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Verfahren und Vorrichtung zum Frischhalten, Aufbewahren und Kühlen
von Lebens- und Genußmitteln u. dgl. unter Vakuum Es ist bekannt, Lebens-, Genuß-
und andere Mittel in geeigneten Gefäßen od. dgl. unter Vakuum, das auf verschiedene
Art erzeugt wird, aufzubewahren, um sie dem verderblichen Einfluß atmosphärischer
Luft zu entziehen.
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Ferner ist es bekannt, dieses verderbliche Gut durch Einwirkung von
Kälte länger frisch zu halten und aufzubewahren. Dabei werden zur Kälteerzeugung
mit Energie betriebene Einrichtungen verwendet, die in einem entsprechenden Behälter
od. dgl. zugänglich untergebracht sind, in dem sich auch das Kühlgut befindet.
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Das nachstehend beschriebene, handbetriebene Verfahren mit seinen
Vorrichtungen soll dazu dienen beide Vorzüge der Lebens- und Genußmittelod. dgl.
-aufbewahrung und -frischhaltung zu vereinigen. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß
das verderbliche Gut nicht nur in entsprechend ausgeführten, mit den gleichen, handbetriebenen
vakuumerzeugenden Mitteln unter Vakuum gesetzten Kleinraumgefäßen od. dgl. mit evakuierbaren
Doppelwänden aufbewahrt, sondern auch in diesem Zustande auf verschiedene Art in
an sich bekannter Weise, sei es mit Hilfe chemischer Kühlmittel durch Verdampfung
oder mit Verdunstungsflüssigkeiten gekühlt, wobei bei Verwendung trocken zu haltender
Kühlmittel dafür gesorgt ist, daß komprimierte atmosphärische Luft als Druckerzeuger
nicht mit dem Kühlmittel in Berührung kommt.
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Gemäß der Erfindung werden mit Hilfe einer Mittel- und Hochvakuum
erzeugenden Handpumpe
die Kleinraumgefäße und deren Doppelwandräume
teilweise oder völlig luftleer gemacht und mittels elastischer Dichtungen formverschiedener
Art vakuumfest dadurch abgedichtet, daß nach erreichtem Vakuum in diesen Gefäßen
bzw. ihren Doppelwandräumen atmosphärischer Luftdruck auf die in einem druckausgeglichenen
System atmenden Abdichtungen wirkt, der sie schlagartig und vakuumfest auf den Sitz
der Evakuierungsöffnungen drückt, die z. B. mit Schraubkappen oder ähnlichen Vorrichtungen
zusätzlich noch fester angedrückt und gleichzeitig geschützt werden können.
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Um den unter Vakuum befindlichen Inhalt der Gefäße zu kühlen, erhalten
sie gleichsam als Deckel eine mit vakuumfester Abdichtung versehene Glocke oder
Haube, deren Doppelwandraum, wie vorstehend angedeutet, evakuiert und abgedichtet
wird. Innerhalb dieser Haube sind zwei untereinander angeordnete Gefäße eingebaut,
die mit einem bei Druckausgleich öffnenden Ventil verbunden sind. Das obere Gefäß,
das vorteilhaft eine vergrößerte Oberfläche hat, dient als Einspritzgefäß des Kühlmittels
und wird, zwecks Steigerung des Kühleffektes, teilweise oder ganz luftleer gemacht.
Außerdem ist dieses Gefäß in einem gewissen Abstand z. B. failtenartig ummantelt.
Der dadurch entstehende Zwischenraum wird mit einem Kältespeichermittel, z. B. Sole,
ausgefüllt.. Das untere Gefäß ist als Druckgefäß ausgebildet, in welchem sich das
Kühlmittel befindet, auf das der Luftüberdruck direkt einwirkt, oder es besteht
z. B. aus zwei verschraubbaren Halbkugelschalen, die durch eine elastische Wand
voneinander getrennt sind, welche gleichzeitig als Dichtung dient. Der obere Raum
nimmt das Kühlmittel auf. Die elastische Trennwand wird beim Einfüllen des Kühlmittels
mittels Vakuum nach unten gezogen, um einen möglichst großen Flüssigkeitsraum zu
erhalten. Nachdem darauf die Einfüllöffnung druckfest verschlossen worden ist, wird
mit der gleichen Handpumpe unterhalb der Trennwand Luftüberdruck hergestellt. Diese
Einrichtung dient dazu, um das Kühlmittel trocken zu halten. Die Vakuum- und Überdruckerzeugung
mittels Handpumpe wird durch ein Röhrchen übertragen, welches mit einem. oberhalb
der Haube angebrachten Mehrwegehahn verbunden ist, an dem auch die Pumpe angeschlossen
wird. Unterhalb dieses Hahnes sitzt, mit dem oberen verbunden, ein zweiter Mehrwegehahn,
an dem eine Leitung angeschlossen ist, die in das Druckgefäß führt und zur Speisung
mit Kühlmittel in das unter Vakuum befindliche Einspritzgefäß dient, welches über
eine Düse eingespritzt oder zerstäubt wird.
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Der periodische Vorgang der Kälteerzeugung, d. h. Vakuumerzeugen und
Einspritzen in das Einspritzgefäß, Verdampfung und Wärmeentzug wird mit einigen
Handpumpenhüben so lange wiederholt, bis ein Einsteckthermometer die gewünschte
Kühltemperatur anzeigt. Das im Einspritzgefäß kondensierte Kühlmittel fließt nach
Herstellung des Druckausgleiches von Zeit zu Zeit in sein Ausgangsgefäß zurück.
