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Fass aus Aluminium oder dessen Legierungen.
Die Leichtigkeit und die Widerstandsfähigkeit gegen chemische Angriffe, die das Aluminium und dessen Legierungen auszeichnen, haben bereits vor vielen Jahren den Wunsch entstehen lassen,
Transportgefässe für Flüssigkeiten aus diesen Materialien zu erzeugen. Eine allen Anforderungen genügende
Lösung dieses Problems ist jedoch bisher nicht bekanntgeworden. Namentlich dann, wenn der Inhalt des Fasses, wie es bei für menschlichen Genuss bestimmten Flüssigkeiten (insbesondere Bier oder Milch) der Fall ist, der Pasteurisierung unterzogen werden soll, entstehen bedeutende Schwierigkeiten, da infolge der immerhin hohen Temperatur eine erhebliche Drucksteigerung im Inneren des Fasses eintritt (bei Bier z. B. etwa 6 Atm. ).
Wollte man die Wände eines Fasses gewöhnlicher Form so stark machen. dass sie diesem Drucke unverändert zu widerstehen vermögen, so käme man zu Wandstärken, die sowohl das Fass wie auch dessen Transport bis zur Unwirtschaftlichkeit verteuern würden. Daran ändert sich nichts, wenn man, was ebenfalls schon versucht wurde, das Aluminiumfass mit einer äusseren Verstärkung aus Eisen versieht.
Einen weiteren Weg zur Lösung dieses Problems bildet das Verfahren, das aus dünnem Blech angefertigte Fass während der Pasteurisierung, ja sogar Sterilisierung in ein starkwandiges Behältnis einzuschliessen, welches dem dabei wirksamen Drucke zu widerstehen vermag, für den Transport aber durch eine leichte, etwa aus Holz gefertigte Umhüllung ersetzt wird.
Es bedarf keiner weiteren Ausführung, um zu zeigen, dass dies ein sehr teurer Ausweg ist, der aber auch technische Mängel aufweist, weil ein solches dünnwandiges Fass bei dieser umständlichen Handhabung ausserordentlich empfindlich ist.
Man musste sich daher entschliessen, das Fass so zu konstruieren oder zu benutzen, dass es selbst die auftretenden Beanspruchungen aushält. Um zu bewirken, dass das Fass der Ausdehnung des Inhaltes nachgebe, benutzte man z. B. einen zylindrischen Fasskörper, dessen Böden gewölbt und aus so schwachem Blech angefertigt waren, dass sie sich beim Erhitzen (Pasteurisieren) nach aussen, beim Erkalten aber wieder nach innen ausbiegen konnten. Eine Verbesserung dieser Konstruktion bedeutete die Verwendung von Böden wellenförmigen Querschnittes, die natürlich leicht nachzugeben vermochte. Ein brauchbares Fass wurde jedoch auch auf diesem Wege nicht geschaffen, da bei diesen Konstruktionen der Boden auf die Zarge nachteilig einwirkt.
Der nächste Lösungsversuch ging davon aus, den während des Pasteurisierens auftretenden Innendruck durch ein elastisches Medium (Luft) aufnehmen zu lassen. Dies wurde auf zwei Arten versucht : Einmal dadurch, dass man innerhalb des Fasses durch Einbringen einer gasgefüllten Gummiblase einen elastischen Polster schuf, was aber auch bei Verwendung besten Kautschuks zu Schädigungen des Geschmackes der Flüssigkeit führte. Oder es wurde beim Füllen des Fasses absichtlich ein Hohlraum belassen, der mit Luft oder Kohlensäure gefüllt war. Bei dieser Vorgangsweise ist es aber nötig, nach erfolgtem Pasteurisieren Flüssigkeit nachzufüllen, was bei der Notwendigkeit sorgfältigster aseptischer Arbeit weder einfach noch unbedenklich ist. Hiezu wurden sogar eigene komplizierte Ventile od. dgl. geschaffen.
Als nächste Konstruktion finden sieh zylinderförmige Fässer mit gewölbten Böden, die jedoch, da ihre Form nicht unter Berücksichtigung der beim Pasteurisieren auftretenden Beanspruchungen gewählt ist, hinsichtlich der Materialausnutzung nicht voll befriedigen.
