DE2244796C3 - Einrichtung zum Zuführen eines flüssigen Reinigungsmittels und zum Zuführen und Ableiten eines gasförmigen Strömungsmittels an einem Flüssigkeitstank, insbesondere Biertank - Google Patents

Description

Strömungsmittel und flüssiges Reinigungsmittel und die Außenluft anschließbar sind.

Bei Flüssigkeitstanks der vorgeschildertcn Gattung muß der Anschluß für gasförmiges Strömungsmittel möglichst hoch am oberen Tankende angebracht sein, um ein weitgehend vollständiges Befallen des ganzen Tanks mit Flüssigkeit und auch ein Entleeren durch Zuführung von unter Druck stehendem gasförmigen Strömungsmittel zu ermöglichen, ohne daß dieses Strömungsmittel durch die Flüssigkeit hindurchgeleitet werden muli und diese zum Aufschäumen bringen kann.

Als Strömungsmittel verwendet man in der Regel Luft oder Kohlcndioxyd. Meist ist auch ein Anschluß an eine COj-Sammellcitung vorgesehen, um z. B. bei Gärtanks die beim Gären entwickelte CO₂ zur Weiterverwendung zu sammeln.

Andererseits soll zweckmäßigerweisc auch flüssiges Reinigungsmittel vom oberen Tankende her zu einem im Inneren des Tanks angeordneten Sprühkopf geleitet werden. Dieser Sprühkopf ist der Tankkonstruktion entsprechend so anzuordnen, daß die ganze Tankinnenfläche weitgehend gleichmäßig mit Reinigungsmittel besprüht werden kann. Dies läßt sich nur dadurch erreichen, daß der Sprühkopf mit entsprechend großem Abstand unterhalb der Tankoberseite angeordnet wird und im Betrieb meist in die Flüssigkeit eintaucht.

Es versteht sich, daß bei langgestreckten Tanks über die Länge des Tanks verteilt mehrere Sprühi.opfe anzuordnen sind. Damit der Zuführdruck in weitreichende Sprühstrahlen umgesetzt werden kann, ist der Gesamtquerschnitt der einzelnen AuslaßölTnungcn eines Sprühkopfes verhältnismäßig klein.

Bei bekannten Flüssigkeitstanks sind in der Regel der Strömungsmittelanschluß und der Sprühkopf an gesonderte Zuführleitungen angeschlossen. Dies ist vor allem bei großen Tanks außergewöhnlich kostspielig, da die Zuführleitungen von der Bedienungshöhe ausgehen müssen und zudem bei langgestreckten Tanks von der Vorderseite her bis zum etwas erhöht liegenden hinteren Ende des Tanks zu führen sind.

Es wurde daher bereits vorgeschlagen, eine einzige von oben in den Tank hineingeführte Slrömungsvcrbindung für flüssiges und gasförmiges Strömungsmittel nur an den Sprühkopf anzuschließen. Wegen der geringen QuerschnUtsfläche der Sprühöffnungcn wird dadurch jedoch die Geschwindigkeit beim Füllen und Entleeren des Tanks herabgesetzt, /.umal die dabei anzuwendenden Drücke durch die Tankkonstruktion begrenzt sind.

Da auch der Sprühkopf aus den vorgeschilderten Gründen mit lotrechtem Abstand unterhalb der Tankoberseitc und damit auch unterhalb des Flüssigkeitsspiegel bei gelulltem Tank anzuordnen ist, muß die zum Entleeren eingeblasene Luft oder Kohlensäure vom Sprühkopf aus durch den oberen Teil der Flüssigkeit hindurch zum oberen Tankende hinströmen. Dadurch wird nicht nut der Strömungswiderstand vergrößert und die Strömungsgeschwindigkeit herabgesetzt, sondern oftmals auch die Eigenart der betreffenden Flüssigkeit vorübergehend oder auch dauernd verändert. Bier wird auf diese Weise leicht zum Schäumen gebracht und die unerwünschte SauerstolT-Aufnahme gefördert. Bei Gärtanks wäre bei in der Flüssigkeit eingetauchtem Sprühkopf die Ableitung der entstehenden COi unmöglich, was unter Umständen eine unzulässige Drucksteigerung zur Folge hätte bzw. die Flüssigkeit durch den Sprühkopf in die Verbindungsleitunit gedrückt würde.