Um eine vakuumdichte Verbindung zwischen der Kühlhaube und dem darunter befindlichen
Kühlgefäß, in dem das Kühlgut unter Vakuum aufbewahrt und gekühlt wird, zu erreichen,
ist eine X-förmige, elastische Ringdichtung in beide felgenartig ausgebildeten Verbindungsteile
eingelegt, die durch überstehende Gefäßränder allseitig geschützt wird. Der obere
Hohlraum der X-Dichtung wird über einige Entlüftungslöcher an deren Auflagefläche
beim Evakuieren des Wandzwischenraumes, z. B. der Kühlhaube, auf ihren Sitz gesaugt,
wobei sich die Dichtungsränder bleibend in die Felgenränder pressen. Beim Aufsetzen
des Oberteiles auf das Unterteil, drückt sich die untere Seite der X-Dichtung flach
und preßt sich ebenfalls in die Felgenränder. Die aus diesem Hohlraum der X-Dichtung
entweichende Luft wird über ein in die Auflagefläche eingelassenes Röhrchen über
ein vakuumhaltendes Ventil ins Freie geführt. Dieses ist so eingerichtet, daß es
von seinem Sitz gezogen und arretiert werden kann, wobei atmosphärische Luft in
den unteren Hohlraum der X-Dichtung einströmt und somit ein müheloses Abheben des
Oberteiles vom Unterteil erreicht wird.
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Die vorstehend beschriebene Einrichtung zur Kälteerzeugung mit Hilfe
eines chemischen Kühlmittels kann aber auch zur Erzeugung von Verdunstungskälte
verwendet werden. Zu diesem Zweck wird in das Einspritzgefäß eine Schicht hochporösen,
feuchtigkeitsaufsaugenden Materials, z. B. keramische, kleinkalibrige Raschigringe,
eingefüllt. Unterhalb dieser Füllschicht ist ein Luftverteilungssystem eingebaut,
mit nach oben zeigenden Luftaustrittsöffnungen. Dieses System ist mit einer Leitung
verbunden, die vorteilhaft durch das Solebad geführt ist und über der Haube in einem
Absperrorgan endet.
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Nachdem das Druckgefäß mit einer Verdunstungsflüssigkeit, z. B. Alkohol,
in der oben beschriebenen Weise mittels Vakuum gefüllt ist und mit derselben Handpumpe
unter Überdruck gesetzt worden ist, wird das Einspritzgefäß luftleer gemacht und
etwas Verdunstungsflüssigkeit eingespritzt oder zerstäubt, die von der Füllschicht
aufgesaugt wird. Darauf wird der Lufteintrittshahn geöffnet und weiterhin Vakuum
erzeugt. Bei jedem vakuumerzeugenden Pumpenhub wird nun über die Öffnungen des Luftverteilungssystems
atmosphärische Luft durch die Füllschicht gesaugt, wodurch die Verdunstung und damit
die Kälteleistung beschleunigt werden. Nach erreichter Kühltemperatur, die mittels
des Soleeinsteckthermometers überprüft wird, wird das Lufteintrittsorgan geschlossen
und der Einspritzbehälter erneut hoch evakuiert. Die sich im Boden des Einspritzbehälters
ansammelnde Verdunstungsflüssigkeit kann bei Herstellung des Druckausgleichs in
beiden Gefäßen über das verbindende Ventil in das Druckgefäß zurückfließen.
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Der Einbau der beschriebenen Teile zur Erzeugung und Beschleunigung
der Verdunstungskälte kann auch, wie vorher beschrieben, zur Kälteerzeugung mit
chemischen Kühlmitteln verwendet werden,
wobei aber das Lufteintrittsorgan
geschlossen bleibt. Dadurch wird erreicht, daß mit ein und derselben Einrichtung
auf zwei verschiedene Arten Kälte erzeugt werden kann.
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Die für die Vakuum- und Kälteerzeugung in den Aufbewahrungsgefäßen
und deren Doppelwandräumen erfindungsgemäß verwendete Handpumpe dient nicht nur
zur Erzeugung von Mittel- und Hochvakuum, sondern durch einfache Umschaltung auch
zur Herstellung von Überdruck. Sie ist außerdem so eingerichtet, daß nach erreichtem
Vakuum durch Öffnen eines Pumpenventils atmosphärische Luft auf die elastischen
Gefäßabdichtungen drücken kann und sie fest auf den Sitz ihrer Evakuierungsöffnungen
preßt.
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Gemäß der Erfindung kann auch eine Kühl- und Heizsäule aufgebaut werden.
Ein derartiger kombinierter Behälter besteht aus einzelnen evakuierbaren Hohlzylindern
und entsprechend versteiften, ebenfalls evakuierbaren Zwischenböden, die an ihren
Umfängen mittels X-förmigen Ringdichtungen vakuumfest untereinander verbunden sind,
derart, daß je nach Wunsch mehrere Abteilungen entstehen, welche hinsichtlich Druck
und Temperatur voneinander verschieden sein können. So kann z. B. der Inhalt der
obersten Abteilung durch Aufsetzen einer Kühlhaube auf verschiedene Art unter Vakuum
gekühlt werden, während die Zwischenabteilungen zum Aufbewahren kalter und warmer
Speisen unter Vakuum dienen und der Inhalt der unteren Abteilung unter Vakuum elektrisch
erwärmt werden kann.
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Die Hohlzylinder sind aber auch so ausgebildet, daß sie ohne Zwischenböden
übereinandergesetzt und mit den gleichen X-förmigen Ringdichtungen untereinander
vakuumfest verbunden werden können, so daß es möglich ist, den Gesamtraum mit einer
einzigen Kühlhaube unter Vakuum zu kühlen oder nach dem Abnehmen der Kühlhaube und
Abdecken mit einem Zwischenboden unter Vakuum elektrisch zu erwärmen. In beiden
Fällen kann das unter Vakuum befindliche, zu kühlende oder zu erwärmende oder kalt
oder warm zu haltende Gut auf lose eingelegten Rosten lagern, die in einem solchen
Falle an Stelle der entfernten Zwischenböden vorgesehen sind. Die evakuierbaren
Hohlzylinder sorgen dafür, daß der Inhalt gegen die Einflüsse der Außentemperatur
weitgehend geschützt ist. Außerdem können die Innenflächen z. B. durch einen auf
Hochglanz gebrachten galvanischen Überzug rückstrahlwirkend ausgeführt sein.
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An den Hohlzylindern sind Handgriffe vorgesehen, die gleichzeitig
die Evakuierungsöffnungen überdecken und schützen, die mit elastischen Abdichtungen
versehen sind. Die Handgriffe können aber auch so ausgeführt sein, daß sie zusätzlich
auf diese elastischen Vakuumabdichtungen drücken.
