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Die Erfindung betrifft eine Luftzuführungseinrichtung an Flüssigkeitsportionierern oder - ausgiessern, die an einer wenigstens für die Flüssigkeitsentnahme nach unten gerichteten Behälteröffnung, insbesondere am Hals einer Flasche, anbringbar sind, bestehend aus einem vom Portionierer oder Ausgiesser in den Behälter hochragenden Belüftungsrohr oder -schlauch mit am oberen freien Ende angebrachten, durch den im Behälter bei der Flüssigkeitsentnahme auftretenden Druckabfall im Öffnungssinn betätigbaren Ventil.
Bei derartigen Luftfzuführungseinrichtungen wird es aus konstruktiven oder praktischen Gründen angestrebt, mit einem möglichst kurzen Belüftungsrohr oder -schlauch das Auslangen zu finden. Bei an Getränkeflaschen befestigbaren Portionierern taucht bei abgestellter, also mit dem Hals nach oben weisender Flasche ein derartig kurzes Belüftungsrohr nicht mehr in die Flüssigkeit ein, so dass auch der Ventilsitz und das Ventil in seiner Gesamtheit nicht verkleben können. Bei abgestellten Flaschen wird man allenfalls eine Abdeckung vorsehen, um den Luftzutritt zum Flascheninneren durch das Belüftungsrohr zu vermeiden oder am Belüftungsrohr einlassseitig ein weiteres, bei dieser Flaschenstellung schliessendes Ventil, z. B. ein Kugelventil, vorsehen.
Entsprechende Belüftungsrohre werden auch bei Ausgiessern oder Flüssigkeitsportionierern für grössere Behälter vorgesehen.
Das bisher am freien Ende des Belüftungsrohres oder-schlauches angebrachte Ventil dient als reines Absperrventil, dessen Aufgabe darin besteht, bei in der Ausgiesserstellung befindlicher Flasche bzw. bei Nichtbetätigung des abgabebereiten Portionie-
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rers oder Ausgiessers den Flussigkeitseintritt in das Belüftungsrohr bzw. den entsprechenden Schlauch zu verhindern. Während der Flüssigkeitsabgabe wird dieses Ventil, das ein einfaches Kugelventil sein kann, durch den im Behälter entstehenden Unterdruck und damit den relativen Überdruck der Aussenluft im Öffnungssinn betätigt und bleibt während der gesamten Flüssigkeitsentnahme im Öffnungszustand.
Es bilden sich dann relativ grosse Luftblasen, deren Grösse bei einem definierten Auslassquerschnitt am Ventil trotzdem von verschiedenen Faktoren abhängt, von denen die Höhe des Flüssigkeitsspiegels über dem Ventil, die Viskosität der im Behälter enthaltenen Flüssigkeit und auch der momentane Öffnungszustand des Portionierers bzw. Ausgiessers zu nennen sind. Diese Luftblasen lösen sich schliesslich vom Ventil ab und steigen in der Flüssigkeit nach oben. In der Praxis kommt es bei geöffnetem Flüssigkeitsauslass bei dieser Art der Luftzufuhr zu Unregelmässigkeiten in der Strömung.
Der insbesondere für Flüssigkeitsportionierer mit Zeitsteuerung, bei denen also die Abgabemenge durch die Öffnungszeit eines Abgabeventils bestimmt wird, entscheidende Nachteil bei der beschriebenen Art der Belüftung besteht darin, dass sich die einströmende Luftmenge nach den oben beschriebenen Faktoren ändert, so dass in der Praxis bei einer bestimmten Öffnungszeit je nach dem unterschiedliche Flüssigkeitsmengen abgegeben werden, ob der Flüssigkeitsspiegel im Behälter weiter oder näher vom Absperrventil der Belüftungseinrichtung entfernt ist. Je weiter nämlich der Flüssigkeitsspiegel absinkt, desto leichter und schneller können sich die Luftblasen vom Einlass ablösen bzw. am Einlass bilden, so dass die Abgabemenge normalerweise mit sinkenden Flüssigkeitsspiegel vergrössert wird.
