Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

EP0935993A1 - Vorrichtung zum Anreichern von Flüssigkeiten mit Gasen - Google Patents

Vorrichtung zum Anreichern von Flüssigkeiten mit Gasen Download PDF

Info

Publication number
EP0935993A1
EP0935993A1 EP99102280A EP99102280A EP0935993A1 EP 0935993 A1 EP0935993 A1 EP 0935993A1 EP 99102280 A EP99102280 A EP 99102280A EP 99102280 A EP99102280 A EP 99102280A EP 0935993 A1 EP0935993 A1 EP 0935993A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas
piston
filling element
gas filling
inlet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP99102280A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Pusch
Manfred Meinzer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kautz Peter
Original Assignee
Kautz Peter
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19805198A external-priority patent/DE19805198A1/de
Application filed by Kautz Peter filed Critical Kautz Peter
Publication of EP0935993A1 publication Critical patent/EP0935993A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/236—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids specially adapted for aerating or carbonating beverages
    • B01F23/2361—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids specially adapted for aerating or carbonating beverages within small containers, e.g. within bottles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/50—Movable or transportable mixing devices or plants
    • B01F33/501—Movable mixing devices, i.e. readily shifted or displaced from one place to another, e.g. portable during use
    • B01F33/5014—Movable mixing devices, i.e. readily shifted or displaced from one place to another, e.g. portable during use movable by human force, e.g. kitchen or table devices

Definitions

  • the invention relates to a device for enriching liquids, in particular beverages, which are filled in liquid containers, in particular bottles, with gases, in particular CO 2 , with connecting means for a gas source, in particular for at least one gas cartridge containing the gas, and at least one to the Gas connection means connectable gas filling element for filling the gas into the liquid in a liquid container.
  • Such a device usually has a housing with a space for the Housing the bottle containing the liquid. This room is going out Locked by a door for security reasons.
  • the gas filler element usually designed as a lance, arranged in the assembled state of the bottle through its head into the liquid therein extends.
  • the attachment of the bottle is cumbersome, takes time and can damage the device.
  • the bottle must on the one hand due to the limited height of the housing and on the other hand however, used with sufficient accuracy and care to ensure that the gas filling element arranged in the upper section of the housing is enclosed by the bottle head and this then in the assembled Condition extends through the head into the bottle.
  • the operation of the Device additionally in that the bottle essentially up to her Head must already be filled with liquid in order to then be used in subsequent operation the device to ensure that the gas filler element with its free End is actually immersed in the liquid. This fact is conditional however, an increased weight of the bottle, which makes it unwieldy. Further there is always a risk of liquid when inserting and removing the bottle is accidentally spilled.
  • DE 24 61 373 A1 describes a device of the type mentioned at the beginning, in which in the upper section of the housing a filling head with the gas filling element is pivotally mounted.
  • a protective tube is attached to the filling head, whose inside diameter is the outside diameter of the bottle to be used corresponds.
  • the protective tube is open at its lower end, through which the bottle can be used.
  • the protective tube is together with the attached filling head swung out and then the bottle through the open lower end of the protective tube used, the protective tube for a correct alignment of the bottle head to the gas filling element.
  • the protective tube is pivoted into the housing, causing the bottle to open comes to the support plate.
  • the carrier plate is then raised so that the Bottle is pressed against the filling head and the gas filling element through the Head of the bottle and is immersed in the liquid therein.
  • the object of the present invention is therefore to simplify the Operation of the device of the type mentioned, so that the bottles use without problems and without risk of damage to the device to let.
  • the insertion and removal of the liquid container and thus the operation of the device is significantly simplified.
  • This is according to the invention thereby achieved that the gas filler element between the rest position and the working position is movably supported and before and after End of operation of the device is placed in the rest position and then the insertion or removal of the liquid container is not hindered.
  • the liquid container needs in relation to the movably mounted gas filling element only to be arranged stationary in the device, whereby the Ease of use of the device is further increased; for example in the known device according to DE 24 61 373 A1 necessary and quite complicated sequence of movements for inserting and removing the liquid container is not necessary in the device according to the invention.
  • a holding device for fixing the liquid container is expedient compared to the mobility of the gas filler element.
  • a drive device for moving the Gas filler element may be provided so that manual adjustment of the gas filler element does not apply, which also has a positive effect on user friendliness affects the device.
  • the drive device can preferably have a spring device which prestresses the gas filler element into its rest position. This ensures that that the gas filler element is in its rest position and thus clears the space for inserting or removing the liquid container, if the drive device is not activated.
  • a currently particularly preferred embodiment is characterized by this from that the drive device a the gas filler element in its working position acting first pneumatic piston / cylinder arrangement, the Cylinder is additionally connected to the gas connection means and from the gas is supplied.
  • This version uses this in a clever way the impregnation of the liquid provided gas at the same time as a driving means, so that additional drive means or energy sources are not required.
  • the gas filling element is usually designed as a tube or lance and in Movable in the direction of its longitudinal extent, expediently the gas filler element be part of the piston of the first piston / cylinder arrangement should.
  • the gas filler element has an inlet for the Gas, an outlet in its working position releasing the gas into the liquid and having a channel connecting the inlet to the outlet is thereby characterized in that the inlet in the gas filling element is designed such that the Inlet only in the working position of the gas filler element with the gas connection means connected is. This ensures on the one hand that in the rest position of the gas filler element, no gas can escape, and the other Mobility of the gas filler element in a clever way used at Movement to the working position a connection with the gas connection means to manufacture.
  • the inlet on the gas filling element should expediently be used be designed such that the inlet in the rest position and in substantially all movement positions between the rest position and the working position of the gas filler element sealed within the cylinder of the first Piston / cylinder arrangement is located.
  • this should be a check valve have the the when a pressure drop occurs from the outlet to the inlet Channel closes.
  • Gas filler element also has an inlet for the gas, one in its working position the gas into the liquid discharge outlet and one with the inlet has channel connecting the outlet, characterized in that the inlet in the gas filler element regardless of the working position of the gas filler element is permanently connected to the gas connection means.
  • This version offers a particularly simple construction. The communicates expediently Inlet of the gas filler element with the cavity of the cylinder of the gas filler element driving first piston / cylinder arrangement.
  • the cross-sectional area of the outlet can also be smaller than that of the gas filling element trained channel, so that the outlet opposite the channel also has a certain throttling effect.
  • the device should expediently be provided with a housing whose first side of the liquid container can be held with its opening, wherein the gas filling element is movably mounted in the housing and in its working position protrudes from the first side of the housing.
  • this 'housing' it is usually a so-called filling head or the housing of such a filling head.
  • This housing can contain a cavity through which the gas filler element is guided sealed, and this cavity from a cylinder to a second Piston / cylinder arrangement are limited, the pistons have a through opening contains, by means of which the gas filling element is movable relative to the piston is guided sealed, and can be acted upon from a rest position into a sealing position is by sealing to a liquid container in plant such can be brought about that the piston surrounds the opening of the liquid container.
  • the piston of the second piston / cylinder assembly should be on its with the liquid container Provide sealing face that can be brought into contact with the system be or have a, preferably annular, sealing element. This execution offers a structurally particularly simple way of sealing the Liquid container for the impregnation of the liquid under pressure with the carbonic acid.
  • the piston of the second piston / cylinder arrangement be resiliently biased to its rest position.
  • This training offers the advantage that when the second piston / cylinder arrangement is deactivated whose piston is always in its rest position, i.e. withdrawn is to ensure easy insertion or removal of the liquid container enable and thus keep the device always in a state in which it is possible to insert and remove the liquid container.
  • At least one connecting channel is preferably provided, which the Connects cavity with the interior of the liquid container.
  • the cavity communicates with at least one connecting channel with the rest Pressure system, so that the same pressure as in the rest also in this cavity System builds up and thereby the piston against the head of the liquid container is pressed.
  • the pressure equalization between the cavity and the interior of the liquid container can also or alternatively also allow easy removal of the liquid container.
  • the at least one connecting channel on or in the piston of the second piston / cylinder arrangement.
  • the inlet of the Gas filling element essentially only in the working position of the gas filling element with the cavity.
  • the inlet should preferably be from a There are openings that laterally in that section of the gas filler element is formed, which is in the working position of the gas filling element in Cavity is located.
  • separate printing systems are used, namely a first printing system for driving the invention movably mounted gas filler element and a second pressure system for Blow the gas into the liquid.
  • connection channel In the event that a connection channel is provided, this should expediently only in the sealing position of the piston the cavity connect to the interior of the liquid container and a check valve be provided that when a pressure gradient occurs from the cavity to Liquid container closes the connection channel.
  • This construction enables a pressure equalization between the interior of the liquid container and the cavity when the pressure in the liquid container is the value of the pressure in the Cavity has been reached or in preparation for removing the liquid container with the liquid then impregnated with carbon dioxide after the end of the Operation of the pressure in the cavity is lowered and a corresponding pressure drop arises between the liquid container and the cavity.
  • This training therefore represents a security measure.
  • FIG. 1 to 5 show a first preferred embodiment of a device for enriching liquids with gases.
  • these liquids are beverages which are filled in liquid containers, in particular bottles, with CO 2 or carbon dioxide generally being used as the gas. Therefore, such a device is usually part of a bubbler.