Bei großen liegenden Tanks ist es durch die OE-PS 2 77 913 bekannt, am Tankboden einen dort hin- und hergehend längsverfahrbareii Wagen anzubringen, der flüssiges Reinigungsmittel über einen Winkel von fast S 180° an die Tankwand versprüht. Der dort für die Reinigung getriebene Aufwand ist unverhältnismäßig groß, und eine Anwendung ist bei kleineren Tanks praktisch nicht möglich. Zum Befüllen und Entleeren des Tanks müssen auch dort gesonderte Leitungsanschlüsse vor-

lu gesehen werden.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, bei Flüssigkeitstanks der eingangs geschilderten Gattung die Vorrichtungen zum Einleiten von gasförmigem Strömungsmittel und flüssigem Reinigungsmittel ohne Beeinflussung der verfahrenstechnischen Behandlung möglichst einfach und preiswert zu gestallen

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Einrichtung vor. daß von den Ventilen in an sich bekannter Weise eine einzige Vet bindungsleitung bis zur Tankoberseite hochgeführt und dort zu den beiden Tankanschlüssen verzweigt ist und daß zwischen dieser Verbindungsleitung und dem Tankanschluß für gasförmige Strömungsmittel ein selbsttätig wirkendes Schaltventil angebracht ist, das bei Zuführung von Flüssigkeit diesen Anschluß absperrt und ihn bei Zuführung von gasförmigen Strömungsmittel öffnet, indem das Schaltventil als Betätigungsorgan einen quer zur Zuführung angeordneten Prallkörper aufweist, der entgegen der Zuführrichtung

Ju durch eine Vorspannkraft belastet ist, die größer ist als die vom gasförmigen Strömungsmittel auf den Prallkörper ausgeübte Schließkraft, aber kleiner als die vom flüssigen Reinigungsmittel auf den Prallkörper ausgeübte Schlicßkraft.

Hier können der Gaseinlaß und de: oder die Sprühköpfe völlig beliebig angeordnet werden. Ihre Funktion ist grundsätzlich die gleiche wie bei zwei getrennten Verbindungsleitungen, obwohl die Gesamtkosten durch Verwendung nur einer einzigen Verbindungslei lung entsprechend herabgesetzt sind. Der Querschnitt dieser gemeinsamen Verbindungsleitung kann dem Luft- oder Gasbedarf entsprechend bemessen werden, der für ein schnelles Füllen und Entleeren des Behälters bei den gegebenen Betriebsverhältnissen bedingt ist. Der Anschluß für gasförmiges Strömungsmittel kann unmittelbar im Bereich des oberen Tankendes angebracht werden, liegt also niemals unterhalb des Flüssigkeilsspiegels. Der Zuführdruck wird daher direkt dem über der Flüssigkeit befindlichen Gasraum über mittelt, ohne daß das Gas bzw. Strömungsmittel durch die Flüssigkeit hindurchdringen muß

Grundsätzlich kann ein Dreiwegeventil bzw. Umschaltventil /wischen dem Anschluß für gasförmiges Strömungsmittel und dem Sprühkopf eingeschaltet werden. Dadurch ist jedoch, bedingt durch die Ventilkonstruktion und bei Verwendung mehrerer unter Zwischenabständen vorgesehener Sprühköpfe, eine Verteuerung verursacht, die sich vermeiden läßt, wenn das Schaltventil als dem Tankanschluß für gasförmiges Strö-

AU mungsmittel vorgeschaltetes Absperrventil ausgebildet und der Sprühkopf ständig an die Verbindungsleitung angeschlossen ist. Es muß also nur eine einzige Öffnung abgesperrt werden, wenn Flüssigkeit zutritt, und diese öffnung bleibt erhalten, wenn ein gasförmiges Strö mungsmittel zugeführt wird. Auch eine Reihe mit Abstand voneinander vorgesehener Sprühköpfe erfordert hier keine zusätzlichen Leitungsteile. Nach einem Erfindungsvorschlag wird das Schalt-

ventil durch einen Schwimmer betätigt. Es kann auch das Ventilelement selbst als vorzugsweise kugelförmiger Schwimmer ausgebildet sein. Der Schwimmer ist dann so auszubilden und anzuordnen, daß er auch durch mit maximalem Druck zugeführtes gasformiges J Strömungsmittel nicht in Schließstellung gebracht werden kann.

Zweckmäßigerweise wird der Prallkörper selbst als bewegliches Ventilelement, insbesondere als Ventilteller eines Absperrventils ausgebildet, der mit Abstand to vor seinem Ventilsitz durch eine Schraubcn-Druckfeder an einem Anschlag gehalten sein kann.

(Fortsetzung Patentschrill 22 44 796, Spalte 4, Zeilen 33 bis 68 und die Spalten S, 6, 7 und 8 unverändert.)

Beschreibung Patentschrift Sp. 4 ab Zeile 33 wie bisher.