Bei vorliegender Erfindung wird von der Annahme ausgegangen, dass es notwendig ist, das Fass vor dem Pasteurisieren spundvoll, u. zw. isobarometrisch, anzufüllen, oline dass bei Bier dieses über-
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schäumt oder viel Kohlensäure entweicht. Es verbleibt demnach im Fass nur ein kleiner, mit Kohlensäure gefüllter Raum. Die Aufgabe bestand nun darin, die Form des Fasses, dessen Wände durchgehend gleiche und geringe Wandstärke aufweisen sollten, so zu wählen, dass bei einem grösseren Innendruek, wie er beim Pasteurisieren oder Sterilisieren des Inhaltes entsteht, an jedem Punkte des Fasses möglichst homogener Spannungszustand herrscht.
Diesen Anforderungen würde eine Kugel am besten gerecht werden. Praktisch kommt sie aber wegen ihrer Unhandlichkeit nicht in Betracht, sowie auch deswegen, weil sie aus zwei zu verschweissenden Teilen zusammengesetzt werden muss und die im grössten Kreise liegende Schweissnaht die Festigkeit ziemlich bedeutend herabsetzt.
Praktisch muss man sich begnügen, ein Gefäss von durchaus möglichst gleicher Bruchgefahr gegen
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Drehkörper mit nur einer Symmetrieachse, bei dem die schwächere Schweissnaht in einer Zone geringerer Beanspruchung liegt.
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Kappenboden einen Krümmungsradius ungefähr gleich dem Durchmesser des Fassmantels besitzt und eine nach aussen gerundete Fläche einen entsprechenden allmählichen Übergang zwischen Kappenboden und Kappenmantel herstellt. Ferner hat das Fass eine so geringe Wandstärke, dass es bei einem
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gedehnt wird, ohne Falten zu bilden oder zu reissen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Fasses gemäss der Erfindung im Längsschnitt dargestellt.
Wie die Zeichnung zeigt, bilden ein nach aussen gewölbter Boden 1 und die anschliessenden Fassteile 2,3 eine aus einem Stück hergestellte Kappe, zweckmässig von schwacher Kegelstutzform, und zwei solche gleiche Kappen sind durch eine im grössten Durchmesser des Fassmantels liegende Schweiss- naht 4 miteinander verbunden. Die schwach nach aussen gewölbten Böden bilden Kugelkalotten mit einem Krümmungsradius, der dem Durchmesser bzw. dem grössten Durchmesser des Fassmantels ungefähr
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Hiedurch erhält man einen Hohlkörper, der bei Wahl von mögliehst gleicher Wandstärke möglichst gleiche Bruchgefahr gegen innere Drücke auch unter Berücksichtigung der verminderten Festigkeit der Schweissnaht 4 aufweist. Das Fass erhält ferner die kleinste für ein einwandiges Fass praktisch noch brauchbare, d. h. eine so geringe Wandstärke, dass es unter dem beim Pasteurisieren auftretenden Innendruck aus seiner Ausgangsform in eine bleibende Endform gedehnt wird, wobei es infolge seiner Form weder Falten bildet noch reisst.
Beim Pasteurisieren wird wohl eine wesentliche Volumsvergrösserung aber eine geringe Flächendehnung (Materialdehnung) eintreten. Diese Volumszunahme und Flächendehnung wird bei kegel- stutzförmigen Kappen hauptsächlich an den Fassböden vor sieh gehen, die sieh nach aussen bauehen, und z. B. bei zylindrischen Kappen auch im Mantel stattfinden.
Die Spundhülse 5 wird an der höchsten bzw. tiefsten Stelle des Bodens 1 bei 6 verschweisst und durch einen eingeschraubten Verschluss 7 gedichtet, der einen Pfropfen 8 enthält. Eine aussen aufgeschraubte und bei 10 gedichtete Kappe 9 sichert mit einem Ansatz 11 den Pfropfen 8 gegen Lüften.
Durch Löcher der Lappen 12 und 13 kann ein Draht durchgezogen und plombiert werden.
Zur Entnahme des Biers wird bei abgenommener Kappe 9 der Pfropfen 8 mittels eines Stechhahnes nach innen gestossen und letzterer in die Pfropfenbohrung dicht eingesetzt. Auch das Einbringen des Bieres in das Fass kann ohne Schäumen mittels einer solchen Vorrichtung bewirkt werden.