  • a filling head 2 of such a drinking water bubbler is shown in the figures.
  • a bottle 4 can be hung with its head, like Figure 2 shows.
  • the housing is Recording of the bottle 4 omitted in the figures.
  • FIG. 1 the head of a gas cartridge 6 is shown schematically, from which the Carbonic acid is provided.
  • a manual valve 8 an actuating button 10 is provided at the head of the gas cartridge 6 . If the actuation button 10 is pressed, gas escapes from the gas cartridge 6 into a first gas line connected to it 12, which bifurcates into a second gas line 14 and a third gas line 16.
  • the second gas line 14 leads to a first connection 18 in the filling head 2 and the third gas line 16 to a second connection 20 in the filling head 2.
  • a safety valve 22 is provided on the filling head 2 by depending on a factory setting for overpressure gas from the Filling head 2 is drained.
  • a third connection 24 on the filling head 2 provided to which a line 26 is connected, which leads to a vent valve 28 leads, which can be operated manually with the aid of an operating button 30.
  • FIG. 2 to 5 in which the filling head 2 in cross section is shown, this consists of a lower cup-shaped section 32 and an upper cylinder 34. At the upper free end 34a of the cylinder 34 is in shape an inlet opening of the second connection 20 is formed.
  • the cylinder 34 encloses a cavity 36 in which an injection lance 38 with its upper Section is movably mounted in the longitudinal direction of the cylinder 34.
  • the injection lance 38 has a circular cross section and is coaxial with the cylinder 34 arranged.
  • a diameter has which is recognizably smaller than the inner diameter of the cylinder 34, so that between the outer surface of the injection lance 38 and the inner surface of the cylinder 34 an annular gap is formed in cross section, this is according to FIGS 5 upper end 38a of the injection lance 38 flared, so that its Outer diameter essentially the inner diameter of the cylinder 34 corresponds.
  • a Sealing ring 40 arranged, which is in sealing sliding engagement with the inner surface of the cylinder 34 is located.
  • a coil spring 44 is arranged, the injection lance 38th surrounds.
  • the spiral spring 44 is supported with its upper one according to FIGS. 2 to 5 End at the widened upper end 38a of the injection lance 38 and with it lower end in the lower end 34b of the cylinder 34 at an inner surface thereof trained, inward paragraph 46.
  • the coil spring 44 is biased to pressure, causing the injection lance 38 into that shown in FIG Prestressed rest position and hold it in this position.
  • the cylinder 34 is open at its lower end 34b so that the shoulder 46 a has corresponding passage opening, which is arranged coaxially to the cylinder 34 is and has an inner diameter that the outer diameter of the Injection lance 38, which corresponds to the lower end 34b of the cylinder 34 protrudes.
  • a circumferential sealing ring is arranged, which is in sealing sliding engagement with the circumference of the injection lance 38.
  • the injection lance 38 is in the upper section according to FIGS. 2 to 5 a continuous transverse bore 50 running transverse to its longitudinal axis provided which serves as an inlet for the gas and of which a channel 52 in the longitudinal direction the injection lance 38 branches off.
  • This channel 52 opens into a bore 54, which is formed in the injection lance 38 in the longitudinal direction and coaxial is arranged.
  • a check valve 56 is provided which in the shown embodiment is designed as a ball valve. This check valve 56 closes duct 52 if the pressure in bore 54 is greater than that in duct 52 becomes or is.
  • the channel opens at the lower end 38b of the injection lance 38 52 into an outlet opening 58 of smaller diameter.
  • a flange 60 is formed, which is in the extends at right angles to the longitudinal axis of the cylinder 34 and its diameter is larger than that of the cylinder 34, as can be seen from the figures.
  • This plate-shaped Flange 60 forms the upper part of the lower section 32 of the filling head 2 and is attached to a cup-shaped housing part 62, which in the essentially the shape of a coaxial to the cylinder 34 and the injection lance 38 arranged cylinder has.
  • Derteller-shaped flange 60 and essentially cylindrical housing part 62 accordingly form the housing for the lower section 32 of the filling head 2.
  • a piston 64 is located within the essentially cylindrical housing part 62 coaxially and movably mounted in the direction of movement of the injection lance 38.
  • This Piston 64 consists of a flange-like upper part 66, the outer diameter of which the inside diameter of the substantially cylindrical housing part 62 corresponds, and from an attached to the underside of the flange-like upper part 66 sleeve-shaped section 68, whose outer diameter is smaller than that Inner diameter of the substantially cylindrical housing part 62 is and whose inside diameter corresponds to the outside diameter of the injection lance 38, which is guided through the bore of the sleeve-shaped section 68.
  • the sleeve-shaped section 68 of the piston 64 and the injection lance 38 have in the illustrated embodiment, each such a length that in the rest position in the injection lance 38 according to FIG. 2, its lower end 38b with the free end 68a of the sleeve-shaped portion 68 of the piston 64 substantially completes.
  • a coil spring 76 which is the sleeve-shaped Section 68 of the piston 64 surrounds.
  • This coil spring 76 tensions the piston 64 in the position shown in Figure 2, which is a rest position. In the rest position according to Figure 2 in the embodiment shown Coil spring 76 relaxes, so that a further upward movement of the piston 64th not taking place.
  • a substantially pressure-tight space 78 formed by the plate-shaped flange 60, the upper portion of the substantially cylindrical housing part 62 and the Upper part 66 of the piston 64 is limited.
  • the safety valve 22 which is on the outside or top of the Flange 60 is attached.
  • a circumferential sealing ring 80 arranged, which is in sealing sliding engagement with the The outer circumference of the injection lance 38 is located.
  • connecting channels 82 formed, which in the direction of movement of the injection lance 38 by the Piston 64 from the top thereof, where they open into the pressure-tight space 78, until extend to the bottom.
  • a Flutter valve 84 is provided, which in the illustrated embodiment is in the form of a Has rubber washer.
  • Sealing ring 86 is provided, as can be seen in FIGS. 2 to 5.
  • the head 90 of the bottle 4 has an after provided circumferential flange 92, with which the bottle 4 on the inner surface of the inwardly curved lower end 94 of the housing part 62 rests.
  • the housing part 62 has 94 at its lower end a corresponding breakthrough through which the head 90 of the bottle 4 is introduced.
  • the arrangement of the lower End 68a of the sleeve-shaped section 68 of the piston 64, the sealing ring 86 and the head 90 of the bottle 4 is such that the sealing ring 86 with the Head 90 of the assembled bottle 4 is aligned, and the connecting channels 82 in the Cavity of the bottle 4 open, as can be seen in Figure 2.
  • the distances between the upper end 38a of the injection lance 38 and the shoulder 46 in the lower end 34b of the cylinder 34 and between the flange-like upper part 66 of the piston 64 and the annular extension 72 are to be dimensioned such that also when the springs 44 and 76 are compressed, there is enough space for them remains.
  • the transverse bore 50 with its openings on the peripheral surface of the injection lance 38 - not least because of the effect of the O-ring 48 - has no connection to the 'outside', so closed to that extent it communicates in the working position of the injection lance 38 according to the figure 4 with the pressure-tight space 78 in the lower section 32 of the filling head 2, see above that now in this room 78 and through the first connection 18th gas flowing further through the transverse bore 50, branching off from this the channel 52, check valve 56 and bore 54 flow and then on lower end 38b of the injection lance 38 from the outlet opening 58 into the liquid can escape in the bottle 4, whereby the liquid in the bottle 4 with Carbonic acid is impregnated.
  • the manual valve 8 is closed and the vent valve 28 opened by pressing the operating button 30 ( Figure 1), so that Gas can escape from the space 78 through the third port 24 and this also reduces the pressure in room 78.
  • This has the consequence that a Pressure drop between the interior of the bottle 4 and the space 78 arises. Since an overpressure in the injection lance 38 occurs at the beginning of the venting process arises, the check valve 56 blocks for a short time in order to rise the Liquid through the outlet opening 58, the bore 54, the channel 52 and the Prevent cross bore 50 of the injection lance 38 in the space 78.
  • the flap valve 84 opens automatically, as can be seen in FIG.
  • the piston 64 then moves into its due to the action of the spiral spring 76 Rest position according to Figure 2, and the injection lance 38 moves in the same Way due to the action of the coil spring 44 in its rest position according to the figure 2 back, so that now the bottle 4 with the carbonated liquid can be easily removed.
  • FIGS. 6 to 9 show a second preferred embodiment of a device shown for enriching liquids with gases, the second Execution of the first embodiment according to Figures 1 to 5 on the one hand in a modified connection of the gas cartridge 6 to the filling head 2 with an additional Connection of a control valve 100 and the other in a modified Structure of the filling head 2 and in particular a modified construction of the Injection lance 38 'differs.
  • the second embodiment to the first embodiment explained in detail while on the Similarities should not be discussed in more detail, whereby the same reference numerals are used for the same parts.
  • the gas cartridge 6 is only connected to the filling head 2 'via a single gas line, namely via the Gas line 12, which leads to the second connection 20 in the filling head 2 '.
  • the first connection 18 in the filling head 2 'no longer communicates as in the first embodiment with the gas line 12 and the second connection 20, but via one of the Gas line 12 separate connecting line 14 'with the control valve 100, the Regulates pressure in bottle 4 by selectively releasing excess gas.