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An die Stelle der bisherigen Beschreibung und Patentansprüche ist folgende Fassung getreten:

Patenunsprüche 1-9, eingegangen 24.1.1983. Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Zuführen eines flüssigen Reinigungsmittels und zum Zuführen und Ableiten eines gasförmigen Si.ömungsmittels an einem FlUssigkeitstank, insbesondere Biertank, mit einem Sprühkopf für das flüssige Reinigungsmittel, der über einen ersten Anschluß mit geringem Abstand von der Tankoberseite im Tankinnenraum angebracht ist, und mit einem zweiten, in die Tankoberseite einmündenden Anschluß für gasformige Strö- mungsmittel. welche Anschlüsse über Verbindungsmittel und Ventile an wenigstens je eine Vorlaufleitung für gasförmige Strömungsmittel und flüssiges Reinigungsmittel und die Außenluft anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß von den Ventilen (10,11,13) in an sich bekannter Weise eine einzige Verbindungsleitung (12) bis zur Tankoberseite (2) hochgeführt und dort zu den beiden Tankanschlüssen verzweigt ist und daß zwischen dieser Verbindungsleitung und dem Tankanschluß (18) für so gasförmiges Strömungsmittel ein selbsttätig wirkendes Schaltventil (19) angebracht ist, das bei Zuführung von Flüssigkeit diesen Anschluß (18) absperrt und ihn bei Zuführung von gasförmigen Strömungsmittel öffnet, indem das Schaltventil (19) als Betätigungsorgan einen quer zur Zuführung angeordneten Prallkörper (35) aufweist, der entgegen der Zuführrichtung durch eine Vorspannkraft (38) belastet ist, die größer ist als die vom gasförmigen Strömungsmittel auf den Prallkörper aus- μ geübte Schließkraft, aber kleiner als die vom flüssigen Reinigungsmittel auf diesen Prallkörper ausgeübte Schließkraft.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (19) als dem Tankanschluß (18) für gasförmige Strömungsmittel vorgeschaltetes Absperrventil ausgebildet und der Sprühkopf (60) ständig an die Verbindungsleitun gen (12) angeschlossen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (19 a) durch einen Schwimmer (21) betätigt ist (Fig. 2).

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dag Ventilelement selbst als vorzugsweise kugelförmiger Schwimmer (23) ausgebildet ist (Fig. 3).

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Prallkörper selbst als bewegliches Ventilelement, insbesondere als Ventilteller (35) eines Absperrventil ausgebildet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (35) mit Abstand (α) vor seinem Ventilsitz (32) durch eine Schraub-Druckfeder (38) an einem Anschlag (40) gehalten ist.

7. Einrichtung nach Anspruch S oder 6, gekennzeichnet durch einen von der Ventilstellung unbeeinflußten Nebenfluß-Strömungsweg für das Reinigungsmittel.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzflächen des gehäusefesten Ventilsitzes (32) und des bewegbaren Ventilelementes einander derart angepaßt sind, daß auch bei geschlossenem Ventil (19) eine geringe Nebenflußströmung durch den Ventilsitz hindurch erhalten bleibt.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ventilsitz (32) gleichmäßig verteilte in Strömungsrichtung verlaufende Nuten (33) eingeformt sind, insbesondere die ganze Sitzfläche geriffelt ist.

Beschreibung Seite 1-6, eingegangen 24.1.1983

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Zuführen und Ableiten eines gasförmigen Strömungsmittels an einem Flüssigkeitstank, insbesondere Biertank, mit einem Sprühkopf für das flüssige Reinigungsmittel, der über einen ersten Anschluß mit geringem Abstand von der Tankoberseite im Tankinnenraum angebracht ist, und mit einem zweiten, in die Tankoberseite einmündenden Anschluß für gasförmige Strömungsmittel, welche Anschlüsse über Verbindungsmittel und Ventile an wenigstens je eine Vorlaufleitung für gasförmiges

Da auch der Sprühkopf aus den vorgcschilderten Gründen mit lotrechtem Abstand unterhalb der Tankoberscite und damit auch unterhalb des Flüssigkeitsspiegels bei gefülltem Tank anzuordnen ist, muß die zum Entleeren eingeblasene Luft oder Kohlensäure vom Sprühkopf aus durch den oberen Teil der Flüssigkeit hindurch zum oberen Tankende hinströmen. Dadurch wird nicht mir der Strömungswiderstand vergrößert und die Strömungsgeschwindigkeit herabgesetzt, sondern oftmals auch die Eigenart der betreffenden Flüssigkeit i*> vorübergehend oder auch dauernd verändert. Bier wird auf diese Weise leicht zum Schäumen gebracht und die unerwünschte Sauerstoff-Aufnahme gefördert. Bei Gärtanks wäre bei in der Flüssigkeit eingetauchtem Sprühkopf die Ableitung der entstehenden CO2 unmöglich, was unter Umständen eine unzulässige Drucksteigerung zur Folge hätte bzw. die Flüssigkeit durch den Sprühkopf in die Verbindungsleitung gedrückt würde.

