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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zapfvorrichtung, mit der eine karbonisierte Flüssigkeit in einen Behälter abgebbar ist.
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Zapfvorrichtungen sind beispielsweise nach Art von Sanitärarmaturen bekannt, die regelmäßig der bedarfsgerechten Bereitstellung von Wasser an einer Zapfstelle, einem Waschbecken, Spülbecken, Badewanne und/oder Duschen dienen. Hierzu wird den Zapfvorrichtungen insbesondere Kaltwasser mit einer Kaltwassertemperatur und Warmwasser mit einer Warmwassertemperatur zugeführt. Das Kaltwasser und Warmwasser werden insbesondere mit einer Mischvorrichtung der Zapfvorrichtungen, beispielsweise nach Art eines Mischventils oder einer Thermostatmischkartusche, zu einem Mischwasser mit einer gewünschten Mischwassertemperatur gemischt. Die Kaltwassertemperatur beträgt insbesondere maximal 25 °C (Celsius), bevorzugt 1 °C bis 25 °C, besonders bevorzugt 5 °C bis 20 °C und/oder die Warmwassertemperatur insbesondere maximal 90 °C, bevorzugt 25 °C bis 90 °C, besonders bevorzugt 55 °C bis 65 °C. Weiterhin sind Zapfvorrichtungen bekannt, mittels denen dem Kaltwasser, dem Warmwasser und/oder dem Mischwasser Kohlendioxid (CO2) zusetzbar ist. Durch Zusatz von CO2 wird somit aus Leitungswasser kohlensäurehaltiges Tafelwasser erzeugt. Weiterhin können dem Kaltwasser, dem Warmwasser und/oder dem Mischwasser Geschmacksstoffe zugemischt werden, sodass mit den Zapfvorrichtungen unterschiedliche karbonisierte Flüssigkeiten bereitstellbar sind. Nachteilig an den bekannten Zapfvorrichtungen ist jedoch, dass eine CO2-Konzentration in den karbonisierten Flüssigkeiten nach dem Zapfen nicht hoch genug ist und/oder ein Strahlbild der karbonisierten Flüssigkeit nach dem Austreten aus einer Auslauföffnung der Zapfvorrichtungen nicht einer gewünschten Qualität entspricht.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere eine Zapfvorrichtung anzugeben, mit der eine karbonisierte Flüssigkeit mit einer hohen CO2-Konzentration und mit einem ansprechenden Strahlbild zapfbar ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Zapfvorrichtung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Zapfvorrichtung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
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Hierzu trägt eine Zapfvorrichtung bei, die zumindest die folgenden Komponenten aufweist:
- - ein Armaturengehäuse mit zumindest einer ersten Leitung für eine karbonisierte Flüssigkeit,
- - einen Düseneinsatz, der in der zumindest einen ersten Leitung angeordnet ist, wobei der Düseneinsatz einen Leitkanal mit einem ersten Durchmesser aufweist, mit der die karbonisierte Flüssigkeit zu einer Prallwand des Düseneinsatzes führbar ist, sodass die karbonisierte Flüssigkeit durch die Prallwand verwirbelbar ist,
- - ein Expansionsraum, der stromabwärts des Düseneinsatzes angeordnet ist, wobei der Expansionsraum einen zweiten Durchmesser aufweist, der größer ist als der erste Durchmesser des Leitkanals, und
- - eine Auslauföffnung, die stromabwärts des Expansionsraums angeordnet ist und durch die die verwirbelte karbonisierte Flüssigkeit aus der Zapfvorrichtung austreten kann.
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Die Zapfvorrichtungen kann beispielsweise nach Art einer Sanitärarmatur ausgebildet sein und/oder dient insbesondere der bedarfsgerechten Bereitstellung eines Mischwassers an einer Zapfstelle, einem Spülbecken, einem Waschbecken, einer Dusche und/oder einer Badewanne.
