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Ventilvorrichtung für Bierfässer und dergleichen Die Erfindung betrifft
allgemein die Äufbewahrung und den Ausschank von Flüssigkeiten und insbesondereeine
bessere Universalventilvorrichtung für 3ierfässer und dergleichen sowie eine bessere
Vorrichtung zum Einfüllen von Flüssigkeiten.
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Seit vielen Jahren werden im wesentlichen sämtliche, gewerblich benutzten
Bierfäs3er durch eine Offnung an der Seitenwandung gefüllt, die im allgemeinen mit
einem hölzernen Spund oder Zapfen verschlossen wird. Hierbei entstehen verschiedene
Schwierigkeiten. Vor dem Auswaschen und Neufüllen des Fasses mit Bier wird der alte
hölzerne Spund oder Zapfen mit einem Holzbohrer entfernt, der sich in den Zapfen
einschneidet und aus der Öffnung herauszieht. Oftmals zerfällt jedoch hierbei der
Zapfen in einzelne Stücke und Späne, die in das Fass hineinfallen und zum Entfernen
besondere Vorkehrungen erfordern, und ferner laufs weiterhin untersucht werden,
ob auch alle diese Splitter und Späne
aus dem Fass entfernt worden
sind.
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Das Fass wird dann zu einem Waschständer befördert, auf dem es ausgewaschen,
untersucht und dann auf die Seite gedreht wird, so dass das Spundloch nach unten
gerichtet ist und sämtliches Wasser und die ätzenden Reinigungsmittel aus dem Fass
abfließen können.
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Nach dem Auswaschen des Fasses wird es zu einem Lagerraum befördert,
in dem das Fass wieder mit Bier gefüllt werden soll, wobei das Spundloch offenbleibt
mit der Gefahr, dass Fremdstoffe in das Fass hineinfallen und das Bier verderben
können, das später in das Fass eingefüllt wird.
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In der Füllstation muss nochmals die lage des Fassen verändert werden,
so dass das Spundloch nunmehr oben gelegen ist, so dass das Fass mit Bier gefüllt
werden kann.
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Nach dem Füllen eines Fasses mittels eines durch das Spundloch eingeführten
Füllrohres wird das Spundloch mit einem hölzernen Spund oder Zapfen verschlossen,
der üblicherweise von Hand mittels eines Holzhammers eingeschlagen wird. Wenn das
Spundloch vom ersten Zapfen nicht vollständig verschlossen wird, so ist es nicht
ungebräuchlich, auf den ersten Zapfen einen zweiten Zapfen aufzusetzen und den ersten
Zapfen in das Fass hineinzutreiben. Auf der Außenseite des ersten Zapfen, auf die
mit den Holzhaamier geschlagen wird, könnten Schmutz oder Bakterien vorhanden sein,
die gleichfalls das Bier verunreinigen oder verderben könnten.
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Offenbar sind das von Hand durchgeführte Entfernen eines Spundes
aus einem leeren Fass, die Untersuchung, um sicher zu gehen, dass alle 8plitter
und Späne entfernt worden sind, das Waschen und usspülen des Fasses , das Umdrehen
des Fasses zum Füllen mit Bier und das Eintreiben eines Spundes von Hand in das
Spundloch nach dem Füllen des Fasses mit Bier sehr zeitraubende Arbeiten, die zu
den Kosten des Bieres wesentlich beitragen.
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Gegenwärtig sind bei den meisten modernen Brauereien Mit einer Kapazität
von ungefähr 160 bis 350 Bierfässer pro Stunde acht bis zehn Arbeitsschritte zum
Enttereen des Spundes, zum Reinigen, Fullen und Verschließen eines Bierfasses erforderlich.
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Zum Beseitigen der mit dem Füllen eines Fasses durch das Spundloch
und mit dem Verschließen des Spundloches durch einen hölzernen Zapfen verbundenen
Schwierigkeiten sieht die Erfindung verschiedene Zusatsvorrichtungen vor, die zum
Waschen und Füllen des Fasses benutzt werden können, und die auch zum Abfüllen der
Flüssigkeit unter Verwendung einer Zapfvorrichtung verwendet werden können, die
ebenfalls einen Erfindungsgegenstand darstellt.
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Obwohl die älteren Zusatzvorrichtungen des anmelders sich vom Stand
der Technik grundsätzlich unterscheiden und sehr befriedigend sind, so werden jedoch
bei diesen Zusatzvorrichtungen Schraubenfedern verwendet, die einen Ventilkörper
in eine Schließstellung zu bewegen suchen, welche Federn die Reinigung der sich
in den Innenraum des Fasses erstreckenden Teile des Zusatzgerätes etwas erschweren.
Ferner besteht die Gefahr, dass die Feder bei längerem Gebrauch der Zusatzvorrichtung
schwächer wird oder sich verklemmt.
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Angesichts der genannten Mängel und Nachteile liegt der Brfindung
die ruf gabe zugrunde, eine Universalventilvorrichtung zu schaffen, die zugleich
zum Waschen, Füllen und Entleeren von Fässern verwendet werden kann.
