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Vorrichtung zum Sättigen einer Flüssigkeit mit Gas Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Sättigen einer Flüssigkeit mit Gas, bestehend aus einem Hohlzylinder,
der eine unter Druck stehende Flüssigkeitszuleitung aufweist und in welchem ein
axial hin und her beweglicher Kolben angeordnet ist, durch den die zu sättigende
Flüssigkeit über eine Verbindungsleitung und eine Düse einem eine Abführleitung
für die gesättigte Flüssigkeit aufweisenden Sättigungsraum zugedrückt wird.
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Zweck solcher bekannter Vorrichtungen ist die Kontaktbehandlung von
gasförmigen und flüssigen Medien sowie deren Zuführung und die Entnahme der gesättigten
bzw. möglichst bis zur Sättigung das Gas in Lösung enthaltenden Flüssigkeit. Anwendungsgebiete
derartiger Vorrichtungen sind die Getränkeherstellung, zu dem Zweck, Wasser, Fruchtsäfte
oder auch alkoholische Getränke mit Kohlensäure anzureichern. Auch in chemischen
Laboratorien besteht häufig die Aufgabe, ein Gas in einer Flüssigkeit zu lösen,
beispielsweise zur Chlorierung von Flüssigkeiten oder zur Umsetzung von gasförmigem
Chlorwasserstoff mit organischen Flüssigkeiten. Die bisher bekannten Vorrichtungen
dieser Art sind jedoch, von Großanlagen in der Industrie abgesehen, für praktische
Zwecke kompliziert und unhandlich. So ist eine Vorrichtung bekannt, die sich den
höheren Sättigungsgrad bei niedrigen Flüssigkeitstemperaturen zunutze macht und
nach dem Prinzip arbeitet, das zu sättigende Wasser vor dem Eintritt in den Sättigungsraum
vorzukühlen. Die Anordnung mehrerer Flüssigkeitskreisläufe mit den dazugehörigen
Aggregaten zum Abkühlen sind dementsprechend aufwendig. Bei einer anderen schon
bekannten Vorrichtung wird ein Hohlzylinder, an dessen Boden die Zuleitungen für
eine vorgekühlte Flüssigkeit und für ein Gas angeschlossen sind, durch einen Schwimmer
gesteuert, der sich längs einer Achse bewegt und diese schließlich an ihrem oberen
Ende anhebt, so daß deren unteres Ende als Ventilstange den Gaszutritt freigibt.
Auch sind Vorrichtungen bekannt, bei denen eine Kurbelwelle zwei Kolben betätigt,
welche über ein Ventil nur so lange Flüssigkeit in einen Sättigungsbehälter fördern,
als darin der vorgeschriebene Gasdruck herrscht bzw. der zulässige Flüssigkeitsstand
nicht überschritten wird. Tritt eine dieser Störungen ein, dann wird ein druck-
oder schwimmerbetätigtes Steuerventil geöffnet und das Förderventil außer Tätigkeit
gesetzt.
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Irgendwelche Drucksteuerungen innerhalb des Sättigungsbehälters sind
bei einer solchen maschinell angetriebenen Anlage nicht vorgesehen. Im übrigen ist
es bekannt, die Gaszufuhr in gewissen Grenzen
zu regeln, indem ein verschieblicher
Kolben innerhalb eines Zylinders geführt wird und stellungsabhängig eine mehr oder
weniger große Anzahl von Durchlässen in der Zylinderwand freigibt, durch welche
das Gas aus dem Kolbenraum in einen den Zylinder umgebenden Flüssigkeitsraum eintreten
kann. Mit einem Mischkopf dieser Art ist jedoch keineswegs schon eine Steuerung
der Flüssigkeits-oder Gaszuführung und eine Aufnahme ausreichender Vorratsmengen
gesättigter Flüssigkeit möglich, ohne die dazugehörigen Druck- und Fördervorrichtungen.
