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Vorrichtung zum Sättigen von Flüssigkeiten mit Gasen, insbesondere
von Wasser mit Kohlensäure Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Sättigen
und Abgeben von Flüssigkeiten mit Gasen, bei der in bekannter Weise der Behälter,
in dem die Flüssigkeit mit Gas gesättigt wird, an seinem unteren Ende offen ist
und einen in ihm bewegbaren Kolben aufweist, und bei der ferner eine Einrichtung
vorhanden ist, mittels deren der Kolben durch eine Drehung der Antriebswelle in
dem Behälter in einer zur Abgabe der Flüssigkeit bestimmten Richtung bewegt und
darauf in seine normale Lage zurückgeführt wird, so daß er zur Abgabeeiner neuen
Flüssigkeitsmenge bei seinem nächsten Arbeitsgang bereit ist.
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Gemäß der Erfindung ist die erwähnte Einrichtung mit einer Steuerscheibe
versehen, die auf einer Welle befestigt ist und während einer jeden. durch eine
Handkurbel erfolgenden vollständigen Umdrehung dieser Welle mittels eines mit der
Kolbenstange verbundenen Bügels den Kolben= zwecks Abgabe der gesättigten Flüssigkeit
aus dem Behälter bewegt. Durch eine geeignete Verriegelungsvorri,chtung wird hierbei
eine Weiterdrehung der Welle verhindert, nachdem der Kolben in seine normale Lage
zurückgeführt worden ist. Hierbei ist eine Vorrichtung vorhanden, um die obenerwähnte
Verriegelungsvorrichtung freizugeben, so daß die Welle alsdann. wieder gedreht werden
kann, um eine neue mit Gas gesättigte Flüssigkeitsmenge abzugeben. Diese Vorrichtung
wird durch das unter Druck befindliche Gas betätigt, welches dem Behälter zur Sättigung
der neuen Flüssigkeitsmenge zugeführt wird.
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Gegenüber den bisher bekannten Vorrichtungen der angegebenen Art wird
bei einfacher Bauart der Vorrichtung erreicht, daß nur mit Gas gesättigte Flüssigkeit
abgegeben werden kann und daß zur Bedienung der Vorrichtung nur wenige Handgriffe
notwendig sind. Bei den bisher bekannten Vorrichtungen waren hierzu mindestens drei
Vorgänge auszuführen, um die Flüssigkeit mit Gas zu sättigen, wobei diese Vorgänge
auch noch in der richtigen Reihenfolge ausgeführt werden mußten. Bei der Vorrichtung
der Erfindung sind hierzu nur zwei Arbeitsvorgänge. notwendig, nämlich erstens die
Zuleitung von Gas zu der Vorrichtung und zweitens die Drehung der vorgesehenen Handkurbel.
Hierbei ist es aber unmöglich, die beiden Arbeitsvorgänge in der falschen Reihenfolge
auszuführen. Denn zuerst muß die Zuleitung des Gases erfolgen, und dann erst kann
die Handkurbel gedreht werden, da die Drehung dieser Handkurbel nicht eher ausgeführt
werden kann, bis das Gas zugeleitet worden ist.
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In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
dargestellt, und zwar ist
Abb. i eine Ansicht der Vorrichtung und
veranschaulicht die Teile in einer Lage, in der sich der Kolben am Ende seiner Abwärtsbewegung
befindet.
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Abb. 2 ist ein senkrechter Schnitt und veranschaulicht die Teile der
Vorrichtung in einer Lage, in der der Kolben sich am oberen Ende seines Hubes befindet.
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Abb. 3 ist .eine Draufsicht auf die in Abb. i dargestellte Vorrichtung,
wobei die umgedrehte kugelförmige Flasche fortgelassen ist.
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Abb. 4 ist ein wagerechter Schnitt nach der Linie a-a in Abb. i.