Eine Einstellung der Portioniereröffnungszeit auf einen Mittelwert ist zwar üblich, aber nicht befriedigend.
Aufgabe der Erfindung ist demnach die Schaffung einer Luftzuführungseinrichtung der eingangs genannten Art, durch die eine weitgehende Vergleichmässigung der Luftzufuhr und ebenfalls eine weitgehende Unabhängigkeit von der momentanen Relativhöhe des Flüssigkeitsspiegels zum Luftauslass erzielt wird, wobei durch eine Vergleich- mässigung der Luftzufuhr ein gleichmässiger Auslauf der Flüssigkeit ohne "Blubbern" und durch die Unabhängigkeit von der Höhe des Flüssigkeitsspiegels eine erhöhte Dosiergenauigkeit bei Verwendung von Portionierern angestrebt wird.
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Die gestellte Aufgabe wird prinzipiell dadurch gelöst, dass das Ventil als Flatterventil ausgebildet ist, das bei der Flüssigkeitsabgabe die Luft in Form kleiner Bläschen aus dem Belüftungsrohr oder -schlauch in den Behälterinhalt einleitet.
Die Praxis zeigt, dass ein derartiges Ventil, solange es in die Flüssigkeit eintaucht, eine bestimmte Eigenfrequenz in der Folge der Öffnungs- und Schliessverstellungen annimmt. Es werden also bei jedem Öffnungshub des Ventiles nur kleine Luftmengen abgegeben und das Abstossen dieser kleinen Luftmengen in Form von Bläschen wird durch die Arbeitsbewegungen des Ventiles begünstigt.
Konstruktiv können verschiedene an sich bekannte Flatterventile in an die Gegebenheiten angepasster Form eingesetzt werden. Derzeit wird eine Ausführungsform bevorzugt, nach der das Flatterventil als Kugelventil ausgebildet ist, für dessen in der Schliessstellung auf einem Ventilsitz aufruhende Ventilkugel ein seitliche Luftauslässe aufweisender Führungskäfig und ein ihre Öffnungs-Hubbewegung begrenzender Aufprallanschlag vorgesehen sind, so dass die Ventilkugel bei der Flüssigkeitsentnahme zwischen Schliessstellung und Aufprallanschlag hin- und herpendelt. Diese Ausführung ist besonders einfach und betriebssicher, wobei kaum eine Gefahr eines Festklebens der Ventilkugel an den Führungen bzw. am Ventilsitz besteht. Die Ventilkugel wird vorzugsweise aus rostfreiem Edelstahl hergestellt.
Im einfachsten Fall ist ein ortsfester oder auch über eine Stelleinrichtung, z. B. eine Schraube, in seinem Abstand zu der in der Schliessstellung befindlichen Ventilkugel einstellbarer Aufprallanschlag vorgesehen.
Noch günstiger erscheint derzeit eine Weiterbildung, nach der der Aufprallanschlag seinerseits aus einer einen grösseren Durchmesser als die Ventilkugel aufweisenden Kugel besteht, die in einem auf ihren Durchmesser abgesetzt erweiterten Oberteil des Führungskäfigs verstellbar ist. Diese Kugel gibt der Ventilkugel beim Abstellen der Flasche hinreichendes Öffnungsspiel. Abhängig vom Masseverhältnis der beiden Kugeln kann die aufprallende Ventilkugel auch der den Aufprallanschlag bildenden Kugel einen Bewegungsimpuls erteilen.
Der Führungskäfig kann in seiner Längsrichtung verlaufende Führungsrippen für die Ventilkugel und die den Aufprallanschlag bildende Kugel aufweisen, wobei die Ver-
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tiefungen zwischen diesen Führungsrippen Luftführungen bilden und zumindest vorwiegend nur im Oberteil in die seitlichen Luftauslässe übergehen. Auch dadurch wird die Luftabstossung in Bläschenform begünstigt. Es ist auch möglich, die Führungsrippen schräg oder in Form eines sehr steilen Gewindes vorzusehen und dadurch der Luft eine gewisse Drallwirkung zu erteilen.