  • this embodiment has the Injection lance 38 'and some of the elements contained in the housing part 62 Construction changed from the first version.
  • the inlet 50 'for the entry of the gas is in the channel 54 'of the injection lance 38' not as transverse to the longitudinal axis of the injection lance continuous through bore formed, but in the Cavity 36 of the cylinder 34 delimiting end face 39 of the upper end 38a the injection lance 38 '. Accordingly, the inlet 50 'forms one in this embodiment simple opening with which the bore 54 'opens into the cavity 36.
  • the inlet 50 'thus forms the beginning of the bore 54' and has in the embodiment shown the same diameter as the bore 54 '.
  • a spiral spring 79 arranged with its upper end on the plate-shaped flange 60 and their lower end abuts the upper part 66 of the piston 64.
  • the illustrated second embodiment the existing in the first embodiment and between the upper part 66 of the piston 64 and the underlying annular Extension 72 seated coil spring 76.
  • resilient extensions 76 ' attached, on which the piston 64 with the underside of its flange-like upper part 66 rests. If the housing part 62 and the resilient extensions 76 ' the same material, for example plastic, the resilient Extensions 76 'preferably on the inside of the housing part 62 as resilient Tongues are integrally formed.
  • a flap valve is missing in the second embodiment, that in the first embodiment is provided at the point where the connecting channels 82 on the Open top of the piston 64 in the pressure-tight space 78. Accordingly communicates in the second version of the pressure-tight space 78 constantly on the Connection channels 82 with the bottle 4.
  • room 78 While as in the first version, the pressure-tight space 78 in the upper part of the lower section 32 via the third connection 24 and the line 26 on manually operated vent valve 28 is connected, the pressure tight In the second version, room 78 also has the first connection 18 and the connecting line 14 'connected to the aforementioned control valve 100. Since the pressure-tight space 78 in the upper part of the lower section 32 over the connection channels 82 constantly with the bottle connected to the filling head 2 ' 4 communicates, the same pressure arises in the pressure-tight space 78 as in FIG Bottle 4 a. The same pressure is therefore also present at that in the pressure-tight space 78 Control valve connected via the first connection 18 and the connecting line 14 ' 100 on.
  • the CO 2 from the interior 36 of the cylinder 34 enters the bore 54 of the injection lance 38 'through the inlet 50' in the end face 39 at the upper end 38a of the injection lance 38 'and flows there to the lower end 38b of the injection lance 38, in order to then exit the outlet opening 58.
  • the cross-sectional area or opening width of the outlet opening 58 is significantly smaller than the cross-sectional area or the diameter of the bore 54 'and in turn the cross-sectional area of the bore 54' is smaller than the cross-sectional area of the cavity 36 'transverse to the direction of movement of the injection lance 38' of the cylinder 34, the bore 54 'and in particular the outlet opening 58 in the injection lance 38' show a throttling effect for the CO 2 entering the cavity 36.
  • the CO 2 entering the cavity 36 through the second connection 20 and thus the pressure building up in the cavity 36 initially primarily causes the injection lance 38 'to move from its rest position shown in FIG. 7 into its working position shown in FIG.
  • the proportion of the gas already flowing out of the outlet opening 58 and the associated pressure loss is, in contrast, small and does not substantially affect the movement of the injection lance 38 '.
  • the CO 2 in the cavity 36 of the cylinder 34 cannot relax further, so that the pressure communicating throughout the further introduction of further CO 2 into the cavity 36 through the second connection 20 System consisting of the cavity 36, the bore 54 'of the injection lance 38', the bottle 4 and the pressure-tight space 78 gradually increases.
  • the pressure in the pressure-tight space 78 also rises until the prestressing of the resilient extensions 76 'is overcome, with the result that the piston 64 now increases more strongly against the prestressing of the resilient extensions 76' due to the gas acting on its flange-like upper part 66 the head 90 of the bottle 4 is pressed.
  • the piston 64 moves due to the action of the resilient Extensions 76 'back to its rest position according to Figure 7 and the injection lance 38 due to the action of the spiral spring 44 in its rest position according to FIG 7 back so that the piston 64 detaches from the head 90 of the bottle 4 and the Bottle 4 with the carbonated liquid easily from Filling head 2 'can be removed.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung zum Anreichern von Flüssigkeiten, insbesondere Getränken, die in Flüssigkeitsbehältern (4), insbesondere Flaschen, abgefüllt sind, mit Gasen, insbesondere CO2, mit Anschlußmitteln für eine Gasquelle, insbesondere für mindestens eine das Gas enthaltende Gaspatrone, und mindestens einem an die Gasanschlußmittel anschließbaren Gaseinfüllelement (38) zum Einfüllen des Gases in die in einem Flüssigkeitsbehälter (4) befindliche Flüssigkeit. Das Besondere der Erfindung besteht darin, daß das Gaseinfüllelement (38) zwischen einer Ruhestellung, in der es außerhalb eines von der im Flüssigkeitsbehälter befindlichen Flüssigkeit gebildeten Pegels (96) und/oder zumindest im wesentlichen außerhalb des Flüssigkeitsbehälters (4) angeordnet ist, und eine Arbeitsstellung, in der es zumindest mit einem Abschnitt (38b) in die im Flüssigkeitsbehälter (4) befindliche Flüssigkeit eingetaucht ist, bewegbar gelagert ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anreichern von Flüssigkeiten, insbesondere Getränken, die in Flüssigkeitsbehältern, insbesondere Flaschen, abgefüllt sind, mit Gasen, insbesondere CO2, mit Anschlulßmitteln für eine Gasquelle, insbesondere für mindestens eine das Gas enthaltende Gaspatrone, und mindestens einem an die Gasanschlußmittel anschließbaren Gaseinfüllelement zum Einfüllen des Gases in die in einem Flüssigkeitsbehälter befindliche Flüssigkeit.
Derartige Vorrichtungen sind bekannt und befinden sich in vielfältiger Form im Einsatz. In diesem Zusammenhang wird auch beispielsweise auf die DE 24 61 373 A1, EP 0 000 813 A1, WO 81/01945, WO 82/03751, WO 84/00671, WO 84/04024 und die DE 35 33 335 A1 verwiesen.
Üblicherweise weist eine solche Vorrichtung ein Gehäuse mit einem Raum für die Unterbringung der die Flüssigkeit enthaltenden Flasche auf. Dieser Raum wird aus Sicherheitsgründen von einer Tür verschlossen. Im oberen Teil dieses Raumes ist das gewöhnlich als Lanze ausgebildete Gaseinfüllelement angeordnet, das sich im montierten Zustand der Flasche durch deren Kopf in die darin befindliche Flüssigkeit erstreckt.
Bei den bekannten Vorrichtungen ist jedoch die Befestigung der Flasche umständlich, kostet Zeit und kann zu Beschädigungen an der Vorrichtung führen. Da zur Erzielung einer möglichst kleinen und kompakten Bauform der Vorrichtung der Raum im Gehäuse zur Aufnahme der Flasche sehr begrenzt ist, muß die Flasche zum einen wegen der begrenzten Höhe des Gehäuses schräg und zum anderen jedoch mit ausreichender Genauigkeit und Sorgfalt eingesetzt werden, um zu gewährleisten, daß das im oberen Abschnitt des Gehäuses angeordnete Gaseinfüllelement vom Flaschenkopf umschlossen wird und sich dieses dann im montierten Zustand durch den Kopf in die Flasche erstreckt. Erschwert wird die Bedienung der Vorrichtung zusätzlich noch dadurch, daß die Flasche im wesentlichen bis zu ihrem Kopf mit Flüssigkeit bereits gefüllt sein muß, um dann im nachfolgenden Betrieb der Vorrichtung zu gewährleisten, daß das Gaseinfüllelement mit seinem freien Ende in die Flüssigkeit auch tatsächlich eingetaucht ist. Dieser Umstand bedingt jedoch ein erhöhtes Gewicht der Flasche, wodurch diese unhandlich wird. Ferner besteht beim Einsetzen und Entfernen der Flasche stets die Gefahr, daß Flüssigkeit unbeabsichtigt verschüttet wird.