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Um eine besonders handliche, betriebssichere und keiner Wartung bedürftige
Vorrichtung zu schaffen, die ohne zusätzliche Vorrichtungen unmittelbar an eine
Gasdruckleitung einerseits und an eine Wasserleitung andererseits anschließbar und
damit sofort betriebsfähig ist und alle dazu erforderlichen Aggregate innerhalb
eines Hohlzylinders vereinigt, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß der Hohlzylinder
durch den Kolben in den Sättigungsraum und einen Dosierraum für die zu sättigende
Flüssigkeit aufgeteilt ist, daß die Verbindungsleitung mit Düse im Kolben angeordnet
ist und daß die Abführleitung aus dem Sättigungsraum mit einem Ventil versehen und
ein vom Sättigungsraum nach außen führendes, von außen betätigbares Druckentlastungsventil
angebracht ist, wobei das Gas während des Sättigungsvorganges dem Sättigungsraum
unter einem
im Vergleich zur Flüssigkeitszufuhr höheren Druck über
eine absperrbare Zuleitung zuführbar ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die beispielsweise durch
Öffnen des Wasserhahnes eingelassene Flüssigkeit aus dem Dosierraum zweckmäßig derart
in den Sättigungsraum geleitet, daß als Verbindungsleitung im Kolben ein ringspaltförmiger
Durchlaß eine Kolbenstange frei umgibt, welche durch eine vorgespannte Schraubenfeder
mit dem Kolben elastisch verbunden und stirnseitig mit einem Flansch versehen, gegen
einen Ventilsitz gedrückt bzw. von diesem durch den Gasdruck im Sättigungsraum zur
Freigabe des Durchlasses abhebbar ist.
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Eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß im Hohlzylinder
als Verbindungsleitung im Kolben sättigungsseitig eng verjüngte Durchlässe angeordnet
sind. Hierzu wird die Kolbenführung zweckmäßig so konstruiert, daß in der Achse
der Kolbenstange ein durchgehender Hohlraum und in diesem eine längsverschiebliche
Ventilspindel des Druckentlastungsventils angeordnet und diese zusammen mit der
Kolbenstange durch eine Deckplatte des Hohlzylinders abdichtend hindurch und nach
außen geführt ist. Im übrigen lassen sich nach dem Konstruktionsprinzip der Erfindung
durch Anordnung entsprechender Ventile sehr handliche Schankgeräte schaffen, mit
denen ein vorbereitetes Getränk lediglich durch seine Schwerkraft eingefüllt und
dann anschließend mit Kohlensäure versetzt zur Verfügung steht, sowie in einfacher
Weise auch Vorratsbehälter kombinieren, die eine größere Menge gesättigter Flüssigkeit
aufspeichern und die Gaszuleitung über einen Schwimmer selbsttätig steuern.
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Die außerordentlich handlichen Vorrichtungen gemäß der Erfindung
können auf diese Weise bevorzugt in Verkaufsautomaten Verwendung finden zur Einzelabgabe
von Getränken aller Art, die mit Kohlensäure versetzt sind, und zwar für den Hausgebrauch,
für Ausschankzwecke, für Mineralwasserquellen, also für private und für kommerzielle
Zwecke aller Art, sei es zur Getränkeherstellung oder auch zur Lösung von Gasen
in Wasser und anderen Flüssigkeiten auf den Gebieten der Chemie.