Bei großen liegenden Tanks ist es durch die OE-PS *> 2 77 913 bekannt, am Tankboden einen dort hin- und hergehend längsverfahrbaren Wagen anzubringen, der flüssiges Reinigungsmittel über einen Winkel von fast 180" an die Tankwand versprüht. Der dort für die Reinigung getriebene Aufwand ist unverhältnismäßig groß, *5 und eine Anwendung ist bei kleineren Tanks praktisch nicht möglich. Zum Befüllen und Entleeren des Tanks müssen auch dort gesonderte Leitungsanschlüsse vorgesehen werden.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, bei Flüssigkeitstanks der eingangs geschilderten Gattung die Vorrichtungen zum Einleiten von gasföi migem Strömungsmittel und flüssigem Reinigungsmittel ohne Beeinflussung der verfahrenstechnischen Behandlung möglichst einfach und preiswert zu gestalten.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß von den Ventilen in an sich bekannter Weise eine einzige Verbindungsleitung bis zur Tankoberseite hochgeführt und dort zu den beiden Tankanschlüssen verzweigt, und zwischen dieser Verbindungsleitung und dem Tankanschiuß für gasförmiges Strömungsmittel ein selbsttätig wirkendes Schaltventil angebracht, das bei Zuführung von Flüssigkeit diesen Anschluß absperrt und ihn bei Zuführen von gasförmigem Strömungsmittel öffnet. 4$

Hier können der Gaseinlaß und der oder die Sprühköpfe völlig beliebig angeordnet werden. Ihre Funktion ist grundsätzlich die gleiche wie bei zwei getrennten Verbindungsleitungen, obwohl die Gesamtkosten durch Verwendung nur einer einzigen Verbindungsleitung S° entsprechend herabgesetzt sind. Der Querschnitt dieser gemeinsamen Verbindungsleitung kann dem Luft- oder Gasbedarf entsprechend bemessen werden, der für ein schnelles Füllen und Entleeren des Behälters bei den gegebenen Betriebsverhältnissen bedingt ist. Der Anschluß für gasförmiges Strömungsmittel kann unmittelbar im Bereich des oberen Tankendes angebracht werden, liegt also niemals unterhalb des Flüssigkeitsspiegels. Der Zuführdruck wird daher direkt dem über der Flüssigkeit befindlichen Gasraum übermittelt, ohne daß *> das Gas bzw. Strömungsmittel durch die Flüssigkeit hindurchdringen muß.

Grundsätzlich kann ein Dreiwegeventil bzw. Umschaltventil zwischen dem Anschluß für gasförmiges Strömungsmittel und dem Sprühkopf eingeschaltet ⁶S werden. Dadurch ist jedoch, bedingt durch die Ventilkonstruktion und bei Verwendung mehrerer unter Zwischenabständen vorgesehener Sprühköpfe, eine Ver teuerung verursacht, die sich vermeiden läßt, wenn das Schaltventil als dem Tankanschluß für gasförmiges Strömungsmittel vorgeschaltetes Absperrventil ausgebildet und der Sprühkopf ständig an die Verbindungsleitung angeschlossen ist. Es muß also nur eine einzige Öffnung abgesperrt werden, wenn Flüssigkeitzutritt, und diese öffnung bleibt erhalten, wenn ein gasförmiges Strömungsmittel zugeführt wird. Auch eine Reihe mit Abstand voneinander vorgesehener Sprühköpfe erfordert hier keine zusätzlichen Leitungsteile.

Nach einem Erfindungsvorschlag wird das Schaltventil durch einen Schwimmer betätigt. Es kann auch das Ventilelement selbst als vorzugsweise kugelförmiger Schwimmer ausgebildet sein. Der Schwimmer ist dann so auszubilden und anzuordnen, daß er auch durch mit maximalem Druck zugeführtes gasförmiges Strömungsmittel nicht in Schließstellung gebracht werden kann.

Bevorzugt wird derzeit ein Schaltventil, das als Betätigungsorgan einen quer zur Zuführrichtung angeordneten Prallkörper aufweist, der entgegen der Zuführrichtung durch eine Vorspannkraft belastet ist. die größer ist als die vom gasförmigen Strömungsmittel auf den Prallkörper ausgeübte Schließkraft, die sich aus dem Staudruck und der Reibungskraft ergibt, aber kleiner ist als die vom flüssigen Reinigungsmittel auf diesen Prallkörper ausgeübte Schlicßkraft.

Zweckmäßigerweise wird der Prallkörper selbst als bewegliches Ventilelement, insbesondere als Ventilteller eines Absperrventils ausgebildet, der mit Abstand vor seinem Ventilsitz aurch eine Schrauben-Druckfeder an einem Anschlag gehalten sein kann.