In der DE 24 61 373 A1 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art beschrieben, bei welcher im oberen Abschnitt des Gehäuses ein Füllkopf mit dem Gaseinfüllelement schwenkbar gelagert ist. Am Füllkopf ist ein Schutzrohr befestigt, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser der zu verwendenden Flasche entspricht. Das Schutzrohr ist an seinem unteren Ende offen, durch das die Flasche einsetzbar ist. Im unteren Teil des Gehäuses ist ein höhenverstellbarer Tragteller vorgesehen. Zur Montage der Flasche wird das Schutzrohr zusammen mit dem daran befestigten Füllkopf ausgeschwenkt und anschließend die Flasche durch das offene untere Ende des Schutzrohres eingesetzt, wobei das Schutzrohr für eine korrekte Ausrichtung des Flaschenkopfes zum Gaseinfüllelement sorgt. Anschließend wird das Schutzrohr in das Gehäuse verschwenkt, wodurch die Flasche auf dem Tragteller zu stehen kommt. Der Tragteller wird dann angehoben, so daß die Flasche gegen den Füllkopf gepreßt wird und das Gaseinfüllelement nun durch den Kopf der Flasche geführt und in die darin befindliche Flüssigkeit eingetaucht ist. Zwar erlaubt diese Konstruktion eine einfache und gleichzeitig genaue Ausrichtung des Flaschenkopfes zum Gaseinfüllelement, jedoch muß darauf geachtet werden, daß die wegen der bereits eingefüllten Flüssigkeit verhältnismäßig schwere Flasche während des Verschwenkens des Schutzrohres nicht aus diesem herausfällt, und zwar sowohl beim Einschwenken vor dem Betrieb als auch beim Ausschwenken nach dem Betrieb dieser bekannten Vorrichtung. Dieser Umstand macht die Handhabung der bekannten Vorrichtung nach wie vor schwierig und bedienungsunfreundlich.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in einer Vereinfachung der Bedienung der Vorrichtung der eingangs genannten Art, so daß sich die Flaschen ohne Probleme und ohne Gefahr einer Beschädigung der Vorrichtung einsetzen lassen.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Gaseinfüllelement zwischen einer Ruhestellung, in der es außerhalb eines von der im Flüssigkeitsbehälter befindlichen Flüssigkeit gebildeten Pegels und/oder zumindest im wesentlichen außerhalb des Flüssigkeitsbehälters angeordnet ist, und einer Arbeitsstellung, in der es zumindest mit einem Abschnitt in die im Flüssigkeitsbehälter befindliche Flüssigkeit eingetaucht ist, beweglich gelagert ist.
Mit Hilfe der Erfindung wird das Einsetzen und Entfernen des Flüssigkeitsbehälters und somit die Bedienung der Vorrichtung wesentlich vereinfacht. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Gaseinfüllelement zwischen der Ruhestellung und der Arbeitsstellung beweglich gelagert ist und vor Beginn und nach Ende des Betriebes der Vorrichtung in die Ruhestellung verbracht wird und dann das Einsetzen oder Herausnehmen des Flüssigkeitsbehälters nicht behindert. Dabei braucht der Flüssigkeitsbehälter gegenüber dem beweglich gelagerten Gaseinfüllelement lediglich stationär in der Vorrichtung angeordnet zu werden, wodurch die Bedienungsfreundlichkeit der Vorrichtung noch weiter erhöht wird; der beispielsweise bei der bekannten Vorrichtung gemäß der DE 24 61 373 A1 notwendige und recht komplizierte Bewegungsablauf für Einsetzen und Herausnehmen des Flüssigkeitsbehälters ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht erforderlich.
Zweckmäßigerweise ist eine Halteeinrichtung zur Fixierung des Flüssigkeitsbehälters gegenüber der Beweglichkeit des Gaseinfüllelementes vorgesehen.
Ebenfalls sollte zweckmäßigerweise eine Antriebseinrichtung zur Bewegung des Gaseinfüllelementes vorgesehen sein, so daß eine manuelle Verstellung des Gaseinfüllelementes entfällt, was sich ebenfalls positiv auf die Bedienungsfreundlichkeit der Vorrichtung auswirkt.
Die Antriebseinrichtung kann vorzugsweise eine Federeinrichtung aufweisen, die das Gaseinfüllelement in seine Ruhestellung vorspannt. Somit ist stets gewährleistet, daß sich das Gaseinfüllelement in seiner Ruhestellung befindet und somit den Raum zum Einsetzen oder Herausnehmen des Flüssigkeitsbehälters freigibt, wenn die Antriebseinrichtung nicht aktiviert ist.
Eine gegenwärtig besonders bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die Antriebseinrichtung eine das Gaseinfüllelement in seine Arbeitsstellung beaufschlagende erste pneumatische Kolben/Zylinder-Anordnung aufweist, deren Zylinder zusätzlich an die Gasanschlußmittel angeschlossen ist und vom Gas versorgt wird. Diese Ausführung nutzt somit in geschickter Weise das an sich für die Imprägnierung der Flüssigkeit vorgesehene Gas gleichzeitig auch als Antriebsmittel, so daß zusätzliche Antriebsmittel oder Energiequellen nicht erforderlich sind.
Die Konstruktion der vorgenannten Ausführung läßt sich noch dadurch vereinfachen, daß das Gaseinfüllelement mit dem Kolben der ersten Kolben/Zylinder-Anordnung fest oder einstückig verbunden ist.
Gewöhnlich ist das Gaseinfüllelement als Rohr oder Lanze ausgebildet und in Richtung seiner Längserstreckung bewegbar gelagert, wobei zweckmäßigerweise das Gaseinfüllelement Teil des Kolbens der ersten Kolben/Zylinder-Anordnung sein sollte.
Eine weitere Ausführung, bei welcher das Gaseinfüllelement einen Einlaß für das Gas, einen in dessen Arbeitsstellung das Gas in die Flüssigkeit abgebenden Auslaß und einen den Einlaß mit dem Auslaß verbindenden Kanal aufweist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß im Gaseinfüllelement derart ausgebildet ist, daß der Einlaß nur in der Arbeitsstellung des Gaseinfüllelementes mit den Gasanschlußmitteln verbunden ist. Dadurch wird zum einen gewährleistet, daß in der Ruhestellung des Gaseinfüllelementes kein Gas austreten kann, und zum anderen die Beweglichkeit des Gaseinfüllelementes in geschickter Weise dazu genutzt, bei Bewegung in die Arbeitsstellung eine Verbindung mit den Gasanschlußmitteln herzustellen. Hierzu sollte zweckmäßigerweise der Einlaß am Gaseinfüllelement derart ausgebildet sein, daß sich der Einlaß in der Ruhestellung und in im wesentlichen sämtlichen Bewegungsstellungen zwischen der Ruhestellung und der Arbeitsstellung des Gaseinfüllelementes abgedichtet innerhalb des Zylinders der ersten Kolben/Zylinder-Anordnung befindet. Um im Falle eines Überdruckes im Flüssigkeitsbehälter ein Zurückschlagen bzw. rückwärts gerichtetes Entweichen des Gases durch das Gaseinfüllelement zu verhindern, sollte dieses ein Rückschlagventil aufweisen, das bei Auftreten eines Druckgefälles vom Auslaß zum Einlaß den Kanal verschließt.
Eine alternative, gegenwärtig besonders bevorzugte Ausführung, bei welcher das Gaseinfüllelement ebenfalls einen Einlaß für das Gas, einen in dessen Arbeitsstellung das Gas in die Flüssigkeit abgebenden Auslaß und einen den Einlaß mit dem Auslaß verbindenen Kanal aufweist, zeichnet sich dadurch aus, daß der Einlaß im Gaseinfüllelement unabhängig von der Arbeitsstellung des Gaseinfüllelementes dauerhaft mit den Gasanschlußmitteln verbunden ist. Diese Ausführung bietet eine besonders einfache Konstruktion. Dabei kommuniziert zweckmäßigerweise der Einlaß des Gaseinfüllelementes mit dem Hohlraum des Zylinders der das Gaseinfüllelement antreibenden ersten Kolben/Zylinder-Anordnung. Um den Druck des von den Gasanschlußmitteln in den Hohlraum eindringenden Gases zunächst zum Antrieb und somit zur Fortbewegung des erfindungsgemäß beweglich gelagerten Gaseinfüllelementes zu nutzen, sollte die quer zur Druckbeaufschlagungsrichtung liegende Querschnittsfläche des Hohlraumes des Zylinders der ersten Kolben/Zylinder-Anordnung größer als die Einlasses im Gaseinfüllelement sein, so daß der Einlaß sozusagen als Drossel wirkt.
Auch die Querschnittsfläche des Auslasses kann kleiner als die des im Gaseinfüllelement ausgebildeten Kanals sein, so daß der Auslaß gegenüber dem Kanal ebenfalls eine gewisse Drosselwirkung besitzt.
Die Vorrichtung sollte zweckmäßigerweise mit einem Gehäuse versehen sein, an dessen erster Seite der Flüssigkeitsbehälter mit seiner Öffnung halterbar ist, wobei das Gaseinfüllelement im Gehäuse bewegbar gelagert ist und in seiner Arbeitsstellung aus der ersten Seite des Gehäuses herausragt. Bei diesem 'Gehäuse' handelt es sich im Regelfall um einen sogenannten Einfüllkopf bzw. um das Gehäuse eines solchen Einfüllkopfes.
Dieses Gehäuse kann einen Hohlraum enthalten, durch den das Gaseinfüllelement abgedichtet geführt ist, und dieser Hohlraum von einem Zylinder einer zweiten Kolben/Zylinder-Anordnung begrenzt werden, deren Kolben eine Durchgangsöffnung enthält, durch die gegenüber dem Kolben bewegbar das Gaseinfüllelement abgedichtet geführt ist, und von einer Ruhestellung in eine Dichtstellung beaufschlagbar ist, indem er an einen Flüssigkeitsbehälter dichtend in Anlage derart bringbar ist, daß der Kolben die Öffnung des Flüssigkeitsbehälters umgibt. Hierzu sollte der Kolben der zweiten Kolben/Zylinder-Anordnung an seiner mit dem Flüssigkeitsbehälter in Anlage bringbaren Stirnseite mit Dichtungsmaterial versehen sein oder ein, vorzugsweise ringförmiges, Dichtelement aufweisen. Diese Ausführung bietet eine konstruktiv besonders einfache Möglichkeit der Abdichtung des Flüssigkeitsbehälters für die unter Druck erfolgende Imprägnierung der Flüssigkeit mit der Kohlensäure.