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Weiterhin ist mit der Zapfvorrichtung eine karbonisierte Flüssigkeit zapfbar. Bei der karbonisierten Flüssigkeit handelt es sich um eine kohlendioxidhaltige Flüssigkeit. Hierzu kann die Zapfvorrichtung mit einer Quelle für die karbonisierte Flüssigkeit verbunden sein und/oder mittels der Zapfvorrichtung ist eine Flüssigkeit, insbesondere Leitungswasser, beispielsweise in Form eines Kaltwassers, Warmwassers und/oder Mischwassers, Kohlendioxid (CO2) zusetzbar. Die Zapfvorrichtung weist ein Armaturengehäuse auf, dass zumindest teilweise aus Kunststoff und/oder Metall, wie zum Beispiel Messing, bestehen kann. Mittels des Armaturengehäuses ist die Zapfvorrichtung insbesondere an einem Träger, beispielsweise nach Art einer Arbeitsplatte, Tischplatte oder Wand, befestigbar. Das Armaturengehäuse weist zumindest eine erste Leitung für eine karbonisierte Flüssigkeit auf, mittels der die karbonisierte Flüssigkeit durch das Armaturengehäuse leitbar ist und/oder mittels der die karbonisierte Flüssigkeit in Richtung einer Auslauföffnung der Zapfvorrichtung führbar ist. Weiterhin kann das Armaturengehäuse zumindest eine zweite Leitung für eine weitere Flüssigkeit, wie zum Beispiel Kaltwasser, Warmwasser und/oder Mischwasser aufweisen, mittels der die Flüssigkeit durch das Armaturengehäuse leitbar ist und/oder mittels der die Flüssigkeit in Richtung der Auslauföffnung der Zapfvorrichtung führbar ist.
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In der zumindest einen ersten Leitung ist ein Düseneinsatz angeordnet. Bei dem Düseneinsatz handelt es sich insbesondere um ein separates Bauteil, dass zumindest teilweise rohrförmig und/oder aus Kunststoff ausgebildet sein kann. Der Düseneinsatz weist einen Leitkanal mit einem ersten Durchmesser auf, mit dem die karbonisierte Flüssigkeit zu einer Prallwand des Düseneinsatzes führbar ist. Sofern eine (zu einer Längsachse des Leitkanals und/oder zu einer Strömungsrichtung der karbonisierten Flüssigkeit in dem Leitkanal orthogonale) erste Querschnittsfläche des Leitkanals nicht kreisförmig ist, handelt es sich bei dem ersten Durchmesser insbesondere um einen durchschnittlichen Durchmesser der Querschnittsfläche des Leitkanals. Durch den Leitkanal ist die karbonisierte Flüssigkeit insbesondere komprimierbar und/oder beschleunigbar. Der Leitkanal kann beispielsweise nach Art einer Leitbohrung ausgebildet sein. Weiterhin kann der Leitkanal einen geraden Verlauf aufweisen und/oder ohne Strömungshindernisse für die karbonisierte Flüssigkeit ausgebildet sein. Der Leitkanal ist durch die karbonisierte Flüssigkeit bevorzugt mit einer laminaren Strömung durchströmbar. Zudem kann eine Längsachse des Leitkanals parallel und/oder koaxial zu einer Längsachse des Düseneinsatzes verlaufen. Der Leitkanal verläuft bevorzugt von einem ersten längsseitigen Ende des Düseneinsatzes zu der Prallwand, wobei die Prallwand insbesondere an einem zweiten längsseitigen Ende des Düseneinsatzes ausgebildet ist. Die Prallwand kann zudem eine Fläche aufweisen, die größer ist als eine Querschnittsfläche des Leitkanals. Die Fläche der Prallwand kann somit die Querschnittsfläche des Leitkanals (insbesondere in Richtung der Längsachse des Leitkanals) vollständig überdecken. Die karbonisierte Flüssigkeit prallt (in Strömungsrichtung der karbonisierten Flüssigkeit) am Ende des Leitkanals auf die Prallwand, sodass diese durch die Prallwand verwirbelt wird. Durch das Aufprallen der karbonisierten Flüssigkeit auf die Prallwand wird eine Strömungsrichtung der karbonisierten Flüssigkeit insbesondere um mindestens 45°, bevorzugt (im Wesentlichen) 90° und/oder insbesondere in unterschiedliche Richtungen, abgelenkt. Die karbonisierte Flüssigkeit strömt nach dem Aufprallen auf die Prallwand bevorzugt durch zumindest eine radiale Austrittsöffnung aus dem Düseneinsatzes aus.