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Die Erfindung sieht eine Ventilvorrichtung vor, die in eine Offnung
an einer der Wandungen eines Fasses oder dergleichen eingesetzt wird und aufweist
ein allgemein zylindrisches Gehäuse, das an dem einen Ende an der genannten Öffnung
abgestützt wird, während das andere Ende sich in den Innenraum des Fasses erstreckt,
ein libdichtungsglied an dem genannten einen Ende des Gehäuses, eine Ventilanordnung
mit einem Ventilkdrper, der am 1außenende mit einem ibstützglied versehen ist, und
der im genannten Gehäuse in dessen Längserstreckung bewegbar gelagert ist und in
ein Schließstellung bewegbar ist, in der das ibstützglied Mit dem Abdichtungaglied
im Eingriff steht, sowie in eine Offenstellung, in der das Abstützglied einen zustand
vom libdiobtungsglied aufweist, einen Flüssigkeotskanal und einen Gaskanal im Ventilkörper,
welche Kanäle eine Verbindung zwischen dem Innenraum des Fasses und der Umgebung
herstellen, wenn der Ventilkörper in der Schließstellung steht, Ventile in jeden
der genannten Kanäle, eine unzahl von Öffnungen im Gehäuse und im Innenraum des
Passes,
welche Öffnungen eine Strömung der Flüssigkeit durch die
Bassö*fnung und durch die Gehäuseöffnungen in das Fass zulassen, wenn der Ventilkörper
in der Offenstellung steht, und ein Verriegelungsmittel zum lösbaren Besthalten
der Ventilanordnung in der Schließstellung, die in eine Offenstellung bewegbar ist.
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Die Erfindung sieht ferner eine Ventilvorrichtung vor, die in eine
Öffnung an einer der Wandungen eines Fasses oder dergleichen eingesetzt wird und
aufweist eine in die genannte Offnung einsetzbare Ventilanordnung mit einem Ventilkörper,
der einen Flüssigkeits und einen Gaskanal aufweist, welche Kanäle eine Verbindung
zwischen dem Innenraum eines Fasses und der Umgebung herstellen, wobei jeder Kanal
einen Ventilsitz enthält, ein dem Ventilsitz im Gaskanal zugeordnetes Ventilglied,
Mittel, die das Ventilglied in den Ventilsitz zu bewegen suchen, und die aus einem
bewegbaren Magneten und einer Gruppe von zwei auf &bstand stehenden,ortsfesten
und nahe am bewegbaren Magneten angeordneten Magneten bestehen.
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Ein weiterer Erfindungsgegenstand besteht aus einer Ventilvorrichtung,
die in eine Öffnung an einer der Wandungen eines Fasses oder dergleichen eingesetzt
wird und aufweist ein allgemein zylindrisches Gehäuse, das an dem einen Ende an
der genannten Offnung abgestützt wird, und dessen anderes Ende sich in den Innenraum
eines Fasses hineinerstreckt, ein Abdichtungaglied am genannten einen Ende des Gehäuses,
eine Ventilanordnung mit einem Ventilkörper, der im Gehäuse in dessen Längserstreckung
in eine Schließstellung bewegbar ist, in der die Ventilanordnung mit dem Abdichtungsglied
im Eingriff steht, sowie in eine Offenstellung, in der die Ventilanordnung vom lbdichtungsglied
einen Abstand aufweist, einen Flüssigkeitskanal und einen Gaskanal im Ventilkörper,
welche Kanäle eine Verbindung zwischen dem Innenraum eines Fasses und der Umgebung
herstellen, wenn der Ventilkörper in der Schließstellung steht, wobei jeder der
genannten Kanäle Ventilmittel aufweist, und eine Anzahl von Öffnungen im Gehäuse
und im Fass, die eine Strömung der Flüssigkeit durch die Fassöffnung und die Gehäuseöffnungen
in den Innenraum des Fasses sulassen, wenn der Ventilkörper in der Offenstellung
steht, welche Öffnungen im Gehäuse ton einer Anzahl von aM Umfang in Abständen
Stäben
an der Außenseite des Gehäuses gebildet werden.
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Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den beiliegenden
Zeichnungen ist die Fig.1 ein senkrechter Schnitt durch eine usführungsform einer
Universalventilvorrichtung nach der Erfindung nach dem Einsetzen in die Wandung
eines Fasses, wobei der Ventilkörper in der Schließ- oder Versandstellung steht,
Fig.2 ein der Fig.1 ähnlicher senkrechter Schnitt, wobei der Ventilkörper in der
Offenstellung zum Einlassen einer Waschflüssigkeit in das Fass steht, Fig.3 ein
waagerechter Schnitt durch die Ventilvorrichtung nach der Linie 3-3 in der Fig.2,
Fig04 ein waagerechter Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig1, Figo5 ein senkrechter
Schnitt nach der Linie 5-5 in der Fig.4, wobei der Ventilkörper in der zur Darstellung
in den Figuren 1 und 2 umgekehrten Stellung steht, Fig.6 eine zum Teil als Schnitt
gezeichnete Seitenansicht eines Bierfasses mit eingesetzter Ventilvorrichtung nach
der Erfindung und mit einer Zusatzvorrichtung zum Füllen des Fasses mit Bier, Fig0?
ein senkrechter Schnitt durch die in der Fig.6 dargestellte Zusatzvorrichtung zum
Füllen des Fasses mit Bier, Fig08 ein Ausschnitt aus einer zum Teil als Schnitt
gezeichneten Seitenansicht eines Teiles der Ventilvorrichtung und der Zusatzvorrichtung
nach der Fig0?, wobei jedoch der Kopf der Zusatzfüllvorrichtung in der Stellung
vor oder nach dem Ende des Füllvorganges dargestellt ist, Fig09 ein senkrechter
Schnitt durch eine andere usführwigsform des Füllkopfes, Fig.10 ein der Fig.1 ähnlicher
senkrechter Schnitt durch eine abgeänderte ausführung der Universalventilvorrichtung,
wobei die Ventilanordnung in der Schließstellung und einige Bauteile als Schnitt
dargestellt sind,
Fig. 11 ein Ausschnitt aus einer Darstellung eines
Teiles der Vorrichtung nach der Fig.10, wobei die Ventilanordnung in zum Teil geöffneter
Stellung gezeigt wird, Fig.12 ein waagerechter Schnitt nach der Linie 12-12 in der
Fig.10, Fig.13 ein waagerechter Schnitt nach der Linie 13-13 in der Fig.1O und die
Fig.14 ein Ausschnitt aus einer der Fig.8 ähnlichen Schnittzeichnung, die denselben
Füllkopf zusammen mit der abgeänderten Ausführung der Universalventilvorrichtung
zeigt.