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Nähere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäß ausgebildeten
Vorrichtungen, die vorteilhaft zur Ausübung des -neuen Verfahrens verwendet werden.
Es zeigt Fig. i schematisch eine Ausführungsform einer Kühlhaube im Längsschnitt,
Fig. 2 schematisch eine zweite Ausführungsform im Längsschnitt, Fig. 3 schematisch
einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform eines Überdruckbehälters für indirekte
Druckeinwirkung auf das kälteerzeugende Mittel, Fig. q. eine vierte Ausführungsform,
teilweise im Längsschnitt, teilweise in der Ansicht in schematischer Darstellung,
Fig. 5 schematisch einen Längsschnitt durch eine fünfte Ausführungsform (Eintauchkühler),
Fig. 6 schematisch einen Längsschnitt durch eine sechste Ausführungsform; Eintauchkühler
und Aufsatz für Fig. i und 2, Fig. 7 einen gemäß der Erfindung aufgebauten kombinierten
Behälter, teils in der Ansicht, teils im Längsschnitt, in schematischer Darstellung,
Fig. 8 schematisch im vergrößerten Maßstab einen Längsschnitt durch die Abdichtung
zweier oder mehrerer benachbarter Behälterteile der kombinierten Behälter nach Fig.
7, Fig. 9 die einzelnen Stellungen der Hähne oder Ventile der Kühlvorrichtung während
der verschiedenen Arbeitsgänge, Fig. io einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß
ausgebildete Handpumpe, mit der sowohl Mittelvakuum als auch Hochvakuum erzeugt
werden können, Fig. i i einen Längsschnitt durch eine auswechselbare Ausführungsform
des Pumpenfußes; zu Fig. io, mit dem außer Mittel- und Hochvakuum auch Überdruck
erzeugt werden kann, Fig. 12 einen Längsschnitt durch Fig. i i bei 9o° Drehung der
Fig. i i, Fig. 13 einen Längsschnitt durch eine kolbenlose Handvakuumpumpe.
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Gemäß der Ausführungsform nach Fig. i besteht die Kühlvorrichtung
aus einer doppelwandigen Kühlhaube i mit evakuierbarem Zwischenraum 2. Diese Haube
sitzt mit ihrem unteren Rand vakuumdicht mit Hilfe einer X-Ringdichtung 71 auf dem
zu kühlenden Gefäß 3. Die Haube besitzt zwei Stutzen .t, 5 zum Aufschrauben von
Knöpfen od. dgl., welche als Handgriffe dienen können. Diese Stutzen enthalten die
Evakuierungsöffnungen mit ihren elastischen Abdichtungen, und zwar dient der Stutzen
.4 als Ev akuierungsöffnung für den Zwischenraum 2 der doppelwandigen Haube i und
der Stutzen 5 als Evakuierungsöffnung für den Haubenraum 6 und den Gefäßraum 3.
Über diese Öffnungen können der Zwischenraum 2 und der Haubenraum 6 mitsamt dem
Gefäßraum 3 evakuiert und abgedichtet werden.
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In dem Haubenraum 6 befindet sich ein Kühlkörper, welcher gemäß Fig.
i aus einem doppelwandigen Behälter 7 besteht, der mit einem Überdruckbehälter 8
verbunden ist. Dieser doppelwandige Behälter 7 umschließt einen Einspritzraum 9,
welcher von dem Überdruckbehälter 8 durch eine Zwischenwand io getrennt ist und
über ein Abflußventil i i mit ihm in Verbindung steht. In dem
Zwischenraum
12 des doppelwandigen Behälters 7 befindet sich ein Kältespeichermittel, z. B. Sole.
Vorteilhaft wird die Wandung des Behälters 7 mit einer vergrößerten Oberfläche ausgeführt.
Im Beispiel ist sie zu diesem Zweck gewellt. In die Sole 12 ist ein Thermometer
13 eingesteckt, das oben aus der Haube herausragt und an dem die Kältegrade abgelesen
werden können. Die Haube ist mit einem Ventilstutzen 14 versehen, der zwei übereinanderliegende
Mehrwegehähne 15, 16 aufweist. Von dem Mehrwegehahn 15 führt eine Leitung 17. in
den Überdruckbehälter B. Ferner führt von dem Mehrwegehahn 16 eine Leitung 18 in
den Überdruckbehälter B. Außerdem führt von dem Ventilstutzen 14 eine Spritzdüse
ig in den Einspritzraum 9.
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Der Überdruckbehälter 8, der außen von einer abnehmbaren Auffangschale
2o für das Schwitzwasser umgeben ist, enthält das kälteerzeugende chemische Mittel.
Dieses wird mittels Druckluft, die mit einer Handpumpe über den Mehrwegehahn 15
und das Rohr 17 in den Überdruckbehälter 8 hineingedrückt wird, über die Leitung
18 und den Mehrwegehahn 16 sowie die Spritzdüse ig in den Einspritzraum 9 gespritzt
oder zerstäubt, expandiert und verdunstet hier. Die dabei entstehende Kälte wird
auf die Sole 12 übertragen, die sie über die Wand 7 an den Haubenraum 6 abgibt und
auf das darunter befindliche Gefäß 3 weiterleitet.
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Der Einspritzraum 9 ist vor dem Einspritzen des kälteerzeugenden Mittels
über die Mehrwegehähne 15, 16 mittels einer Vakuumhandpumpe ganz oder teilweise
evakuiert worden. Dieses Evakuieren kann je nach Wunsch von Zeit zu Zeit wiederholt
werden. Nach dem Evakuieren wird dann jeweils wiederum mittels der Handpumpe Überdruck
über den Mehrwegehahn 15 und die Leitung 17 in dem Behälter 8 erzeugt und dadurch
erneut ein Quantum des kälteerzeugenden Mittels durch das Rohr 18, dem Mehrwegehahn
16 und die Spritzdüse ig in den Einspritzraum 9 befördert. Die Stellung der einzelnen
Hähne während des Evakuierens und des Einspritzens ergibt sich aus Fig. 9.