Bei einer Weiterbildung dieser Ausführung sollte der Kolben der zweiten Kolben/Zylinder-Anordnung in seine Ruhestellung federnd vorgespannt sein. Diese Weiterbildung bietet den Vorteil, daß sich bei Inaktivierung der zweiten Kolben/Zylinder-Anordnung deren Kolben stets in seiner Ruhestellung befindet, also zurückgezogen ist, um ein problemloses Einsetzen oder Entfernen des Flüssigkeitsbehälters zu ermöglichen und somit die Vorrichtung immer in einem Zustand zu halten, in dem das Einsetzen und Entfernen des Flüssigkeitsbehälters möglich ist.
Ferner ist vorzugsweise mindestens ein Verbindungskanal vorgesehen, der den Hohlraum mit dem Innenraum des Flüssigkeitsbehälters verbindet. Durch den mindestens einen Verbindungskanal kommuniziert der Hohlraum mit dem übrigen Drucksystem, so daß sich auch in diesem Hohlraum derselbe Druck wie im übrigen System aufbaut und dadurch der Kolben gegen den Kopf des Flüssigkeitsbehälters gedrückt wird. Der bei dieser Ausführung stattfindende Druckausgleich zwischen dem Hohlraum und dem Innenraum des Flüssigkeitsbehälters kann außerdem oder alternativ auch ein leichtes Entfernen des Flüssigkeitsbehälters ermöglichen. Vorzugsweise kann der mindestens eine Verbindungskanal am oder im Kolben der zweiten Kolben/Zylinder-Anordnung ausgebildet sein.
Bei einer alternativen Ausführung der Erfindung kommuniziert der Einlaß des Gaseinfüllelementes im wesentlichen nur in der Arbeitsstellung des Gaseinfüllelementes mit dem Hohlraum. Dabei sollte vorzugsweise der Einlaß aus einer Öffnung bestehen, die seitlich in demjenigen Abschnitt des Gaseinfüllelementes ausgebildet ist, welcher sich in der Arbeitsstellung des Gaseinfüllelementes im Hohlraum befindet. Bei dieser Ausführung werden also getrennte Drucksysteme verwendet, nämlich ein erstes Drucksystem zum Antrieb des erfindungsgemäß bewegbar gelagerten Gaseinfüllelementes und ein zweites Drucksystem zum Einblasen des Gases in die Flüssigkeit. Diese Drucksysteme arbeiten demnach separat voneinander, wobei aufgrund der besonderen Konstruktion eine Abhängigkeit in der Arbeitsweise dergestalt besteht, daß das Einblasen des Gases in die Flüssigkeit erst dann stattfinden kann, wenn sich das Gaseinfüllelement in seiner Arbeitsstellung befindet. Für den Fall, daß ein Verbindungskanal vorgesehen ist, sollte dieser zweckmäßigerweise nur in der Dichtstellung des Kolbens den Hohlraum mit dem Innenraum des Flüssigkeitsbehälters verbinden und ein Rückschlagventil vorgesehen sein, das bei Auftreten eines Druckgefälles vom Hohlraum zum Flüssigkeitsbehälter den Verbindungskanal verschließt. Diese Konstruktion ermöglicht einen Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Flüssigkeitsbehälters und dem Hohlraum, wenn der Druck im Flüssigkeitsbehälter den Wert des Druckes im Hohlraum erreicht hat oder in Vorbereitung auf das Entfernen des Flüssigkeitsbehälters mit der dann mit Kohlensäure imprägnierten Flüssigkeit nach Ende des Betriebes der Druck im Hohlraum abgesenkt wird und ein entsprechendes Druckgefälle zwischen dem Flüssigkeitsbehälter und dem Hohlraum entsteht. Diese Weiterbildung stellt daher eine Sicherheitsmaßnahme dar.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1
eine erste Ausführung einer Vorrichtung zum Anreichern von Flüssigkeiten mit Kohlensäure in Draufsicht zusammen mit einer schematischen Darstellung einer an die Vorrichtung angeschlossenen Gaspatrone sowie eines an die Vorrichtung angeschlossenen Sicherheitsventils;
Figur 2
im Querschnitt die erste Ausführung der Vorrichtung zusammen mit dem Oberteil einer darin eingehängten Flasche, wobei sich die Injektionslanze der Vorrichtung in ihrer Ruhestellung befindet;
Figur 3
die gleiche Darstellung wie Figur 2, wobei sich allerdings die Injektionslanze in einer Stellung zwischen ihrer Ruhestellung und einer Arbeitsstellung befindet;
Figur 4
die gleiche Ansicht wie Figur 2, allerdings mit der Injektionslanze in ihrer Arbeitsstellung und mit geschlossenem Flatterventil;
Figur 5
die gleiche Ansicht wie Figur 4, allerdings mit geöffnetem Flatterventil;
Figur 6
eine zweite Ausführung der Vorrichtung zum Anreichern von Flüssigkeiten mit Kohlensäure in Draufsicht zusammen mit einer schematischen Darstellung einer an die Vorrichtung angeschlossenen Gaspatrone, eines an die Vorrichtung angeschlossenen Regelventils sowie eines an die Vorrichtung angeschlossenen Sicherheitsventils;
Figur 7
im Querschnitt die zweite Ausführung der Vorrichtung zusammen mit dem Oberteil einer darin eingehängten Flasche, wobei sich die Injektionslanze der. Vorrichtung in ihrer Ruhestellung befindet;
Figur 8
die gleiche Darstellung wie Figur 7, wobei sich allerdings die Injektionslanze in einer Stellung zwischen ihrer Ruhestellung und ihrer Arbeitsstellung befindet; und
Figur 9
die gleiche Ansicht wie Figur 7, allerdings mit der Injektionslanze in ihrer Arbeitsstellung.
In den Figuren 1 bis 5 ist eine erste bevorzugte Ausführung einer Vorrichtung zum Anreichern von Flüssigkeiten mit Gasen dargestellt. Im Regelfall handelt es sich bei diesen Flüssigkeiten um Getränke, die in Flüssigkeitsbehältern, insbesondere Flaschen abgefüllt sind, wobei als Gas im allgemeinen CO2 bzw. Kohlensäure verwendet wird. Deshalb ist eine solche Vorrichtung im Regelfall Teil eines Trinkwassersprudlers.
In den Figuren ist ein Füllkopf 2 eines solchen Trinkwassersprudlers dargestellt. An der Unterseite des Füllkopfes 2 ist eine Flasche 4 mit ihrem Kopf einhängbar, wie Figur 2 erkennen läßt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist das Gehäuse zur Aufnahme der Flasche 4 in den Figuren weggelassen.
In Figur 1 ist schematisch der Kopf einer Gaspatrone 6 dargestellt, aus der die Kohlensäure bereitgestellt wird. Am Kopf der Gaspatrone 6 ist ein Handventil 8 mit einem Betätigungsknopf 10 vorgesehen. Wird der Betätigungsknopf 10 gedrückt, entweicht Gas aus der Gaspatrone 6 in eine daran angeschlossene erste Gasleitung 12, die sich in eine zweite Gasleitung 14 und eine dritte Gasleitung 16 aufgabelt. Die zweite Gasleitung 14 führt zu einem ersten Anschluß 18 im Füllkopf 2 und die dritte Gasleitung 16 zu einem zweiten Anschluß 20 im Füllkopf 2. Wie Figur 1 ferner erkennen läßt, ist am Füllkopf 2 ein Sicherheitsventil 22 vorgesehen, durch das in Abhängigkeit einer werksseitigen Einstellung bei Überdruck Gas aus dem Füllkopf 2 abgelassen wird. Schließlich ist am Füllkopf 2 ein dritter Anschluß 24 vorgesehen, an dem eine Leitung 26 angeschlossen ist, die zu einem Entlüftungsventil 28 führt, das mit Hilfe eines Betätigungsknopfes 30 manuell bedienbar ist.
Wie die Figuren 2 bis 5 erkennen lassen, in denen der Füllkopf 2 im Querschnitt gezeigt ist, besteht dieser aus einem unteren becherförmigen Abschnitt 32 und einem oberen Zylinder 34. Am oberen freien Ende 34a des Zylinders 34 ist in Form einer Einlaßöffnung der zweite Anschluß 20 ausgebildet. Der Zylinder 34 umschließt einen Hohlraum 36, in dem eine Injektionslanze 38 mit ihrem oberen Abschnitt in Längsrichtung des Zylinders 34 bewegbar gelagert ist. Die Injektionslanze 38 hat einen kreisförmigen Querschnitt und ist koaxial zum Zylinder 34 angeordnet. Während der größte Teil der Injektionslanze 38 einen Durchmesser besitzt, der erkennbar kleiner ist als der Innendurchmesser des Zylinders 34, so daß zwischen der Außenfläche der Injektionslanze 38 und der Innenfläche des Zylinders 34 ein im Querschnitt ringförmiger Spalt entsteht, ist das gemäß den Figuren 2 bis 5 obere Ende 38a der Injektionslanze 38 flanschartig verbreitert, so daß dessen Außendurchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser des Zylinders 34 entspricht. Im Außenumfang des oberen Endes 38a der Injektionslanze 38 ist ein Dichtring 40 angeordnet, der sich in dichtendem Gleiteingriff mit der Innenfläche des Zylinders 34 befindet.