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Der Behälter, in dem die Flüssigkeit gesättigt wird, besteht aus einem
aufrecht stehenden Zylinder i innerhalb des Gefäßes 2, das die zu sättigende Flüssigkeit
enthält, welche von einem anderen Behälter zugeleitet wird, der beim Ausführungsbeispiel
aus einer @kugilförmigen, halsunten angeordneten Flasche 3 besteht. Letztere wird
von einem aasgelenkten Deckel ¢ an dem Ende des Behälters 2 getragen. Der Hals diieser
Flasche taucht in die in dem Behälter 2 vorhandene Flüssigkeit um einen Betrag ein,
der notwendig ist, um die Flüssigkeit auf dem vorher bestimmten Niveau zu halten.
Der Deckel ¢ kann. um sein Scharnier gedreht werden, um die an dem Deckel befestigte
Flasche 3 in eine Lage zu bringen, in der sie gefüllt werden kann. Um das Entweichen
der Flüssigkeit aus der Flasche zu verhindern, wenn der drehbare Oberteil oder Deckel
4 in seine Normallage zurückgeführt wird, ist ein Stopfen 5 vorgesehen, der vorn
der Außenseite des Deckels 4 aus von der Flaschenöffnung entfernt werden kann, wenn
sich letztere in ihrer Lage halsunten befindet.
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Der Zylinder i ist an seinem unteren.Ende offen und weist einen Kolben
6 auf, dessen Durchmesser etwas kleiner als der Innendurchmesser des Zylinders ist.
Der Kolben 6 besitzt auf seiner Oberseite eine biegsame Scheibe 7, die als Bein
sich nach oben öffnendes Ventil wirkt, und die Stange 8 des Kolbens 6 geht durch
eine Führung 9 hindurch, die aus einem Stück mit einem Teil i o besteht, der einen
Anschlag für den Kolben 6 bildet. Letzterer wird indem Zylinder i durch einen Hebel
i i hin und her bewegt, der in Lagern 12 schwingbar gelagert ist, die in den auf
.einer Platte 14 sitzenden seitlichen Lagerblöcken 13 vorgesehen sind. Die Platte
14 ist auf der Oberseite des Zylinders i befestigt und bildet einen Deckel für denjenigen
Teil des Behälters 2, der durch den Deckel 4 nicht abgedeckt wird; die Platte 14
weist einen nach unten ragenden Teil i 4a auf, der in den Zylinder paßt und dessen
*Fassungsvermögen begrenzt. Die Platte 14 erstreckt sich über das von dem Deckel
4 entfernt liegende Ende des Behälters?, hiinaus, und von diesem Ansatz werden die
nunmehr zu beschreibenden Teile der Vorrichtung getragen. Das Ende des HebelA i
i ist mit dem unteren Ende der Kolbenstange 8 durch Beinen Bügel verbunden, der
aus einer oberen Querstange 15, mit der der Hebel in Eingriff steht, und aus einer
unteren. Querstange 16 besteht, an der das untere Ende .der Kolbenstange befestigt
ist. Die beiden Querstangen sind durch Stangen 17 miteinander verbunden, die durch
Bohrungen in der Platte 14 hindurchgehen.
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Der Hebel i i wird durch einen Steuernocken i8 betätigt, der auf :einer
Welle i9 sitzt oder mit ihr aus einem Stück besteht. Die Welle i9 ruht in Lagerar
2o der seitlichen Lagerblöcke 13 und besitzt einen Handhebel 21 zu ihrer Drehung.
