SE512303C2 - Anordning för satsvis gassättning av vätska - Google Patents

Description

512 303 _ fjäderförspänd tätningskropp, vilken kan öppnas av trycket i behållaren sedan fjäderförspänningen avlägsnats. Detta innebär emellertid att ventilen ej kan tvångsöppnas om den fastnar i stängt läge, vilket exempelvis kan inträffa om någon fyllt behållaren med en sockerinnehållande vätska eller annan blandning. Detta kan medföra risker till följd av att trycket i behållaren ej kan evakueras när så önskas.

Huvudändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkom- ma en anordning av ovan beskrivet slag med en förbättrad ventilanordning. Uppfinningen avser även att åstadkomma en kombinerad tryêkutjämnings- och säkerhetsventil som kan utnyttjas i en sådan anordning.

Det speciellt karakteristiska för en anordning av det i första stycket angivna slaget är därvid att denna i enlig- het med uppfinningen utnyttjar en tryckutjämningsventil som även tjänstgör som säkerhetsventil, att ventilen innefattar en ventilkägla med ett av en fjäder mot ett ventilsäte anpressat tätningshuvud, att tätningshuvudet påverkas av J trycket i behållaren och öppnar ventilen mot verkan av fjädern vid uppnående av ett i förväg inställt tryck i behållaren, att manöverorganet för avtappningsventilen är förbundet med tryckutjämningsventilens ventilkägla så att tryckutjämningsventilen tvångsöppnas mot verkan av fjädern oberoende av trycket i behållaren vid påverkan av manöver- organet för öppning av avtappningsventilen, och att manö- verorganet är så förbundet med avtappningsventilen att denna öppnar först sedan trycket i behållaren reducerats med hjälp av tryckutjämningsventilen.

En på detta sätt utförd ventilanordning tjänstgör som en mycket effektiv och tillförlitlig säkerhetsventil samtidigt som den fyller funktionen hos en tryckutjämningsventil, vilken alltid tvångsöppnas innan vätska kan tappas ur behållaren. Det föredrages att manöverorganet är så för- 512V 303 _ bundet med tryckutjämningsventilens ventilkägla att det vid påverkan drar tätningshuvudet från ventilsätet mot verkan av fjädern. Detta medger att stor kraft kan anbringas på ventilen för tvångsöppning av denna om den skulle ha fast- nat i stängt läge.

Vid en speciellt föredragen utföringsformen har ventilkäg- lans tätningshuvud formen av en kolv med ett tvärsnitt i form av en polygon, lämpligen en kvadrat, och löper käglan och kolven i ett cirkulärcylindriskt ventilhus. Detta innebär att man kan uppnå en noggrann styrning av tätnings- huvudet med ventilkäglan i ventilhuset och ändå åstadkomma en stor öppningsarea genom ventilhuset så snart tätnings- huvudet lämnat ventilsätet.

Flera särdrag för en anordning enligt uppfinningen samt för en för användning i denna utförd tryckutjämnings- och säkerhetsventil anges i efterföljande patentkrav.

Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan under hänvisning till den på bifogade ritningar såsom exempel visade utföringsformen.

Fig. 1 är en sektionsvy genom en anordning för preparering av kolsyrade drycker, vilken anordning innefattar en tryck- behållare med en ventilanordning enligt föreliggande upp- finning.

Fig. 2 illustrerar ventilanordningen och anordningens bottenventil i större skala.

Fig. 3 visar ventilanordningen i fig. 2 sedd underifrån.

Fig. 4 är en sprängvy över en kombinerad tryckutjämnings- och säkerhetsventil enligt uppfinningen. l. n-m.

.MWÜÜ n.- m WMI 1:11 \ 512 303 Fig. 5 och 6 är planvyer över två i ventilen enligt fig. 4 ingående komponenter.

I fig. 1 betecknar 1 den nedre delen av en plastkåpa till en anordning för satsvis tillverkning av kolsyrade drycker. 2 betecknar därvid en platta för mottagande av ett glas, i vilket kolsyrat vatten skall tappas ut via en öppning 3.

Beteckningen 4 avser den övre delen av anordningens plast- kåpa, vilken kan förbindas med underdelen 1 med hjälp av en snäppkoppling.

