DE1632045C - Vorrichtung zum wiederholbaren Ab zapfen einer Flüssigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum wiederholbaren Abzapfen begrenzter, insbesondere konstanter Flüssigkeitsmengen. Die Vorrichtung ist zum Abzapfen von Getränken, beim Verkauf von öl oder ähnlichen Flüssigkeiten, zum Füllen von Flaschen oder anderen Behältern mit vorzugsweise" jeweils konstantem Inhalt geeignet.

Die Erfindung betrifft-insbesondere eine Vorrichtung mit einem an beiden Stirnseiten durch je einen Ventildeckel flüssigkeitsdicht verschlossenen Zylinder, in dem ein freier Kolben längsverschieblich geführt ist, wobei in jedem Ventildeckel mindestens ein Einlaß- und Auslaßventil angeordnet ist, derart, daß das Einlaßventil an eine' Flüssigkeitsquelle, die unter Druck stehende Flüssigkeit liefert, anschließbar und das Auslaßventil mit einem Zapfhahn od. dgl. verbindbar ist, und daß durch Ventilbetätigungselemente das Einlaßventil in dem einen Ventildeckel praktisch gleichzeitig mit dem Auslaßventil in dem anderen Ventildeckel in Offenstellung bringbar ist, derart, daß unter Druck stehende Flüssigkeit in den einen auf der einen Seite des Kolbens befindlichen ' Zylinderraum einlaßbar ist, wodurch sich der Kolben unter Verdrängung der auf der anderen Kolbenseite befindlichen Flüssigkeit bewegt, wobei die Ventile im Sinne e<ner umgekehrten Kolbenbewegung entsprechend umschaltbar sind.

Üblich ist es, Flüssigkeiten aus einem Behälter, beispielsweise einem Faß, herauszupumpen, oder mittels eines Treibgases, beispielsweise CO₂, herauszupressen und mit einem Zapfhahn abzuzapfen. Die Menge der abgezapften Flüssigkeit wird dabei entweder in einem Schauglas oder direkt am Flüssigkeitsstand im Zapfgefäß bestimmt. Diese Zapfrnethode ist mühsam und die abgezapfte Flüssigkeitsmenge ist nur ungenau bestimmbar. Außerdem kann bei unachtsamem Abzapfen die Flüssigkeit in dem Gefäß überlaufen, das gefüllt werden soll. Neben den' dabei entstehenden Verlusten können so untragbare, unhygienische Verhältnisse entstehen.

Ziel der Erfindung ist es,, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der in rationeller Weise eine bestimmte Flüssigkeitsmenge abzapfbar ist. Die Vorrichtung soll betriebssicher sein und verlustlos arbeiten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jedes Ventil mittels eines elastischen Energiespeichers schließbar ist und durch seinen Ventilsitz nach außen hindurchragt, wobei die Ventile mit Nockenscheiben zusammenwirken, die um eine parallel zur Kolbenachse verlaufende Achse derart drehbar angeordnet sind, daß das Einlaßventil des einen Ventildeckels mit dem Auslaßventil des anderen Ventildeckels abwechselnd in eine Offen- oder Schließstellung bringbar sind.

Beim öffnen eines Einlaßventils strömt Flüssigkeit, die sich unter Druck befindet, in den Zylinder ein und bewegt den Kolben. Durch den Kolbenhub wird Flüssigkeit, die sich auf der anderen Seite des Kolbens befindet, durch das geöffnete Auslaßventil, das sich am entgegengesetzten Ende des Zylinders befindet, ausgestoßen und kann am Hahn abgezapft werden. Nach vollendetem Hub kann durch Schließen der bisher offenen und durch öffnen der bisher ,'•cschlo.'isenen Ventile die Kolbenbewegung umgekehrt und erneut eine Flüssigkeitsmenge abgezapft werden. Die Menge der abgezapften Flüssigkeit bleibt für jeden Kolbenhub konstant und ist durch die Größe des Zylinderraumes festgelegt. Die Kolbenhübe können im raschen Wechsel erfolgen, so daß ein schnelles Zapfen möglich ist. Verluste treten praktisch nicht auf.

Vorzugsweise ragt jedes Ventil mit seinem Schaft im wesentlichen parallel zur Achse der Zylinderbohrung durch seinen Ventilsitz hindurch, und die Nockenscheiben sind drehbar an den Außenseiten der Ventilsitze angeordnet und mit je einer Nocke

ίο husgestattet.: Vorteilhaft "ist; es auch, jede Nockenscheibe-mit-einem.Paar Nocken auszustatten, wobei jede Nockenscheibe wahlweise in entgegengesetzter Richtung drehbar ist. An jedem Ventilsitz können Sperrhaken vorgesehen sein, mit denen eine Drehung der Nockenscheibe verhindert ist und die vom KoI- - ben auslösbar sind. Mit. diesen Sperrhaken wird verhindert, daß die Ventilstellung während eines Kolbenhubes verändert wird.