Im oberen Ende 34a des Zylinders 34 ist dessen Innenfläche mit einem nach innen gerichteten Absatz 42 versehen, an dem die Injektionslanze 38 mit ihrem oberen Ende 38a in der in Figur 2 gezeigten Stellung anliegt, bei der es sich um die Ruhestellung der Injektionslanze 38 handelt. Der Absatz 42 an der Innenfläche des Zylinders 34 dient somit als Anschlag zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung der Injektionslanze 38.
In dem zwischen der Innenfläche des Zylinders 34 und der Injektionslanze 38 gebildeten Spalt ist eine Spiralfeder 44 angeordnet, die die Injektionslanze 38 umgibt. Die Spiralfeder 44 stützt sich mit ihrem gemäß den Figuren 2 bis 5 oberen Ende am verbreiterten oberen Ende 38a der Injektionslanze 38 und mit ihrem unteren Ende im unteren Ende 34b des Zylinders 34 an einem an dessen Innenfläche ausgebildeten, nach innen gerichteten Absatz 46 ab. Die Spiralfeder 44 ist auf Druck vorgespannt, wodurch sie die Injektionslanze 38 in die in Figur 2 gezeigte Ruhestellung vorspannt und sie in dieser Stellung halt.
Der Zylinder 34 ist an seinem unteren Ende 34b offen, so daß der Absatz 46 eine entsprechende Durchgangsöffnung aufweist, die koaxial zum Zylinder 34 angeordnet ist und einen Innendurchmesser besitzt, der dem Außendurchmesser der Injektionslanze 38 entspricht, welche aus dem unteren Ende 34b des Zylinders 34 herausragt. In der Innenfläche des Absatzes 46 im unteren Ende 34b des Zylinders 34 ist ein umlaufender Dichtring angeordnet, der sich in dichtendem Gleiteingriff mit dem Umfang der Injektionslanze 38 befindet.
In dem gemäß den Figuren 2 bis 5 oberen Abschnitt ist die Injektionslanze 38 mit einer quer zu ihrer Längsachse verlaufenden durchgehenden Querbohrung 50 versehen, der als Einlaß für das Gas dient und von der ein Kanal 52 in Längsrichtung der Injektionslanze 38 abzweigt. Dieser Kanal 52 mündet in eine Bohrung 54, die in der Injektionslanze 38 in deren Längsrichtung ausgebildet und koaxial angeordnet ist. An dem gemäß den Figuren 2 bis 5 oberen Ende der Bohrung 54 ist zwischen dieser und dem Kanal 52 ein Rückschlagventil 56 vorgesehen, das in der dargestellten Ausführung als Kugelventil ausgebildet ist. Dieses Rückschlagventil 56 schließt den Kanal 52, falls der Druck in der Bohrung 54 größer als der im Kanal 52 wird bzw. ist. Am unteren Ende 38b der Injektionslanze 38 mündet der Kanal 52 in eine Austrittsöffnung 58 kleineren Durchmessers.
Am unteren Ende 34b des Zylinders 34 ist ein Flansch 60 angeformt, der sich im rechten Winkel zur Längsachse des Zylinders 34 erstreckt und dessen Durchmesser größer als der des Zylinders 34 ist, wie die Figuren erkennen lassen. Dieser tellerförmige Flansch 60 bildet das Oberteil des unteren Abschnittes 32 des Füllkopfes 2 und ist auf einem becherförmigen Gehäuseteil 62 befestigt, das im wesentlichen die Form eines koaxial zu dem Zylinder 34 und der Injektionslanze 38 angeordneten Zylinders hat. Dertellerförmige Flansch 60 und das im wesentlichen zylindrische Gehäuseteil 62 bilden demnach das Gehäuse für den unteren Abschnitt 32 des Füllkopfes 2.
Innerhalb des im wesentlichen zylindrischen Gehäuseteils 62 ist ein Kolben 64 koaxial und in Bewegungsrichtung der Injektionslanze 38 bewegbar gelagert. Dieser Kolben 64 besteht aus einem flanschartigen Oberteil 66, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des im wesentlichen zylindrischen Gehäuseteils 62 entspricht, und aus einem an der Unterseite des flanschartigen Oberteils 66 angesetzten hülsenförmigen Abschnitt 68, dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des im wesentlichen zylindrischen Gehäuseteils 62 ist und dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Injektionslanze 38 entspricht, welche durch die Bohrung des hülsenförmigen Abschnittes 68 geführt ist. Der hülsenförmige Abschnitt 68 des Kolbens 64 und die Injektionslanze 38 haben im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils eine solche Länge, daß in der Ruhestellung in der Injektionslanze 38 gemäß Figur 2 deren unteres Ende 38b mit dem freien Ende 68a des hülsenförmigen Abschnittes 68 des Kolbens 64 im wesentlichen abschließt.
Im Außenumfang des flanschartigen Oberteils 66 des Kolbens 64 ist ein umlaufender Dichtring 70 angeordnet, der sich in dichtendem Gleiteingriff mit der Innenfläche des oberen Abschnittes des im wesentlichen zylindrischen Gehäuseteils 62 befindet. Unterhalb des flanschartigen Oberteils 66 des Kolbens 64 ist an der Innenfläche des im wesentlichen zylindrischen Gehäuseteils 62 ein ringförmiger Fortsatz 72 angeformt, der eine Innenbohrung aufweist, die koaxial zum Zylinder 34 bzw. zur Injektionslanze 38 angeordnet ist und durch die der hülsenförmige Abschnitt 68 des Kolbens 64 geführt ist. Somit entspricht der Innendurchmesser der Bohrung des ringförmigen Fortsatzes 72 dem Außendurchmesser des hülsenförmigen Abschnittes 68 des Kolbens 64. In der die Bohrung begrenzenden Innenfläche des ringförmigen Fortsatzes 72 ist ein umlaufender Dichtring 74 angeordnet, der sich in dichtendem Gleiteingriff mit dem Außenumfang des hülsenförmige Abschnittes 68 des Kolbens 64 befindet.
Zwischen dem flanschartigen Oberteil 66 des Kolbens 64 und dem darunterliegenden ringförmigen Fortsatz 72 sitzt eine Spiralfeder 76, die den hülsenförmigen Abschnitt 68 des Kolbens 64 umgibt. Diese Spiralfeder 76 spannt den Kolben 64 in die in Figur 2 gezeigte Stellung vor, bei der es sich um eine Ruhestellung handelt. In der Ruhestellung gemäß Figur 2 in der dargestellten Ausführung ist die Spiralfeder 76 entspannt, so daß eine weitere Aufwärtsbewegung des Kolbens 64 nicht stattfindet. Alternativ ist es aber auch denkbar, Anschläge vorzusehen, die eine weitere Aufwärtsbewegung des Kolbens 64 verhindern; in diesem Falle kann die Spiralfeder 76 auch noch in der Ruhestellung unter Druck stehen, um den Kolben 64 in seine Ruhestellung vorzuspannen.
Im oberen Teil des unteren Abschnittes 32 des Füllkopfes 2 wird ein im wesentlichen druckdichter Raum 78 gebildet, der vom tellerförmigen Flansch 60, dem oberen Abschnitt des im wesentlichen zylindrischen Gehäuseteils 62 und dem Oberteil 66 des Kolbens 64 begrenzt wird. In Verbindung mit dem druckdichten Raum 78 steht das Sicherheitsventil 22, das an der Außenseite bzw. Oberseite des Flansches 60 befestigt ist. Ferner münden die zuvor erwähnten ersten und dritten Anschlüsse 18 und 24, die ebenfalls im Flansch 60 ausgebildet sind, in den druckdichten Raum 78.
In der Innenfläche des hülsenförmigen Abschnittes 68 des Kolbens 64, welche die Durchgangsbohrung begrenzt, durch die die Injektionslanze 38 geführt ist, ist ein umlaufender Dichtring 80 angeordnet, der sich in dichtendem Gleiteingriff mit dem Außenumfang der Injektionslanze 38 befindet.
Im hülsenförmigen Abschnitt 68 des Kolbens 64 sind Verbindungskanäle 82 ausgebildet, die sich in Bewegungsrichtung der Injektionslanze 38 durch den Kolben 64 von dessen Oberseite, wo sie in den druckdichten Raum 78 münden, bis zu dessen Unterseite erstrecken. An der Stelle, wo die Verbindungskanäle 82 an der Oberseite des Kolbens 64 in den druckdichten Raum 78 münden, ist ein Flatterventil 84 vorgesehen, das in der dargestellten Ausführung die Form einer Gummischeibe hat.
Am unteren freien Ende 68a des hülsenförmigen Abschnittes 68 des Kolbens 64 ist in einem radialen Abschnitt außerhalb der Kanäle 82 Dichtungsmaterial oder ein Dichtring 86 vorgesehen, wie die Figuren 2 bis 5 erkennen lassen.