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Die Ausführung nach Fig. 2 unterscheidet sich insofern von der nach
Fig. i, als der Einspritzraum nunmehr der Innenraum einer Rohrschlange 21 ist, die
in den Behälter 7 hineinragt, der in diesem Falle einwandig ist. Das kälteerzeugende
Mittel wird in diese Rohrschlange 21 eingespritzt, nachdem sie vorher evakuiert
worden ist. Der Vorgang entspricht dem bei Fig. i beschriebenen. In dem Behälter
7 befindet sich nunmehr das Kältespeichermittel, z. B. die Sole 12. Ferner ist ein
Zwischenbehälter 22 vorgesehen, in den die Enden der z. B. doppelten Rohrschlange
21 einmünden. Er dient nicht nur als Vakuumpuffer, sondern auch zur Aufnahme des
aus der Rohrschlange 21 zurückfließenden kondensierten Kältemittels, das aus ihm
über das Abflußventil i i in den Überdruckbehälter 8 zurückfließt nach Herstellung
von Druckausgleich. Die übrige Ausführung entspricht der nach Fig. i. Gleiche Teile
sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In Abweichung von Fig. i ist aber der
Teil 23 der Haube, der die gesamte Armatur und den Kühlkörper enthält, herausnehmbar.
Der durch die Doppelwand gebildete Zwischenraum des Teiles 23 ist mit einem Kälteisoliermittel
ausgefüllt.
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Bei der Ausführung nach Fig. i kann ebenfalls der Teil der Haube,
der den Kühlkörper und die gesamte Armatur trägt, entsprechend der Darstellung nach
Fig. 2 herausnehmbar sein.
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In den Fällen, wo die Luft, die das kälteerzeugende Mittel in den
Einspritzraum hineindrückt, nicht mit diesem Mittel in Berührung kommen soll oder
darf, wie z. B. bei schwefeliger Säure, wo durch direkte Einwirkung komprimierter
Luft Feuchtigkeitsteilchen aufgenommen werden und so Materialkorrosionen hervorgerufen
werden können, ist es vorzuziehen, die komprimierte Luft nur indirekt als Druckerzeuger
wirken zu lassen und sie nicht mit dem kälteerzeugenden Mittel in Berührung zu bringen.
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Fig. 3 zeigt für diesen Fall eine Ausbildung des Überdruckbehälters
8, der gemäß dem Ausführungsbeispiel z. B. eine aus zwei Hälften bestehende Kugelform
hat. Beide Hälften werden durch einen Ring 24 zusammengehalten, der die Flansche
umfaßt. Zwischen den Flanschen ist eine elastische Wand oder Membran 25 befestigt,
die die Kugel in zwei voneinander getrennte Räume 26, 27 unterteilt. Der Raum 26
dient zur Aufnahme des kälteerzeugenden Mittels, das über den Stutzen
27, eingefüllt wird, wobei die Trennwand mittels Vakuum nach unten gezogen
wird, um einen möglichst großen Füllraum zu erhalten. Er steht wie bei Fig. i über
einem Abflußventil i i mit dem Einspritzraum 9 in Verbindung und bei der Ausführung
nach Fig. a mit dem Behälter 22. Von dem Raum 26 führt ferner ein Steigrohr nach
oben, das dem Rohr 18 (Fig. i und 2) entspricht und dasselbe Bezugszeichen hat.
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Das Rohr 17 (Fig. i und 2) mündet gemäß Fig. 3 in den Raum 27. Der
Raum 26 kann so weit mit dem Kühlmittel beschickt werden, daß die elastische Zwischenwand
25 sich bis in die untere gestrichelte Lage mittels Vakuumerzeugung durchbiegt.
Wenn Druckluft in den Raum 27 eintritt, dann drängt sie die Zwischenwand 25 nach
oben, wodurch das in dem Raum 26 befindliche kälteerzeugende Mittel über das Steigrohr
i8 in den Einspritzraum befördert wird. Die höchste Stellung der Zwischenwand 25
ist gestrichelt im Raum 26 angedeutet.
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Bei den bisher beschriebenen Ausführungen ist als kälteerzeugendes
Mittel ein chemisches Mittel verwendet, das expandiert und verdampft, wenn es in
den evakuierten Raum eingespritzt wird und dabei Kälte erzeugt.
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Die Vorrichtung nach den Fig. i und 3 kann aber auch in Verbindung
mit einer Verdunstungsflüssigkeit, wie z. B. Alkohol, benutzt werden. Diese Flüssigkeit
befindet sich dann an Stelle des vorstehend erwähnten kälteerzeugenden Mittels in
dem Überdruckbehälter B. Dann ist in dem Einspritzraum 9 ein hochporöses Absorptionsmittel
28 vorgesehen, das in Fig. i gestrichelt angedeutet ist. Unter diesem Absorptionsmittel
28 befindet sich ein Luftverteilsystem 29 mit gegen das Absorptionsmittel
28
gerichteten Auslaßöffnungen. Dieses Rohrsvstem steht über ein Rohr 30 mit
einem Lufteinlaßventil 31 in Verbindung. Das Luftzuführungsrohr
30 wird vorteilhaft durch die Sole hindurchgeführt, damit die Luft möglichst
kalt in den Einspritzraum gelangt. Das in dem Überdruckbehälter 8 befindliche Verdunstungsmittel
wird genau wie das chemische kälteerzeugende Mittel über die Einspritzdüse i9 in
den Einspritzraum 9 eingebracht, der vorher evakuiert worden ist. Die eingespritzte
Verdunstungsflüssigkeit wird von dem Absorptionsmittel 28 aufgesaugt. Nun wird der
Lufteinlaßhahn 31 geöffnet und jetzt bei jedem vakuumerzeugenden Pumpenhub atmosphärische
Luft über das Ventil 3i, die Rohrleitung 3o und das Rohrsystem 29 durch das Absorptionsmittel
28 hindurchgesaugt, wodurch die Verdunstung und somit die Kälteerzeugung beschleunigt
werden. Die sich im Unterteil des Einspritzraumes 9 sammelnde Verdunstungsflüssigkeit
wird von Zeit zu Zeit nach Herstellung des Druckausgleiches zwischen Einspritzraum
9 und Überdruckbehälter 8 über das Abflußventil i i in den Überdruckbehälter 8 abgelassen.
