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Einrichtung zur Abgabe einer Flüssigkeit unter einer im wesentlichen
gleichen durchschnittlichen Druckhöhe in einer bestimmten Abgabezeit Die Erfindung
betrifft eine Einrichtung zur Abgabe einer Flüssigkeit unter einer im wesentlichen
gleichen durchschnittlichen Druckhöhe in einer festgelegten Abgabezeit, so daß während
dieser Zeit im wesentlichen stets die gleiche Flüssigkeitsmenge geliefert wird.
Dabei besitzt die Einrichtung außer der Vorratskammer eine Abgabekammer, die durch
eine oder mehrere Öffnungen miteinander verbunden sind, so daß die Flüssigkeit unter
der Schwerkraft von der Vorratskammer in die Abgabekammer fließen kann, wenn in
den Kammern ein Druckunterschied besteht.
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Bei Verkaufsautomaten und ähnlichen Einrichtungen zur Abgabe einer
Flüssigkeit, wie z. B. Kaffee, Fleischbrühe, Milch, Fruchtsaft und anderer Getränke,
in einen Behälter wird das Ventil in der Abgabeleitung für eine bestimmte Zeitdauer
geöffnet. Die während dieser Zeitspanne meist direkt aus dem Vorratsbehälter abgegebene
Flüssigkeitsmenge unterliegt Schwankungen in Abhängigkeit von dem durch die Füllhöhe
in. dem Vorratsgefäß herrschenden. Druck. Wenn nämlich, die Flüssigkeit diesem Behälter
entnommen wird, so sinkt ihr Spiegel, wodurch dann auch der Flüssigkeitsdruck abnimmt.
Es werden somit ganz verschiedene Flüssigkeitsmengen während der festgesetzten Abgabezeitspanne
abgegeben., je nachdem, ob der Vorratsbehälter- gefüllt ist oder ob die Flüssigkeit
in diesem Behälter einen niedrigeren Stand hat.
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Es ist auch ein Kraftstoffsauger zur Speisung des Vergasers eines
Motors bekannt, bei welchem ebenfalls eine Vorratskammer und eine Abgabekammer vorhanden.
sind. Die Vorratskammer befindet sich jedoch hier innerhalb der Abgabekammer, und
sie enthält einen Schwimmer zur Steuerung eines an einer Unterdruckleitung angeschlossenen
Ventils. Abgesehen von der andersartigen Anordnung und auch Verbindung- der beiden
Kammern unterscheidet sich die Einrichtung von dem bekannten Kraftstoffsauger vor
allem dadurch, daß sie im Gegensatz zu diesem keines Schwimmers zur Steuerung irgendeines
Ventils bedarf, sondern gänzlich ohne bewegte Teile arbeitet.
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Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß die Abgabekammer innerhalb
der Vorratskammer unterhalb deren. Flüssigkeitsspiegel angeordnet- ist und ein Belüftungsrohr
mit einer oder mehreren Öffnungen aufweist, durch die während des Abgabezeitraumes
mehr Flüssigkeit aus der Abgabekammer abfließt, als durch die Verbindungsöffnungen
zur Vorratskammer zufließt, und sich das Belüftungsrohr aus der Abgabekammer aufwärts
bis über den unter atmosphärischem Druck stehenden Flüssigkeitsspiegel in der Vorratskammer
erstreckt und über eine Öffnung mit dem oberen Teil der Abgabekammer in Verbindung
steht. Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zeigt die
Zeichnung, und zwar ist Fig. 1 ein senkrechter Schnitt und Fig.2 eine perspektivische
Ansicht eines örtlich aufgeschnittenen Teiles der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung.
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In der Zeichnung ist ein Vorrats- und Abgabebehälter 10 dargestellt.
Dieser Behälter hat einen äußeren Mantel 12 mit einem Handgriff 14. In einem Abstand
von dem Boden des Behälters befindet sich ein innerer Boden 16, und zwischen. diesem
und dem Behälterboden ist eine Isolation 18 vorgesehen. Ferner ist in Abstand von
der Seitenwand des Behälters eine Wand 20 vorgesehen, die zusammen mit der
Seitenwand des Behälters eine Isolierung 22 einschließt. Auf dem Boden 16 ist ein
Heizelement 24 befestigt, sofern die abzugebende Flüssigkeit heißer Kaffee, Suppe
oder Fleischbrühe ist.