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Obwohl die erfindungsgemäße Universalventilvorrichtung bei Fässern
zum Lagern und Ausgeben verschiedener Flüssigkeiten verwendet werden kann, so ist
die Ventilvorrichtung jedoch besonders gut geeignetet für den ussohank von Bier
aus dem Fass und wird in diesem Zusammenhang beschrieben.
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Die Fig.1 zeigt eine als Ganzes mit 10 bezeichnete usführungsform
einer neuen erfindungsgemäßen Universalventilvorrichtung nach dem Einsetzen in die
Endwandung 12 eines Fasses, welche Vorrichtung ein rohrförmiges Gehäuse 14 aufweist,
das- sich in das Fass hineinerstreckt, sowie eine Ventilanordnung 16, die im Gehäuse
in dessen Längserstreckung in eine Offen- und in eine Schließstellung bewegbar gelagert
ist.
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Das rohrförmige Gehäuse 14 wird an einer vor-zugsweise an einer Endwandung
des Fasses vorgesehenen Öffnung befestigt, beispielsweise durch Anschweißen, und
weist auf einen äußeren Nabenteil 18, einen äußeren Gehäuseteil 20, der am Umfang
in Abständen mit mehreren in der Längserstreckung verlaufenden Schlitzen 22 versehen
ist, und einen inneren Gehäuseteil 24 mit einem kleineren Durchmesser mit einer
Innenwandungsfläche 25, die in einer Endwandung 28 endet. Die Endwandung ist mit
einer Öffnung zur ausnahme und Abstütsun4 des innen gelegenen Endes eines Füllrohres
30 versehen.
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Der äußere Nabenteil 18 weist auf eine äußere ringförmige Nut zur
Ausnahme eines ersten, aus Metall bestehenden Spannringes 31, eine innere ringförmige
Nut 32 zur Alifnahie eines zweiten, aus Metall bestehenden Spannringes 34 mehrere,
am Umfang in
Abständen angeordnete und radial verlaufende Öffnungen
36, in denen Arretierungskugeln 38 gelagert sind, und eine weitere ringförmige Nut,
in die ein Dichtungsring 40 eingesetzt ist.
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Auf dem äußeren Nabenteil 18 ist eine Hülse 42 gleitbar gelagert,
die einen Außenflanschteil 44 und eine innere ringförmige Ausnehmung 46 aufweist,
deren Zweck später noch erläutert wird.
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Die Eülse 42 trägt an der Außenseite eine Schraubenfeder 48, die an
dem einen Ende an der Fasswandung 12 und am anderen Ende am Flanschteil 44 anliegt,
so dass die Hülse 42 nach außen in eine Stellung gedrückt wird, in der die Hülse
vom Spannring 31 festgehalten wird.
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Die im Gehäuse 14 in dessen Längserstreckung bewegbar gelagerte Ventilanordnung
16 weist ein ringförmiges ibstützglied 50 mit einer einen gekrümmten Quers¢hntt
aufweisenden Rille 51 an der haubenseite auf, die die liretierungskugeln 38 aufnimmt.
In das Abstützglied 50 ist ein inneres ringförmiges Zurückhaltegiied 52 mit einem
Flanschteil 54 eingeschraubt.
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Zwischen dem Abstützglied 50 und dem Zurückhalteglied 52 ist ein
Ventilkörper 55 vorzugsweise aus einem steifen Kunststoff angeordnet, der für ätzende
Reinigungsmittel widerstandsfest ist, und der aufweist eine Sadwandurg 56, eine
Sndvertiefung 57, einen axial verlaufenden Flüssigkeitsanal 77 und zwei diametral
gegenübersetehende und axial verlaufende Gaskanäle 60, von denen jeder Kanal einen
Einlass 62, einen Gasventilsitz 64, ein Gasventilglied 66, das mit dem Ventilsitz
zusammenwirkt, und einen Gasdurchlass 67 (Fig.1) am Ventilsitz 64 aufweist In jedem
Gaskanal 60 ist ein Ventilbetätigungsglied 68 gleitbar gelagert, das das Ventilglied
in dessen Ventilsitz zu bewegen sucht und aus einem langgestreckten und zylindrischen
Permanentmagneten mit einer nickelplattierten und polierten Außenseite besteht,
so dass der Magnet einen sehr kleinen Reibungskoeffizienten besitzt. Das Ventilbetätigungsglied
68 wird an jedem Ende vorzugsweise spitz zulaufend ausgestaltet, um die Reibung
zu verringern.
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In den Ventilkörper 55 ist beiderseits eines jeden Gaskanals 60 eine
Gruppe von zwei langgestreckten Permanentmagneten 70 und
70t eingebettet,
die allgenein parallel zum Gaskanal verlaufen und von diesem den gleichen Abstand
aufweisen.