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Bei der Ausführung nach Fig. 4., die ebenfalls mit einem Verdunstungsmittel,
z. B. Alkohol, arbeitet, ist wiederum eine doppelwandige Kühlhaube i vorgesehen.
In diesem Falle ist aber der Zwischenraum zwischen den Doppelwänden mit einem hochporösen
Absorptionsmittel 32 gefüllt. Die Innenwand 33 der Kühlhaube i hat vorteilhaft eine
vergrößerte Oberfläche und ist zu diesem Zweck gemäß dem Ausführungsbeispiel gewellt.
Der untere Rand der Kühlhaube trägt einen Ring 34 aus saugfähigem Material oder
einen Docht, an das sich unmittelbar das Absorptionsmittel 32 anschließt. Dieser
Ring 34 ragt in die Verdunstungsflüssigkeit 35 hinein, die entweder in einem besonderen
Behälter untergebracht sein kann, in den die Haube mit dem Saugring 34 luftdicht
hineingesetzt wird, oder aber der untere Teil der Haube nimmt die Absorptionsflüssigkeit
35 auf. In diesem Falle ist die Haube unten dicht abgeschlossen. Von der Verdunstungsflüssigkeit
gehen Kanäle 36 ab, die an der Außenseite der Haube i münden und über die Luft einströmt,
wenn sie nicht durch den auf der Außenseite der Haube i befindlichen verschiebbaren
Dichtungsring 37 verschlossen sind. Das Öffnen und Verschließen der Kanäle 36 kann
auch in jeder anderen geeigneten Weise erfolgen.
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Ferner ist noch eine Spül- bzw. Berieselungseinrichtung 36a vorgesehen,
die den Zweck hat, die Füllschicht auch von oben zu berieseln, falls die Saugwirkung
des in das Flüssigkeitsbad eintauchenden Dochtes od. dgl. nachläßt oder die Füllschicht
nicht in der ganzen Höhe Feuchtigkeit aufnimmt. Je höher der Füllkörper und dessen
Füllung ist, je mehr läßt die Saug- und somit Kältewirkung nach, was durch die Spül-
oder Berieselungseinrichtung 36a vermieden wird. Auch in diesen Fällen der Verdunstungskälteerzeugung
wird mit Hilfe der Berieselungseinrichtung ein geschlossener Kreislauf der Verdunstungsflüssigkeit
erzielt. Außerdem besteht die Möglichkeit, die Höhe des Vakuums innerhalb der Füllschicht
durch Abdrosselung, d. h. Ouerschnittsverengung der Lufteintrittslöcher 36, z. B.
mittels der elastischen Banddichtung 37, so weit zu steigern, daß nur eine geringe
Menge atmosphärischer Luft von unten in die Füllschicht eintritt und die Berieselung
praktisch nur von oben stattfindet, womit das Vakuum und gleichzeitig auch die Kühlwirkung
gesteigert werden.
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Der Kühlraum 6 der Haube nimmt das zu kühlende Gut auf. Im Ausführungsbeispiel
ist dieses Gut in einem Behälter 38 untergebracht, der nach dem Abnehmen der Haube
entfernt werden kann. Die Haube besitzt eine Einsteckhülse 39 zur Aufnahme eines
Thermometers, an dem die Kältegrade abgelesen werden können, und. außerdem ein Ventil
4o zum Evakuieren des Haubenraumes 6 sowie zum Ansaugen von Luft über die Kanäle
36 durch den Saugring 34 und das Absorptionsmittel 32. Hierbei wird die Verdunstungsflüssigkeit
35 mitgerissen und beschleunigt verdunstet.
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Die Haube sitzt auf einer Grundplatte 4i, die vorteilhaft hohl ist
und deren Hohlraum über eine Öffnung 42 evakuierbar und abdichtbar ist. Damit eine
gute Abdichtung auf dieser Grundplatte 4i gewährleistet ist, ist die Haube an ihrem
unteren Rand mit einer Dichtungsleiste 43 aus Gummi od. dgl. versehen. Diese DIchtungsleiste
ist an, ihrer der Grundplatte 41 zugekehrten Fläche konkav ausgebildet, wirkt also
wie ein Sauger. Das Ventil 4. dient zum Herauslassen der Luft beim Andrucken der
Dichtungsleiste auf die Grundplatte 41. Außerdem wird hierüber wieder Luft unter
die Dichtungsleiste gelassen, wenn die Dichtung aufgehoben und die Haube abgenommen
werden soll.
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Die Kühlhaube i kann zusätzlich von einer weiteren einwandigen Haube
umgeben sein. In der Zeichnung ist schematisch eine einwandige, abnehmbare Haube
45 angedeutet, deren Luftraum 46 über eine Öffnung 47 evakuierbar und abdichtbar
ist. Beim Nichtgebrauch des Ventils 47 kann dieses durch einen Knopf 48 abgedeckt
werden, der auf den Stutzen der evakuierten Öffnung 47 aufgeschraubt wird und das
Erfassen der Haube beim Abnehmen und Aufsetzen erleichtert. Die Konstruktion der
Ventile 44 ergibt sich aus der Zeichnung (Fig. 8, siehe Teil 77). Die Haube
45 hat ebenfalls am unteren Rand eine Dichtleiste 43' und die Grundplatte 41 an
der Stelle, wo die Dichtleiste aufsitzt, ein Entlüftungsventil 44'. Die Teile 43',
44 entsprechen hinsichtlich Zweck, Bauart und Wirkung den Teilen 43, 44. Bei der
Ausführung nach Fig. 5 ist der Kühlkörper nicht als Haube, sondern als Tauch- oder
Einsetzkörper ausgeführt, der entweder unmittelbar in den zu kühlenden Raum eingehängt
oder in sonst geeigneter Weise untergebracht werden kann, oder aber auch, wie es
Fig. 5 zeigt, in einen mit einer zu kühlenden Flüssigkeit gefüllten Behälter 49
eingesetzt wird.