Nach einer Weiterbildung kann der Aufprallanschlag für die Ventilkugel als im Führungskäfig gehaltene Feder ausgebildet sein, deren Eigenfrequenz die Schwingungsfrequenz der Ventilkugel beeinflusst und gegenüber einem einfachen Aufprallanschlag erhöht. Es ist dabei auch möglich, die Feder zwischen der Ventilkugel (21) und der den grösseren Durchmesser aufweisenden Kugel anzuordnen.
Um eine Nachrüstung bestehender Portionierer bzw. Ausgiesser mit der erfindungsgemässen Luftzuführungseinrichtung zu ermöglichen oder um auch bei Neukonstruktionen die Reinigung zu vereinfachen, ist nach einer Weiterbildung das Flatterventil in einem über das Ende des Luftführungsrohres oder -schlauches hinausragenden Teil einer Aufsteckhülse für dieses Luftführungsrohr bzw diesen Luftführungsschlauch angebracht. Bei einer Verwendung der Luftzuführungseinrichtung an einem biegsamen Belüftungsschlauch eines Ausgiessers kann man die Hülse auch mit einem Auftriebskörper versehen, damit sich das Ventil auch bei schräg gehaltener Flasche in eine Vertikallage einstellt.
Wegen der möglichen kurzen Baulänge befindet sich das Ventil bei der Anbringung an Flaschen immer innerhalb des Flaschenhalses und ist daher praktisch bis zur vollen Entleerung der Flasche voll funktionsfähig.
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes entnimmt man der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen Fig. 1 einen Flüssigkeitsportionierer für Flaschen mit einer erfindungsgemässen
Luftzuführungseinrichtung im Längsschnitt und die Fig. 2 und 3 Aufsteckhülse und Führungskäfig der Luftzuführungseinrichtung in einem gegenüber der Fig. 1 um 900 versetzten Längsschnitt und in Draufsicht Bei dem dargestellten Flüssigkeitsportionierer ist ein auf einen Flaschenhals aufsetzbarer Ausgiesser 1 vorhanden, in den die Flasche abgedichtet eingreift, wobei die
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noch zu beschreibende Belüftungseinrichtung 2 in den Flaschenhals einragt.
Der Portionierer besitzt eine mit der Flalschenöffnung kommunizierende Einlassöffnung 3, in der ein Halter 4 für ein Belüftungsrohr 5 angebracht ist. Unter der Öffnung 3 befindet sich ein hohler, unten offener Eisenkern 6, der durch eine Feder 7 nach oben gedrückt wird und dadurch eine die dargestellte Sonderform aufweisende Dichtung 8 in einem kleinen, beispielsweise 0, 5 mm breiten, Randbereich gegen den unteren Rand des Halters 4 drückt, so dass die Dichtung 8 in der dargestellten Lage einen Austritt der Flüssigkeit durch die Öffnung 3 verhindert. Innerhalb des Eisenkernes 6 und der Feder 7 ist mit Abstand ein mit dem Gehäuse 9 des Ausgiessers verbundenes Auslaufrohr 10 angebracht, wobei zwischen Gehäuse 9 und Auslaufrohr 10 kleine Luftdurchtrittsöffnungen 11 vorhanden sind.
Das Belüftungsrohr 5 mündet seitlich im Auslaufrohr 10 und ist daher bleibend mit den Belüftungsöffnungen 11 verbunden.