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Stromabwärts des Düseneinsatzes ist ein Expansionsraum für die karbonisierte Flüssigkeit ausgebildet. Der Expansionsraum weist insbesondere einen zweiten Durchmesser auf, der größer ist als der erste Durchmesser des Leitkanals und/oder größer ist als der dritte Durchmesser der zumindest einen ersten Leitung. Sofern eine (zu einer Längsachse des Expansionsraums und/oder zu einer Strömungsrichtung der karbonisierten Flüssigkeit in dem Expansionsraum orthogonale) zweite Querschnittsfläche des Expansionsraums nicht kreisförmig ist, handelt es sich bei dem zweiten Durchmesser insbesondere um einen durchschnittlichen Durchmesser der Querschnittsfläche des Expansionsraums. Sofern eine (zu einer Längsachse der zumindest einen ersten Leitung und/oder zu einer Strömungsrichtung der karbonisierten Flüssigkeit in der zumindest einen ersten Leitung orthogonale) dritte Querschnittsfläche der zumindest einen ersten Leitung nicht kreisförmig ist, handelt es sich bei dem dritten Durchmesser insbesondere um einen durchschnittlichen Durchmesser der Querschnittsfläche der zumindest einen ersten Leitung. Insbesondere kann der zweite Durchmesser des Expansionsraums mindestens 50 % größer, bevorzugt mindestens 100 % größer, besonders bevorzugt mindestens 200 % größer sein als der erste Durchmesser des Leitkanals und/oder als der dritte Durchmesser der zumindest einen ersten Leitung. In dem Expansionsraum kann insbesondere die karbonisierte Flüssigkeit expandieren, sodass das Strahlbild der aus der Zapfvorrichtung austretenden karbonisierten Flüssigkeit weiter verbessert wird. Weiterhin ist die Prallwand (bezogen auf eine Querschnittsfläche des Expansionsraums) bevorzugt (im Wesentlichen) mittig in dem Expansionsraum positioniert. Zudem kann die zumindest eine Austrittsöffnung des Düseneinsatzes (insbesondere in einer radialen Richtung des Düseneinsatzes) bevorzugt beanstandet zu einer Begrenzungswand des Expansionsraums angeordnet sein.
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Stromabwärts des Expansionsraums strömt die karbonisierte Flüssigkeit zu einer Auslauföffnung der Zapfvorrichtung, durch die die karbonisierte Flüssigkeit aus der Zapfvorrichtung ausströmen kann. Durch das Aufprallen der karbonisierten Flüssigkeit auf die Prallwand entsteht ein Perleffekt, sodass beim Auslaufen der karbonisierten Flüssigkeit aus der Auslauföffnung ein ansprechendes Strahlbild entsteht.
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Die Prallwand kann zumindest teilweise orthogonal zu einer Längsachse des Leitkanals ausgerichtet sein. Bevorzugt ist die Prallwand (im Wesentlichen) eben ausgebildet und/oder verläuft vollständig orthogonal zu der Längsachse des Leitkanals.
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Zudem kann die Prallwand über zumindest einen Steg mit dem Düseneinsatz verbunden sein. Der zumindest eine Steg erstreckt sich an dem zweiten längsseitigen Ende des Düseneinsatzes bevorzugt in Richtung der Längsachse des Düseneinsatzes. Der Düseneinsatz weist bevorzugt zwei Stege auf, die um die Längsachse des Düseneinsatzes um 180° versetzt zueinander angeordnet sind. In einer Umfangsrichtung des Düseneinsatzes begrenzen die beiden Stege bevorzugt zwei (radiale) Austrittsöffnungen des Düseneinsatzes.