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Die Bewegungsvorgänge zum Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind einfach, und die erforderlichen Abdichtungen stellen kein Problem dar, sondern
können und sollen ohne wesentliche Reibungskräfte die Arbeitsweise des Kolbens bzw.
der Kolbenstange gewährleisten. In diesem Fall sind bereits das Gewicht des Kolbens
mit der Kolbenstange ausreichende Kraftquellen, um die Funktionsfähigkeit der vorgeschlagenen
Vorrichtung auch für Flüssigkeiten sicherzustellen, die einfach von oben her in
einen Trichter eingegossen werden. Auf diese Weise ist es mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung möglich, nach Belieben ein Erfrischungsgetränk oder eine Mischung mit
Whisky zu bereiten und mit Kohlensäure zu versetzen. Ebenso kann der gewöhnliche
Wasserleitungsdruck und der übliche Druck in einem Vorratsbehälter für Kohlendioxyd
in einer mit einem Kolben versehenen Vorrichtung verwendet werden, um mit Kohlendioxyd
gesättigtes Wasser zu erzeugen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung hierfür ist kompakt
gebaut, leicht und wirtschaftlich herzustellen, einfach aufzustellen und zu bedienen.
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In den Zeichnungen sind mehrere beispielsweise Ausführungsformen
der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 im Längsschnitt
eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung, die zur Erzeugung von mit Kohlendioxyd
gesättigtem Wasser verwendbar ist, F i g. 2 im Grundriß eine Düse, die am kopfseitigen
Ende des Zylinders in und am Kolben der Vorrichtung gemäß F i g. 1 angebracht ist,
F i g. 3 teilweise in Seitenansicht und teilweise im Längsschnitt eine bevorzugte
Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Sättigungsvorrichtung zusammen mit
einem Vorratsbehälter verwendet wird, um mehrere Zapfstellen für Sodawasser zu versorgen,
z. B. in einem Hotel, Motel, Klub usw., F i g. 4 in größerem Maßstab den Betätigungsarm
der Vorrichtung im Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3, F i g. 5 teilweise
in Seitenansicht und teilweise im Längsschnitt eine bevorzugte Ausführungsform der
Vorrichtung gemäß der Erfindung, mittels der z. B. eine abgemessene Menge Wasser
oder eines Getränks aus einem Glas oder einem anderen Behälter mit Kohlendioxyd
gesättigt wird; F i g. 6 ist ein Querschnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5.
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In den F i g. 1. und 2 der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform
der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung weist einen geschlossenen
Hohlzylinder 8 mit einem Wandteil 10, einer stangenseitigen Stirnwand 12 und einer
kopfseitigen Stirnwand 14 auf, der vorzugsweise aus Metall hergestellt ist. Der
Hohlzylinder hat eine ausreichende Festigkeit, um dem üblichen Druck des Kohlendioxydgases
Widerstand leisten zu können.
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Ein Kolben 16 ist im Hohlzylinder 8 axial hin und her beweglich angeordnet.
Der Kolben teilt den Innenraum des Zylinders 8 in einen Dosierraum für die zu sättigende
Flüssigkeit und in einen Sättigungsraum und ist vorzugsweise mit Dichtungsringen
18 versehen, die den kopfseitigen Sättigungsraum gegen den Dosierraum abdichten.
Der Kolben 16 ist mit einem Durchlaß 20 versehen, der während eines Stadiums des
Betriebs der Vorrichtung eine Verbindung zwischen dem Dosierraum und dem Sättigungsraum
herstellt.
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Am Kolben 16 ist koaxial eine hohle Kolbenstange 22 befestigt, welche
die Stirnseite 12 des Zylinders 8 durchragt. Rund um die Kolbenstange 22 ist eine
Dichtung 26 angeordnet, die vorzugsweise mittels einer Mutter 24 festgehalten wird.
Das innere Ende der Kolbenstange 22 liegt vorzugsweise innerhalb des Durchlasses
20 im Kolben 16 und bildet mit demselben einen ringförmigen Durchgangsweg. Diese
Anordnung innerhalb des Kolbens ist in der in Fig. 1 gezeigten Weise ausgeführt.