Der Ausgiesser 1 mit der Flasche wird am Bedienungsplatz in die Einstecköffnung einer Halterung 12 eingesetzt Diese Halterung ist mit einem Elektromagneten 13 mit ringförmigem Anker 14 ausgestattet und besitzt eine Erkennungseinrichtung, die mit einem, z. B. als Chip ausgeführten, Erkennungsmerkmal des Ausgiessers 1 zusammenwirkend einer zentralen Steuereinheit Informationen über den momentan eingesetzten Ausgiesser und damit das mit ihm verbundene Getränk gibt. Für die Flüssigkeitsentnahme wird der Elektromagnet 13 betätigt und zieht dadurch den Anker 6 gegen die Feder 7 an, wobei sich die Unterseite der Dichtung 8 an den oberen Einlaufrand des Auslaufrohres 10 anlegt und die Flüssigkeit über die Öffnung 3 die Innenseite der Dichtung 8 und durch das Rohr 10 auslaufen kann.
Das Ende des Auslaufrohres kann bei Nichtgebrauch mit einer auch die Öffnungen 11 abdeckenden Verschlusskappe versehen werden. Bei der Entnahme wird Luft über das Belüftung- rohr 5 zugeführt. Auf dem Belüftungsrohr 5 ist die erfindungsgemässe Belüftungseinrichtung 2 angebracht. Diese Belüftungseinrichtung 2 besitzt eine Aufsteckhülse 15 zum abgedichteten Aufsetzen auf das Belüftungsrohr 5, die sich an ihrem oberen Ende zu einem Ventilsitz 16 verjüngt. Um den Ventilsitz 16 sind Führungsrippen 17 angebracht, die in einem unteren Bereich vom Hülsenende 19 umschlossen werden und in einem oberen Bereich Luftaustrittsöffnungen freigeben. Zwischen dem oberen und dem unteren Bereich besitzen die Rippen 17 einen Absatz 20.
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Der untere Bereich dient zur Führung einer in der Ruhestellung am Ventilsitz 16 aufruhenden Ventilkugel 21, wogegen der obere Bereich eine als Aufprallanschlag dienede Kugel 22 aufnimmt, für die auf einer aufgesetzten Kappe 23 ein Gegenanschlag 24 vorhanden ist.
Bei der Flüssigkeitsentnahme über den Portionierer 1 hebt die über 11, 5 und 15 unter relativem Überdruck zugeführte Aussenluft die Kugel 21 vom Ventilsitz ab, wodurch diese Ventilugel gegen die den Aufprallanschlag bildende Kugel 22 prallt und auch dieser einen Bewegungsimpuls nach oben erteilt Durch den Rückprall schliesst die Ventilkugel 21 ganz kurzfristig wieder durch ihren Eingriff mit dem Ventilsitz 16 die Luftzufuhr ab und wird sofort wieder nach oben gegen die Aufprallkugel 22 geschleudert. Der Abstand und das Masseverhältnis der beiden Kugeln bestimmen im wesentlichen die Schwingungsfrequenz der Ventilkugel. Dadurch treten Stossimpulse in der zugeführten Luft auf, die nun im Form kleiner Bläschen entlang der Rippen 17 über die Luftöffnungen im Oberteil des Käfigs austritt.
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The invention relates to an air supply device on liquid portioners or pourers which can be attached to a container opening directed downwards at least for the removal of liquid, in particular at the neck of a bottle, consisting of an aeration tube or hose protruding from the portioner or pourer into the container with the upper one attached free end, which can be actuated by the pressure drop in the opening direction that occurs in the container when the liquid is withdrawn.
In the case of such air supply devices, for constructional or practical reasons, the aim is to find a way out with the shortest possible ventilation pipe or hose. In the case of portioners that can be attached to beverage bottles, when the bottle is turned off, that is to say with the neck pointing upward, such a short aeration tube no longer plunges into the liquid, so that the valve seat and the valve as a whole cannot stick together. When the bottles are parked, a cover will be provided to prevent air from entering the inside of the bottle through the ventilation tube or on the ventilation tube on the inlet side another valve that closes at this bottle position, e.g. B. provide a ball valve.
Appropriate ventilation pipes are also provided for pourers or liquid portioners for larger containers.