Eine teilweisse Drehung in der einen Richturig der Welle i9 hat zur Folge, daß der
Steuernocken i 8 den Hebel i i betätigt und den Kolben 6 in dem Zylinder i emporführt,
wodurch von dem Zylinder die oberhalb der Scheibe 7 des Kolbens befindliche Flüssigkeit
abgegeben und eine neue Flüssigkeitsmenge eingesogen oder @es ermöglicht wird, daß
eine neue Flüssigkeitsmenge in den Zylinder i unterhalb des Kolbens einströmt. Die
weitere Drehung der Welle i9 in derselben Richtung hat zur Folge, daß der Steuernocken
18 dem Kolben. 6 gestattet, durch die in dem Zylinder i vorhandene Flüssigkeit niederzugehen,
wobei die biegsame Scheibe 7 als ein sich nach obern öffnendes Ventil wirkt. Ist
der Kolben 6 auf dem Anschlag io angelangt, so befindet sich über ihm im Raum i
die im neuen Arbeitsgange zu sättigende Menge- der Flüssigkeit.
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Die Flüssigkeit und ,das überschüssige Gas kann. durch einen mittels
eines Ventils gesteuertem Kanal 22, der in Verbindung mit einem Raum 23 in dem oberen
Ende des Zy-Unders i steht, in einen ringförmigen Raum 24 abgegeben werden, der
den. Ventilsitz umgibt, und von diesem ringförmigen Raum aus wird die gesättigte
,Flüssigkeit durch einen Auslaß 25 abgegeben. Das den Kanal 22 steuernde Ventil
ist gleichzeitig ein Abgabe-und Sicherheitsventil und besteht aus den beiden Teilen
26 und 27 mit einer dazwischengeschalteten Feder 28. Dieses Ventil wird zu gegebener
Zeit mittels einer weiter unten noch näher beschriebenen Vorrichtung bei der Drehung
der Welle i9 geöffnet und geschlossen. Der ringförmige Raum 24 wird durch einen
Ansatz oder Vorsprung 29- gebildet, der an der Seite des Zylinders i unterhalb des
Plattenteils 14 liegt und von dem Zylinder hervorragt. Auf der Außenseite dieses
Ansatzes 29 ist ein rohrförmiger Teil 3o befestigt, der 'eiirr Schutzglied und eine
Führung für das Abgabe- und Sicherheitsventil bildet.
Der Teil
26 des vereinigten Abgabe- und Sicherheitsventils ist auf einer mit Gewinde
versehenen Stange 3 i befestigt, die mit einer Mutter 32 eines Stückes 33 in Eingriff
tritt, das durch Schlitze 34 (Abb. 3) in der Platte 14 von einer anderen Platte
35 hinabhängt, die auf der Plattei 4 verschiebbar ist. Die Mutter 32, das hinabhängende
Stück 33 und die Platte 35 werden möglichst aus einem Stück hergestellt. Die Hinundherbewegung
der Platte 35 hat zur Folge, daß das Abgabe-und Sicherheitsventil den Kanal 22 öffnet
und abschließt, der in Verbindung mit dem Innern des Zylinders i steht, und dies
wird zur rechten Zeit durch Steuerscheiben 36 ausgeführt, die auf- der Welle i 9
befestigt sind. Die Steuerscheiben 36 treten mit aufrecht stehenden Teilen 37 in
Eingriff, die aus einem Stück mit der Platte 35 bestehen. Diese aufrecht stehenden
Teile 37 liegen zu beiden Seiten der Steuerscheibe 36, so daß bei jeder vollständigem.
Umdrehung der Welle 19 die Platte 35 eine vollständige Hinundherbewegung
ausführt. Diese Bewegung der verschiebbaren -Platte 35 kann auch dazu benutzt werden,
eine Zählvorrichtung 38 zu betätigen, die die Gesamtzahl der mit Gas gesättigten
Flüssigkeitsmengen anzeigt.
