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Vorrichtung zur Herstellung und Abgabe von mit Gas, z. B. Kohlensäure, imprägnierter Fliissigkeit, insbesondere Wasser.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung und Abgabe von mit Gas, z. B. Kohlen- säure, imprägnierter Flüssigkeit, insbesondere Wasser, bei welcher ein Behälter durch eine zur Flüssig- keitsförderung dienende elastische Membran in zwei Räume unterteilt ist, deren einer als Messraum zur Aufnahme des Frischwassers und deren andrer als Ausschankraum zur Aufnahme und Abgabe des imprägnierten Wassers dient und beide Räume gleichzeitig an das Einlass-bzw. Auslassende einer Imprägniervorrichtung oder hiemit abwechselnd an die Frischwasserzuleitung bzw. Auslaufleitung anschliessbar sind.
Die Erfindung bezweckt den Ersatz der bekannten ebenen beweglichen Kolben oder Membranen und der bisher üblichen grossräumigen Imprägniergefässe, womit die Nachteile verknüpft sind, dass einerseits die Ansammlung von Luft über oder unter der beweglichen Wand bzw. Membran schwer vermeidbar ist und das Ausschenken zufolge der unter Druck stehenden Gase erschwert und nach einiger Benutzungszeit unmöglich wird, wobei anderseits bei den Grossraumimprägniergefässen die Aufnahme der Kohlensäure durch die aus dem Wasser ausgeschiedene Luft im Laufe der Zeit beeinträchtigt wird.
Erfindungsgemäss ist die Mündung des Messraumes nach oben gerichtet und mit jenem Ende eines zur Imprägnierung dienenden, mit Verteilerkörpern erfüllten Rohres oder Rohrbündels verbunden, in welches nahe dem Einlassende für das Frischwasser die Kohlensäuregaszuleitung mündet, wogegen das ebenfalls nach oben gerichtete Ende des Ausschankraumes mit dem andern Rohrende in Verbindung steht, so dass während der Imprägnierungsperiode Flüssigkeit und Gas im Gleichstrom durch das Rohr fliessen und Luftansammlungen in den beiden Räumen vermieden werden.
Vorteilhaft ist gemäss der Erfindung die vermöge ihrer Eigenelastizität zur Flüssigkeitsförderung dienende elastische Membran als Kautschuksack (Ball oder Schlauch) ausgebildet, welcher mit seiner Mündung nach oben gerichtet durch den ebenfalls nach oben gerichteten Hals eines die Ausdehnung des Kautschuksaekes begrenzenden Behälters hineinragt, wobei der Innenraum des Kautschuksaekes als Messraum und der Zwischenraum zwischen der Aussenwand des Kautschuksackes und der Innenwand jenes Behälters als Ausschankraum dient.
Da das Imprägnierrohr nach jeder Aussehenkperiode praktisch mit Flüssigkeit vollständig erfüllt ist, wird die Einleitung der Imprägnierungsperiode durch diesen Umstand erheblich erschwert.
Um nun für die frisch zutretende Kohlensäure gleich zu Beginn der Imprägnierungsperiode einen Gasraum im Imprägnierrohr zu schaffen, ist erfindungsgemäss in den zur Bildung und Aufnahme des mit Kohlensäure imprägnierten Wassers dienenden Räumen oder an diese angrenzend ein elastisches Pufferorgan angeordnet, welches zu Beginn der Imprägnierungsperiode durch den in jenen Räumen herrschenden Kohlensäuredruck komprimiert wird und zu Beginn der Ausschankperiode wieder expandiert.
Vorteilhaft dient als elastisches Pufferorgan ein im Ausschankraum angeordnetes oder einen Teil dessen Wandung bildendes massives Kautschukstück bzw. ein luftgefüllter Kautschukball.
Besonders einfach gestaltet sich die Anordnung, wenn das Kautschukstück einen dickerwandigen Teil des den Ausschankraum begrenzenden Kautschuksackes bildet. In vielen Fällen genügt es hiebei, wenn ein Kautschuksack von genügender Wandstärke (z. B. 4 mm) verwendet wird, damit er gleichzeitig die Funktion der Flüssigkeitsförderung und des elastischen Pufferorgans erfüllt.