Weitere wesentliche Merkmale sind dem Folgenden zu entnehmen, wo eine erfindungsgemäße Vorrichtung beispielhaft an Hand der Zeichnungen beschrieben ist. Es zeigen

Fig. 1 einen "Schnitt durch eine Seitenansicht einer Vorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß F i g. 1 in Richtung des Pfeiles A der F i g. 1, bei entfernter Kapsel und

F.ig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 2.

Es ist ein Zylinder 10 dargestellt, in dem ein freier Kolben 11 in Richtung der Achse der Zylinderbohrung bewegbar ist. Der Zylinder 10 ist an beiden Enden durch Ventilsitze 12 verschlossen. In jedem der Ventilsitze 12 ist ein Einlaß- und ein Auslaßventil 13 angeordnet. Diese Ventile 13 sind gleich ausgebildet und in F i g. 1 ist nur ein Ventil 13 dargestellt, um die Übersicht zu bewahren. Jedes Ventil 13 hat einen Schaft 13 a, der parallel zur Achse der Zylinderbohrung durch den Ventilsitz 12 nach außen geführt ist. Jede Bohrung durch den Ventilsitz 12 besitzt eine Einschnürung 14, gegen die der Ventilteller 136 anpreßbar ist. Das Ventil 13 ist mit Dichtungsringen 13 c und 13 d versehen. Eine Feder 15 ist zwischen einer Lochplatte 16 und dem Ventilteller 136 angeordnet und preßt den Ventilteller zum Schließen des Ventiles gegen die Einschnürung 14. Hier ist hervorzuheben, daß mit dem in Richtung der Achse der" Zylinderbohrung erfolgenden Ventilspiel sich in einfacher Weise mittels der Dichtungsringe 13 c und 13 d ein gut abgedichteter Zylinderraum realisieren läßt.

Die beiden Einlaßventile sind im Betriebszustand über ein Rohr 17 und über Kanäle in den Ventilsitzen 12 an einen gemeinsamen Anschluß für eine Flüssigkeit geführt, die unter Druck steht und die

abgezapft werden soll. Durch andere Kanäle sind die beiden Auslaßventile zu einem gemeinsamen Anschluß 18 an einen Zapfhahn geführt, der in Fig.2 und 3 dargestellt ist. Ist eines der Einlaßventile und das Auslaßventil am gegenüberliegenden Ventilsitz 12 geöffnet, so strömt Flüssigkeit in den Zylinder 10 ein und drückt mit dem Kolben 11 Flüssigkeit aus dem offenen Auslaßventil heraus.

Zum Betätigen der Ventile sind Nockenscheiben mit wenigstens einer Nocke 21 vorgesehen. Die Nokkenscheiben sind an der Außenseite der Ventilsitze 12 auf einer gemeinsamen Welle 19 befestigt, die in der Achse der Zylinderbohrung und durch die Ventilsitze verläuft. Jede dieser Nockenscheiben enthält

Claims (8)