Anordningen innehåller en tryckbehållare 5, som i det visade fallet är fylld med vätska 6 till en nivå 7. vätskan har därvid lyft en flottöranordning 8, så att denna till- sluter en påfyllningsöppning 9 i en trattformad övre del 10 av behållaren 5. Med 11 betecknas en övertrycksventil, som p.g.a. behâllarens 5 form alltid kommer att stå i förbin- delse med ett gasutrymme 12 ovanför vätskeytan 7. Ventilen 11 öppnar när trycket i gasutrymmet 12 överstiger ett i förväg inställt värde, t.ex. 12 bar.

Plastkåpan 4 är vidare försedd med ett omkring en axel 13 svängbart lock 14, vilket i fig. 1 visas i stängt läge.

Beteckningen 15 avser en manöverstång, som är svängbar omkring en axel 16 och försedd med ett påverkningsorgan 17.

Då påverkningsorganet 17 pressas nedåt kommer stången 15 att påverka en ventilkägla 18, som öppnar utmatningsventi- len hos en kolsyrebehållare 19. Kolsyra från behållaren 19 tillföres därvid vätskan 6 i behållaren 5 via ett gasmun- stycke 20.

Behållaren 5 innehåller vidare en gasledning 21, som för- binder gasutrymmet 12 ovanför vätskenivån 7 med en kom- binerad övertrycks- och utjämningsventil 22 i behâllarens 5 nedre del. Ventilen 22 kan vara inställd på ett något högre tryck, t.ex. 14 bar, än övertrycksventilen 11 för att däri- 512 303 _ genom tjäna som en säkerhetsventil i fall något fel skulle uppstå på ventilen ll.

Ventilen 22 är vidare så utförd, att den tvångsöppnas vid påverkan av en öppningsbygel 23. Bygeln 23 är avsedd att påverkas för öppning av en bottenventil 24, då kolsyrat vatten i behållaren 5 skall tappas ur i ett glas som är placerat på plattan 2.

Den ovan beskrivna anordningen användes på följande sätt.

Först upplyftes locket 14 och hälles vatten ned genom den trattformade delen 10 med öppningen 9. Bottenventilen 24 hålls därvid stängd. När vätskenivån stiger kommer flottör- anordningen 8 att lyftas och vid den visade nivån 7 att tillsluta öppningen 9, varvid ytterligare vatten ej kan tillföras behållaren. Därvid pressas manöverorganet 17 nedåt varvid kolsyra under högt tryck tillföres vattnet 6 i behållaren 5 via munstycket 20. Behållaren kan ej tryck- sättas om den ej är fylld till den visade nivån 7, då tillförd gas därvid skulle passera ut genom öppningen 9.

Detta är en väsentlig säkerhetsaspekt.

När så mycket gas har tillförts att trycket i utrymmet 12 ovanför vätskeytan 7 uppnått det hos ventilen 11 inställda värdet kommer denna att öppnas under avgivande av ett ljud.

Detta indikerar att ytterligare gas ej kan tillföras be- hållaren.

För avtappning av det kolsyresatta vattnet påverkas öpp- ningsbygeln 23. Denna står i förbindelse med bottenventilen 24 via en fjädrande arm, ej visad, som ej förmår öppna bottenventilen mot det höga tryck som föreligger i behålla- ren 5. Skälet härtill är att om detta var möjligt skulle vätskan spruta ut ur behållaren med mycket stor hastighet och därvid ej kunna fångas upp i ett underliggande glas. Av denna orsak är öppningsbygeln 23 förbunden med ventilen 22 Hl Hill .wI min» .l ÉW 512 505 Q för tvångsöppning av denna vid påverkan av öppningsbygeln.

Trycket i behållaren 5 kommer därvid att via gasledningen 21 utjämnas till det omgivande atmosfärstrycket. När så skett förmår den på bottenventilen 24 verkande fjäderkraf- ten att öppna ventilen, varvid det kolsyrade vattnet rinner ned i ett underliggande glas på ett kontrollerat sätt utan att stänka ut ur glaset.

Den kombinerade tryckutjämnings- och säkerhetsventilen 22 och anordningens bottenventil beskrivs närmare med hän- visning till fig. 2 och 3. Som framgår av dessa figurer har öppningsbygeln 23 en inre, tvärgående axel 25, som är vridbart lagrad. Vid vridning av axeln 25 i moturs riktning kommer en arm 26 att dra en ventilkägla 27 med ett till- hörande tätningshuvud 28 i riktning nedåt och mot verkan av en ventilkäglan omgivande fjäder 29. Härvid tvångsöppnas en förbindelse genom tryckutjämningsventilen 22 och via led- ningen 21 till gasutrymmet ovanför vätskenivån i tryckbe- hållaren 5. Trycket i behållaren kommer därvid att utjämnas med det omgivande atmosfärstrycket.