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Der Tauchkörper nach Fig. 5 besteht aus einem doppelwandigen Gehäuse
5o, dessen Wandung eine vergrößerte, z. B. wellenförmige Oberfläche aufweist. In
dem zwischen den beiden Doppelwänden
befindlichen Zwischenraum ist
wiederum ein Ab-
sorptionsmittel 32 untergebracht, das unmittelbar mit einem
Saugring als Docht 34 in Verbindung steht, der das Gehäuse 5o unten begrenzt. Der
Saugring 34 umfaßt einen Behälter 51, welcher die Verdunstungsflüssigkeit aufnimmt,
die hierbei unmittelbar mit dem Saugring 34 in Berührung kommt. Von diesem Behälter
51 geht ein Rohrsystem 52 aus, das oben aus dem Luftabsaugerohr 54 austritt. Das
Rohr 54 erhält unterhalb des Pumpenanschlusses noch einen Filter 4o mit Absorber.
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Über dem Absorptionsmittel 32 sitzt in dem Gehäuse 5o ein Filter 55,
das durch eine Abschlußkappe 56 gehalten wird.
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Auch bei dieser Einrichtung kann eine Spül-bzw. Berieselungseinrichtung
53 verwendet werden, die derjenigen der Fig.4 entspricht, welche dort mit 36" bezeichnet
worden ist. Die Wirkungsweise dieser Berieselungseinrichtung ist genau dieselbe,
wie bei Fig. 4 beschrieben.
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Die Einrichtungen nach Fig.4 und 5 arbeiten wie folgt: Nachdem der
untere Raum des Füllkörpers mit einer Verdunstungsflüssigkeit gefüllt ist, wird
die Vakuumpumpe angeschlossen. Diese saugt jetzt bei jedem vakuumerzeugenden Hub
atmosphärische Luft über das Luftverteilungssystem in das Flüssigkeitsbad, wodurch
Flüssigkeitsteilchen über den eintauchenden Docht in die Füllschicht von unten nach
oben mitgerissen werden. Außerdem wird durch die Spülleitung 36a bzw. 53 Flüssigkeit
angesaugt, die durch die darin befindlichen. Öffnungen von oben auf die Füllschicht
herabrieselt. Da die Pumpe so gebaut ist, daß sie nur Vakuum erzeugt und die abgesaugte
Luft aus dem Pumpenkörper ins Freie geht, wird die Verdunstung der Flüssigkeit innerhalb
der Füllschicht beschleunigt, wodurch Kälte entsteht, die sich allseitig auf die
zu kühlende Flüssigkeit überträgt. Der elastische Verschlußring 37 dient zum Verschließen
der Lufteintrittslöcher nach erreichter Kälte.
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Sämtliche bisher beschriebenen Vorrichtungen arbeiten im Kreislauf,
d. 'h., daß das kälteerzeugende Mittel nach dem Kondensieren wiederverwendet wird.
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Soll auf die Rückgewinnung des kälteerzeugenden Mittels verzichtet
werden, dann kann mit einer Vorrichtung nach Fig. 6 gearbeitet werden. Hierbei fallen
der Überdruckbehälter und die beiden Mehrwegehähne weg. Bei dieser Vorrichtung sind
um ein Rohr 57, das oben mit einem Pumpenanschluß 58 und einer elastischen Vakuumdichtung
58" versehen ist, in einer ringförmigen Haltevorrichtung mehrere Flaschen
oder Patronen 59 gehalten, die unter hohem Druck ein Kältemittel enthalten. Diese
Haltevorrichtung besteht aus an dem Rohr 57 schwenkbar gelagerten Handhebeln 6o
und einem Teller 61, der einen Hauptkanal 62 ,aufweist, von dem Nebenkanäle 63 abgehen.
Auf seiner den Handhebeln 6o zugekehrten Seite hat er mehrere Lager 64, die zur
Aufnahme des Ventilkopfes der Patronen 59 dienen, gegen deren.Boden sich die Handhebel
6o legen. Außerdem sind federnde Haltearme 65 vorgesehen, welche die Patronen 59
erfassen. Unter den Lagern 64 sind Druckstifte 66 in dem Teller 61 angeordnet. Diese
Druckstifte liegen so, daß sie bei eingesetzten Patronen 59 genau den vorzugsweise
als Kugelventilen ausgebildeten- Ventilen der Patronen gegenübersitzen. Durch Niederdrücken
der Handhebel 6o werden die Kugelventile der Patronen 59 gegen die Druckstifte 66
gedrückt und dadurch geöffnet. Das Kühlmittel strömt nun aus den Patronen über die
Nebenkanäle 63 in den Hauptkanal 62 und von hier in einen vorher evakuierten Kühlkörper
67, der in Fig. 6 gestrichelt angedeutet ist. Dieser Kühlkörper kann beliebige Form
haben, z. B. als Rippenkörper, Rohrschlange u. dgl. ausgebildet sein. Das Evakuieren
dieses Körpers erfolgt mittels einer Handpumpe über das Rohr 57, das ein auswechselbares,
luftdurchlässiges Absorptionsmittel 68 enthält, über dem ein Filtereinsatz 69 liegt.
Dadurch wird vermieden, daß die Pumpenventile beim Evakuieren vereisen. Die Patronen
59 werden einzeln mittels der Handhebel 6o niedergedrückt und dadurch ihr Ventil
geöffnet.
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Der Kühlkörper 67, der, wie schon erwähnt, beliebig ausgebildet sein
kann, kann entweder in eine zu kühlende Flüssigkeit oder aber unmittelbar in den
zu kühlenden Raum eingesetzt werden.
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Die Erfindung gestattet ferner den Aufbau einer Kühl- und Heizsäule,
wie sie z. B. in Fig. 7 schematisch dargestellt ist. Dieser kombinierte Behälter
besteht aus einzelnen evakuierbaren Hohlzylindern 69 und einzelnen hohlen, entsprechend
versteiften, ebenfalls evakuierbaren Zwischenböden 7o, die an ihrem Umfang mittels
X-förmiger Ringdichtungen 71 vakuumfest derart untereinander verbunden sind, daß
je nach Wunsch mehrere Abteilungen entstehen, die hinsichtlich Druck und Temperatur
voneinander verschieden sein können. So kann z. B. der Inhalt der durch den obersten
Hohlzylinder 69 gebildeten Abteilung durch Aufsetzen einer Kühlhaube r, die gemäß
Fig. z ausgebildet sein kann, auf verschiedene Art unter Vakuum gekühlt werden,
während die Zwischenabteilungen, die unter der obersten Abteilung liegen, zum Aufbewahren
. kalter und warmer Speisen unter Vakuum dienen und der Inhalt der unteren Abteilung
72 elektrisch unter Vakuum erwärmt werden kann. Vorteilhaft ist dabei in der unteren
Abteilung ein Rost 73 vorgesehen, der zur Aufnahme der zu erwärmenden Speisen dient
und unter dem eine elektrische Widerstandsbeheizung 74 angeordnet ist.