Wie die Figuren 2 bis 5 ebenfalls erkennen lassen, wird die Flasche 4 mit ihrem Kopf 90 an der Unterseite des Gehäuseteils 62 des unteren Abschnittes 32 des Füllkopfes 2 eingehängt. Hierzu ist der Kopf 90 der Flasche 4 mit einem sich nach außen erstreckenden, umlaufenden Flansch 92 versehen, mit dem die Flasche 4 auf der Innenfläche des nach innen gekrümmten unteren Endes 94 des Gehäuseteils 62 aufliegt. Demnach weist das Gehäuseteil 62 an seinem unteren Ende 94 einen entsprechenden Durchbruch auf, durch den der Kopf 90 der Flasche 4 eingeführt wird. Dabei kann das Einführen des Kopfes 90 der Flasche 4 und der Eingriff mit dem Gehäuseteil 62 des unteren Abschnittes 32 des Füllkopfes 2 beispielsweise nach Art eines Bajonettssystems erfolgen; alternativ können beispielsweise aber auch seitlich angeordnete Halter oder Halterklammern zur Arretierung des Kopfes 90 der Flasche 4 vorgesehen sein. Die Anordnung des unteren Endes 68a des hülsenförmigen Abschnittes 68 des Kolbens 64, des Dichtringes 86 und des Kopfes 90 der Flasche 4 ist derart getroffen, daß der Dichtring 86 mit dem Kopf 90 der montierten Flasche 4 fluchtet, und die Verbindungskanäle 82 in den Hohlraum der Flasche 4 münden, wie Figur 2 erkennen läßt.
Nachfolgend wird der Betrieb der zuvor beschriebenen ersten Ausführung erläutert.
In dem in Figur 2 gezeigten Zustand ist die Flasche 4 in der zuvor beschriebenen Weise bereits am Füllkopf 2 befestigt und gehaltert. Vor Befestigung der Flasche 4 am Füllkopf 2 muß diese natürlich bereits mit Flüssigkeit gefüllt sein, und zwar so weit, daß sich der Flüssigkeitspegel 96 kurz unterhalb des Kopfes 90 der Flasche 4 befindet, wie Figur 2 erkennen läßt. Ferner ist bei dem in Figur 2 gezeigten Zustand die gesamte Vorrichtung noch drucklos; das Gas ist also aus der Gaspatrone 6 noch nicht in den Füllkopf 2 geleitet. Demnach befinden sich gemäß Figur 2 sowohl die Injektionslanze 38 als auch der Kolben 64 jeweils in ihrer Ruhestellung.
Wird nun durch Drücken des Betätigungsknopfes 10 das Handventil 8 geöffnet (Figur 1), strömt CO2 aus der Gaspatrone 6 durch das Handventil 8 und die ersten bis dritten Leitungen 12, 14 und 16, so daß das CO2 aus der Gaspatrone 6 zum einen durch den ersten Anschluß 18 in den druckdichten Raum 78 im unteren Abschnitt 32 des Füllkopfes 2 und zum anderen durch den zweiten Anschluß 20 in den Innenraum 36 des Zylinders 34 eintritt. Dies hat zur Folge, daß sowohl der Kolben 64 als auch die Injektionslanze 38 mit Druck des CO2 beaufschlagt und gegen den Druck der Federn 76 und 44 in Richtung der Flasche 4 bewegt werden. Dabei gelangt der hülsenförmige Abschnitt 68 mit seinem Dichtring 86 in dichtende Anlage an den Kopf 90 der Flasche 4; dies ist die Arbeitsstellung des Kolbens 64. Auf diese Weise wird die Flasche 4 abgedichtet. Durch den sich im Raum 78 aufbauenden Druck wird außerdem das Flatterventil 84 geschlossen. Dieser Zustand ist in Figur 3 gezeigt.
Während bei dem in Figur 3 gezeigten Zustand der Kolben 64 seine Arbeitsstellung bereits erreicht hat, bewegt sich die Injektionslanze 38 aufgrund weiterer Beaufschlagung ihres oberes Endes 38a durch das durch den zweiten Anschluß 20 in den Hohlraum 36 des Zylinders 34 weiterhin eintretende Gas weiter in Richtung auf die Flasche 4, bis sie ihre in Figur 4 gezeigte Arbeitsstellung erreicht, bei der ihr unteres Ende 38b in die Flüssigkeit in der Flasche 4 eingetaucht ist und sich unterhalb des Flüssigkeitspegels 96 befindet.
An dieser Stelle sei ergänzend darauf hingewiesen, daß die Abstände zwischen dem oberen Ende 38a der Injektionslanze 38 und dem Absatz 46 im unteren Ende 34b des Zylinders 34 sowie zwischen dem flanschartigen Oberteil 66 des Kolbens 64 und dem ringförmigen Fortsatz 72 derart zu dimensionieren sind, daß auch noch im zusammengedrückten Zustand der Federn 44 und 76 genug Platz für diese verbleibt.
Ferner sei an dieser Stelle angemerkt, daß der obere Abschnitt der Injektionslanze 38 die Funktion eines Kolbens übernimmt, der von dem durch den zweiten Anschluß 20 in den Hohlraum 36 des Zylinders 34 eintretende Gas in der zuvor beschriebenen Weise angetrieben wird.
Während in der Ruhestellung der Injektionslanze 38 gemäß Figur 2 und auf ihrem Weg gemäß Figur 3 in die Arbeitsstellung die Querbohrung 50 mit ihren Öffnungen an der Umfangsfläche der Injektionslanze 38 - nicht zuletzt aufgrund der Wirkung des O-Dichtringes 48 - keine Verbindung nach 'außen' hat, also insoweit geschlossen ist, kommuniziert sie in der Arbeitsstellung der Injektionslanze 38 gemäß Figur 4 mit dem druckdichten Raum 78 im unteren Abschnitt 32 des Füllkopfes 2, so daß nun das in diesem Raum 78 befindliche und durch den ersten Anschluß 18 weiter nachströmende Gas durch die Querbohrung 50, den von diesem abzweigen den Kanal 52, das Rückschlagventil 56 und die Bohrung 54 strömen und dann am unteren Ende 38b der Injektionslanze 38 aus der Austrittsöffnung 58 in die Flüssigkeit in der Flasche 4 austreten kann, wodurch die Flüssigkeit in der Flasche 4 mit Kohlensäure imprägniert wird.
Nachdem sich im gesamten System der gewünschte Druck aufgebaut hat und die in der Flasche 4 befindliche Flüssigkeit mit Kohlensäure aus der Gaspatrone 6 imprägniert worden ist, wird das Handventil 8 geschlossen und das Entlüftungsventil 28 durch Drücken des Betätigungsknopfes 30 geöffnet (Figur 1), so daß das Gas aus dem Raum 78 durch den dritten Anschluß 24 entweichen kann und dadurch auch der Druck im Raum 78 abgebaut wird. Dies hat zur Folge, daß ein Druckgefälle zwischen dem Innenraum der Flasche 4 und dem Raum 78 entsteht. Da zu Beginn des Entlüftungsvorganges ein Überdruck in der Injektionslanze 38 entsteht, sperrt für kurze Zeit das Rückschlagventil 56, um ein Aufsteigen der Flüssigkeit durch die Austrittsöffnung 58, die Bohrung 54, den Kanal 52 und die Querbohrung 50 der Injektionslanze 38 in den Raum 78 zu verhindern. Um andererseits aber das Druckgefälle zwischen dem Innenraum der Flasche 4 und dem Raum 78 abzubauen, öffnet das Flatterventil 84 automatisch, wie Figur 5 erkennen läßt. Anschließend fährt der Kolben 64 aufgrund der Wirkung der Spiralfeder 76 in seine Ruhestellung gemäß Figur 2 zurück, und die Injektionslanze 38 fährt in gleicher Weise aufgrund der Wirkung der Spiralfeder 44 in ihre Ruhestellung gemäß Figur 2 zurück, so daß nun die Flasche 4 mit der mit Kohlensäure imprägnierten Flüssigkeit problemlos entnommen werden kann.
In den Figuren 6 bis 9 ist eine zweite bevorzugte Ausführung einer Vorrichtung zum Anreichern von Flüssigkeiten mit Gasen dargestellt, wobei sich die zweite Ausführung von der ersten Ausführung gemäß den Figuren 1 bis 5 zum einen in einem geänderten Anschluß der Gaspatrone 6 an den Füllkopf 2 mit einem zusätzlichen Anschluß eines Regelventils 100 und zum anderen in einem geänderten Aufbau des Füllkopfes 2 und insbesondere einer geänderten Konstruktion der Injektionslanze 38' unterscheidet. Nachfolgend werden die Unterschiede der zweiten Ausführung zur ersten Ausführung im einzelnen erläutert, während auf die Übereinstimmungen im wesentlichen nicht näher eingegangen werden soll, wobei für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet werden.
Wie Figur 6 erkennen läßt, ist bei der zweiten Ausführung die Gaspatrone 6 nur über eine einzige Gasleitung an den Füllkopf 2' angeschlossen, nämlich über die Gasleitung 12, die zum zweiten Anschluß 20 im Füllkopf 2' führt. Der erste Anschluß 18 im Füllkopf 2' kommuniziert nicht mehr wie bei der ersten Ausführung mit der Gasleitung 12 und dem zweiten Anschluß 20, sondern über eine von der Gasleitung 12 getrennte Anschlußleitung 14' mit dem Regelventil 100, das den Druck in der Flasche 4 durch selektives Ablassen von überschüssigem Gas regelt.