Bei der vorgeschilderten Ausführung wird die Differenz der von gasförmigen und flüssigen Medien ausgeübten Schließkräfte als Schaltgröße ausgenutzt. Diese Schließkraft ist maßgeblich beeinflußt durch die weiterhin aufrechterhaltene Druckdifferenz zu beiden Seiten des Ventilelementes. Beim Reinigungsvorgang sollte nun auch Reinigungsmittel in den an das Schaltventil anschließenden Leitungsteil strömen und diesen Teil mitreinigen können. Diesem Zweck dient ein von der Ventilstellung unbeeinflußter Nebenfluß-Strömungsweg für das Reinigungsmittel. Damit Schließkräfte auch bei geschlossenem Ventil erhalten bleiben, das Ventilelement also nicht ständig Flatterbewegungen am Ventilsitz ausführt, können beispielsweise die Sitzflächen des gehäusefesten Ventilsitzes und des bewegbaren Ventilelementes einander derart angepaßt sein, daß auch bei geschlossenem Ventil eine geringe Nebenflußströmung durch den Ventilsitz hindurch erhalten bleibt. So können etwa in den Ventilsitz gleichmäßig verteilte, in Strömungsrichtung verlaufende Nuten eingeformt, insbesondere die ganze Sitzfläche geriffelt sein. Diese ständig aufrechterhaltene Strömung des flüssigen Reinigungsmittels am Umfang des bewegbaren Ventilelementes entlang hält die Reibungskraft aufrecht und steigert damit die Haltekraft

Kugelförmige Ventilschwimmer sind ebenso wie Ne benfluß-Strömungswege bei Ventilen an sich durch die DT-PS 36 257 bekannt. Während dort jedoch der Nebenfluß-Strömungsweg nur einen Druckausgleich bewirken soll, dient er hier in erster Linie dazu, auch dem nachgeschalteten Leitungsteil flüssiges Reinigungsmittel zuzuführen.

Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Flüssigkeitstankes,

F i g. 2 ein Schaltventil mit Schwimmersteuerung,

F i g. 3 ein Schaltventil mit kugelförmigem Ventilelement.

Fig.4 eine Ausführung mit federbelastendem Absperrventil in der Öffnungsstellung und F i g. 5 die gleiche Ausführung in der Schließstellung.

In der Zeichnung ist mit 1 allgemein ein Biertank bezeichnet. Dabei kann es sich um einen Gärtank, einen Lagertank, einen Drucktank bzw. einen Puffer- oder Filiertank handeln. Dem jeweiligen Verwendungszweck entsprechend sind die Betriebsdrücke in der Regel mit 0,5 bis 2 atü begrenzt, maximal bis 8 atü.

Der dargestellte Tank hat zylindrischen Querschnitt und ist oben durch einen leicht gewölbten Boden 2 und unten durch einen Kegelboden 3 abgeschlossen. Die Auslaufleitung 4 ist über ein Dreiwegeventil 5 einerseits an eine Befüll- oder Entleerleitung 6 und andererseits an eine Reinigungs-Rücklaufleitung 7 angeschlossen.

Mit 8 ist eine Zuluftleitung bezeichnet, die auch ein anderes unter Druck stehendes gasförmiges Strömungsmittel wie CO2 führen kann. 9 ist eine Reinigungsmittel-Vorlaufleiiung. Beide Leitungen sind durch Ventile 10. 11 an eine gemeinsame Verbindungsleitung 12 angeschlossen, die durch ein weiteres Ventil 13 mit der Umgebungsluft in Verbindung zu bringen ist und durch einen Halter 14 am Tank oder einem gebäudefesten Teil befestigt ist. Die Verbindungsleitung 12 ist ständig mit einer Zweigleitung 15 verbunden, die in der lotrechten Achse des Tanks angeordnet ist und von oben durch den oberen Boden 2 hindurch bis zum Sprühkopf 16 geführt ist, der mit dem Abstand a von der Tankoberseite derart angeordnet ist. daß er praktisch den ganzen Tankinnenraum besprühen kann. Eine weitere Zweigleitung 17 führt zu dem direkt im oberen Boden 2 vorgesehenen Luftanschluß 18 und enthält ein als Absperrventil ausgebildetes Schaltventil 19.

Nach Fig. 2 umfaßt das Schaltventil 19a einen schwenkbar gelagerten Doppelhebel 20, der an einem Ende einen Schwimmer 21 und am anderen Ende eine Ventilplatte 22 trägt, die mit dem oberen Ende einer Zweigleitung 17a zusammenwirkt. Sobald flüssiges Reinigungsmittel zuströmt, wird der Schwimmer angehoben, und die Vcntilplatte 22 schließt die Zweigleitung 17a ab. Das Gewicht des Schwimmers 21 ist so groß bemessen, daß es den Doppelhebcl 20 in die mit Strichpunktlinien eingezeichnete Stellung 20' schwenkt, sobald die Reinigungsflüssigkeit abfließt. In dieser Öffnungsstellung verharrt der Doppelhebel auch dann, wenn Luft oder anderes gasförmiges Strömungsmittel unter den üblichen Betriebsumständen zu- oder abgeleitet wird. Gas kann also grundsätzlich in beiden Richtungen durch die Zweigleitung 17a und 15a strömen, während die Reinigungsflüssigkeit nur Zugang zum Sprühkopf 16 hat, wo die gesamte Druckenergie in ki netische Energie der Sprühstrahlen umgesetzt wird.