Benutzt man die Vorrichtung zur Füllung von Flaschen, dann ist es erwünscht, den bei der Flaschenfüllung herrschenden Gegendruck zu überwinden und auch die Möglichkeit einer Bespülung
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der Flaschenwandung mit Kohlensäuregas vor dem Einfüllen zu schaffen. Das wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Ausdehnungsmöglichkeit des elastischen Pufferorgans durch ein äusseres Druckelement, z. B. Kolben mit oder ohne Zwischenschaltung einer Feder, regelbar ist.
In der beigefügten Zeichnung ist eine Vorrichtung gemäss der Erfindung beispielsweise veranschaulicht, u. zw. zeigt die Fig. 1 einen Aufriss, teilweise im Schnitt, durch den gesamten Apparat und die Fig. 2 einen zu Fig. 1 senkrechten Teilschnitt. Die Fig. 3 stellt eine Draufsicht unter Weglassung des Mess-und Aussehankgefässes dar. Die Fig. 4 und 5 veranschaulichen Schnitte nach den Linien A. -A bzw. B-B gemäss Fig. 2 durch den doppelten Zweiwegehahn, u. zw. entspricht die Fig. 4 jener Stellung des Zweiwegehahns, bei welcher der Ausschank erfolgt, und die Fig. 5 der um 90 geänderten Stellung des Zweiwegehahns, bei welcher die Imprägnierung erfolgt. In beiden Figuren ist des besseren Verständnisses halber der Behälter a doppelt gezeichnet und auch das Imprägnierrohr nebst Kohlensäurezuleitung mitaufgenommen.
Die Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht der betriebsfertigen Vorrichtung, wobei der Mantel teilweise fortgeschnitten ist, um die Innenteile sichtbar zu machen.
In den Figuren bezeichnet a einen Behälter, der als Mess-und Ausschankgefäss dient und durch den Gummiball b in einen äusseren Raum, den Ausschankraum a1, und einen inneren Raum, den Messraum b, geteilt ist. Um das Einsetzen oder die Auswechslung des Gummiballes b zu erleichtern, ist das Gehäuse o des Behälters a zweiteilig ausgebildet, wobei der abnehmbare Teil durch ein aus Fig. 2 ersichtliches, herumgelegtes Stahlband, dessen Enden an Schraubenbolzen verankert sind, gegen den feststehenden Behälterteil dicht angepresst wird. Als Werkstoff für diese Teile wird zweckmässig ein gegen kohlensäurehaltiges Wasser beständiges Material, z.
B. nichtrostende Legierungen, emailliertes Eisen, keramisches Material, wie Porzellan oder Steinzeug, vorzugsweise aber Glas, verwendet, welch letzteres zugleich eine bequeme Besichtigung des Kautschukballes gestattet. Ein doppelter Zwei- wegehahn d dient zur Betätigung der Mess- und Ausschankvorrichtung. Das Ausschankrohr o dient zum Abfüllen der imprägnierten Flüssigkeit in ein Glas oder eine Flasche und steht mit dem Ausschankraum o in Verbindung. Die Zuführungsleitung ? : für die frische Flüssigkeit, z. B. Wasser, steht mit dem Innern des Gummiballes, d. h. mit dem Messraum bl, in Verbindung. Die Zuführungsleitung t für das zu imprägnierende Gas, z. B. Kohlensäure, mündet in das mit einem Grossoberflächenkörper, z. B.
Glasperlen e', gefüllte Imprägnierrohr e. Der Zweiwegehahn d wird durch den aus Fig. 6 ersichtlichen, an der Drehachse d'sitzenden Handhebel 2'1 betätigt und kann in die in Fig. 6 ersichtlichen beiden Stellungen, welche durch nicht gezeichnete Anschläge begrenzt sind, abwechselnd gebracht werden.
Bei der einen Stellung gemäss Fig. 4 strömt aus der Leitung i (Fig. 4, rechts), die unter Druck
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auswirken kann. Für den vorliegenden Zweck erhält der Gummiball eine Wandstärke von 3 bis 4 mm und deshalb bläht der Flüssigkeitsdruck den Gummiball entgegen seiner Eigenelastizität so weit auf, bis er sich an die Wandung des Behälters a anlegt.