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Dies kann dadurch geschehen, daß der Zähler auf der Gelenkplatte befestigt
wird, und daß der Hebel 39 dieses Zählers in eine Bohrung 4o in der feststehenden
Platte 14 eingreift, so daß bei jeder Hinundherb@ewegung der verschiebbaren Platte
der Hebel 39 betätigt wird. In den Abb. i . und 2 wird der Zähler durch ein
Gehäuse 41 geschützt, das eine Öffnung 42 besitzt, durch die die Ziffernn des Zählers
sichtbar sind. In Abb. 3 ist dieses Gehäuse fortgelassen, um den Zähler und seinem
Antriebshebel sichtbar zu machen. Wenn es notwendig wird, nicht mit Gas gesättigte
Flüssigkeit von dem Zylinder ohne Drehung der Welle i9 abzugeben, kann dies dadurch
geschehen, da.ß die Stange 3 i abgeschraubt wird, die zu diesem Zweck mit einem
Handrad 43 versehen ist, um den Teil 27 des Abgabe- und Sicherheitsventils von seinem
Sitz zurückzuziehen, so daß die Flüssigkeit durch den. Auslaß 25 dadurch abgegeben
wird, daß der mit dem Kolben 6 verbundene Bügel emporgehoben wird. Wenn es :erwünscht
ist, kann .ein Auslaß 44 an dem Boden des Behälters 2 vorgesehen sein, um letzteren
nötigenfalls zu entleeren. Hierbei kann irgendeine geeignete Vorrichtung vorhanden
sein, um diesen Auslaß gewöhnlich abzuschließen, und beim Ausführungsbeispiel ist
hierzu ein Stopfen 45 dargestellt, der in den Auslaß eingeführt ist.
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Um die Vorrichtung zu verriegeln und ihre Inbetriebnahme zu verhindern,
bis dem Zylinder i Gas zugeführt worden ist, besitzt die Welle 19 einen Anschlag
46, der auf der Welle befestigt ist oder mit ihr aus einem Stück besteht. Dieser
Anschlag tritt gewöhnlich mit dem Ansatz 47 in Eingriff, der an dem gabelartigen
Ende eines Armes 48 eines auf der Platte 14 schwingbar gelagerten Winkelhebels vorgesehen
ist. Der andere Arm 49 dieses Winkelhebels ist mit einem Kolben 5o verbunden, der
in einem Zylinder 5 i gleitet, welcher durch feinen Kanal 52 mit dem Zylinder
i in Verbindung steht, derart, daß bei der Zuleitung des Sättigungsgases mittels
des Rohrs 53 zu dem Zylinder ein Teil des Gasces oder die unter dem Druck des Gases
befind-Whe Flüssigkeit durch diesen Kanal 52 in den Zylinder 5 i strömt, wodurch
der Kolben 5o in dem Zylinder 5 i nach unten geführt und bewirkt wird, daß der Winkelhebel
betätigt wird, so daß der Ansatz 47 an seinem Arm 48 vom dem Anschlag 46 freigegeben
wird und die Welle 19 durch' den Handhebel 2 i gedreht werden kann. Auf dein
Arm 49 des Winkelhebels wirkt eine Feder 54, so daß nach Emporführen des Kolbens
6 und Abgeben der gesättigten Flüssigkeit von dem Zylinder i der Ansatz 47 sich
in einer Lage befindet, in der er mit dem Anschlag 46 in Eingriff kommt und hierdurch
die Vorrichtung verriegelt, bis durch Zuführung von Gas die Verriegelung wieder
aufgehoben wird. Der Arm 49 des Winkelhebels ist mit der Stange 5 5 des Kolbens
5o durch einen Bügel verbunden, der beim Ausführungsbeispiel aus einer öb@eren Stange
56, die in Eingriff mit dem Arm 49 steht und aus einer unteren Stange 57 besteht,
die an dem Ende der Kolbenstange 55 angreift. Die erwähnten Stangen 56 und 57 sind
durch Streben oder Stangen 58 miteinander verbunden.