einen Flansch oder eine Muffe 20, an der das eine Ende eines bogenförmigen Bandes aus elastischem Material befestigt ist. Das andere Ende des Bandes ist frei und so von der Muffe 20 weggebogen, daß eine Nockerl geformt ist. Die Nocken21 sind so angebracht, daß bei einer Drehung der Nockenscheiben 'mittels der Welle 19 Stellungen erreichbar sind, in denen die Nocken jeweils die Ventilschäfte 13« eines Einlaß- und Auslaßventiles betätigen oder in denen sie auf keinen Ventilschaft einwirken.. Weiterhin sind an der Außenseite der Ventilsitze 12 je ein Paar schräger Gleitflächen 22 und 23 vorgesehen, durch die die Nocken 21 beim Drehen der Nockenscheiben auf die Stirnflächen der Ventilschäfte 13 λ geführt werden. Diese Gleitflächen 22 und 23 verhindern auch, daß die Nocken 21 von den zylindrischen Schäften 13 a abspringen, nachdem sie diese betätigt haben. Zum Drehen der Nockenscheiben kann ein Griff an einem Ende der Welle 19 vorgesehen sein. Aufeinanderfolgende Kolbenhübe werden durch Weiterdrehsn des Griffes um 180° in gleicher Drehrichtung ausgelöst. Dabei ist eine Sperrvorrichtung, z. B. ein Sperrhaken oder eine Sperrklinge, vorzusehen, um ein rückläufiges Drehen des Griffes zu verhindern. In Fig. I dargestellt ist eine radial abstehende Kurb.el 24, durch die der erwähnte Griff ersetzt ist und die von Hand bedienbar .ist. Ein Drehmoment wird von der Kurbel 24 über Sperrhaken oder Sperrklinken 25 oder über eine Freilaufkupplung auf die Welle 19 übertragen. Die Kurbel 24 ist um 180° oder weniger drehbar, wobei der Winkelbereich durch geeignete Anschläge begrenzt ist. Zur Auslösung aufeinanderfolgender Kolbenhübe wird die Kurbel 24 zuerst so gedreht, daß die beiden Nocken 21 auf den Nockenscheiben in eine Stellung gebracht werden, in der sie ein Einlaß- und ein Auslaßventil an den gegenüberliegenden Ventilsitzen 12 öffnen. Nach erfolgtem ersten Kolbenhub wird die Kurbel 24 in die Ausgangsstellung zurückgedreht, wobei kein Drehmoment wegen der Sperrklinken 25 oder der Freilaufkupplung auf die Welle 19 übertragen wird. Nun wird die Welle 19 wieder in der ursprünglichen Richtung gedreht, bis die Stellung erreicht ist, in der die anderen Einlaß- und Auslaßventile über den Druck auf die Ventilschäfte geöffnet sind. Um zu verhindern, daß die eingestellte Ventilstellung während des Kolbenhubes verändert wird, sind Sperrvorrichtungen an jedem Ventilsitz 12 vorgesehen. Es rasten Haken 26 in radial verlaufende Nuten ein, die an der Außenfläche der Muffe 20 angebracht sind und mit denen eine weitere Drehung der Muffe verhindert ist. ' Diese Sperrvorrichtungen werden durch den Kolben 11 entriegelt, der am Ende jedes Hubes auf einen Zapfen 27 auftrifft, der in den Zylinder 10 hineinragt, mit feinem der Sperrhaken 26 verbunden ist und durch den der Sperrhaken aus der Nut herausgedrückt werden kann. Jeder Zapfen 27 wird durch eine nicht dargestellte Feder in die Bohrung des Zylinders hineingedrückt. Nimmt man an, in Fig. 1 würde sich der Kolben 11 nach rechts bewegen, so kann die Ventilstellung wegen des Sperrhakens 26 so lange nicht verändert werden, bis bei vollendetem Hub die rechte Seite des Kolbens auf den Zapfen 27 trifft, diesen nach außen drückt und den damit verbundenen Haken 26 aus der Nut herauspreßt, in die er beim Drehen der Kurbel 24 eingerastet war. Die Nockenscheiben werden durch Deckel 29 verdeckt. Die Sperrklinke 25 für die Kurbel 24 liegt unter einer Kapsel 28. F i g. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung in Richtung des Pfeiles A der Fig. I, wobei die Kapsel 28 entfernt ist. Fig. 2 verdeutlicht' die Sperrklinke 25, über die das Drehmoment der Kurbel 24 auf die Welle 19 übertrager, wird. In F i g. 3 ist eine . Draufsicht in Richtung des · ίο Pfeiles A der F i g. 1 dargestellt, wobei die Kapsel 2S. die Kurbel 24 und der Deckel 29 entfernt sind. Entnehmbar ist der Figur die Lage der schrägen Gk-itflächen 22 und 23 und des Sperrhakcns 26. In dem beschriebenen Beispiel ist nur eine Nocke an jeder Nockenscheibe vorgesehen. Außerdem können die Nockenscheiben in eine neutrale Stellung gebracht werden, in welcher keines der Ventile geöünei ist. In dieser Stellung ist der Zylinder von dem Behälter abgeschnitten, aus dem beispielsweise ein Getränk abgezapft werden soll. Es wird daher kein Flüssigkeitsdruck auf den Zylinder ausgeübt, während die Vorrichtung außer Betrieb ist, so daß eine Beschädigung ausgeschlossen ist. In einer anderen Ausführungsform, die nicht gezeigt ist, können jedoch die Nockenscheiben, die an jedem Ventilsitz angebracht sind, jeweils ein Paar Nocken enthalten. In diesem Fall sind beide Nockenscheiben beim Auslösen aufeinanderfolgender Kolbenhübe wechselseitig in entgegengesetzte Richtung drehbar., Bei einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform ist eine einzige Nocke auf jeder Nockenscheibe verwendet/Aber an Stelle des elastischen, gebogenen Bandes der beschriebenen Ausführungsform ist die Nocke als axial gerichteter Vorsprung ausgebildet, der beim Drehen der Nockenscheibe die Ventilschäfte betätigt. Hierbei ist entweder eine einzelne Spiralfeder oder ein Paar Spiralfedern zur Druckbelastung der Nockenscheiben vorgesehen. Bei Verwendung einer einzelnen Spiralfeder ist diese über die Welle 19 geschoben und drückt gegen eine der Nockenscheiben. Beide Nockenscheiben sind axial auf der Welle bewegbar. Die von der Feder belastete Nockenscheibe ist gegen eine Schraubenmutter oder ein anderes Widerlager auf der Welle abgestützt, so daß • die Federbelastung zwischen beiden Nockenscheiben geteilt ist. ■ Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum wiederholten Abzapfen begrenzter, insbesondere konstanter Flüssigkeitsmengen, mit einem an beiden Stirnseiten durch je einen Ventildeckel flüssigkeitsdicht verschlossenen Zylinder, in dem ein' freier Kolben längsverschieblich geführt ist, wobei in jedem Ventildeckel mindestens ein Einlaß- und ein Auslaßventil angeordnet sind, derart, daß das Einlaßventil an eine Flüssigkeitsquelle, die unter Druck stehende Flüssigkeit liefert, anschließbar und das Auslaßventil mit einem Zapfhahn od. dgl. verbindbar ist, und daß durch Ventilbetätigungselemente das Einlaßventil in dem einen Ventildeckel praktisch gleichzeitig mit dem Auslaßventil in dem anderen Ventildeckel in Offenstellung bringbar ist, derart, daß unter .Druck stehende Flüssigkeit in den einen auf der einen Seite des Kolbens befindlichen Zylinderraum ein-