Beim Schaltventil 196 nach F i g. 3 ist eine aus elastischem Material bestehende Schwimmerkugel 23 mit größerem Bewegungsspiel im Ventilgehäuse 24 gehalten und wirkt mit einem obenliegenden Ventilsitz 25 zusammen, welcher der Zweigleitung \5b vorgeschaltet ist Auch der Schwimmer 23 ist wiederum so schwer ausgebildet und so angeordnet, daß er durch Druckluft nicht aus seiner Ruhelage bewegt werden kann, sondern nur durch zugeführte Flüssigkeit abgehoben wird, bis zum Ventilsitz 25 aufschwimmt und die Zweigleitung Mb abschließt

Bevorzugt wird derzeit eine Ausführung, wie sie in

den Fig.4 und 5 dargestellt ist. Dort sind zwischen einem am oberen Bode,n 2 eingeschweißten Luftcinhißstutzen 17' und der Zuleitung 12 ein Ventilkörper 26 und ein Rohrkrümmer 27 eingeschaltet. Die Verbindung zwischen diesen Teilen und mit der ebenfalls im oberen Boden 2 eingeschweißten Zweigleitung 15 wird durch leicht lösbare Verschraubungen od. dgl. 28,29 gebildet.

Das Ventilgehäuse 26 weist an der Übergangsstelle zwischen einer weiteren zentrischen Höhlung 30 und einer solchen engeren Höhlung 31 eine kegelförmige Ventilsitzfläche 32 auf, die auf ihrem ganzen Umfang derart geriffelt ist, daß sich in Mantclrichtung verlaufende feine Nuten 33 ergeben. Dieser geriffelten Ventilsitzfläche ist eine ebenso kegelförmig geformte glatte Ventilsitzfläche 34 des Vcntiltellcrs 35 zugeordnet, an dem ein Ventilschaft 36 und vier kreuzförmig angeordnete Führungslappen 37 angeformt sind. Dieses Vcntilelement wird durch eine Schraubcndruckfeder 38. die sich an einem im Krümmer 27 eingeschweißten Tellerbolzen 39 abstülzt, gegen einen im Bereich der Höhlung 30 vorgesehenen Querstift 40 gedrückt und damit um den Abstand b von der Ventilsitzfläche 32 gehalten. Die Schraubendruckfeder 38 ist verhältnismäßig weich J5 ausgebildet, und ihre Vorspannkraft ist so bemessen, daß das Ventilelemcnt auch dann noch in der in F i g. 4 gezeigten Ruhestellung verharrt, wenn gemäß den Strömungslinien 41 Druckluft mit den üblichen Betriebswerten zugeführt wird. Diese Luft oder eine andcre Gasfüllung kann daher auch frei in den Raum 42 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 43 eindringen, wenn der Sprühkopf 16 beim üblichen Füllungsgrad mit mehr oder weniger großem Abstand unterhalb des Flüssigkeitsspiegels liegt. In der gleichen Weise kann beim Füllen des Tanks vom unteren Ende her die Luft auch wieder entweichen. Stets ist dabei zwar die Zweigleitung 15 mit der Verbindungsleitung 12 verbunden, aber es können sich deshalb keine Strömungswege zwischen dem Sprühkopf und dem Raum 42 ausbilden, weil der dabei zu überwindende Widerstand vielfach größer ist als der durch das Schaltventil 19 gebildete, recht geringfügige Strömungswiderstand.

Sobald jedoch bei einem Reinigungsvorgang flüssiges Reinigungsmittel durch die Leitung 12 geleitet wird, übt dieses Reinigungsmittel auf das Ventilelement 34 bis 37 eine so große Schließkraft aus. daß die Vorspannkraft der Schraubendruckfeder 38 überwunden und das Ventilelement gegen die Ventilsitzfläche 32 gedrückt wird. Damit ist im Prinzip die Leitung 17 bzw. 5» der Lufteinlaß 17' von der Zuführung flüssigen Reinigungsmittels abgeschlossen, wie dies die Strömungslinien 45, 46 in F i g. 5 erkennen lassen. Die feinen Nuten 33 in der Ventilsitzfläche 32 halten jedoch am ganzen Außenumfang des Ventiltellers 35 eine begrenzte Strömung aufrecht was durch die unterbrochenen Stromungslinien 44 angedeutet ist Zu der vorhandenen Druckdifferenz zwischen Vorder- und Rückseite des Ventiltellers wird somit auch die von der Flüssigkeit ausgeübte Reibungskraft in praktisch unveränderter Große aufrechterhalten. Das Ventil bleibt also in dem gewünschten Maße geschlossen, läßt aber andererseits hinreichende Reinigungsflüssigkeit für eine Säuberung der anschließenden Rohrteile 27, 17' durch, ohne dadurch andererseits den Zuführdruck des Reinigungs- *5 mittels merklich zu beeinflussen. Der weitaus überwiegende Teil der Reinigungsflüssigkeit, etwa 97 bis 99% tritt am Sprühkopf 16 mit solcher Geschwindigkeit aus. daß die ganze Innenwand des Tanks vollständig abge-

