe t\ deren Umfang verschieden lange, den einzelnen anzuzeigenden Flüssigkeitmengen entsprechende Wege zeigt. Mit dieser Scheibe ist eine Kreisbahn i3 vereint, welche in Berührung mit einer Rolle i4 steht und diese anzutreiben vermag ; die Rolle i4 sitzt fest auf der Achse i5 des Zählwerkes und trägt einen Stift i6, der gegen die Bahnen oder Wege i7 und i8 anzuliegen kommt und dadurch die Drehung der Rolle i4 anhält.
Das Zählwerk zeigt hiedurch eine Zahl von Einheiten in Übereinstimmung mit dem Weg oder den Wegen auf der Scheibe an, der bzw. die in der Bahn des Stiftes ist bzw. sind. Die das Zählwerk tragende Konsole i ist mit einer Klinke ilü für den Stift i6 versehen, um die Bewegung der Rolle bei entgegengesetztem Antrieb hintanzuhalten.
Die Verbindung zwischen dem Mechanismus zum Antrieb des Kolbens und des Zählwerkes ist derart, dass der Weg (i7 oder i8) der eingestellten Hublänge des Kolbens D und demzufolge der Menge der gasgesättigten und bei jedem Hub zum Ausfliessen gebrachten Flüssigkeitsmenge entspricht. Ist die Vorrichtung in Funktion, so dreht sich das Zählwerk und registriert so lange, als der Stift i6 nicht mit dem Weg auf der Daumen & cheibe in Kontakt kommt, in welchem Falle der Stift die Drehung anhält und die Rolle i4 so lange auf der Kreisbahn i3 gleitet, bis der Stift wieder freigegeben wird. In der Ruhelage der Vorrichtung legt sich der Stift i6 gegen die Klinke ilo.
Die Scheibe il wird bei der dargestellten Ausführung von der Welle E aus vermittels des mit dem Zahnrad e verbundenen Kegelrades angetrieben, das in ein auf der Welle i2 der Scheibe il sitzendes Kegelrad ill eingreift (Fig. 5).
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Selbstverständlich kann die Vorrichtung in einfacher Gestalt ohne Einstellbarkeit der jeweils mit Gas zu sättigenden FLÜssigkeitsmengen hergestellt werden, in welchem Falle die vertikale Verstellbarkeit des unteren Teiles A1 des Zylinders und die Mittel hiefür in Wegfall treten und ein allenfalls verwendetes Zählwerk als einfache Anzeigevorrichtung ohne Vorkehrungen für das Registrieren verschiedener Mengen von Flüssigkeit ausgestaltet werden kann.
Beim Betrieb der Vorrichtung wird bei der anfänglichen Teildrehung des Handgriffes E2 vermittels
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gedrückt wird, worauf die Feder/3 zusammengepresst wird und ein Sicherheitsventil bildet. In oder annähernd in diesem Zeitpunkte kommt die Schulter e3 mit der Schulter e4 in Berührung und bei der fortgesetzten Bewegung des Handgriffes E2 wird der Kolben D nach abwärts durch die Flüssigkeit im ZylinderA hindurch so weit gezogen, bis er auf die Ringschulter al des Teiles aufzusitzen kommt ; dabei wird Gas unter Druck durch das Rohr G in den Zylinder A eingeleitet, die Flüssigkeit in demselben dadurch mit Gas durchsetzt und unter dem Gasdruck flacht sich die Platte d3 am Kolben D aus.
Da der Durchmesser dieses Ventils um ein geringes grösser als die Lichtweite des Zylinders ist, stellt es einen druckdichten Abschluss zwischen Kolben und Zylinderwand her. Etwa vorhandener überflüssig hoher Druck wird durch das Nachgeben der Feder 13 des Ventils 1'/2 beseitigt. Wenn die gasgesättigte Flüssigkeitsmenge zur Abgabe zu bringen ist, wird der Handgriff E2 in entgegengesetzter Richtung gedreht ; hiebei wird anfänglich das Ventil/,/ geöffnet und dadurch von der Flüssigkeit nicht absorbiertes Gas zum Entweichen gebracht.
Bei der weiteren Bewegung des Handgriffes E2 steigt der Kolben D empor und der Rand der Kolbenplatte d3 wird zurückgedreht. Da die Platte aus einem biegsamen Material, etwa aus Kautschuk besteht, presst sich ihr Rand hiebei so dicht an den Behälter, dass ein Übertritt von Flüssigkeit hinter den Kolben hintangehalten ist, umsomehr, als beim Aufwärtshub des Kolbens das Auslassventil offen ist und daher die Flüssigkeit nicht unter Druck steht. Während der Aufwärtsbewegung des Kolbens zum Scheitel des Behälters A fliesst die gasdurchsetzte Flüssigkeit durch das Austrittsrohr F hindurch in ein darunter gehaltenes Glas oder in einen anderen Behälter ab.
Damit am Sehlusse der Aufwärtsbewegung des Kolbens kein Überfliessen der Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter zum Austrittsrohr unter Heberwirkung eintritt, ist vom oberen Teil des Zylinders A zur Unterseite des Kolbens ein Rohr J von sehr geringer Lichtweite geführt ; durch welches während der Einströmung des Gases eine kleine Menge Gas hindurchtritt und so durch Unterbrechung der Flüssigkeitssäule vom Vorratsbehälter bis zum Austrittsrohr eine Heberwirkung hintanhält.
Wie ersichtlich, steigt beim Aufwärtshub der Kolben D etwas über den Scheitel des Zylinders A hinaus, so dass das Ventil d3 sich flach legt und zwischen der Flüssigkeit unterhalb des Kolbens und dem Austritt F eine Verbindung belässt, damit sich für die nächste Funktion der Vorrichtung das Flüssigkeitniveau wieder einstellen kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Durchsetzung von Flüssigkeiten mit Gas, z. B. Kohlensäure, bei welcher ein Kolben, der in einem mit Flüssigkeits-und Gaszu-und-abführung versehenen Behälter hin und her beweglich ist, den Flüssigkeitszu-und-austritt aus dem Behälter bzw. aus der Vorrichtung regelt, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Kolben (D) von geringerem Durchmesser als der Behälter, eine biegsame Scheibe (d3) von etwas grösserem Durchmesser als die innere Lichtweite des Behälters verbunden ist, die ein unmittelbares Übertreten von Flüssigkeit von der einen zur anderen Kolbenseite bei einem Bewegungsinn des Kolbens zulässt, im anderen Sinn jedoch verhindert.