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In einen Vorratsbehälter 28 ist eine mit Gewinde versehene Hülse
26 eingelötet, so daß-sich ein flüssigkeitsdichter Anschluß ergibt. Die Hülse
26 geht durch den. Boden des Mantels 12 und durch den. Boden
16
hindurch. Der Boden des Vorratsbehälters 28 hat einen ausgedrückten Teil
30 und innerhalb dessen. einen weiter ausgedrücktem Mittelteil 32 mit einer darin
befindlichen Gewindebohrung. Der Rand des Vorratsbehälters 28 hat einen über den
Umfang verlaufenden Flanschtei134. Abgedeckt ist der Vorratsbehälter
28
mit einem Deckel 36. Dieser Deckel hat einen profilierten, über den Umfang
verlaufenden Rand 38, der in eine entsprechende Rinne in dem Flansch 34 des Vorratsbehälters
28 eingreift. Der Deckel36 trägt fernerhin. eine Flüssigkeitsspeiseleitung 40, die
durch ihn hingurchgeht. Außerdem ist auf dem Deckel 36 eine den Flüssigkeitsstand
überwachende Elektrode 42 montiert, die bei einem Abfallen des Flüssigkeitsspiegels
in dem Vorratsbehälter 28 unter das Ende der Elektrode ein Relais betätigt, das
seinerseits einen Kaffeekocher oder irgendeine andere Flüssigkeitszuleitung in Tätigkeit
setzt. Bei dem Ausführungsbeispiel wird der Flüssigkeitszulauf durch die Speiseleitung
40 durch ein Zeitschaltwerk unterbrochen, das so eingestellt ist, daß dem
Vorratsbehälter eine bestimmte Flüssigkeitsmenge zuläuft. Die zweite Elektrode 44
stellt eine Sicherheitsvorrichtung dar, welche den Flüssigkeitszulauf durch die
Leitung absperren soll, wenn die Funktion des Zeitschaltwerkes gestört ist.
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Der Vorratsbehälter 28 enthält einen in der Vertiefung 30 ruhenden,
an einem Ende geschlossenen Zylinder 46, wodurch der Vorratsbehälter in zwei Kammern
60 und 62 unterteilt wird. Der Zylinder 46
ist auf einem mittleren
Rohr 48 befestigt. Das Rohr 48 erstreckt sich in dem Vorratsbehälter
28 über den höchsten. Flüssigkeitsstand, und sein oberer Teil dient der Luftzuführung
zu der Kammer 62, wie nachfolgend näher beschrieben werden wird. Nahe seinem oberen.
Ende geht durch das Rohr 48 ein Handgriff 50
hindurch. Am gegenüberliegenden
Ende des Rohres 48 ist ein verstärkter Gewindeteil 52 vorgesehen.
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Das Rohr 48 hat Auslaßöffnungen 54, die sich in der Nähe des Bodens
der Auslaßkammer 62 befinden. Weiterhin hat das Rohr 48 nahe dem oberen Ende
der Auslaßkammer 62 Öffnungen 56, die bei gefüllter Kammer 62 denn Flüssigkeitsaustritt
dienen. Die Hauptaufgabe der Öffnungen 56 besteht jedoch in einer Luftzufuhr zu
dem oberen Teil der Kammer 62. Der Querschnitt und der Inhalt des Belüftungsrohrteiles
oberhalb der Kammer 62 sind klein., um Mengenänderungen zu verringern, die durch
die abnehmende Flüssigkeitsmenge in diesem Rohr hervorgerufen werde, wenn sich der
Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter 28 senkt. Der Zylinder 46 hat in seiner Wand
kleine Öffnungen 58, durch die hindurch Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter
60 in die Auslaßkammer 62
übertreten kann. Die Öffnungen 58 sind so
bemessen, daß die Flüssigkeit beim Durchströmen. durch diese Öffnungen einen Druckabfall
erfährt. Die Gesamtfläche der Öffnungen 54 in ihrem Verhältnis zu der kleinsten
wirksamen Fläche, welche den Flüssigkeitsstrom aus der Kammer 62 einschnürt,
ist für die Aufrechterhaltung einer im wesentlichen gleichmäßigen durchschnittlichen
Druckhöhe während des Abgabezeitraumes wichtig. Der Gesamtquerschnitt der Öffnungen
54, der kleinste Querschnitt der Auslaßleitung und der Querschnitt des Rohres 48
sind größer als der Gesamtquerschnitt der Öffnungen 58,
so daß die Ausflußgeschwindigkeit
aus der Kammer 62 größer als die Zulaufgeschwindigkeit der Flüssigkeit aus