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Wie aus der Fig.5 zu ersehen ist, sind die Enden der ortafesten Magnete
jeder Gruppe in bezug auf einander versetzt gelegen, wobei die Enden beider ortsfester
Magnete am Ventilglied 66 mit Abstand über dem oberen Ende des bewegbaren Ventilbetätigungsmagneten
68 gelegen sind, Die oberen Enden der ortsfesten Magnete weisen dieselbe Polarität
auf, während das obere Ende des bewegbaren Magneten 68 die entgegengesetzte Polarität
aufweist, so dass dieser nach oben angezogen wird mit der Folge, dass das Ventilglied
66 gegen den Ventilsitz 64 und in die Schließstellung gedrängt wird. Es wurde ermittel,
dass durch die beschriebene Versetzung der Enden der ortsfesten Magnete in jeder
Gruppe die Wirksamkeit in bezug auf das lus:näIB'der Bewegung des bewegbaren Magneten
68 stark erhöht wurde.
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Die ortsfesten Magnete 70 und 70A (Fig.5) können auf veraohiedene
Weise in den Ventilkörper eingebettet werden. Die eine Möglichkeit besteht darin,
den Ventilkörper bei der Herstellung mit am Boden offenen zylindrischen Hohlräumen
zu versehen, in die dann die Permanentmagnete 70 und 70A eingesetzt werden, wonach
die Hohlräume mit Kunatstoffstopfen verschlossen werden, die die ortsfesten Magnete
an der Gebrauchstelle festhalten, und die in die Hohlräume eingeklebt oder durch
quer verlaufende Stifte befestigt werden.
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Nach einem anderen Verfahren werden in die Hohlräume mit einem Bindemittel
vermischte Partikel aus einem magnetisierbaren Metall eingefüllt, wonach das Bindemittel
aktiviert und die Metallmasse an der Gebrauchastelle festgehalten wird. Hiernach
werden alle magnetisierbaren Metallaassen zugleich und vor dem einbau der bewegbaren
Magnete permanent magnetisiert.
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Durch den in der Mitte gelegenen Kanal 58 des Ventilkörpers 55 erstreckt
sich ein rohrförmiges Glied 76 mit einem Flüssigkeitskanal 77 und mit einem Durchlass
78 am Außerkde, sowie mit einem Ventilsitz 80 am Durchlass und mit einen Flüssigkeitsventil
glied 82, das mit dem Ventilsitz zusammenwirkt. In eine äußere ringförmige Nut am
außenende des rohrförmigen Gliedes ist ein
Dichtungsring 83 eingesetzt,
dessen Zweck später noch erläutert wird.
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Das innen gelegene Ende des rohrförmigen Gliedes 76 ist mit einem
Innengewinde versehen, in das ein Kolbenglied 84 mit einer Außenseite 85 und mit
einem Flüssigkeitskanal 86 eingeschraubt ist0 Das Kolbenglied 84 ist am innen gelegenen
Ende und an der Außenseite mit einer ringförmigen Nut versehen, in die ein Dichtungsring
88 eingesetzt ist, der gleitbar und abdichtend an der Innenwandung 26 des inneren
Gehäuseteiles anliegt. In der Ubergzngsstelle zwischen dem Kolbenglied und dem innen
gelegenen Ende des rohrförmigen Glieds 76 und dem innen gelegenen Ende des Ventilbetätigungskörpers
55 ist ein Dichtungsring 90 angeordnet. Wie aus den Figuren 1 und 2 zu ersehen ist,
ist ein Kanal 92 zwischen der außenseite 85 des Kolbengliedes und dem innen gelegenen
Ende des Ventilbetätigungskörpers vorgesehen, der mit den Gasdurchlässen in Verbindung
steht, in denen der Betätigungsmagnet 68 gleitbar gelagert ist. Aufgrund dieser
anordnung kann eine Flüssigkeit oder ein Gas entweichen, die (das) zwischen dem
innen gelegenen Ende des Betätigungsgliedes 68 und der Seite 85 eingeschlossen wird,
beispielsweise wenn das Betätigungsglied von dem Druck eines komprimierten Gases
oder einer einströmenden Jaschflüssigkeit nach innen bewegt wird0 Von der Innenseite
85 des Kolbengliedes erstreckt sich in den Flüssigkeitskanal 77 im rohrförmigen
Glied 76 ein rohrförmiger Teil 94, der eine Verlängerung des Flüssigkeitskanals
86 bildet, und in dem ein aus einem Permanentmagneten ßetatlgungßglied 96 für das
Flüssigkeitsventil am Außenende gleitbar gelagert ist und mit dem Flüssigkeitsventilgiied
82 im Eingriff steht. Wie aus den Figuren 1 und 2 zu ersehen ist, ist der Durchmesser
des rohrförmigen Teiles 94 kleiner als der Innendurchmesser des rohrförmigen Gliedes
76, wodurch ein Flüssigkeitsdurchlass geschaffen wird.
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Am rohrförmigen Teil 94 sind zwei diametral gegenüberstehende Durchlässe
98 (Fig.1) vorgesehen, 80 dass die Flüssigkeit dadurch die Kanäle 86 und 77 strömen
kann, wobei ein in den rohrförmigen Teil nahe an den Durchlassen eingesetzter Stift
100 die Bewegung des Betätigungsgliedes 96 nach innen begrenzt.
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Wie in der Fig.4 dargestellt, weisen die Magnete 70 und 70t in jeder
Gruppe ortsfester magnete den gleichen Abstand von den bewegbaren Gasventilbetätigungsgliedern
68 auf und ebenso von dem bewegbaren Flüssigkeitsventilbetätigungsglied 96. Ferner
schneiden sich durch die Achsen der gegenüberstehenden ortsfesten Magnete in jeder
Gruppe von magneten verlaufende imaginäre Ebenen an einer Linie, die mit der Achse
des bewegbaren Flüssigkeitsventilbetätigungsgliedes 96 zusammenfällt.