För det fall att vätska kommit in i gasledningen 21, vilket exempelvis kan ske om anordningen lutas, kommer denna vätska vid öppning av ventilen 22 att passera ut genom en öppning 30 i ventilhuset 31, vidare genom en ständigt öppen kanal 32, och via ett antal kanaler 33, som omger en styr- tapp 35 för bottenventilen 24, till anordningens urtapp- ningsöppning 3. Något läckage av sådan vätska från anord- ningen erhålles således ej utan denna kommer att ledas ned i ett underliggande glas.

Armen 26 är så förbunden med ventilkäglan 27 att käglan kan pressas ned mot verkan av fjädern 29 till följd av ett övertryck i behållaren 5 även om öppningsbygeln 23 ej påverkats. Ventilen kommer härvid att tjänstgöra som en säkerhetsventil inställd på ett högre värde än övertrycks- 512 303 r ventilen 11. ventilen 22 kan emellertid ersätta ventilen 11, som därvid kan utgå eller utnyttjas som en säkerhets- ventil som öppnar vid ett högre tryck än ventilen 22.

Den i fig. 2 visade bottenventilen 24 är försedd med en runtomgående tätningsläpp 34, vilken anpressas mot behålla- rens 5 bottenyta med hjälp av en fjäder 35, se fig. 3, vilken passerar igenom ventilens 24 styrtapp 36.

För öppning av bottenventilen 24 är bygelns 23 roterbara axel 25 förbunden med en fjäderanordning med ett fjäderben 37, vilket anlígger mer fjädern 35.

Då bottenventilen 24 skall öppnas påverkas öppningsbygeln 23 i riktning nedåt, varvid fjäderbenet 37 utövar en uppåt- riktad kraft på ventilen 24 mot verkan av fjädern 35 och trycket i behållaren 5. vid högt tryck i behållaren 5 förmår fjäderbenet 37 ej att öpnna ventilen 24. Den be- skrivna rörelsen nedåt hos bygeln 23 tvångsöppnar emeller- tid tryckutjämningsventilen 22, vilket medför att trycket i behållaren snabbt reduceras. Därefter är kraften från fjäderbenet 37 tillräcklig för att öppna ventilen 24. Det i behållaren 5 kolsyresatta vattnet kan därvid rinna ur behållaren 5 via kanalerna 33 och öppningen 3 till ett underliggande glas.

Uppbyggnaden av ventilanordningen 22 visas i detalj i fig. 4-6. Ventilhuset 31 har en cirkulärcylindrisk ventilkammare 38, se planvyn i fig. 5, i vilken ventilkäglan 27 med tätningshuvudet 28 är förskjutbara.

Tätningshuvudet 28 har i det visade exemplet en väsentligen kvadratisk yta med något avfasade hörn, se planvyn i fig. 6. Kvadratens sida är så vald, att tätningshuvudet 28 styrs med relativt snäv passning i ventilkammaren 38. I tätnings- huvudets 28 frontyta finns en skiva 39 av ett slitstarkt 5.12 503 _ tätningsmaterial, exempelvis teflon, infälld. Teflonskivan 39 samverkar med ventilsätet 40, som har formen av en konisk egg. Försök har visat att en ventil med detta utfö- rande kan öppnas och stängas mot ett högt tryck ett mycket stort antal gånger utan försämrad tätningsverkan.

Ventilkäglan 27 omges av en skruvfjäder 29, vilken även denna bidrar till att stabilisera och förbättra styrningen av tätningshuvudets 28 rörelse i ventilhuset 31. En juste- ringsskruv 41 med ett genomgående hål 42 kan trädas över ventilkäglan 27 och gängas in i ventilhuset 31 under sam- verkan mellan gängor 43 och 44 i ventilhuset respektive på skruven. Härigenom kan man mycket enkelt kalibrera venti- len, så att denna öppnar vid önskat tryck i behållaren.

Trycket kan även enkelt justeras i efterhand med hjälp av skruven 41 utan demontering av ventilen.

Den beskrivna ventilen fungerar således mycket väl både som övertrycksventil och säkerhetsventil och utnyttjas även som tryckutjämningsventil, då den kan tvångsöppnas genom drag- ning i ventilkäglan 27.

Den i fig. 1 visade övre övertrycksventilen ll kan ha ett motsvarande utförande med avkortad ventilkägla.