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Die Hohlzylinder 69 sind aber auch so ausgebildet, daß sie ohne Zwischenböden
70 übereinandergesetzt und mittels der X-förmigen Ringdichtungen
71 untereinander vakuumfest verbunden werden können, so daß es möglich ist,
den Gesamtraum mit einer Kühlhaube r unter Vakuum zu kühlen oder nach Abnehmen der
Kühlhaube und Abdecken des obersten Hohlzylinders 69 mit einem Zwischenboden
70 unter Vakuum elektrisch zu erwärmen.
Die Hohlzylinder
sind mit Handgriffen 75 versehen, die gleichzeitig die Evakuierungsöffnungen mit
ihren elastischen Abdichtungen nach dem Evakuieren der Haupt- und Wandzwischenräume
mittels der Handpumpe überdecken und schützen. Die Handgriffe können auch so ausgeführt
sein, daß sie zusätzlich auf die elastischen Vakuumabdichtungen drücken.
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Die Fig. 8 zeigt die X-förmigen Dichtungen 71, die die Zwischenböden
7o gegen die Hohlzylinder 69 abdichten. Wie die Zeichnung erkennen läßt, sind die
Zwischenböden 70 mit Versteifungen 70' versehen, die Evakuierungsöffnungen
76 aufweisen, während sich am äußeren Umfang jeweils ein Ventil 77 befindet, über
das das Evakuieren der betreffenden X-Dichtung und das Wiederunterdrucksetzen derselben
erfolgt.
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Zum Erzeugen des Vakuums und des Überdrucks dient erfindungsgemäß
eine besondere Pumpe, die in zwei Ausführungen in den Fig. io und 13 wiedergegeben
ist.
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Die Fig. io zeigt die Ausführung als Kolbenpumpe. Sie besteht aus
dem Hauptpumpenzylinder 8o, der oben durch das Oberteil 81 abgeschlossen und unten
auf dem Pumpenfuß 82 befestigt ist. Durch den Pumpenzylinder 8o und das Oberteil
81 geht die hohle Kolbenstange 83 hindurch, die unten den zweiteiligen Hauptkolben
84 trägt. In der hohlen Kolbenstange 83 sitzt eine weitere Kolbenstange 85, die
in einer im Oberteil 81 drehbaren Klemmutter 86 verschraubbar ist. Auf dieser Kolbenstange
85 sitzt ein Handgriff 87. Am unteren Ende der Kolbenstange 85 ist der Ho.clidruckkolben
88 befestigt, für den die hohle Kolbenstange 83 als Zylinder dient.
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Im Pumpenfuß 82 sind die Ventile 89, go und gi gelagert. Der Kolbenfuß
hat ferner einen Stutzen 9a zum Anschließen des Verbindungsschlauches, der zu den
Vakuum- bzw. Überdruckverschlüssen führt. Im Pumpenzylinder 8o ist eine Lufteintrittsöffnung
93. Eine gleiche Öffnung 94 befindet sich in der hohlen Kolbenstange 83.
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Beim Betätigen der Pumpe ziehen die Kolben 84 und 88 beim Hochziehen
die Luft aus dem zu evakuierenden Raume über das Ventil 89 an, bis sie in
der höchsten Stellung die Öffnung 93 freigibt, über die atmosphärische Luft einströmt,
die das Ventil 89 schließt. Beim Herunterdrücken der Kolben 84 und 88 wird
diese atmosphärische Luft zusammen mit der vorher angesaugten Gefäßluft über das
infolge des Druckes sich öffnende Ventil 9o ins Freie gedrückt. Der beschriebene
Vorgang wird so lange wiederholt, bis in dem zu evakuierenden Raum ein mittleres
Vakuum erreicht ist, worauf der Hauptkolben 84 mit seiner hohlen Kolbenstange 83
luftdicht auf seinen Sitz im Pumpenfuß gepreßt und mittels der Flügelmutter 86 verriegelt
wird. Nun wird der kleine Kolben 88 durch Drehen des Handgriffes 87 in der Flügelmutter
86 hochgeschraubt und saugt über das Ventil 89 die noch in dem zu evakuierenden
Raum vorhandene Luft an. Dadurch wird in dem Raum ein Hochvakuum erzeugt. Anschließend
wird das von Hand zu betätigende Ventil gi geöffnet, über das atmosphärische Luft
einströmt, die nicht nur die Pumpe entspannt, sondern auch auf eine oder mehrere
elastische Gefäßabdichtungen drückt. Die Pumpe bzw. deren Schlauchverbindung kann
nunmehr abgenommen werden und die elastischen Gefäßabdichtungen zusätzlich mit Schraubkappen
usw. noch fester auf die Evakuierungsöffnungen gedrückt werden.
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Beide Pumpenkolben 84, 88 weisen elastische, nahtlose Kolbenringe
auf, die nachspannbar und schmierbar sowie z. B. keilförmig in die zweiteiligen
Kolben eingelassen sind. Dabei ist die Anordnung derart, daß sie sich mit zunehmendem
Vakuum noch fester gegen die Zylinderwände legen.