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Der Düseneinsatz kann zwischen dem Leitkanal und der Prallwand zumindest eine Austrittsöffnung für die karbonisierte Flüssigkeit aufweisen. Durch die zumindest eine Austrittsöffnung kann die karbonisierte Flüssigkeit bevorzugt in einer radialen Richtung des Düseneinsatzes aus dem Düseneinsatz austreten.
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Der erste Durchmesser des Leitkanals kann kleiner sein als ein dritter Durchmesser der zumindest einen ersten Leitung. Insbesondere ist der erste Durchmesser des Leitkanals kleinerals der dritter Durchmesser der zumindest einen ersten Leitung unmittelbar stromaufwärts des Düseneinsatzes. Hierdurch kann eine Beschleunigung der karbonisierten Flüssigkeit in dem Leitkanal erzeugt werden, sodass diese mit einer besonders hohen Strömungsgeschwindigkeit auf die Prallwand prallt.
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Der Düseneinsatz kann einen Einlaufkonus aufweisen, durch den die karbonisierte Flüssigkeit in den Leitkanal eintritt. Bei dem Einlaufkonus handelt es sich insbesondere um eine Rotationsfläche, die durch eine um die Längsachse des Düseneinsatzes rotierende (bevorzugt konvexe) Kurve gebildet wird. Der Einlaufkonus befindet sich insbesondere an einer Mündung des Leitkanals gegenüber der Prallwand.
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Der Düseneinsatz kann an einer Umfangsfläche eine Nut für eine Dichtung aufweisen. Die Nut ist insbesondere ringförmig ausgebildet, sodass in dieser eine Dichtung nach Art eines O-Rings anordenbar ist.
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Der Düseneinsatz kann durch die Auslauföffnung in einen Aufnahmeraum im Armaturengehäuse einsetzbar sein. Dies bedeutet insbesondere, dass der Düseneinsatz bei der Montage der Zapfvorrichtung durch die Auslauföffnung in den Aufnahmeraum einführbar ist, ohne dass für den Düseneinsatz weitere Öffnungen in dem Armaturengehäuse vorgesehen sein müssen.
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Der Aufnahmeraum kann in einem Adapter ausgebildet sein. Bei dem Adapter handelt es sich insbesondere um ein separates Bauteil, dass bevorzugt zumindest teilweise hülsenförmigen ausgebildet ist. Der Adapter weist insbesondere einen Innendurchmesser auf, der im Wesentlichen einem Außendurchmesser des Düseneinsatzes entspricht. An dem Adapter kann zudem insbesondere ein Schlauch zur Zuführung der karbonisierten Flüssigkeit anschließbar sein. Weiterhin kann der Adapter an und/oder in dem Armaturengehäuse befestigt sein.
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Der Leitkanal, die Prallwand und zumindest eine Austrittsöffnung können einteilig durch den Düseneinsatz gebildet werden.
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Einem weiteren Aspekt der Erfindung folgend wird auch eine Verwendung eines Düseneinsatzes mit einem Leitkanal, einer Prallwand und zumindest einer Austrittsöffnung zur Führung einer karbonisierten Flüssigkeit in einer Zapfvorrichtung vorgeschlagen. Für weitere Einzelheiten des Düseneinsatzes wird auf die Beschreibung der Zapfvorrichtung verwiesen.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Dabei sind gleiche Bauteile in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen beispielhaft und schematisch:
- 1: eine Teilansicht einer ersten Ausführungsvariante einer Zapfvorrichtung in einer Schnittdarstellung;
- 2: ein Düseneinsatz in einer perspektivischen Darstellung;
- 3: der Düseneinsatz in einer Schnittdarstellung;
- 4: eine Teilansicht einer zweiten Ausführungsvariante einer Zapfvorrichtung;
- 5: die zweite Ausführungsvariante der Zapfvorrichtung in einer Schnittdarstellung; und
- 6: eine vergrößerte Teilansicht der zweiten Ausführungsvariante der Zapfvorrichtung in der Schnittdarstellung.