The valve previously attached to the free end of the ventilation pipe or hose serves as a purely shut-off valve, the task of which is to operate the bottle in the pouring position or when the portioning ready to be dispensed is not actuated.
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rers or pourer to prevent the liquid from entering the ventilation pipe or the corresponding hose. During the dispensing of liquid, this valve, which can be a simple ball valve, is actuated in the opening direction by the underpressure which arises in the container and thus the relative excess pressure of the outside air, and remains in the open state during the entire dispensing of liquid.
Relatively large air bubbles then form, the size of which, with a defined outlet cross section at the valve, nevertheless depends on various factors, from which the height of the liquid level above the valve, the viscosity of the liquid contained in the container and also the instantaneous opening state of the portioner or spout are called. These air bubbles finally detach from the valve and rise in the liquid. In practice, this type of air supply leads to irregularities in the flow when the liquid outlet is open.
The decisive disadvantage in the case of the described type of ventilation, in particular for liquid portioners with time control, in which the delivery quantity is determined by the opening time of a delivery valve, is that the inflowing air quantity changes according to the factors described above, so that in practice one certain opening time depending on the different amounts of liquid are dispensed, whether the liquid level in the container is further or closer to the shut-off valve of the ventilation device. The further the liquid level drops, the easier and faster the air bubbles can detach from the inlet or form at the inlet, so that the amount dispensed is normally increased as the liquid level drops.
Setting the portioner opening time to an average value is common, but not satisfactory.
The object of the invention is accordingly to provide an air supply device of the type mentioned at the outset, by means of which a largely uniform air supply and likewise a large degree of independence from the instantaneous relative height of the liquid level to the air outlet is achieved, with a uniform discharge of the liquid through a uniform air supply Without "bubbling" and due to the independence of the height of the liquid level, an increased dosing accuracy when using portioners is sought.
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In principle, the object is achieved in that the valve is designed as a flutter valve which, when dispensing liquid, introduces the air in the form of small bubbles from the ventilation pipe or hose into the container contents.
Practice shows that such a valve, as long as it is immersed in the liquid, assumes a certain natural frequency as a result of the opening and closing adjustments. Thus, only small amounts of air are emitted with each opening stroke of the valve and the repulsion of these small amounts of air in the form of bubbles is promoted by the working movements of the valve.
Various known flutter valves can be used in the design in a form adapted to the circumstances. An embodiment is currently preferred according to which the flutter valve is designed as a ball valve, for the valve ball of which, in the closed position, rests on a valve seat, a guide cage with lateral air outlets and an impact stop limiting its opening and lifting movement, so that the valve ball is removed between the closed position when the liquid is removed and the impact stop oscillates back and forth. This version is particularly simple and reliable, and there is hardly any risk of the valve ball sticking to the guides or to the valve seat. The valve ball is preferably made of stainless steel.
In the simplest case, a stationary or via an actuating device, for. B. a screw, in its distance to the valve ball in the closed position adjustable impact stop provided.
A further development currently appears to be even more favorable, according to which the impact stop in turn consists of a ball having a larger diameter than the valve ball, which ball can be adjusted in an upper part of the guide cage which has an enlarged diameter. This ball gives the valve ball sufficient opening play when the bottle is put down. Depending on the mass ratio of the two balls, the impacting valve ball can also give a motion impulse to the ball forming the impact stop.
The guide cage can have guide ribs running in its longitudinal direction for the valve ball and the ball forming the impact stop.
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Depressions between these guide ribs form air ducts and at least predominantly only pass into the side air outlets in the upper part. This also promotes air repulsion in the form of bubbles. It is also possible to provide the guide ribs at an angle or in the form of a very steep thread and thereby impart a certain swirl effect to the air.
According to a development, the impact stop for the valve ball can be designed as a spring held in the guide cage, the natural frequency of which influences the oscillation frequency of the valve ball and increases it compared to a simple impact stop. It is also possible to arrange the spring between the valve ball (21) and the ball with the larger diameter.