sprüht wird. Alle Rächen des Tanks und der Leitungen, die mit der Tankflüssigkeit selbst oder auch den über dieser Flüssigkeit gebildeten Gasen in Berührung kommen können, werden somit zuverlässig gereinigt. Man ,-nuß eben nur eines der drei Ventile 10, 11 oder 13 öffnen, wobei stets die Verbindung über die Zuführleitung 12 zur Zweigleitung 15 erhalten bleibt und die Zweigleitung 17 nach Belieben zu- oder abgeschaltet wird.

Abweichend von der vorbeschriebenen Ausführung kann auch das Schaltventil 19 so gestaltet bzw. die Vorspannkraft der Feder 38 so bemessen werden, daß zwar der Schaltvorgang, nämlich das Schließen des Ventils durch die von einer Flüssigkeit ausgeführten Reibungskräfte mit übernommen wird; der Ventilteller dann aber durch die Differenz der von beiden Seiten auf ihn einwirkenden Druckkräfte in der Schließstellung gehalten wird. Dieser Differenzdruck ist beim Re'in'igungs-Vorgang verhältnismäßig groß, da ja die Druckenergie am Sprühkopf in Bewegungsenergie umgesetzt wird, im Tank also praktisch kein Überdruck herrscht Beim Zuführen von Luft kann einerseits wegen der zu geringen Reibungskräfte schon der Schaltvorgang nicht ausgeführt werden, und zudem wäre die Druckdifferenz zu gering, um das Schaltventil in der Schließstellung zu halten.

Der Ventilsitz kann jedenfalls bei dieser Ausführung im wesentlichen dichtschließend ausgeführt werden, was die Fertigung vereinfacht Man muß nur der abgesperrten Zweigleitung 17 flüssiges Reinigungsmittel auf anderem Wege zuführen, etwa durch kleine Bohrungen im Ventilteller oder seitlich des Ventilsitzes im Gehäuse.

An Stelle des Krümmers 27 läßt sich vorteilhaft auch ein T-Stück oder ein Kreuzstück einsetzen, das dann den Anschluß weiterer Geräte wie Sicherheits- und Vakuumventile ermöglicht, ohne die Funktion des Schaltventils zu beeinträchtigen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

«09647/254

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Zuführen eines flüssigen Reinigungsmittels und zum Zuführen und Ableiten eines gasförmigen Strömuiigsmittels an einem Flüssigkeitstank, insbesondere Biertank, mit einem Sprühkopf für das flüssige Reinigungsmittel, der über einen ersten Anschluß mit geringem Abstand von der Tankoberseite im Tankinnenraum angebracht ist. und mit einem zweiten, in die Tankoberseite einmündenden Anschluß für gasförmige Strömungsmittel, welche Anschlüsse über Verbindungsmittel und Ventile an wenigstens je eine Vorlaufleitung für gasförmiges Strömungsmittel und flüssiges Reinigungsmittel und die Auücnluft ansch'ießbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß von den Ventilen (10.11.13) in an sich bekannter Weise eine ein./ige Verbindungsleitung (12) bis zur Tankoberseite (2) hochgeführt und dort zu den beiden Tankanschlüssen verzweigt ist und daß zwischen dieser Vcrbindungsleitung und dem Tankanschluß (18) für gasförmiges Strömungsmittel ein selbsttätig wirkendes Schaltventil (19) angebracht ist. das bei Zuführung von Flüssigkeit diesen Anschluß (18) absperrt und ihn bei Zuführung von gasförmigem Strömungsmittel öffnet.

2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (19) als dem Tankanschluß (18) für gasförmiges Strömungsmittel vorgeschaltetes Absperrventil ausgebildet und der Sprühkopf (16) ständig an die Verbindungsleitung (12) angeschlossen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (19;;) durch einen Schwimmer (21) betätigt ist (F i g. 2).

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement selbst als vorzugsweise kugelförmiger Schwimmer (23) ausgebildet ist (F ig. 3).