dem Vorratsbehälter 60 in die Auslaßkammer 62 ist. Das Verhältnis
des kleinsten den Flüssigkeitsstrom aus der Kammer 62 einschnürenden Querschnitts
zu dem Gesamtquerschnitt der Zulauföffnungen 58 beträgt wenigstens etwa 2,5:1. Bei
dem Ausführungsbeispiel" ist die Querschnittfläche des Rohres 48 kleiner
als die Querschnittfläche der Ablaßlentung 74 und der Querschnitt der Öffnungen
54. Das Rohr 48 stellt also in dem gezeigten Ausführungsbeispiel den
kleinsten den Flüssigkeitsstrom während des Abzapfens einschnürenden. Querschnitt
dar. Gleiche Ergebnisse erhält man, wenn der Querschnitt der Ablaßleitung 74 oder
der Gesamtquerschnitt der Öffnungen 58 der kleinste wirksame Querschnitt ist. Bei
Verkaufseinrichtungen zur Abgabe von. Flüssigkeiten, wie z. B. Kaffee, ist ein Verhältnis
in dem Bereich von etwa 2,5:1 bis 3:1 brauchbar. Zweckmäßig.läßt man
die Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter in die Auslaßkammer mit einer Geschwindigkeit
eintreten, die ausreicht, um de Flüssigkeitsspiegel in der Kammer 62 hoch genug
zu halten, daß Wirbelbewegungen, vermieden werden. Derartige Bewegungen treten auf,
wenn die Kammer 62 nahezu entleert ist.
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Das Volumen der Auslaßkammer 62 ist daher zweckmäßig etwas größer
als das Flüssigkeitsvolumen, das in den Empfangsbehälter, also etwa einen Papierbecher,
abgegeben werden soll.
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Das untere Ende des Rohres 48 erstreckt sich in ein außen mit Gewinde
versehenes Anschlußstück 64 mit einer T-förmigen Verzweigung 66. An die eine Seite
der T-förmigen Verzweigung sind ein. Entleerungsvemtil68 und eine Entleerungsleitung70
angeschlossen. Mit der anderen Seite der T-förmigen Verzweigung stehen ein elektromagnetisch
gesteuertes Abgabeventil 72 und eine Zapfleitung 74 in Verbindung.
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Die Einrichtung arbeitet wie folgt: Die Auslaßkammer 62 füllt sich
durch die Öffnungen 58 mit Flüssigkeit, und die Flüssigkeit tritt auch in das mittlere
Rohr 48 bis zu der Höhe ein, die dem Flüssigkeitsstand in dem Vorratsbehälter
60 entspricht. Wenn das elektromagnetisch gesteuerte Ventil 72 für eine festgesetzte
Zeitspanne geöffnet wird, fließt die Flüssigkeit aus der Auslaßkammer
62 in den unteren Teil des Rohres 48 und von dort durch das geöffnete Ventil
72 in die Zäpfleitung 74.
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Eine Entleerung der Auslaßkammer 62 ist möglich, da Luft durch den
oberen Teil des Rohres. 48 und die Belüftungsöffnungen 56 in die Kammer
62 eintreten kann. Eine - verglichen mit dem abgegebenen Flüssigkeitsvolumen
- kleine Flüssigkeitsmenge tritt während der Abgabezeit durch die Öffnungen 58 infolge
der Schwerkraft in die Auslaßkammer 62 ein. Während der Abgabezeit wird also
eine gleichmäßige mittlere Druckhöhe aufrechterhalten, wobei die gesamte Flüssigkeit
aus der Kammer 62 ausfließt. Die Druckhöhe der in dem Vorratsbehälter 60 enthaltenen
Flüssigkeit hat nur eine geringe Wirkung auf die durchschnittliche Druckhöhe der
Flüssigkeit in der Auslaßkammer 62, da die Flüssigkeit einem verhältnismäßig
hohen Druckabfall unterliegt, wenn. sie durch die kleinen Öffnungen 58 in
die Auslaßkammer 62
eintritt. Die durchschnittliche Druckhöhe der aus der
Kammer 62 abgegebenen Flüssigkeit ist also im wesentlichen unabhängig von
dem Flüssigkeitsspiegel in dem Vorratsbehälter 60.
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Am Ende der Abgabezeitspanne wird das Elektromagn.etventi172 geschlossen,
und die Auslaßkammer 62 sowie das Rohr 64 füllen sich unter dem Einfluß
der Schwerkraft durch die Öffnungen 58 aus dem Vorratsbehälter
60 mit neuer Flüssigkeit. Die Einrichtung ist dann, zur Abgabe einer weiteren
Einheitslmenge ,der Flüssigkeit bereit.