In order to enable retrofitting of existing portioners or pourers with the air supply device according to the invention or to simplify cleaning even in the case of new designs, the flap valve is in a part of a push-on sleeve protruding beyond the end of the air guide tube or hose for this air guide tube or this air guide hose appropriate. If the air supply device is used on a flexible ventilation hose of a pouring spout, the sleeve can also be provided with a buoyancy body, so that the valve adjusts to a vertical position even when the bottle is held at an angle.
Because of the possible short overall length, the valve is always inside the bottle neck when it is attached to bottles and is therefore practically fully functional until the bottle is completely empty.
Further details and advantages of the subject matter of the invention can be found in the following description of the drawings. The subject matter of the invention is illustrated in the drawing, for example. 1 shows a liquid portioner for bottles with an inventive one
Air supply device in longitudinal section and FIGS. 2 and 3 push-on sleeve and guide cage of the air supply device in a longitudinal section offset by 900 from FIG. 1 and in a top view. In the liquid portioner shown there is a pourer 1 which can be placed on a bottle neck and in which the bottle engages in a sealed manner. being the
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ventilation device 2 to be described protrudes into the bottle neck.
The portioner has an inlet opening 3 which communicates with the bottle opening and in which a holder 4 for a ventilation tube 5 is attached. Under the opening 3 there is a hollow iron core 6, open at the bottom, which is pressed upwards by a spring 7 and thereby a seal 8 having the special shape shown in a small, for example 0.5 mm wide, edge region against the lower edge of the holder 4 presses so that the seal 8 prevents the liquid from escaping through the opening 3 in the position shown. An outlet pipe 10 connected to the housing 9 of the pouring spout is attached at a distance within the iron core 6 and the spring 7, small air passage openings 11 being present between the housing 9 and the outlet pipe 10.
The ventilation pipe 5 opens laterally in the outlet pipe 10 and is therefore permanently connected to the ventilation openings 11.
The pourer 1 with the bottle is inserted into the insertion opening of a holder 12 at the operator station. This holder is equipped with an electromagnet 13 with an annular armature 14 and has a detection device which is equipped with a z. B. executed as a chip, identifying feature of the pourer 1 cooperating with a central control unit provides information about the pourer currently used and thus the beverage associated with it. For the removal of liquid, the electromagnet 13 is actuated and thereby pulls the armature 6 against the spring 7, the underside of the seal 8 resting against the upper inlet edge of the outlet pipe 10 and the liquid via the opening 3, the inside of the seal 8 and through that Pipe 10 can leak.
When not in use, the end of the outlet pipe can be provided with a closure cap which also covers the openings 11. When it is removed, air is supplied via the ventilation pipe 5. The ventilation device 2 according to the invention is attached to the ventilation pipe 5. This ventilation device 2 has a push-on sleeve 15 for sealing placement on the ventilation pipe 5, which tapers at its upper end to form a valve seat 16. Around the valve seat 16 there are guide ribs 17 which are enclosed by the sleeve end 19 in a lower region and open air outlet openings in an upper region. The ribs 17 have a shoulder 20 between the upper and the lower region.
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The lower area serves to guide a valve ball 21 resting on the valve seat 16 in the rest position, whereas the upper area receives a ball 22 serving as an impact stop, for which a counter-stop 24 is provided on a cap 23 placed on it.
When the liquid is withdrawn via the portioner 1, the outside air supplied via 11, 5 and 15 under relative overpressure lifts the ball 21 from the valve seat, as a result of which this valve ball strikes the ball 22 forming the impact stop and this also gives a movement impulse upwards. The rebound closes the valve ball 21 very briefly again by its engagement with the valve seat 16 the air supply and is immediately thrown up again against the impact ball 22. The distance and the mass ratio of the two balls essentially determine the oscillation frequency of the valve ball. As a result, shock pulses occur in the supplied air, which now emerges in the form of small bubbles along the ribs 17 via the air openings in the upper part of the cage.