5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (19) als Betätigungsorgan einen quer zur Zuführung angeordneten Prallkörper (35) aufweist, der entgegen der Zuführrichtung durch eine Vorspannkraft (38) belastet ist, die größer ist als die vom gasförmigen Strömungsmittel auf den Prallkörper ausgeübte Schließkraft, aber kleiner als die vom flüssigen Reinigungsmittel auf diesen Prallkörper ausgeübte Schließkeil.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Prallkörper selbst als bewegliches Ventilclement, insbesondere als Ventilteller (35) eines Absperrventils ausgebildet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (35) mit Abstand (a) vor seinem Ventilsitz (32) durch eine Schrauben-Druckfeder (38) an einem Anschlag (40) gehalten ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch einen von der Ventilstellung unbeeinflußten Nebenfluß-Strömungsweg für das Reinigungsmittel.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzflächen des gehäusefesten Ventilsitzes (32) und des bewegbaren Ventilelcmentes einander derart angepaßt sind, daß auch bei geschlossenem Ventil (19) eine geringe Nebenfluß-Strömung durch den Ventilsitz hindurch erhalten

bleibt.

10. Einrichtung nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß in den Ventilsit/ (32) gleichmäßig verteilte in Strömungsrichtung verlaufende Nuten (33) eingeformt sind, insbesondere die ganze .Sitzfläche geriffelt ist.

ι

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Zuführen und Ableiten eines gasförmigen Strömungsmittels an einem Flüssigkeitstank, insbesondere Biertank, mit einem Sprühkopf für das flüssige Reinigungsmittel, der

IS über einen ersten Anschluß mit geringem Abstand von der Tankoberseite im Tankinnenraum angebracht ist, und mit einem zweiten, in die Tankoberseite einmündenden Anschluß für gasförmige Strömungsmittel, welche Anschlüsse über Verbindungsmittel und Ventile an

μ wenigstens je eine Vorlaufleitung für gasförmiges Strömungsmittel und flüssiges Reinigungsmittel und die Außenluft anschließbar sind.

Bei Flüssigkeitstanks der vorgeschilderten Gattung muß der Anschluß für gasförmiges Strömungsmittel

ij möglichst hoch am oberen Tankende angebracht sein, um ein weitgehend vollständiges Befüllen des ganzen Tanks mit Flüssigkeit und auch ein Entleeren durch Zuführung von unter Druck stehendem gasförmigen Strömungsmittel zu ermöglichen, ohne daß dieses Strö- mungsmittel durch die Flüssigkeit hindurchgcleitet werden muß und diese zum Aufschäumen bringen kann. Als Strömungsmittel verwendet man in der Regel Luft oder Kohlendioxyd. Meist ist auch ein Anschluß an eine COj-Sammelleitung vorgesehen, um z. B. bei Gär tanks die beim Gären entwickelte COj zur Weiterver wendung zu sammeln.

Andererseits soll zweckmäßigerweise auch flüssiges Reinigungsmittel vom oberen Tankende her zu einem im Inneren des Tanks angeordneten Sprühkopf geleitet werden. Dieser Sprühkopf ist der Tankkonstruktion entsprechend so anzuordnen, daß die ganze Tankinnenfläche weitgehend gleichmäßig mit Reinigungsmittel besprüht werden kann. Dies läßt sich nur dadurch erreichen, daß der Sprühkopf mit entsprechend großem Ab- stand unterhalb der Tankoberseite angeordnet wird und im Betrieb meist in die Flüssigkeit eintaucht.

Es versteht sich, daß bei langgestreckten Tanks über die Länge des Tanks verteilt mehrere Sprühköpfe anzuordnen sind. Damit der Zuführdruck in weitreichende Sprühstrahlen umgesetzt werden kann, ist der Gesamtquerschnitt der einzelnen Auslaßöffnungen eines Sprühkopfes verhältnismäßig klein.

Bei bekannten Flüssigkeitstanks sind in der Regel der Strömungsmittelanschluß und der Sprühkopf an ge sonderte Zuführleitungen angeschlossen. Dies ist vor allem bei großen Tanks außergewöhnlich kostspielig, da die Zuführleitungen von der Bedienungshöhe ausgehen müssen und zudem bei langgestreckten Tanks von der Vorderseite her bis zum etwas erhöht liegenden hinteren Ende des Tanks zu führen sind.

Es wurde daher bereits vorgeschlagen, eine einzige von oben in den Tank hineingeführte Strömungsverbindung für flüssiges und gasförmiges Strömungsmittel nur an den Sprühkopf anzuschließen. Wegen der geringen Querschnittsfläche der Sprühöffnungen wird dadurch jedoch die Geschwindigkeit beim Füllen und Entleeren des Tanks herabgesetzt, zumal Jie dabei anzuwendenden Drücke durch die Tankkonstruktion begrenzt sind.