Das kolbenseitige Ende der Kolbenstange 22 ist mit einem Flansch 28 versehen. Eine
auf Druck beanspruchte Schraubenfeder 30 liegt einerseits gegen den Flansch 28 und
andererseits gegen eine Deckplatte 32 an, welche den Durchlaß 20 am stangenseitigen
Ende des Kolbens 16 weitgehend abdeckt. Der Endflansch 28 der Kolbenstange 22 bildet
ein Ventil. Ein Ventilsitz 34 aus entsprechendem Material ist am Boden des Hohlraumes
innerhalb des Kolbens 16 angeordnet. Der Flansch 28 liegt in der Schließstellung
des Ventils gegen den Sitz 34 an. In der hohl ausgebildeten Kolbenstange 22 ist
ein Druckentlastungsventil angebracht, um beim Betrieb der Vorrichtung den Sättigungsraum
im Zylinder 8 nach der Außenluft hin entlüften zu können. Zu diesem Zweck ist im
Hohlraum 36 der
Kolbenstange 22 eine Ventilspindel 38 axial verschiebbar
angeordnet. Am inneren Ende des Hohlraumes 36 der Kolbenstange 22 sind ein Paßstück
40 und ein Ventilsitz 42 vorgesehen, durch welche die Ventilspindel 38 hindurchgeht.
Das kolbenseitige Ende der Ventilspindel 38 ist mit mehreren Längsnuten 46 versehen,
welche Durchgangswege für das Gas aus dem Zylinder 8 in den Hohlraum 36 der Kolbenstange
22 bilden, wenn der Kopf 44 der Ventilspindel 38 vom Ventilsitz 42 abgehoben ist.
Das äußere Ende der Ventilspindel 38 ist in einem Gehäuse 48 angeordnet, das mit
dem äußeren Ende der Stange 22 fest verbunden ist. Die Spindel geht durch das Gehäuse
hindurch und wird durch einen Splint 50 festgehalten. Das untere Ende 52 des Gehäuses
48 ist mit durch unterbrochene Linien angegebenen Durchlässen versehen. Das Gehäuse
48 weist eine oder mehrere Bohrungen 54 auf, welche die Verbindung zwischen dem
Hohlraum 36 der Stange 22 und der Außenluft herstellen. Eine auf Druck beanspruchte
Schraubenfeder 56 ist innerhalb des Gehäuses 48 angeordnet und an der Ventilspindel
38 so befestigt, daß das Ventil am inneren Ende der Kolbenstange 22 in Schließstellung
gehalten wird. Zur Entlüftung der Vorrichtung wird die Ventilspindel 38 nach innen
gedrückt.
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In der freien Stirnwand 14 des Zylinders 8 ist für das mit Gas gesättigte
Wasser eine Abführleitung vorgesehen, die mit einem Ventil versehen ist. Ein Rohr
59 der Leitung ist mittels eines Paßteils in die Stirnwand 14 eingeschraubt. Im
Paßteil ist ein Dichtungsring 61 angeordnet. Das vorzugsweise kreisscheibenförmige
Ventil 63 ist durch eine Schraubenfeder 65 belastet, deren eines Ende an der Unterseite
des Ventils 63 und deren anderes Ende an einem Zapfen 67 befestigt ist, welcher
in der Leitung 59 angeordnet ist. Das Scheibenventil 63 paßt in den im Paßstück
der Leitung 59 ausgebildeten Ventilsitz.
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Diese Ausbildung des Ventils ist bevorzugt, weil es sich rasch aus
einer verhältnismäßig weit offenen Stellung in eine Schließstellung bewegt, und
umgekehrt. Die zusammengedrückte Schraubenfeder 65 drückt das Ventil in die in Fig.
1 gezeigte Offenstellung, damit das mit Gas gesättigte Wasser aus dem Zylinder 8
entleert werden kann. Die Feder 65 ist stark genug, um das Ventil 63 entgegen dem
Druck des innerhalb des Zylinders 8 befindlichen gesättigten Wassers zu öffnen,
nachdem der Zylinder über den Hohlraum 36 der Kolbenstange 22 nach der Außenluft
entlüftet worden ist. Das Ventil 63 ist während des Betriebs, d. h. bei Beginn des
Arbeitsganges, durch den innerhalb des Zylinders 8 herrschenden Druck geschlossen,
der durch die Einführung von Gas in die kopfseitige Endkammer des Zylinders erzeugt
wird.