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Um zu verhindern, daß Flüssigkeit durch dem Auslaß 25 weiter ausfließt,
nachdem der mit Gas gesättigte Teil abgegeben worden ist. und bevor das Ventil auf
seinen Sitz zurückgeführt worden ist, kann der ringförmige Raum 24, der den Ventilsitz
umgibt, mit der Außenluft durch einen zusätzlichen Kanal oder durch Kanäle in Verbindung
stehen, so daß, wenn die mit Gas gesättigte Flüssigkeit von dem Zylinder i abgegeben
ist, die Syphonwirkung durch Zuführung von Außenluft in den ringförmigem Raum 24
aufgehoben wird. Die Zuführung der atmosphärischen Außenluft in den ringförmigen
Raum 24 erfolgt beim Ausführungsbeispiel durch einen Kanal 6o sowie durch einen
anderen Kanal 6 i (Abb. 4), der in dem Raum oberhalb der in dem Behälter 2 vorhandenen
Flüssigkeit liegt.
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Auf der Welle i9 ist ein Sperrad 62 befestigt, mit dessen Zähnen.
eine Sperrklinke 63 in Eingriff steht, um eine Zurückbewegung
des
Handhebels, 2 i durch den Arbeiter zu verhindern. Die Sperrklinke 63 wird gewöhnlich
in Eingriff mit den Zähnen des Sperrades. 62
durch ein Gewicht 64 gehalten,
das aus einem Stück mit der Sperrklinke besteht.
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Mit 65 (Abt. 4) ist eine Platte bezeichnet, die das Gaszuleitungsrohr
53 trägt. Diese` Platte besitzt einen mit Teil 66 für den. Anschluß an einen nicht
dargestellten Gasbehälter. Mit 67 ist ein Napf bezeichnet, um die Flüssigkeit aufzufangen,
die an dem Auslaß 25 abtropfen sollte.
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Die Arbeitsweise ist folgende: Nimmt- man an, daß die Teile der Vorrichtung
sich in der in Abb. i dargestellten Lage befinden, so wird Gas unter Druck zuerst
durch das Rohr 53 in dein Zylinder i geführt und die darin enthaltene Flüssigkeit
mit Gas gesättigt. Unter dem Gasdruck flacht sich die biegsame Scheibe 7 ab, und
da ihr Durchmessier etwas größer ist als der Innendurchmesser des Zylin.ders, so
wird ein gasdichter Abschluß zwischen dem Kolben und der Zylinderwand hergestellt.
Wenn ein übermäßiger Druck vorhanden. sein sollte, so wird dieser durch Nachgeben
der Feder 28 des Abgabe- und Sicherheitsventils beseitigt. Ein Teil des Drucks in
dem Raum 23 an dem oberen Ende des Zylinders i strömt durch den Kanal 52 und drückt
den Kolben 50 in seinem Zylinder 5 i abwärts, wodurch der Winelhebel 48,49
um seinen Lagerzapfen gedreht wird, so. daß der an ihm sitzende Ansatz 47 außer
Eingriff mit dem Anschlag 46 gebracht wird. mit der Wirkung, daß der Handhebel 2
i in der durch den Pfeil b in den Abb. i und 2 angegebenen Richtung gedreht werden
kann. Bei der Drehung dieses Handhebels 21 in der angegebenen Richtung wirkeln die
Steuerscheiben 36 auf der Welle i9 dahin, das Abgabe- und Sicherheitsventil von
seinem Sitze abzuheben, um zuerst das von der Flüssigkeit nicht absorbierte Gas
entweichen zu lassen, worauf der auf der Welle i9 sitzende Steuernocken 18 ,den
Kolben 6 in .dem Zylinder i aufwärts führt, so daß die mit Gas gesättigte Flüssigkeit
aus dem Zylinder durch den Kanal 222 und den Auslaß 25 in das zur Aufnahme der Flüssigkeit
bestimmte Glas oder einen Behälter geführt wird. Wenn die mit Gas gesättigte Flüssigkeit
von. dem Zylinder i abgegeben worden ist, befinden sich die Teile der Vorrichtung
in der in Abb. 2 dargestellten Lage, und bei einer weiteren. Bewegung des Handhebels
21 werden diese Teile in, die in Abb. i dargestellte Lage zurückgeführt, in der
sie einen neuen Arbeitsgang ausführen können.