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Das nahe am Ventilglied 82 gelegene Ende des bewegbaren Magneten
96 im Flüssigkeitskanal weist nach außen einen Abstand von den Enden der Permanentmagnete
70 und 70a auf, wobei das genen te Ende des bewegbaren Magneten 96 dieselbe Polarität
aufweist wie die benachbarten Enden der ortsfesten Magnete. Dasjenige Ende des bewegbaren
Magneten 96, das mit dem Ventilglied 82 im Eingriff steht, wird daher von der gleichen
Polarität der benachbarten Enden der ortsfesten Magnete sbgestoßen, so dass das
Ventilglied 82 in Richtung zum Ventilsitz 80 und in die Schließstellung bewegt wird.
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Dehnt sich die Schraubenfeder 48 aus (Fig1) so halt die Hülse 42
die Arretierungakugeln 38 in der ringförmigen Rille 36 zurück, so dass die Ventilanordnung
16 in dieser Stellung lösbar verriegelt wird. Da das Betätigungsglied 96 das Flüssigkeitsventilglied
82 gegen den Ventilsitz 80 zu bewegen sucht, und da die Betätigungsglieder 68 die
Gasventilglieder 66 gegen das Gasventil 64 zu bewegen suchen, so wird das Fass sicher
verschlossen, ganz gleich, ob es leer oder gefüllt ist. Ist das Fass mit Bier gefüllt,
so besteht ein Fülldruck von ungefähr 0,63 - 2,38 kg/cm2, welcher Druck weiterhin
unterstützend wirkt, um die verschiedenen Ventilglieder in der Schließstellung festzuhalten.
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Die Endwandung 56 des Ventilkörpers und der Flanschteil 54 des Zurückhalteringes
bilden eine ringförmige Nut 72 (Fig.1), die diametral entgegengesetzte Zugangaschlitze
zur Aufnahme der Hakenteile einer Zapfanordnung aufweist, die an eine Quelle komprimierten
Gases und an einen Zapfhahn für Bier angeschlossen ist, und die mit Blüssigkeits-
und Gaskanälen versehen ist, die mit den Blüssigkeits- und Gaskanälen im Ventilkörper
55 in Verbindung
stehen Wird eine solche Zapfanordnung in die Nut
72 eingesetzt, so wird ein Zapfarm betätigt, wobei das Flüssigkeitsventilglied 82
mechanisch vom Ventilsitz 80 abgehoben wird, während die Gaseinlässe 62 mit der
Reelle komprimierten Gases in Verbindung gesetzt werden, wobei die Gasventilglieder
66 von den Ventilsitzen 64 abgehoben werden, so dass das Gas durch die Einlässe
62 an den Ventilsitzen 64 vorbei durch die Gasdruchlässe 67 und durch die langgestreckten
Öffnungen 22 in das Bierfass strömen kann.
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Das Gas drücke dann das im Fass enthaltene Bier durch das ibfüllrohr
30 in den inneren Gehäuseteil 24, durch die Flüssigkeitskanäle bb, die Durchlässe
98, den Kanal 77, am obberen Ventilsitz 80 vorbei in die Durchlässe 78 und in den
Flüssigkeitsauslass der Zapfanordnung.
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Die Figuren 6, 7 und 8 zeigen eine 4usführungsform der erfindungsgemäßen,
in eine Endwandung 12 eines Fasses 102 eingesetzten Universalventilvorrichtung sowie
eine Biereinfüllanordnung 104, mit der das Fass vom Boden aus mit Biergefüllt werden
kann, während zugleich die Luft aus dem oberen Teil des Fasses durch daß Füllrohr
30 entweichen kann.
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Die in der Fig07 dargestellte Biereinfüllanordnung 104 weist ein
X,förmige3 Biereinfüllrohr 106 mit einem senkrecht verlaufenden Einlassteil 107
auf, der am äußeren Flanschglied 108 befestigt ist. Auf dem oberen Ende des Einlassteiles
ist ein Ventilfreisetzungsblock 110 mit einer Oberseite 111 gleitbar gelagert.
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Um den Sinlassteil des Rohres herum und zwischen dem genannten Block
und dem Flanschglied 108 ist eine Schraubenfeder 112 angeordnet, die den genannten
Block nach oben zu bewegen sucht, so dass dieser auf den Flanschteil 54 einwirkt
und die Feder 48 zusaamenpresstO Das obere Ende des Blockes 110 ist mit einer Vertiefung
114 zur Aufnahme des äußeren Nabenteiles 18 des rohrförmigen Gehäuses 14 seraehenO
Das obere Ende des Einlassteiles 107 des Fiillrohres weist eine ringförmige innere
Ausnehmung mit einer Innenwandung 116 und einer Schulter 118 auf.
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Vom Biereinfüllrohr 106 hängt als Verlängerung des Pillteileg 107
ein Nabenteil 119 herab, auf dem ein steifes Entlüftungsrohr 120 verschiebbar gelagert
ist, das in eine Füllstellung (Fig. 7) und in eine Schließstellung (Fig.8) bewegbar
ist.
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Das Entlüftungsrohr 120 ist am oberen Ende mit einem Füllkopf 122
versehen, der an der Oberseite mit einer zylindrischen Ausnehmung verstehen ist,
die mit dem Kanal im Rohr 120 in Verbindung steht und die eine Seitenwandung 124
und eine Bodenwandung 126 aufweist. Wie aus der Fig.7 zu ersehen ist, liegt die
Seitenwandung 124 abgedichtet am Dichtungsring 83 an, während die Bodenwandung 126
eine kegelförmige Schraubenfeder 128 abstützt, die auf das Flüssigkeitsventilglied
82 einwirkt und öffnet.