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Eine Düse 68 mit mehreren Öffnungen 70 (F i g. 2) ist im Kolben 16
angeordnet, und zwar auf der in den Sättigungsraum des Zylinders 8 mündenden Auslaßseite
des Durchlasses 20. Im Betrieb arbeitet diese Düse so, daß sie das Wasser über einen
weiten Bereich in den Sättigungsraum sprüht, um das Wasser mit dem Gas in gute Berührung
zu bringen. Rund um die Düse 68 ist eine Schraubenfeder 72 angeordnet, die den Stoß
des Kolbens 16 auffängt, wenn derselbe bei seiner Abwärtsbewegung mit dem Ventil
63 und der Stirnwand 14 des Zylinders in Berührung kommt. Die Abwärtsbewegung des
Kolbens erfolgt, wenn Wasser in den Dosierraum des Zylinders 8 ein-
gelassen wird.
Die Feder 72 kommt mit dem Ventil 63 in Berührung und hält dasselbe geschlossen,
während Gas in den Sättigungsraum des Zylinders eingedrückt wird.
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Am Kopfende des Zylinders 8 ist im Wandteil 10 eine Zuleitung 75
für das Gas angebracht, welche mit dem Sättigungsraum durch mehrere Durchgangskanäle
77 im Wandteil 10 in Verbindung steht. Die Leitung 75 ist mit einem Steuerventil
79 versehen.
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Das Gas wird aus einem üblichen Vorratsbehälter, mit dem die Leitung
75 verbunden ist, in den Zylinder 8 eingeführt. Durch das Ventil 79 wird die Zufuhr
von Gas abgesperrt, wenn der Kolben 16 und die Kolbenstange 22 vollständig nach
oben bewegt sind.
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An der stangenseitigen Stirnwand 12 des Zylinders 8 ist eine Flüssigkeitszufuhrleitung
82 angebracht. Diese Leitung ist mit einem Rückschlagventil 84 versehen, das die
Einführung des Wassers in den Dosierraum des Zylinders 8 steuert und den Austritt
von Wasser aus dieser Kammer verhindert, wenn infolge der Einführung von Gas durch
die Zuleitung 75 der Druck innerhalb des Zylinders ansteigt. Die Zufuhrleitung 82
ist in der Stirnwand befestigt.
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Im Betrieb wird Wasser aus einer üblichen Wasserleitung mit dem normalen
Druck von 1,4 bis 2,45 kg/cm2 durch die Zufuhrleitung 82 in den Dosierraum des Zylinders
8 eingeführt. Dadurch werden der Kolben 16 und die Kolbenstange 22 nach unten bewegt,
bis die Feder 72 mit dem Ventil 63 in Berührung kommt und die Feder zusammengedrückt
wird.
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Die Zufuhrleitung 82 wird dann durch das Rückschlagventil 84 abgesperrt.