Uppfinningen har ovan beskrivits med hänvisning till den på ritningen visade utföringsformen. Denna kan emellertid varieras i flera avseenden inom ramen för patentkraven.

Således kan exempelvis den visade ventilen ha ett tätnings- huvud med annan polygonal form än kvadratisk. Avfasningen av hörnen kan vara cirkulär med en radie väsentligen mot- svarande ventilkammarens radie. Ventilkäglans koppling till öppningsbygeln respektive bottenventilen kan även utföras på annat sätt, som fackmannen inser. Istället för utnytt- jandet av ett fjäderben 37 eller motsvarande kan anord- ningen vara så utförd, att utjämningsventilen öppnas innan 512 303 _ bottenventilen påverkas av en öppningskraft, varvid denna kraft kan överföras till bottenventilen via en stel länk.

De i figurerna visade fjäderorganen kan utbytas mot andra fjädrande element.

Claims (8)

I I\||\ 512 393" _ 10 PATENTKRAV

1. Anordning för satsvis gassättning av vätska i en tryck- behållare, innefattande en i dennas övre parti anordnad öppning (9) för påfyllning av vätska, en i dennas nedre parti anordnad öppning (30) för avtappning av vätska, vilken sistnämnda öppning är försedd med en öppningsbar avtappningsventil (24), ett i behållaren mynnande gasmun- stycke (20) och en tryckutjämningsventil (22) som står i förbindelse med ett utrymme (12) i behållarens (5) övre del som förblir ofyllt med vätska, då en i behållaren anordnad flottörstyrd ventil (8) stänger påfyllningsöppningen (9), och vilken tryckutjämningsventil är inrättad att öppnas med hjälp av ett manöverorgan (23) för avtappningsventilen (24), k ä n n e t e c k n a d a v att tryckutjämnings- ventilen (22) även tjänstgör som säkerhetsventil, att den innefattar en ventilkägla (27) med ett av en fjäder (29) mot ett ventilsäte (40) anpressat tätningshuvud (28), att tätningshuvudet påverkas av trycket i behållaren (5) och öppnar ventilen (22) mot verkan av nämnda fjäder (29) vid uppnående av ett i förväg inställt tryck i behållaren, att manöverorganet (23) för avtappningsventilen (24) är förbundet med tryckutjämningsventilens ventilkägla (27) så att tryckutjämningsventilen tvångsöppnas mot verkan av nämnda fjäder (29) oberoende av trycket i behållaren (5) vid påverkan av manöverorganet (23) för öppning av avtappningsventilen (24), och att manöverorganet är så förbundet med avtappningsventilen (24) att denna öppnar först sedan trycket i behållaren (5) reducerats med hjälp av tryckutjämningsventilen.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att manöverorganet (23) för avtappningsventilen (24) är förbundet med avtappningsventilen via ett fjädrande organ (37) som förmår öppna ventilen först sedan trycket i behållaren (5) reducerats till en i förväg bestämd nivå. 'S12 303 _ ll

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a d a v att manöverorganet (23) är så förbundet med tryckutjämningsventilens ventilkägla (27) att det vid påverkan drar tätningshuvudet (28) från ventilsätet (40) mot verkan av nämnda fjäder (29).

4. Anordning enligt något av krav 1-3, k ä n n e t e c k - n a d a v att ventilkäglans tätningshuvud (28) har formen av en kolv med ett tvärsnitt i form av en polygon och att käglan (27) och kolven löper i ett cirkulärcylindriskt ventilhus (31).

5. Anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d a v att kolven (28) har ett väsentligen kvadratiskt tvärsnitt med avfasade hörn och att det cirkulärcylindriska ventilhuset (31) har en innerdiameter väsentligen motsvarande kvadratens omskrivna cirkel.

6. Anordning enligt något av krav 1-5, k ä n n e t e c k - n a d a v att tryckutjämningsventilens ventilsäte (40) väsentligen har formen av en stympad kon.

7. Anordning enligt något av krav 4-6, k ä n n e - t e c k n a d a v att kolvens (28) med ventilsätet (40) samverkande yta är försedd med ett slitstarkt tätningsmaterial (39), lämpligen ett teflonskikt.

8. Anordning enligt något av krav 4-7, k ä nn e t e c k - n a d a v att ventilkäglan (27) omges av en i ventilhuset (31) ingängad kropp (41) med vilken komprimeringen av den ventilkäglan omgivande fjädern (29) och därmed dennas fjäderkraft kan justeras.