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Der untere Teil des Füllkopfes 122 trägt an der außenseite einen
Dichtungsring 130, der an der Innenwandung 116 (Fig.8) am oberen Ende des Einfüllteiles
des Bierrohres 106 anliegt, wenn das Entlüftungsrohr die Schließstellung einnimmt.
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Die Fig.9 zeigt eine andere usführung des Füllkopfes 122a, der sich
vom Füllkopf 122 nur dadurch unterscheidet, dass für einen noch zu erläuternden
Zweck weitere diametral gegenüberstehende Arretierungskugeln 132 vorgesehen sind.
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Wird die Anordnung 104 zum Füllen eines Fasses 102 mit Bier benutzt,
so wird das Entlüftungsrohr 120 zurückgezogen, so dass der Füllkopf 122 in der Schließstellung
steht, wie in der Flgo8 dargestellt, in der das obere Ende des Einlassteiles 107
des Füllrohres gegen den Spannring 34 bewegt und nach oben gedrückt wird, wobei
der Ring geöffnet und nach außen in die ringförmige Nut 32 gedrückt wird. Zugleich
legt sich die Oberseite 111 des Ventilfreisetzungsblockes 110 an den Flanschteil
54 der Hülse 42 an und drückt diese nach oben gegen die Kraft der Schraubenfeder
48, bis die Hülse gegen die Wandung 12 des Fasses stößt. Diese Aufwärtsbewegung
der Hülse bewirkt eine lusrichtung der inneren ringförmigen Vertiefung 46 auf die
Arretierungtugeln 38, so dass diese sich nach außen bewegen können, wenn das obere
Ende des Einlassteiles des Bierfülirohres sich nach oben bewegt.
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Wie aus der Fig.7 zu ersehen ist, setzt sich das obere Ende des Einlassteiles
107 nach oben bis über die Arretierungskugeln 38 und den Dichtungsring 40 bis zu
der in der Fig.8 dargestellten Stelle hinaus fort, wobei der Dichtungsring 130 des
Füllkopfes an der Wandung 116 anliegt. In dieser Stellung wird die Strömung des
Bieres am Pullkopf 112 unterbrochen, eo dass das
Bier nicht in
das Fass strömen kanne Wird das Entlüftungsrohr 120 jedoch nach oben bewegt, zu
welchem Zweck nicht dargestellte selbsttätige Mittel benutzt werden (Fig07), so
bewegt der Füllkopf 122 die Ventilanordnung 116 in die Offenstellung, so dass das
Bier in das Fass durch die langgestreckten Schlitze 22 am äußeren Gehäuseteil 20
einströmen kanne Zugleich wirkt die Schraubenfeder 128 auf das Flüssigkeitsventil
glied 82 ein und hebt es vom Sitz 80 ab, wobei die Flüssigkeitskanäle 86 und 77
geöffnet werden0 Wenn das Bier nach oben in das Fass strömt, so strömt die im oberen
Teil des Fasses eingeschlossene Luft nach unten durch das Rohr 30, den Flüssigkeitskanala86,
(Fig.2), den Durchlass 98, den Kanal 77, am Ventilsitz 124 vorbei in den im Entlüftungsrohr
20 befindlichen Kanal und von dort aus in ein umgekehrt U-förmiges Klarglasrohr
(Nicht dargestellt), wobei bestimmt werden kann, ob das Fass mit Bier gefüllt ist,
da in diesem Falle anstelle der Luft das Bier erscheint.
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Werden das Entlüftungsrohr 120 und der Pullkopf 122 nach unten in
die in der Fig.8 dargestellte Stellung gezogen, wobei die Strömung des Biers dadurch
unterbrochen wird, dass der Dichtungsring 130 an der Innenwandung 116 anliegt, 8o
kann dann der Einlassteil 107 des Hüllrohres 106 nach unten gezogen werden mit der
Folge, dass die Ventilanordnung 16 aufgrund des Gewichtes des Kolbengliedes 84 und
des auf dessen innen gelegenes Ende einwirkenden Bierdruckes sich in die Schließstellung
bewegt. Wenn gewünscht, kann die andere Ausführung des Füllkopfes 122a nach der
Fig.9 benutzt werden, wobei die Arretierungskugeln 132 von der ringförmigen Rille
72 aufgenommen werden, so dass die ganze Ventilanordnung 6d nach unten gezogen wird,
wenn aas Entlüftungsrohr 120 nach unten gezogen wird.
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Wenn das obere Ende des Einlassteiles 107 des Füllrohres nach unten
gezogen wird, so liegt der Dichtungsring 40 nach wie vor abdichtend an der Außenseite
des Füllteiles 107 (Fig.?) an, bis die Außenseite des Abstützgliedes 50 mit dem
Dichtungsring 40 in Berührung gelangt, wodurch ein Heraus sickern von Bier aus dem
Fass vermieden wird.
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Wenn das obere Ende des Füllteiles 107 den Spaltring 34 verlässt,
schließt sich der Ring wieder und begrenzt die ßbwärtsbewegung des ringförmigen
Abstützgliedes 50, und wenn der Ventilfreisetzungsblock 110 sich nach unten bewegt,
so drückt die Schraubenfeder 48 die Hülse 42 nach unten mit der Folge, dass die
Arretierungskugeln 38 nach innen in die Rille 51 hineingedrückt werden, so dass
die Ventilanordnung in der Schließstellung festgehalten wird.
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Obwohl bisher die Arbeitsweise des Füllrohres 106 und des Entlüftungsrohres
120 beim Füllen eines Fasses mit Bier beschrieben wurde, so kann dieselbe Anordnung
auch zum finfüllen einer Reinigungsflüssigkeit in das Fass benutzt werden. Zum Reinigen
eines Bierfasses wird vorzugsweise ein gleiches Füllrohr 106/107 mit einem gleichen
Ventilfreisetzungstriock 110 verwendet, während das Entlüftungsrohr 120 und der
Füllkopf 122 weggelassen und stattdessen ein Schaft und ein oberes Fitting verwendet
wird, lediglich um die Ventilanordnung in die Offenstellung zu bewegen, ohne die
Flüssigkeits- und Gaskanäle zu sperren, so dass die Reinigungsflüssigkeit durch
die und um die verschiedenen Ventilglieder und deren Betätigungsmittel herum strömen
kann.
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Obwohl das Auswaschen, Trocknen und Füllen mit Bier durchgefuhrt
werden kann, während das Fass 102 sich in einer einzelnen Station befindet, so werden
vorzugsweise doch mindestens drei Stationen benutzt, wobei das Fass 102 in einer
ersten Station mit einer Reinigungsflüssigkeit gefüllt und entleert wird, wonach
das Fass zu einer zweiten Station befördert wird, in der die Ventilanordnung 16
in die Offenstellung versetzt und der Innenraum des Fasses mit Luft getrocknet wird,
und in der das Innere des Fasses auf Sauberkeit überprüft werden kann. Das wird
dann zu einer dritten Station befördert, in der es mit Bier in der in den Figuren
7 und 8 dargestellten Weise gefüllt wird, wie bereits beschrieben. Wenn gewünscht,
können zwischen der Wasch-und Trocknungsstation noch weitere Stationen vorgesehen
werden, in denen in die Fässer Dampf eingelassen wird, wonach diese mit kaltem Wasser
ausgespült werden.
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Die Figuren 10 - 13 zeigen eine andere Ausführungsfora der
erfindunsgemäßen
Universalventilvorrichtung 140, deren Eerstellung wirtschaftlicher ist als die usführungsform
nach den Figuren 1 - 5, weil diese Ausführungsform weniger Bauteile aufweist, wahrend
die Hauptbauteile einfacher ausgestaltet sind.
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Bei der ersten Ausführungsform nach den Figuren 1 - 5 ist das Gehäuse
an einer Endwandung eines Bierfasses oder dergleichen dauerhaft befestigt, während
bei der abgeänderten Ausführungsform die Ventilvorrichtung am Fass entfernbar befestigt
ist, so dass sie notfalls zum überprüfen und Reparieren leicht entfernt werden kann.
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Zu diesem Zweck ist an einer Öffnung 144 eines Fasses (Fig.10) ein
mit einem Außengewinde versehener Ring 146 z.B. durch Schweißen befestigt.
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Die Ventilvorrichtung 140 weist eine allgemein zylindrische, käfigartige
Anordnung 148 auf, die am Fassvendungsende mit einem ringförmigen Abdichtungsglied
150 ausgestattet ist, das eine Innenwandungsfläche 152 und mehrere (vorzugsweise
drei) am Umfang in AbRtanden angeordnete Öffnungen 154 aufweist, in denen für einen
noch zu erläuternden Zweck Arretierungskugeln 156 gelagert sind.
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An der Außenseite des Abdichtungsgliedes 150 ist ein mit einem Innengewinde
versehenes Montagering 158 befestigt, der mit dem Ring 46 lösbar zusammengeschraubt
werden kann und eine Endfläche 160 aufweist. Wenn gewünscht, kann zwischen dem Ring
146 und der Außenwandung des ringförmigen Gliedes 150 ein Abdichtungsring 162 angeordnet
werden, um eine sichere Abdichtung hersustellen.
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In das Abdichtungsglied 150 sind an der innen gelegenen Endseite
mehrere in Abständen angeordnete und axial verlaufende Stangen 164 eingeschraubt,
die an den innen gelegenen Enden eine kreisrunde Platte 166 tragen, die in der Mitte
mit einer kreirunden Öffnung 168 versehen ist, in der das verbreiterte Ende eines
Siphonrohres 170 befestigt ist, dessen Außenende sich in das Fass hineinerstreckt,
wie in der Fig.6 bei 30 dargestellt.
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In der käfigartigen Anordnung ist eine in bezug auf das
kbdichtungsglied
150 axial bewegbare Ventilanordnung 172 gelagert, die einen aus einem Kunststoff
geformten Ventilkörper 174 mit einem Flüssigkeitskanal in der kitte (Figol3) und
mit zwei diametral gegenüberstehenden Gaskanälen 178 enthält, von denen jeder Kanal
mit einem Ventilglied in der allgemeinen Ausgestaltung wie der Ventilkörper 55 (Fig.4)
bei der ersten iusführungsform versehen ist.
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Am außen gelegenen Ende des Ventilkörpers 174 ist ein scheibenförmiges
Abstützglied 180 befestigt, das am Außenrand mit einer Rolle zur Aufnahme von Arretierungskugeln
156 und mit einer inneren Nut 183 versehen ist, in die ein Dichtungaring 184 eingesetzt
ist, der an der Innenwandungsfläche 152 des Abdichtungsgliedes 150 abdichtend und
gleitbar anliegt.
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In das innen gelegene Ende des Ventilkörpers 174 (Fig.10) ist das
Außenende eines rohrförmigen Verbinders 186 eingeschraubt, wobei zwischen den beiden
genannten Bauteilen ein Dichtungsring 188 angeordnet ist, welches genannte außenende
des rohrförmigen Verbinders mit dem Flüssigkeitskanal 176 in Verbindung steht.
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Das innen gelegene Ende des rohrförmigen Verbinders 186 ist in den
verbreiterten Teil 170 des Siphonrohres eingesetzt und enthält eine äußere Nut 190,
in die ein Dichtungsring 192 eingesetzt ist, der an der Innenseite des verbreiterten
Teiles 170 abdichtend und gleitbar anliegt.
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Das Außenende des rohrförmigen Verbinders 186 ist mit einem iußenflansch
194 ausgestaltet, der am Dichtungsring 188 eine Nut bildet, die ein scheibenförmiges
Glied 196 aufniut, an dem zwei diametral gegenüberstehende und axial verlaufende
Führungsstifte befestigt sind. Die innen gelegenen Enden der Fuhrungsstifte 198
sind durch entsprechende Öffnungen 200 an der Platte 166 hindurchgeführt. Die puhrungsstifte
198 sind an den innen gelegenen Enden mit Nuten versehen, in die Sprengringe 202
eingesetzt sind, die die Bewegung der F':ihrungsstifte und der Ventilanordnung 172
nach außen begrenzen, wie später noch beschrieben wird.
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Wie aus der Fig.10 zu ersehen ist, wird das bbdichtungsglied 150
von einer Festhalteanordnung 204 umgeben mit einem ringförmigen Festhalteglied 206,
das mit einer inneren ringförmigen
Nut 208 ausgestaltet ist, und
das zwischen einem inneren Ring 210 und einem Außenring 212 von Metallschrauben
214 festgehalten wird0 Zwischen dem Änßenring 212 und der Endfläche 160 eines híontageringes
158 ist eine Schraubenfeder 216 gelagert, die normalerweise die innere Nut 208 von
den Arretierungskugeln 156 entfernt hält, so dass diese Kugeln in der Nut 182 verbleiben.
Der Innendurchmesser des inneren Ringes 210 ist etwas kleiner als der Durchmesser
eines Kreises, der von den Außenseiten der Arretierungskugeln bestimmt wird, so
dass der innere Ring 210 sich an den Arretierungskugeln 156 nicht vorbeibewegen
kann, wenn diese in der Nut 182 des Äbstützgliedes sitzen.
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Steht die Ventilanordnung 172 in der Schließstellung (Fig10) und
ist das Fass beispielsweise mit Bier gefüllt,so stellt der Abdichtungsflng 184 zwischen
dem Abstützglied 180 und dem Abdichtungsglied 150 eine wirksame Abdichtung zwischen
dem Innenraum des Fasses und der Umgebung her.
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Ferner dringen die in den oeffnungen 154 sitzenden Arretierungskugeln
154 in die Nut 182 des Abstützgliedes 180 ein und verhindenn eine Bewegung der Ventilanordnung
nach beiden Richtungen.
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Selbst bei einer unbeabsichtigten Betätigung der Festhalteanordnung
204 w+rde der restliche Gasdruck im Fass die Ventilanordnung 172 geschlossen halten,
und die Spaltringe 202 an den innen gelegenen Enden der Führungsstifte 198 würden
sich an die Platte 166 anlegen und hierbei verhindern, dass die Ventilanordnung
von dem restlichen Gasdruck aus dem Fass herausgestoßen wird.
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Nachdem das Bier aus dem Fass entleert worden ist, und um die Ventilanordnung
172 freizusetzen, so dass diese sich zum Waschen und Füllen in die Offenstellung
bewegen kann, wird die Festhalteanordnung 204 durch Ausüben eines Druckes auf den
außen ring 212 und durch Zusammenpressen der Feder 216 nach innen bewegt, wobei
die Arretierungskugeln 156 von der Seite der Rille 182 nach außen in die Rille 208
verdrängt werden können, wenn das Abstützglied 180 nach innen in die in der Fig.11
dargestellte Stellung gestoßen wird.
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Bei der Bewegung der Ventilanordnung 172 nach innen (zig.11)
werden
die Führungsstifte 198 in den Öffnungen 200 verschoben, während der rohrförmige
Verbinder 186 (Fig.10) in den erweiterten Teil 170 des Siphonrohres hineingeschoben
wird, wobei der Dichtungsring 184 an den Stangen 164 entlanggleitet, so dass ein
Verdrehen oder Verkanten der Ventilanordnung 172 verhindert wird und diese eine
geradlinige und axiale Bewegung ausführt.
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Bei vollständig geöffneter Ventilanordnung liegt der Flansch 194 (Fig.11)
an der-Scheibe 166 an.
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Bei der in den Figuren 10 - 13 dargestellten anderen Ausführungsform
der Ventilvorrichtung wird eine etwas andere Ausführung des Bierfüllrohres verwendet,
die in der Fig.14 dargestellt ist. Der Ventilfreisetzungsblock 110 besteht daher
aus der gleichen Ausführung wie bei der ersten usführungsform und wirkt in derselben
Weise; jedoch ist das obere Ende des Einlassteiles 107(a) des Bierfüllrohres 106
mit einer äußeren Nut 218 versehen, in die ein Dichtungsring 220 eingesetzt ist,
der an der Innenwandungsfläche 152 des Abdichtungsgliedes 150 anliegt.
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Mit der Erfindung wurdendaher zwei Ausführurgen einer UniversalventiQvorrichtung
für Bierfässer oder dergleichen geschaffen sowie verschiedene dusführungen einer
Füllanordnung, mit denen die Ziele der Erfindung erreicht werden.
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Patentansprüche