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bohrung d2 über die Anschlüsse hund k sowie die Hahnbohrung d1 und das Imprägnierungsrohr e in Verbindung gebracht. Das Imprägnierrohr steht unter dem Druck des zu imprägnierenden Gases, der beliebig hoch sein kann.
Durch die hergestellte Verbindung wird zu beiden Seiten des Gummiballes Druckausgleich erzielt, wobei sich die Elastizität des Gummis dahingehend auswirkt, dass sich der Gummiball zusammenzieht und so zur Flüssigkeitsförderung der in dem Messraum bl befindlichen frischen Flüssigkeit durch das Imprägnierrohr in den Ausschankraum a, dient, wo zufolge der Zusammen-
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nierende Gas mündet, reisst die frische Flüssigkeit das Gas mit sich im Gleichstrom fort und nimmt es in sich auf. Der Grossoberflächenkörper e'beschleunigt die feine Zerteilung und Mischung von Gas und Flüssigkeit. Da die Menge der frischen Flüssigkeit im wesentlichen gleich der Menge der imprägnierten Flüssigkeit ist, kann sich in dem Mess-und Ausschankgefäss keine Gasansammlung bilden.
Durch Regulierung der Zufuhr frischer Flüssigkeit kann man die imprägnierte Flüssigkeit ohne wesentliche Reibung sowie ohne Druck und Geschwindigkeit in offene Gefässe laufen lassen. Man kann aber auch die imprägnierte Flüssigkeit unmittelbar in Flaschen abfüllen, wobei, wie ersichtlich, der grosse Vorteil besteht, dass die ausströmende Flüssigkeit lediglich unter dem Druck der zuströmenden Flüssigkeit (z. B. normaler Wasserleitungsdruck) steht und niemals unter dem sehr viel höheren Druck des Imprägniergasbehälters, so dass besondere Sicherheitsvorrichtungen gegen ein Zerspringen der Flaschen überflüssig sind.
Aus der Fig. 1 ist eine auf der Aussenfläche des Gummiballes b sitzende Rippe n ersichtlich, welche beim Aufblähen und Anliegen des Gummiballes gegen die Innenwandung des Behälters a eine freie Abzugsmöglichkeit für die Flüssigkeit schafft. Den gleichen Zweck erfüllen Rillen in der Wandung des Kautschukballes. Derartige Rippen oder Rillen können auch wahlweise auf der Innenwandung
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des Aussehankgefässes angeordnet sein. In allen Fällen verlaufen die Rillen zweckmässig in der Richtung zur Austrittsöffnung hin.
Zwischen dem Zweiwegehahn d und der Aussehankleitung o ist das doppelsitzige Absperrventil g eingeschaltet, dessen Spindel p am Aussenende das Handrad u und am Innen-
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von einer Schutzglocke umgebenes, konisches elastisches Mundstück q ist auf das Auslaufrohr o auf- schraubbar und dient zur Einführung in den Flaschenhals, falls die Abfüllung unmittelbar in den Flaschen erfolgen soll.
In der Fig. 2 ist der Zweiwegehahn im Axialschnitt dargestellt. Das Hahnküken ist mit d bezeichnet und weist zwei Winkelbohrungen d, und da auf. Der Raum vor und hinter dem Hahnküken innerhalb des Hahngehäuses ist mit y bzw. z bezeichnet. Diese beiden Räume stehen durch die Ent- lastungsleitung x miteinander in Verbindung, so dass kein einseitiger Druck auf das Hahnküken zufolge undichte Leitungen auftreten kann.
Wie ferner aus Fig. 2 ersichtlich, ist die aus dem Hahngehäuse nach rechts herausragende Hahn-
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Schraubenfeder 13 mit seiner konischen Dichtungsfläche gegen die ebenfalls konisch ausgebildete
Innenfläche der die Spindel umgebenden Schraubenkappe 14 anpresst. Man erzielt so, wie ersichtlich, ebenfalls eine Entlastung des Hahnkükens gegen Axialschübe.