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Der Pumpenfuß 8z kann auch zur Erzeugung von Vakuumüberdruck durch
einen Pumpenfuß 94 ersetzt werden, der gemäß Fig. i i ausgebildet ist und außer
dem Ventil 89 ein weiteres Ventil 95
enthält. Während das Ventil 89
ein vakuumhaltendes Ventil ist, dient das Ventil 95 zum überdruckhalten. Beide Ventile
münden in einen gemeinsamen Kanal 96 ein. Im Kreuzungspunkt der Kanäle ist
ein Mehrwegehahn 97 angeordnet, dessen Konstruktion sich aus Fig. 12 ergibt. Das
Küken dieses Hahnes ist in radialer Richtung so gebohrt, da ß es in der einen Stellung
den Vakuumweg freigibt und den Überdruckweg sperrt oder nach einer Drehung um gö°'
letzteren freigibt und den Vakuumweg schließt. Im ersteren Fall wird die abgesaugte
Behälterluft bzw. die atmosphärische Luft, die sich im Pumpenzylinder befindet,
durch einen Kanal 98 zu dem Ventil 99 und von hier ins Freie gedrückt,
während im anderen Fall, d. h. bei Überdruckerzeugung in einem Behälter, durch 9o°
Drehung des Hahnkükens die eben beschriebenen Kanalwege geschlossen werden und durch
Herunterdrücken bzw. Herunterschrauben der Pumpenkolben 84, 88 die komprimierte
Luft über das Ventil 95 und die radialen Kükenkanäle in den Behälter gedrückt
wird. Die neue atmosphärische Luft, die zur Füllung der Pumpenzylinder dient, wird
über ein Ventil ioo, das am anderen Ende des Hahnkükens sitzt und bei Vakuum, also
beim Hochziehen der Kolben, öffnet, durch die Kanäle 98" eingeführt und gelangt
von hier über das Hahnküken in den Pumpenzylinder. Das handbetätigte Ventil gi ist
auch in diesem Fall vorhanden und dient genau so wie bei der Ausführung nach Fig.
io zur Druckentlastung und zum Abdichten der Gefäße mittels elastischer Abdichtungen
bei atmosphärischem Luftdruck.
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Die Ausführung nach Fig. 13 stellt eine kolbenlose Pumpe dar. Sie
besteht aus einem Balgkörper ioi, der eine Schraubenfeder rot umgibt und in einem
Oberteil 103 und einem Unterteil 104 eingelassen ist. In dem als Handgriff dienenden
Teil 103 sitzt ein Ventil i05, das beim Zusammendrücken der Feder ioa die
aus dem zu evakuierenden Raum abgesaugte Luft über die Öffnungen 103, herausläßt.
Im Unterteil 104 ist ein vakuumhaltendes Ventil 1o6 eingebaut, das sich beim Entspannen
der Feder i02 und damit des Balges ioi
öffnet und die Luft aus dem
zu evakuierenden Raum so lange in den durch den Balg ioi gebildeten Pumpenzylinder
einströmen läßt, bis dieser und damit die Feder io2 zusammengedrückt bleiben, womit
das Vakuum erreicht ist. Ein unterhalb des Ventils io6 befindliches handbetätigtes
Ventil 107 dient zum Einlassen von Außenluft zwecks Entspannens der Pumpe und zum
Abdichten der luftleer gemachten Gefäße usw., wobei die einströmende Außenluft auf
die Andruckvorrichtung io8 drückt, die den Gefäßverschluß io9 auf seinen Sitz iio
preßt.
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Der Pumpenfuß ist so ausgebildet, daß er mit Hilfe einer am unteren
Rande luftdicht angebrachten konkaven, elastischen Dichtungsleiste i i i beim Aufdrücken
auf eine glatte Oberfläche einen luftdichten Abschluß erhält, da die Dichtungsleiste
iii wie ein Sauger wirkt. Die Verbindung mit dem zu evakuierenden Gefäß kann dabei
wie in Fig. 13 dargestellt erfolgen oder aber auch über den Stützen 112 mittels
eines Schlauches.
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Der als Pumpenzylinder dienende Balg ioi kann, wie dargestellt, aus
einem schwachwandigen Schlauchstück bestehen, das in gleichen Abständen von festen
Ringen 113 auseinandergezogen und von elastischen Ringen 114 eingeschnürt
wird.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt, die jegliche zweckentsprechende Abänderung erfahren können, ohne daß
dadurch von dem Erfindungsgedanken abgewichen wird.
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So können die Pumpen Fig. io, 1i, i2 und 13 auch mit einer Abdichtungsvorrichtung
versehen sein, die ihre Verwendung sowohl für Gefäße mit als auch ohne Entlüftungsanschluß
ermöglicht. Zu diesem Zweck erhält der Pumpenfuß unten einen Anschluß für einen
vakuum- und druckfesten Schlauch, der an seinem unteren Ende z. B. einen anschraubbaren
Gefäßanschluß trägt, welcher innen eingebaut eine leicht federnde Vorrichtung aufweist,
die auf die auf der Entlüftungsöffnung des Gefäßes gelegte elastische Abdichtung
derart drückt, daß diese bei jedem vakuumerzeugenden Pumpenhub nur atmen, aber nicht
wandern kann, da sie sich in einem druckausgeglichenen Raum befindet, der unterhalb
des vakuumhaltenden Pumpenventils beginnt und sich über den gesamten Gefäßraum erstreckt.
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Nach erreichtem Vakuum wird das im Pumpenfuß eingebaute, mit dem Absaugkanal
in Verbindung stehende, vorstehend beschriebene Ventil geöffnet, wodurch atmosphärischer
Luftdruck auf die Andruckvorrichtung und gleichzeitig auf die elastische Abdichtung
drückt und diese vakuumfest verschließt, die zusätzlich, z. B. mit einer Schraubkappe
oder ähnlichen Einrichtung, noch fester auf die Evakuierungsöffnung gedrückt werden
kann, womit gleichzeitig die Abdichtung geschützt wird.
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In manchen Fällen ist aber die Anbringung eines Stutzens zum Anschrauben
des Schlauchanschlusses an bestimmten Gefäßen nicht möglich und nur eine Evakuierungsöffnung
vorhanden. Dann bleibt die leicht federnde, im Schlauchanschluß eingebaute Einrichtung
bestehen. An Stelle der Verschraubung mit dem Gefäß erhält nun der nach unten erweiterte
Rand des Anschlußstückes einen elastischen Saugring, der beim Aufdrücken auf eine
glatte Fläche haftenbleibt. Der Vorgang der Abdichtung erfolgt dann wie vorstehend
beschrieben.