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Die 1 zeigt eine Teilansicht einer ersten Ausführungsvariante einer Zapfvorrichtung 1 in einer Schnittdarstellung. In der 1 ist lediglich eine Brause der Zapfvorrichtung 1 dargestellt, mittels der eine karbonisierte Flüssigkeit und ein Mischwasser in einen (hier nicht gezeigten) Behälter, wie zum Beispiel ein Glas oder eine Flasche, füllbar ist. Ein Armaturengehäuse 2 der Zapfvorrichtung 1 ist mit einem Schlauch 24 verbunden, der eine erste Schlauchleitung 25 und eine durch die erste Schlauchleitung 25 verlaufende zweite Schlauchleitung 26 umfasst. In dem Schlauch 24 ist hierdurch ein erster Kanal 27 mit einer ringförmigen Querschnittsfläche für das Mischwasser und ein zweiter Kanal 28 für die karbonisierte Flüssigkeit ausgebildet. Der erste Kanal 27 verbindet eine hier nicht gezeigte Mischwasserquelle, beispielsweise einen Mischwasserausgang eines Mischventils oder Thermostatmischventils, der Zapfvorrichtung 1 mit einem Anschlussadapter 29. Der zweite Kanal 28 verbindet eine hier nicht gezeigte Quelle für die karbonisierte Flüssigkeit, wie zum Beispiel einen Karbonatortopf, der Zapfvorrichtung 1 mit dem Anschlussadapter 29. Der Anschlussadapter 29 verbindet den ersten Kanal 27 mit einer ersten Leitung 3 im Armaturengehäuse 2 und den zweite Kanal 28 mit einer zweiten Leitung 23 im Armaturengehäuse 2. Durch die erste Leitung 3 ist die karbonisierte Flüssigkeit von dem Anschlussadapter 29 zu einer Auslauföffnung 7 führbar. Zudem ist durch die zweite Leitung 23 das Mischwasser von dem Anschlussadapter 29 zu einer weiteren (hier nicht gezeigten) Auslauföffnung für das Mischwasser führbar. In der ersten Leitung 3 ist in einen Aufnahmeraum 20 ein Düseneinsatz 4 angeordnet. Der Düseneinsatz 4 weist einen Leitkanal 5 mit einem ersten Durchmesser 13 auf. Der erste Durchmesser 13 ist größer als ein dritter Durchmesser 14 der ersten Leitung 3. Zwischen dem Düseneinsatz 4 und der Auslauföffnung 7 ist ein Expansionsraum 19 mit einem zweiten Durchmesser 22 ausgebildet. Der zweite Durchmesser 22 des Expansionsraums 19 ist größer als der erste Durchmesser 13 und der zweite Durchmesser 14.
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Die 2 zeigt den Düseneinsatz 4 in einer perspektivischen Darstellung. Der Düseneinsatz 4 erstreckt sich entlang einer Längsachse 8 und weist an einem ersten längsseitigen Ende 30 einen umlaufenden Kragen 33 und an einem zweiten längsseitigen Ende 31 eine Prallwand 6 auf. Die Prallwand 6 verläuft orthogonal zu der Längsachse 8 des Düseneinsatzes 4. Weiterhin ist die Prallwand 6 mit einem ersten Steg 9 und einen zweiten Steg 10 mit dem Düseneinsatz 4 verbunden, wobei sich der erste Steg 9 und der zweite Steg 10 parallel zu der Längsachse 8 erstrecken. Der erste Steg 9 und der zweite Steg 10 sind zudem um 180° um die Längsachse 8 versetzt zueinander angeordnet. In einer Umfangsrichtung des Düseneinsatzes 4 sind zwischen dem ersten Steg 9 und dem zweiten Steg 10 eine radiale erste Austrittsöffnung 11 und eine radiale zweite Austrittsöffnung 12 ausgebildet. Zudem weist der Düseneinsatz 4 eine Umfangsfläche 16 mit einer umlaufenden Nut 17 auf, in die eine in der 1 gezeigte Dichtung 18 nach Art eines O-Rings anordenbar ist.