In der Fig. 1 ist mit strichpunktierten Linien unterhalb des Mess-und Aussehankbehälters a ein Flüssigkeitsvorratsbehälter veranschaulicht, der zwischen dem Imprägnierrohr e und dem Einlass- stutzen le mittels zweier ebenfalls strichpunktiert dargestellter Rohrleitungen eingeschaltet werden kann. Die imprägnierte Flüssigkeit gelangt dann aus dem Imprägnierrohr e nicht unmittelbar in den Aussehankbehälter al, sondern strömt zunächst in den Zwischenbehälter 2) wo sie vorrätig gehalten wird und zugleich Gelegenheit zur Klärung hat.
In der Fig. 1 ist ferner in die Zuleitung m für die frische Flüssigkeit eine Rückstromsicherung m1 beliebiger Bauart eingeschaltet.
In der Fig. 4 ist auf der linken Seite das auf dem Hahnküken sitzende Entlüftungsventil v dargestellt, welches durch eine Sehraubkappe 1, von Hand verschlossen werden kann. Dieses Entlüftungsventil v steht durch die im Hahnküken befindliche Viertelringnut da mit dem Austrittsstutzen h der Imprägnierrohrschlange e in Verbindung, wogegen diese vom Mess-und Aussehankbehälter abgeschaltet ist. Hiedurch wird es möglich, vor der Umschaltung des Zweiwegehahns gemäss Fig. 5 ein Ablassen der im Imprägnierrohr sich ansammelnden Luft selbsttätig herbeizuführen.
In der Fig. 2 ist ferner in strichpunktierten Linien ein elastisches Pufferorgan 16 angedeutet, u. zw. ein Kautschuksack, dessen Innenraum mit dem Ausschankraum a, durch eine Leitung 15 dauernd in Verbindung steht und dessen Ausdehnungsmöglichkeit durch den Kolben 20 unter Zwischenschaltung der Feder 19 regelbar ist. Der Kautschuksack 16 ist in ein zylindrisches Gehäuse 17 eingebaut, so dass er sich im wesentlichen nur in der Längsrichtung ausdehnen kann. Am Boden des Kautschuksackes liegt die in der Zylinderhülse verschiebbare Platte 18 an, welche zu ihrer Führung einen Stift trägt, der in eine nicht dargestellte Bohrung der Schraubenspindel 21 hineinragt. Die Schraubenspindel 21 trägt am inneren Ende den Kolben 20 und am äusseren Ende einen Drehknopf 22.
Die Schraubenspindel ist in dem mit Innengewinde versehenen Deckel der Zylinderhülse 17 verschraubbar und kann so durch Drehen in ihrer Längsrichtung verstellt werden. Zwischen der Druckplatte 18 und dem Kolben 20 ist eine Schraubenfeder 19 eingeschaltet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Herstellung und Abgabe von mit Gas, z. B. Kohlensäure, imprägnierter Flüssigkeit, insbesondere Wasser, bei welcher ein Behälter durch eine zur Flüssigkeitsförderung dienende elastische Membran in zwei Räume unterteilt ist, deren einer als Messraum zur Aufnahme des Frischwassers und deren andrer als Ausschankraum zur Aufnahme und Abgabe des imprägnierten Wassers dient und beide Räume gleichzeitig an das Einlass-bzw. Auslassende einer Imprägniervorrichtung oder hiemit abwechselnd an die Frischwasserzuleitung bzw.
Auslaufleitung anschliessbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündung des Messraumes (b,) nach oben gerichtet ist und mit jenem Ende (k) eines zur Imprägnierung dienenden, mit Verteilerkörpern (e') gefüllten Rohres (e) oder Rohrbündels verbunden ist, in welches nahe dem Einlassende (k) für das Frischwasser die Kohlensäuregaszuleitung (i) mündet, wogegen das ebenfalls nach oben gerichtete Ende des Ausschankraumes (a,) mit dem andern Rohrende (h) in Verbindung steht, so dass während der Imprägnierungsperiode Flüssigkeit und Gas im Gleichstrom durch das Rohr (e) fliessen und Luftansammlungen in den beiden Räumen vermieden werden (Fig. 1).