laßbar ist, wodurch sich der Kolben unter Verdrängung der auf der anderen Kolbenseite befindlichen' Flüssigkeit bewegt, wobei die Ventile im Sinne einer umgekehrten Kolbenbewegung entsprechend umschaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ventil (13) mittels eines elastischen Energiespeichers (15) schließbar ist und durch seinen Ventilsitz (12) nach außen hindurchragl. wobei die Ventile (13) mit Nok-. kcnscheibcn zusammenwirken, die um eine parallel zur Kolbenachse ^verlaufende Achse derart drehbar angeordnet sind, daß das Einlaßventil " (13) des einen Ventildeckels (12) mit dem Auslaßventil des anderen Ventildeckels (12) abwechselnd in eine Offen-~oder Schließstellung bringbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet! daß jedes Ventil (13) mit seinem Schalt (13«) im wesentlichen parallel zur Achse derZylinderbohrung durch seinen Ventilsitz (12)

. hindurchnigt. daß die Nockenscheiben drehbar an der Außenseite der Ventilsitze angeordnet und mit je einer Nocke (21) ausgestattet sind, die beim ' Drehen die Ventile öffnet, wobei beim Öffnen des Einlaßventils mit der Nocke auf der einen Scheibe des Zylinders mit der zweiten Nocke das Auslaßventil auf der anderen Seite des Zylinders geöffnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheiben auf einer gemeinsamen Welle (19) befestigt sind, die mit einer Kurbel (24) über Sperrklinken (25) in eine konstante Richtung drehbar ist, wobei der Drehwinkel der Kurbel begrenzt ist und nach vollendetem Kolbenhub ein weiterer Hub nur von der Ausgangsstellung der Kurbel aus einleitbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenseheiben auf einer gemeinsamen Welle (19) befestigt sind, die mittels eines Griffes in eine konstante Richtung drehbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß jede der Nocken (21) durch ein gebogenes Band aus elastischem Material gebildet ist, das an seinem einen Ende an einer Muffe (20) befestigt und dessen anderes Ende von der Muffe weg — und ■ auf den Ventilsitz (12) zugebogen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Ventilsitz (12) ein Paar schräger Gleitflächen (22, 23) neben den Zylinderschäften (13 a), die durch den Ventilsitz hindurchragen, angeordnet sind und mit den Gleitflächen die freien Enden der die Nocken (21) bildenden Bänder bei einer Drehung der Nockenscheibe auf die Stirnflächen der Nockenschäfte geführt sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis .6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Nockenscheibe mit einem Paar Nocken (21) ausgestattet und wahlweise in entgegengesetzte Richtung drehbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Ventilsitz (12) Sperrhaken (26) vorgesehen sind, mit denen eine Drehung der Nockenscheibe verhindert ist und die vom Kolben (11) auslösbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen