DE7614412U1 - Ventil - Google Patents

Description

juipi. -Braunie iätex- DietBF Le i ρ ο Ι ύ
Marktstraße 3, 8745 Ostheim/' Rhön

Ventil

Die Neuerung betrifft ein Ventil mit einem Ventilgehäuse, einem Ventileinlaß und -auslaß im Ventilgehäuse und einem im Ventilgehäusemnern
j vorhandenen Sperrkörper, welcher in oder außer Sperrstellung bringbar

ist.

N/G

7614412 04.11.76

Liedl.Mh/'Zetfler^{1 :}· ^: J

Patentanwälte \ |

000 München 22 · Steinsdorfstraße 21 - 22 · Telefon 089 / 29 84 62 S |

C 7845 t

Die Entwicklung ist zu leichteren, spritzigen, hopfenbetonten, hellen Bieren gegangen. Höhere Vergärungsgrade, niedrigere Stammwürzegehalte und verbesserte biologische Reinheit der Betriebe ergeben haltbarere und im Geschmack reinere Biere. Die Folge davon ist, daß die Biere empfindlicher gegenüber Oxidation sind und der geschmacklich nachteilige Einfluß durch längere Absatzwege und den Verlust an oft brauereispezifischen Geschmacksstoffen auch vom Konsumenten festgestellt werden kann.

Für normal haltbare Biere liegt der Grenzwert bei 1,0 mg O„/l einschließlich der Luft im Flaschenhals. Bei hellen Spezialbieren mit ausgeprägtem Höpfengeschmack und Hopfenaroma, bei Diätbieren und Schankbieren werden wegen ihrer Sauerstoff empfindlichkeit jedoch Werte von 0,3 bis 0, 5 mg O_o/1 gefordert. Es ist daher notwendig, daß bei der FiI-tration und Abfüllung darauf geachtet wird, daß der Sauerstoffgehalt des Bieres so niedrig wie möglich gehalten wird. Es ist bekannt, beim Entleeren von Tanks sogenannte Verschneidböcke zu verwenden.

Derartige Verschneidböcke sind beispielsweise aus der deutschen Offen-Iegungsschrift 21 45 432 bekannt. Dieser bekannte Verschneidbock arbeitet, wie überhaupt al e herkömmlichen automatischen Versehneidbökke, nach dem Schwimmerprinzip. Hierzu ist in einem Rohrstück, das zwischen den Anschluß eines Behälters und einen der an die Umschalteinrichtung angeschlossenen Schläuche eingeschaltet ist, ein Schwimmerschalter angeordnet, der mit einem die Umschaltung steuernden Ventil verbunden ist.

Aus Sicherheitsgründen sind zusätzlich noch Schaulaternen vorgesehen, in denen ebenfalls Schwimmerschalter vorgesehen sind. Die Schwimmerschalter sollen beim Auftreten von Gasblasen, welche insbesondere

7614412 04.11.76

beim Leerziehen des Behälters auftreten und mit der restlichen Flüssigkeit aus dem Behälter bzw. Tank her aus gelangen, die die Umschaltung steuernden Ventile in Betrieb setzen.

Bei den automatischen Verschneidböcken, die nach dem Schwimmerprinzip umschalten, zeigt sich beim Umstellen von einem leeren auf einen vollen Tank, daß der meßbare Sauerstoffgehalt der Flüssigkeit, insbesondere des Bieres, deutlich ansteigt, und zwar auf Werte, die meist weit über 5,0 mg Og/1 liegen. Diese Werte liegen weit über den zulässigen Grenzwerten.

Bei den bekannten automatischen Verschneidböcken hat das deutliche Ansteigen des Sauerstoff gehaltes beim Umstellen von einem leeren auf einen vollen Tank zwei Gründe.

Ϊ. Die Laterne, in der sich der Schwimmkörper, der den Umsehaltkontakt auslöst, befindet, sitzt unmittelbar vor der Hauptleitung. Wenn der Behälter bzw. der Tank leer ist, sammelt sich im oberen Teil der Laterne Luft an, so daß der Schwimmkörper sinkt und den Kontakt zum Umschalten auslöst. Es läßt sich jedoch nicht vermeiden, daß schon vor dem Umschalten Luft in die Hauptleitung mitgerissen wird.

2. Wird ein Tank leer, so ist die Leitung zur Laterne vollkommen mit Luft gefüllt, während die Laterne selbst zumindest teilweise mit Luft gefüllt ist. Sie muß daher vor Inbetriebnahme des nächsten Tanks entlüftet werden. Da die Leitung keine konstante Steigung aufweist, ist dies sehr schwierig und es läßt sich die Bildung von Luftsäcken nicht vermeiden. Das in die Leitung nachlaufende Bier reichert sich demnach mit Sauerstoff an und läuft beim Umstellen in die Hauptleitung.

7614412 04.11.76

fr » β

Aufgabe der Neuerung ist es daher, ein Ventil zu zeigen, das bei vorhandenem Flüssigkeitsdurchfluß selbsttätig geöffnet und bei fehlendem Flüssigkeitsdurchfluß selbsttätig geschlossen wird.

Diese Aufgabe wird bei dem Ventil der eingangs genannten Art neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß im Ventilgehäuseinnern ferner im Bereich des Ventileinlasses ein verschwenkbarer Körper vorgesehen ist, durch welchen h\ der einen Schwenkstellung die nach dem Ventilauslauf hin offene Querschnittsfläche des Ventilgehäuseinnern auf eine geringere Fläche verringert ist, als die Querschnittsfläche des Sperrkörpers an seiner größten Außenabmessung beträgt.

Das Ventil kann mit einem Sperrkörper in der Weise ausgestattet sein, daß durch die hindurchströmende Flüssigkeit der Sperrkörper aus der Sperrstellung geschoben und außerhalb der Sperrstellung gehalten ist. Hierzu dient der beispielsweise als Klappe ausgebildete verschwenkbare Körper, welcher von der durchströmenden Flüssigkeit in eine solely Stellung gebracht wird, daß der Sperrkörper während des Flüssigkeitsflusses außerhalb der Sperrstellung gehalten bleibt.

Bei fehlendem Flüssigkeitsdurchfluß und/oder einsetzendem Gasdurchfluß wird der verschwenkbare Körper in eine solche Stellung zurückgebracht, daß der Sperrkörper in die Sperrstellung kommt und nach dem Flüssigkeitsdurchfluß ein Gasdurchfluß nicht möglich ist. Der Sperrkörper kann als Schwimmer ausgebildet sein, der durch die hindurchströmende Flüssigkeit aus der Sperrstellung anhebbar ist. Der verschwenkbare Körper, der die Form einer Klappe aufweisen kann, wird durch die hindurchströmende Flüssigkeit in eine solche Stellung verschwenkt, daß ein Rückfallen infolge von Sogwirkung der durchströmenden Flüssigkeit oder ein Absinken des als Schwimmer ausgebildeten Sperrkörpers unterbunden ist.

7614412 04.1176

Der Durchströmweg der Flüssigkeit durch das Ventil kann von zwei zueinander ausgerichteten, im Abstand voneinander angeordneten Rohrstutzen bestimmt sein, von denen die Öffnung des einen Rohrstutzens durch
die verschwenkbare Klappe bzw. durch die Halte einrichtung und die Öff- |

nung des anderen Rohrstutzens, der in Fließrichtung gesehen nachgeord- |

net ist, durch den Sperrkörper abdeckbar ist. Der Sperrkörper kann als |

Kugel aasgebildet sein und die Rohrstutzen können kreisförmige Quer- j

schnitte aufweisen.

Über dem Durchflußweg für die Flüssigkeit kann eine Ausweicheinrich- \

tung, beispielsweise in Form eines Gehäuses, vorgesehen sein, in wel- f

ehe der Sperrkörper bei geöffnetem Ventil verschoben bzw. angehoben f

ist. §

Das Ventil kann bei Entnahmevorrichtungen für Flüssigkeiten aus Behäl- |

tern, insbesondere eingebaut in einem Verschneidbock, zur Anwendung _;

kommen. Wird das Ventil bei der Entnahme von Flüssigkeiten, insbe- f

sondere Bier, aus mehreren Behältern bzw. Tanks nacheinander ver- J

wendet, wird ein Anstieg des O₀-Wertes beim Umstellen von einem leeren auf einen vollen Tank nahezu unterbunden, und es können die in her- ]

kömmlichen automatischen Entnahmevorrichtungen (Verschneidböcken)
verwendeten, auf dem Schwimmerprinzip arbeitenden Schalter, insbesondere Laternen, entbehrt werden.

Die Wirkungsweise des Ventiles wird noch dadurch unterstützt, daß an
der Auslaufseite des Behälters bzw. Tanks, der entleert wird bzw. dessen Entleerung abgeschlossen ist, eine Einrichtung zur Trennung von
Flüssigkeit und Gas, insbesondere Luft, vorgesehen ist. Das Ventil arbeitet so, daß bei vorhandener Flüssigkeit bzw. bei durchfließender
Flüssigkeit dasselbe geöffnet ist und bei Vorhandensein von Gas, ins-

ti Mtl · * * I I '

besondere Luft, der verschwenkbare Körper so verschwenkt, daß der Sperrkörper sofort in die Sperrstellung· gelangt, so daß mitgerissene Luft nicht durch das Ventil hindurchströmen kann. Hierdurch wird auch gewährleistet, daß in der Hauptleitung bzw. an der Saugseite der Pumpe, welche sich in der Hauptleitung befindet, ein Druckabfall entsteht, der zur Betätigung eines Druckschalters, der insbesondere als Differenzdruckschalter ausgebildet ist, führt. Der Differenzdruckschalter leitet dann die Umschaltung von leerem auf vollen Tank ein.

Eine Einrichtung zur scharfen Trennung von Flüssigkeit, insbesondere Bier, und Luft an der Tankauslaufseite ist beispielsweise aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 74 37 378 bekannt. Auch in der Zeitschrift "Brauwelt¹¹, Jahrgang 115 (1975), Nr. 16, Seiten 474 - 484, ist eine derartige Einrichtung zur Trennung von Luft und Bier beschrieben. Diese Einrichtung ist in Form einer sogenannten Tankauslaufscheibe ausgebildet, welche das Einziehen eines Bier-Luftgemisches in den Tankauslauf unterbindet.

Im Zusammenwirken des mechanisch arbeitenden Ventiles mit der Einrichtung, welche am Tankauslauf eine scharfe Trennung zwischen Flüssigkeit, insbesondere Bier, und Gas, insbesondere Luft, herbeiführt, lassen sich optimale O„-Werte des abzufüllenden Bieres erzielen.

Weitere Vorteile der Neuerung sind darin ru sehen, daß der meßbare Sauerstoffgehalt der abzufüllenden Flüssigkeit, insbesondere des Bieres, am der Pumpe nachgescaalteten Füllereinlauf weitaus günstiger ist als bei bekannten automatischen Verschneidböcken oder manuell bedienten Verschneidböcken, die ohne das neuerungsgemäße Ventil arbeiten. Durch Zurückdrücken des Bieres, welches noch in dem Schlauch, der mit dem leeren Tank verbunden ist, vorhanden ist, in den neu an-

7614412 o/i. 11.76

gesteckten Tank kann ein Anstieg des CL-Wertes nahezu vollkommen verhindert werden. Hierbei wird ausgenützt, daß in dem frisch angeschlossenen Tank ein geringerer Druck vorhanden ist als im leergezogenen Tank. Die Bierleitung zwischen Tank und Umschaltstation bleibt weitestgehend mit Bier gefüllt. Das zeitraubende und meist unvollständige Entlüften der Bierleitungen kann somit entfallen. Der Druckschalter, welcher insbesondere als Differenzdruckschalter ausgebildet ist, kann gleichzeitig die Funktion einer Luftmangelsicherung übernehmen, wenn die Druckluftzufuhr zum Tank aussetzt. Auch bestehende bekannte Verschneidböcke, welche beispielsweise auch mit Laternen ausgerüstet sind, können ohne weiteres mit dem neuerungsgemäßen Ventil ausgerüstet werden. Anstelle der bei den bekannten Verschneidböcken vorhandenen Laternen genügt es, wenn man lediglich in der Hauptleitung eine kleine Laterne vorsieht. Hierdurch läßt sich der Verschneidbock mit wesentlich geringerem Aufwand herstellen. Auch wenn die Umschaltautomatik einmal aussetz ;·η sollte, gelangt keine Luft zum der Pumpe nachgeordneten Füllereinlauf.

Das neuerungsgemäße Ventil, welches man auch als Schnellschlußventil bezeichnen kann, läßt sich natürlich auch für andere Einsatzzwecke anwenden, wobei die Anwendung unabhängig von einem automatischen Verschneidbock geschieht.

Anwendungsbereiche gibt es sowohl in Brauereien, Weinkellereien, Mostereien, Molkereien und dgl. Es kann grundsätzlich überall dort verwendet werden, wo beim Leerwerden eine.' Tanks auf den nächsten Tank umgestellt werden soll, ohne daß der Flüssigkeitsstrom unterbrochen wird. Außerdem kann das Ventil sowohl beim Entleeren von Lagertanks als auch von Drucktanks zunv Einsatz kommen.

7614412 04.11.76

Das Schnellschlußventil kann aueh unabhängig von der Entnahmevorrichtung bzw. vom Schneidbock Anwendung finden. Es kann überall dort eingesetzt werden, wo ein Eindringen von Luft in die Leitung und in die Pumpe verhindert werden soll. So kann das Schnellschlußventil beispielsweise beim Leerziehen von Gärbottichen Verwendung finden, wobei in der Leitung zur Pumpe ein Druckschalter, der bei Druckabfall, d.h. beim Schließen des Ventils, entweder die Pumpe ausschaltet oder ein Hupsignal oder ein anderes Warnsignal auslöst, angeordnet ist.

In den beiliegenden Figuren ist ein bevorzugtes Au:· ^führungsbeispiel der Neuerung dargestellt. Anhand dieser Figuren soll die Neuerung noch näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein Fließschema einer Entnahmevorrichtung und

Fig. 2 ein Ventil, insbesondere Schnellschlußventil, welches bei

der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung zur Anwendung kommt.

In der Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Entnahme von Flüssigkeiten, insbesondere von Bier (automatischer Verschneidbock), in Verbindung mit der Entleerung von zwei Tanks 1 und 1'dargestellt. Natürlich kann die Neuerung auch dann zur Anwendung kommen, wenn mehr als zwei Tanks hintereinander entleert werden sollen. Die Tanks sind über Absperrventile 2, 3 an Ventile 4, 5 angeschlossen, welche im folgenden als Schnellschlußventile 4, 5 bezeichnet werden sollen. Die Ventile 2 und 3 sowie die Schnellschlußventile 4 und 5 befinden sich jeweils in Verbindup^sleitungen 6 und 7 zwischen einer Hauptleitung 8 und den Behältern 1 und 1'. In den Verbindungsleitungen 6 und 7 sind jeweils noch ansteuerbare Ventile 9 und 10, welche beispielsweise als pneumatische Ventile ausgebildet sind, vorgesehen. In der Hauptleitung 8

ist desweiteren eine Pumpe 11 ungeordnet, welche die entnommene Flüssigkeit beispielsweise zu einer Fülleinrichtung oder einer Filtrier einrichtung bringt. An der Saugseite der Pumpe 11 ist in der Hauptleitung 8 ferner ein Druckschalter, insbesondere Differenzdruckschalter 12, vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich der Druckschalter am einen Ende der Hauptleitung 8.

Die ansteuerbaren Ventile 9 und 10 werden bei der Umschaltung von leerem auf vollen Tank von dem Druckschalter 12 über eine Steuerschaltung 13, welche in herkömmlicher Weise ausgebildet sein kann, angesteuert.

In der Fig. 2 ist im einzelnen ein Schnellschlußventil 4 bzw. 5 dargestellt. Das Schnellschlußventil besteht im wesentlichen aus einem Zylinder 14, der beispielsweise aus Stahl bestehen kann, welcher rnil· αίηαπ RnHonnliiHa I^ fi ΐίατ-cpjijnocon ict Auf Hon "Ζυ^ΐηΠοτ¹ 1st

16 miilelb einei' üuerwux-iiiiuüer veraüuWul. Im Zy lindermantel sind sich gegenüberliegend ein Einlauf 19 und ein Auslauf 20 vorgesehen. Der Einlauf 19 und der Auslauf 20 können beispielsweise als Rohrstutzen ausgebildet sein, die durch den Mantel des Zylinders 14 hindurchragen. Der Einlauf und der Auslauf sind zueinander ausgerichtet.

Im Innern ist der Einlaufstutzen 19 mit einer Klappe 21 versehen, welche an der Oberseite bzw. über dem Einlaufstutzen 19 an der Stelle 18 schwenkbar angelenkt ist. Ferner befindet sich im Innern des Zylinders 14 bzw. der Plexiglas glocke 16 ein Sperrkörper 22, der als Schwimmer ausgebildet ist. Die durchgezogenen Linien für die Klappe 21 und den Schwimmkörper 22 stellen den geschlossenen Zustand des Ventils dar, während die strichpunktierten Linien für die Klappe 21' und den Schwimmer 22' die geöffnete Stellung des Ventiles darstellen.

7614412 04.1176

( it ι t t * I

it*

till · ·

ti ι

- 10 -

Außerdem ist das Ventil mit einer Entlüftungseinrichtung 23 ausgestattet.

Im folgenden soll der Betrieb der Vorrichtung in der Fig. 1, insbesondere in Verbindung mit der Wirkungsweise des in der Fig. 2 dargestellten Ventiles, beschrieben werden.

Es sei angenommen, daß zunächst der Tank 1' entleert werden soll. Hierzu sind das Ventil 3 und das Schnellschlußventil 5 geöffnet. Außerdem ist auch das Ventil 10 in der Weise angesteuert, daß es geöffnet ist. Durch die Saugwirkung der Pumpe 11 wird der Tank entleert.

Bei geöffnetem Schnellschlußventil 5 ist die Klappe 21 in der angehobenen Stellung 21' und auch der als Sperrkörper wirkende Schwimmer befindet sich in der strichpunktierten Stellung 22', d.h. in angehobener Stellung. Im geöffneten Betrieb ist das Innere des Schnellschluß-

XT/o.r\t ilλο i«r\*4 πιιλΚ W«*-«. /"11 λλΙ^α 1 Λ »^it TGMC;<-.<-* «^Ι^^ΐΙ- (vn^Af«'il It- Π.««</νΚ *4«_A

einströmende Flüssigkeit wird die Klappe 21 angehoben und die Klappe 2X verhindert, daß durch den in der Glocke entstehenden Sog der Schwimmer 22 nach unten gezogen werden kann. Auf diese Weise wirkt die Klappe als Sicherung dafür, daß das Ventil in geöffneter Stellung bleibt, solange Flüssigkeit durch das Ventil hindurchfließt.

Sobald der Flüssigkeitsdurchfluß beendet ist und Luft in das Ventil kommt, senkt sich die Klappe ab und der Schwimmer 22 setzt sich, wie das durch die ausgezogenen Linien in der Fig. 2 dargestellt ist, vor den Auslauf 20 uiad schließt damit das Ventil.

An der Auslaufseite des Tankes 1' ist in schematischer Darstellung eine Einrichtung 24 dargestellt und vorhanden, welche eine Trennung zwischen Luft und auslaufender Flüssigkeit bewirkt. Eine derartige

7614412 04.1176

Il · I '

- 11 -

Einrichtung 25 ist auch im Tank 1 vorhanden. Wie eingangs schon erwähnt, isi eine derartige Einrichtung, welche beim Leerziehen des Tankes die Entstehung eines Flussigkeits-Gasgemisches, insbesondere Bier-Luftgemisches, verhindert, in der deutschen Gebrauchsmusterschrift 74 37 378 sowie in der "Brauwelt", Jahrgang 115 (1975), Nr. 16, Seiten 474-484, im einzelnen dargestellt und beschrieben. Das bedeutet, wenn nur noch Luft in das Ventil 5 gelangt, ist der Tank l» leergezogen und das Ventil 5 verschlossen.

Bei geschlossenem Ventil 5 entsteht an der Saugseite der Pumpe 11 in der Hauptleitung 8 ein Druckabfall, welcher vom Differenzdruckschalter 12 registriert wird. Dieser steuert über die Steuerschaltung das Ventil 9 in der Weise an, daß dieses geöffnet wird. Beim Öffnen des Ventiles 9 läuft die in der Leitung 7 noch befindliche Flüssigkeit in den neu angeschlossenen Tank 1, da in diesem ©ι« niedrigerer Druck herrscht als im leergezegeiB π Tank'2. Das Ventil δ am ia.nk ι Kanu vuu nuuu ülli ü üuür auc üutc matisch angesteuert werden.

7614412 04.1176

Claims (7)

II» » * Schutzansprüche

1. Ventil mit einem Ventilgehäuse, einem Ventileinlaß und -auslaß im Ventilgehäuse und einem im Ventilgehäuseinnern vorhandenen Sperrkörper, welcher in oder außer Sperrstellung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Ventilgehäuseinnern ferner im Bereich des Ventileinlasses (19) ein verschwenkbarer Körper (21) vorgesehen ist, durch welchen in der einen Schwenkstellung (21') die nach dem Ventilauslauf (20) hin offene Querschnittsfläche des Ventilgehäuseinnern auf eine geringere Fläche verringert ist,als die Querschnittsfläche des Sperrkörpers an seiner größten Außenabmessung beträgt.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verschv»enkbare Körper (21) als Klappe ausgebildet ist, welche oberhalb des Ventileinlasses (19) am Ventileinlaß oder am Ventilgehäuse angelenkt ist.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkörper (22) bezüglich einer durch das Ventilgehäuse fließenden Flüssigkeit als Schwimmer ausgebildet ist.

4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventileinlaß (19) und -auslaß (20) zueinander ausgerichtet sind.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Sperrkörper (22) als Kugel ausgebildet ist und zumindest der Auslaß (20) einen runden Querschnitt aufweist.

6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse aus zwei Zylinderteilen (14 und 16),

ft > 1

die jeweils an einem ihrer Enden geschlossen sind, besteht, bei denen in dem einen Zylinderteil (14) der Ventileinlaß (19) und der Ventilauslaß (20) und im anderen Zylinderteil (16) in geöffnetem Zustand des Ventils der Sperrkörper (22) angeordnet sind.

7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, daduich gekennzeichnet, daß der Ventileinlaß (19) und der Ventilauslaß (20) rohrförmig ausgebildet sind.

7614412 04.11.76