Hierauf wird das Steuerventil 79 geöffnet, um Gas durch die Leitung 75 und die Durchgangskanäle
77 in den Sättigungsraum des Zylinders 8 einzuführen. Der Druck des Gases ist größer
als der Wasserdruck, und infolge des höheren Gasdruckes wird der Kolben 16 nach
oben bewegt und das Ventil 63 geschlossen gehalten. Der Druck des Gases öffnet entgegen
dem Druck der Schraubenfeder 30 das durch den Flansch 28 der Kolbenstange 22 gebildete
Ventil. Wasser gelangt dann durch den ringförmigen Durchgangsweg zwischen der Kolbenstange
22 und dem Kolben 16 sowie durch die Düse 68 in den Sättigungsraum. Diese Aufwärtsbewegung
des Kolbens 16 und der Stange 22 dauert an, bis der Kolben an der Stirnwand 12 anliegt,
so daß das ganze Wasser aus dem Dosierraum in den Sättigungsraum gelangt und mit
Gas gesättigt wird. Hierauf wird das Steuerventil 79 entweder mit der Hand oder
automatisch geschlossen. Der Zylinder 8 steht noch immer unter Gasdruck. Die Ventilspindel
38 des Entlastungsventils wird sodann nach innen gedrückt, um den Kopf 44 vom Ventilsitz
42 abzuheben, so daß der Zylinder 8 nach der Außenluft entlüftet wird. Nachdem der
Druck im Zylinder auf den Druck der Außenluft gesenkt worden ist, öffnet die Schraubenfeder
65 das Ventil 63, und das mit Gas gesättigte Wasser fließt durch die Leitung 59
rasch ab. Nach der Entlüftung und der Aufwärtsbewegung des Kolbens 16 schließt die
Feder 30 das durch den Flansch 28 und den Ventilsitz 34 gebildete Ventil. Die Vorrichtung
kann nunmehr einen neuen Arbeitsgang ausführen.
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Gemäß F i g. 3 ist die Sättigungsvorrichtung gemäß F i g. 1 in einem
automatisch gesteuerten System mit einem Vorratsbehälter 87 für das mit Gas gesättigte
Wasser kombiniert, welcher über eine mit einem
Ventil 91 versehene
Auslaßleitung 89 eine oder mehrere Zapfstellen speist. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform
ist das Ventil 79 mit einer Ventilspindel 90 versehen, durch welche eine Einrichtung
zum Öffnen und Schließen der Leitung 75 betätigt wird. An der Stirnwand 12 des Zylinders
8 ist eine Stütze 91 befestigt. Das eine Ende eines Hebels 93 ist mit der Ventilspindel
90 gelenkig verbunden, und der Hebel ist bei 95 an der Stütze 91 drehbar gelagert.
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Am anderen Ende des Hebels 93 ist eine Feder 97 befestigt. Das andere
Ende der Feder 97 ist mit einem Arm 99 verbunden, der auf der Außenseite der Kolbenstange
22 befestigt ist. Wenn die Kolbenstange 22 nach oben bewegt ist (Fig. 3), wird die
Ventilspindel 90 nach unten bewegt, und das Ventil 79 und damit die Zufuhr von Gas
über die Leitung 75 in den Zylinder 8 wird geschlossen. Wenn die Kolbenstange 22
nach unten bewegt ist, ist das Ventil 79 geöffnet.
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An der Stirnwand 12 des Zylinders 8 ist ein Ständer 101 befestigt.
Am äußeren Ende dieses Ständers 101 ist ein Arm 103 festgemacht. Wenn die Stange
22 vollständig nach oben bewegt ist, kommt die Ventilspindel 38 mit dem Arm 103
in Berührung, der Kopf 44 wird so vom Ventilsitz 42 abgehoben, und der Sättigungsraum
im Zylinder 8 entlüftet sich.
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Ein Arm 105 ist auf der Kolbenstange 22 festgeklemmt und bewegt sich
mit derselben. Der Arm 105 umgreift den Ständer 101 und wird von demselben geführt.
Am Arm 105 ist ein Vorsprung 107 befestigt. Wenn die Kolbenstange 22 nach unten
bewegt wird, was erfolgt, wenn Wasser durch die Leitung 82 in den Dosierraum des
Zylinders 8 eingeführt worden ist, berührt der Vorsprung 107 den Hebel 93 und öffnet
das Ventil 79.
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Auf diese Weise arbeitet die Vorrichtung gemäß F i g. 3 vollkommen
automatisch, und der Leitungsdruck in der Wasserleitung 82 kann durch das Rückschlagventil
84 aufrechterhalten werden. Die gemäß Fig.3 ausgebildete Vorrichtung wird kontinuierlich
betrieben und erzeugt fortlaufend mit Kohlendioxyd gesättigtes Wasser, das über
die Leitung 59 in den Vorratsbehälter 87 entleert wird.