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Die 3 zeigt den Düseneinsatz 4 in einer Schnittdarstellung. Der Düseneinsatz 4 weist an dem ersten längsseitigen Ende 30 einen Einlaufkonus auf, der in den Leitkanal 5 mündet. Der Leitkanal 5 erstreckt sich von dem ersten längsseitigen Ende 30 parallel und koaxial zu der Längsachse 8 in Richtung der Prallwand 6.
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Die 4 zeigt eine Teilansicht einer zweiten Ausführungsvariante einer Zapfvorrichtung 1, in der lediglich eine herausziehbare Spülbrause der Zapfvorrichtung 1 gezeigt wird. Die Spülbrause der Zapfvorrichtung 1 weist ein Armaturengehäuse 2 auf, dem mittels eines Schlauchs 24 eine karbonisierte Flüssigkeit und ein Mischwasser zuführbar sind. Der Schlauch 24 ist identisch zu dem in der 1 gezeigten Schlauch 24 ausgebildet.
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Aus der Schnittdarstellung der Zapfvorrichtung 1 in der 5 wird ersichtlich, dass ein erster Kanal 27 für das karbonisierte Wasser des Schlauchs 24 in einen Leitkanal 5 eines Düseneinsatzes 4 mündet. Der Düseneinsatz 4 ist identisch zu dem in den 2 und 3 gezeigten Düseneinsatz 4 ausgebildet. Weiterhin ist mit einem zweiten Kanal 28 des Schlauchs 24 ein Mischwasser zuführbar. Das Mischwasser wird durch eine zweite Leitung 23 um den Düseneinsatz 4 herum zu einer Auslauföffnung 7 geführt.
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Die 6 zeigt eine vergrößerte Darstellung der in der 5 gezeigten Schnittdarstellung der Zapfvorrichtung 1. Das karbonisierte Wasser fließt durch den Leitkanal 5 des Düseneinsatzes 4 und prallt auf die Prallwand 6. Hierdurch wird das karbonisierte Wasser verwirbelt und tritt über eine erste Austrittsöffnung 11 und eine zweite Austrittsöffnung 12 aus dem Düseneinsatz 4 aus und in einen Expansionsraum 19 ein. Von dort strömt das karbonisierte Wasser durch einen Mousseur 32 und tritt aus der in der 5 gezeigten Auslauföffnung 7 aus. In der hier gezeigten Ausführungsvariante wird der Düseneinsatz 4 mit einem Adapter 21 in dem Armaturengehäuse 2 gehalten. Hierzu ist ein Aufnahmeraum 20 für den Düseneinsatz 4 in dem Adapter 21 ausgebildet.
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Durch die vorliegende Erfindung ist ein karbonisiertes Wasser mit einer hohen CO2-Konzentration und mit einem ansprechenden Strahlbild zapfbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zapfvorrichtung
- 2
- Armaturengehäuse
- 3
- erste Leitung
- 4
- Düseneinsatz
- 5
- Leitkanal
- 6
- Prallwand
- 7
- Auslauföffnung
- 8
- Längsachse
- 9
- erster Steg
- 10
- zweiter Steg
- 11
- erste Austrittsöffnung
- 12
- zweite Austrittsöffnung
- 13
- erster Durchmesser
- 14
- dritter Durchmesser
- 15
- Einlaufkonus
- 16
- Umfangsfläche
- 17
- Nut
- 18
- Dichtung
- 19
- Expansionsraum
- 20
- Aufnahmeraum
- 21
- Adapter
- 22
- zweiter Durchmesser
- 23
- zweite Leitung
- 24
- Schlauch
- 25
- erste Schlauchleitungen
- 26
- zweite Schlauchleitungen
- 27
- erster Kanal
- 28
- zweiter Kanal
- 29
- Anschlussadapter
- 30
- erstes längsseitiges Ende
- 31
- zweites längsseitiges Ende
- 32
- Mousseur
- 33
- Kragen