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Ein vom gesättigten Flüssigkeitsvorrat 114 getragener Schwimmer 104
steuert zusammen mit der zugehörigen Einrichtung die Tätigkeit der Sättigungsvorrichtung.
Der Schwimmer 104 ist mit einem Hebel 106 verbunden, der mittels eines Teils 108
an der Wand des Vorratsbehälters 87 drehbar befestigt ist.
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Mit dem Hebel 106 ist eine Ventilspindel 110 verbunden, welche das
Ventil 112 in der Gaszuleitung 75 betätigt. Wenn der Flüssigkeitsspiegel im Behälter
87 den Schwimmer 104 senkt (Fig. 3), ist das Ventil 112 geöffnet. Wenn der Vorratsbehälter
87 voll ist, wird der Schwimmer 104 die Ventilspindel 110 nach oben bewegen und
das Ventil 112 schließen und somit die Kohlendioxydzufuhr zum Ventil 79 absperren.
Dadurch wird die Tätigkeit der Sättigungsvorrichtung unterbrochen, und dieselbe
wird erst weiterarbeiten, wenn das Ventil 112 wieder geöffnet wird. Am oberen Ende
des Vorratsbehälters 87 ist vorzugsweise eine Entlüftungsleitung 115 mit einem Druckbegrenzungsventil
117 angeordnet. Im Vorratsbehälter 87 wird vorteilhaft ein bestimmter Gasdruck aufrechterhalten,
weil dadurch eine gute Sättigung mit Gas erzielbar ist.
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Die F i g. 5 und 6 zeigen eine andere Ausführungsform der Sättigungsvorrichtung
gemäß der Erfindung.
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Im wesentlichen wird ein in der gleichen Weise ausgebildeter Zylinder
8' verwendet wie in F i g. 1. Das
Gas wird dem Sättigungsraum des Zylinders über
die Zuleitung 75 aus einem Vorratsbehälter 120 zugeführt. In der Zuleitung 75 ist
ein vorzugsweise mit der Hand betätigbares Ventil 122 angeordnet. In die Zuleitung
75 ist ferner ein Knopfventil 124 mit einem Betätigungsknopf 126 eingeschaltet,
um die Einführung von Gas in den Sättigungsraum des Zylinders 8' mit der Hand steuern
zu können. Der Kolben 128 ist mit mehreren Durchlässen 130 versehen, die mit verengten
Auslässen in den Sättigungsraum münden. Am Kolben 128 ist eine hohle Kolbenstange
132 befestigt.
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Im Hohlraum 138 der Kolbenstange 132 ist eine Ventilspindel 134 mit
einem Flansch 136 am unteren Ende angeordnet. Der Flansch 136 sitzt in einem am
Kopfende 14 des Zylinders 8' ausgebildeten Ventilsitz, der das obere Ende der Auslaßleitung
140 des Zylinders abschließt, durch welche das mit Gas gesättigte Wasser abgeführt
wird.
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An der Stirnwand 14 des Zylinders 8' ist mittels des Teiles 144 ein
Betätigungshebel 142 für das Ventil schwenkbar gelagert. Ein vom Hebel 142 getragenes
Gehäuse 146 sitzt auf dem Auslaß der Leitung 140-auf. Das äußere Ende der Ventilspindel
134 ist im Inneren mit einem weiteren Ventilsitz versehen, der ein Ventil 148 aufnimmt,
welches im Betrieb gegen das nach innen gebogene Ende der Ventilspindel 134 anliegt.
Das Ventil 148 wird durch den Betätigungshebel 142 geöffnet, der das Gehäuse 146
anhebt, um den Zylinder 8' zu entlüften. Das Ventil 148 ist im Gehäuse 146 beispielsweise
mittels eines Zapfens 150 angeordnet. Wenn der Hebel 142 weiter nach oben bewegt
wird, wird der Flansch 136 von seinem Sitz abgehoben, wodurch das mit Kohlendioxyd
gesättigte Wasser oder Getränk in das Glas 152 entleert wird.
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An der Stirnwand 12 des Zylinders 8' ist ein Trichter 154 angeordnet,
dessen unteres Ende mit dem Dosierraum des Zylinders 8' in Verbindung steht, wenn
das Ventil 156 geöffnet ist. Das Ventil 156 wird gewöhnlich durch eine Schraubenfeder
158 geschlossen gehalten. Das Ventil 156 wird durch die Ventilspindel 160 geöffnet,
wenn auf den Knopf 162 am Ende derselben gedrückt wird.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß F i g. 5 ist die gleiche
wie bei der Vorrichtung gemäß F i g. 1.
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Der Kolben 128 hat eine verhältnismäßig große wirksame Fläche auf
der Seite des Sättigungsraumes und eine kleinere wirksame Fläche auf der Seite des
Dosierraumes des Zylinders 8', wobei der Druck in dem Sättigungsraum, der größer
ist als der Druck der Außenluft, einen verhältnismäßig größeren Druck in dem Dosierraum
ergibt, so daß das Wasser durch die düsenartigen Durchlässe 130 aus dem Dosierraum
in den Sättigungsraum gedrückt wird, wobei sich der Kolben nach oben bewegt.
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Im Betrieb ist das Glas 152 mit der gewünschten Menge Wasser oder
eines Getränks gefüllt, wie z. B. einer Mischung von Wasser und Whisky. Der Inhalt
des Glases 152 wird dann in den Trichter 154 entleert. Nachdem der Kolben 128 und
die Stange 132 durch Drücken auf den Knopf 165 am oberen Ende der Stange 132 nach
unten bewegt sind, wird das Ventil 156 geöffnet, so daß das Wasser oder das Mischgetränk
in den Zylinder 8' fließen kann. Das Ventil 156 wird dann durch die Feder 158 geschlossen.
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Hierauf wird das Ventil 124 geöffnet, um Kohlendioxyd über die Zuleitung
75 in den Sättigungsraum des Zylinders 8' einzuführen. Dadurch wird der Kolben 128
nach oben bewegt, so daß die Flüssigkeit
durch die Durchlässe 130
gedrückt wird. Wenn der Kolben 128 vollständig nach oben bewegt und das ganze Wasser
in den Sättigungsraum gelangt ist, wird das Ventil 124 geschlossen. Durch Anheben
des Hebels 142 wird der Zylinder 8' über den Hohlraum der Ventilspindel 134 und
das Ventil 148 nach der Außenluft entlüftet. Durch weiteres Anheben des Hebels 142
wird der Flansch 136 von seinem Sitz abgehoben und öffnet die Leitung 140, so daß
die mit Kohlendioxyd gesättigte Flüssigkeit in das Glas 152 ausfließen kann. Wenn
der Hebel 142 losgelassen wird, können sich das Ventil 148 und der Flansch 136 wieder
schließen, und ein neuer Arbeitsgang der Vorrichtung kann beginnen.
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Insbesondere bei den Ausführungsformen der Erfindung gemäß den F
i g. 1 und 5 sollen die Kolbenringe von solcher Art sein, daß die Reibung mit dem
Zylinder auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird.
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Außerdem soll durch die Dichtung am Stangenende des Zylinders die
Reibung mit der Kolbenstange auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden. Ohne Rücksicht
auf die Reibung zwischen diesen Teilen sollen jedoch der Kolben, die Kolbenstange
und der mit denselben relativ zum Zylinder bewegliche Bauteil ein Gesamtgewicht
aufweisen, das mindestens so groß ist als die statische Reibung der Ringe und Dichtungen,
damit (beim Entlüften des Zylinders) das Gewicht dieser Teile den Kolben nach unten,
d. h. von der stangenseitigen Stirnwand 12 des Zylinders weg, bewegt.