Wie die Figuren 7 bis 9 ferner erkennen lassen, besitzen bei dieser Ausführung die Injektionslanze 38' und einige der im Gehäuseteil 62 enthaltenen Elemente eine gegenüber der ersten Ausführung geänderte Konstruktion.
Im Gegensatz zur ersten Ausführung ist der Einlaß 50' für den Eintritt des Gases in den Kanal 54' der Injektionslanze 38' nicht als quer zur Längsachse der Injektionslanze verlaufenden durchgehenden Querbohrung ausgebildet, sondern in der den Hohlraum 36 des Zylinders 34 begrenzenden Stirnfläche 39 des oberen Endes 38a der Injektionslanze 38'. Demnach bildet der Einlaß 50' bei dieser Ausführung eine einfache Öffnung, mit der die Bohrung 54' in den Hohlraum 36 mündet. Der Einlaß 50' bildet also den Anfang der Bohrung 54' und hat in der dargestellten Ausführung denselben Durchmesser wie die Bohrung 54'. Somit fehlen gegenüber der ersten Ausführung der dort vorhandene Kanal 52 und das Rückschlagventil 56.
Ferner ist bei dieser Ausführung im druckdichten Raum 78, der im oberen Teil des unteren Abschnittes 32 des Füllkopfes 2' gebildet und von dem tellerförmigen Flansch 60 und dem oberen Abschnitt des im wesentlichen zylindrischen Gehäuseteils 62 sowie von dem Oberteil 66 des Kolbens 64 begrenzt ist, eine Spiralfeder 79 angeordnet, die mit ihrem oberen Ende am tellerförmigen Flansch 60 und mit ihrem unteren Ende am Oberteil 66 des Kolbens 64 anliegt. Demgegenüber fehlt bei der dargestellten zweiten Ausführung die in der ersten Ausführung vorhandene und zwischen dem Oberteil 66 des Kolbens 64 und dem darunter liegenden ringförmigen Fortsatz 72 sitzende Spiralfeder 76. Stattdessen sind bei der zweiten Ausführung an der Innenseite des zylindrischen Gehäuseteils 62 federnde Fortsätze 76' befestigt, auf denen der Kolben 64 mit der Unterseite seines flanschartigen Oberteils 66 ruht. Sofern das Gehäuseteil 62 und die federnden Fortsätze 76' aus demselben Material, beispielsweise Kunststoff, bestehen, können die federnden Fortsätze 76' vorzugsweise an der Innenseite des Gehäuseteils 62 als federnde Zungen einstückig angeformt sein.
Während die über dem Kolben 64 liegende Spiralfeder 79 bei dieser Ausführung den Kolben 64 in Richtung auf die Flasche 4 vorspannt, üben die unterhalb des Kolbens 64 angeordneten federnden Fortsätze 76' einen entsprechenden Gegendruck auf den Kolben 64 aus, spannen diesen also in die entgegengesetzte Richtung und somit - ähnlich wie die Spiralfeder 76 bei der ersten Ausführung (siehe Figur 2) - in dessen Ruhestellung vor. Demnach ist der Kolben 64 bei der zweiten Ausführung zwischen der oberen Spiralfeder 79 und den unteren federnden Fortsätzen 76' schwimmend gelagert.
Ferner fehlt bei der zweiten Ausführung ein Flatterventil, das bei der ersten Ausführung an derjenigen Stelle vorgesehen ist, wo die Verbindungskanäle 82 an der Oberseite des Kolbens 64 in den druckdichten Raum 78 münden. Demnach kommuniziert bei der zweiten Ausführung der druckdichte Raum 78 ständig über die Verbindungskanäle 82 mit der Flasche 4.
Während wie bei der ersten Ausführung der druckdichte Raum 78 im oberen Teil des unteren Abschnittes 32 über den dritten Anschluß 24 und die Leitung 26 am manuell bedienbaren Entlüftungsventil 28 angeschlossen ist, ist der druckdichte Raum 78 bei der zweiten Ausführung zusätzlich noch über den ersten Anschluß 18 und die Anschlußleitung 14' an das zuvor erwähnte Regelventil 100 angeschlossen. Da der druckdichte Raum 78 im oberen Teil des unteren Abschnittes 32 über die Verbindungskanäle 82 ständig mit der am Füllkopf 2' angeschlossenen Flasche 4 kommuniziert, stellt sich im druckdichten Raum 78 derselbe Druck wie in der Flasche 4 ein. Somit liegt auch derselbe Druck an dem am druckdichten Raum 78 über den ersten Anschluß 18 und die Anschlußleitung 14' angeschlossenen Regelventil 100 an. Steigt der Druck über einen zuvor eingestellten Sollwert, öffnet bei dieser Ausführung das Regelventil 100 und läßt überschüssigen Druck ab, wodurch der Druck im gesamten System, gebildet aus dem druckdichten Raum 78 und dem mit diesem über die Verbindungskanäle 82 kommunizierenden Innenraum der Flasche 4, und somit in der Flasche 4 wieder abgesenkt bzw. auf dem Sollwert gehalten wird.
Nachfolgend wird der Betrieb der zuvor beschriebenen zweiten Ausführung erläutert.
In dem in Figur 7 gezeigten Zustand ist die zuvor mit Flüssigkeit gebildete Flasche 4 bereits am Füllkopf 2 gehaltert. Dabei ist die gesamte Vorrichtung noch drucklos und befinden sich sowohl die Injektionslanze 38' als auch der Kolben 64 jeweils in ihrer Ruhestellung. Wie ferner Figur 7 erkennen läßt, besteht noch keine druckfeste Verbindung zwischen dem Dichtring 86 des Kolbens 64 und dem Kopf 90 der Flasche 4.
Wird nun durch Drücken des Betätigungsknopfes 10 das Handventil 8 geöffnet (Figur 6), strömt CO2 aus der Gaspatrone 6 durch das Handventil 8 und die Gasleitung 12, so daß das CO2 aus der Gaspatrone 6 durch den zweiten Anschluß 20 in den Innenraum 36 des Zylinders 34 eintritt. Dies hat zur Folge, daß die Injektionslanze 38' an der Stirnseite 39 ihres oberen Endes 38a mit Druck des CO2 beaufschlagt und gegen den Druck der Feder 44 in Richtung der Flasche 4 bewegt wird, wie in Figur 8 gezeigt ist.
Gleichzeitig tritt das CO2 aus dem Innenraum 36 des Zylinders 34 durch den Einlaß 50' in der Stirnseite 39 am oberen Ende 38a der Injektionslanze 38' in die Bohrung 54 der Injektionslanze 38' ein und strömt dort bis zum unteren Ende 38b der Injektionslanze 38, um dann aus der Austrittsöffnung 58 auszutreten. Da bei der dargestellten zweiten Ausführung die Querschnittsfläche bzw. Öffnungsweite der Austrittsöffnung 58 deutlich kleiner als die Querschnittsfläche bzw. der Durchmesser der Bohrung 54' und wiederum die Querschnittsfläche der Bohrung 54' kleiner als die quer zur Bewegungsrichtung der Injektionslanze 38' gerichtete Querschnittsfläche des Hohlraumes 36 des Zylinders 34 ist, zeigen die Bohrung 54' und insbesondere die Austrittsöffnung 58 in der Injektionslanze 38' eine Drosselwirkung für das in den Hohlraum 36 eintretende CO2. Auf diese Weise sorgt das durch den zweiten Anschluß 20 in den Hohlraum 36 eintretende CO2 und somit der sich im Hohlraum 36 aufbauende Druck zunächst hauptsächlich für eine Bewegung der Injektionslanze 38' aus ihrer in Figur 7 gezeigten Ruhestellung in ihre in Figur 9 gezeigte Arbeitsstellung. Der Anteil des dabei bereits aus der Aus trittsöffnung 58 ausströmenden Gases und der damit verbundene Druckverlust ist demgegenüber gering und beeinflußt die Bewegung der Injektionslanze 38' im wesentlichen nicht.
Während das CO2 aus der Gaspatrone 6 in den Hohlraum 36 des Zylinders 34 strömt, hebt ein in den Figuren nicht dargestellter und auch ansonsten nicht beschriebener Mechanismus die Flasche an, so daß deren Kopf 90 in Anlage an den Dichtring 86 des Kolbens 64 gelangt, wie Figur 8 erkennen läßt. Somit ist eine druckdichte Verbindung zwischen dem Kolben 64 und der Flasche 4 hergestellt. Dies hat zur Folge, daß das bereits aus der Austrittsöffnung 58 der Injektionslanze 38' austretende CO2 nicht nur in die Flasche 4 strömt, sondern über die Verbindungskanäle 82 auch in den druckdichten Raum 78 im unteren Abschnitt 32 des Füllkopfes 2'. Somit entsteht im druckdichten Raum 78 derselbe Druck wie in der Flasche 4.
Hat die Injektionslanze 38' ihre Arbeitsstellung gemäß Figur 9 erreicht, kann sich das CO2 im Hohlraum 36 des Zylinders 34 nicht weiter entspannen, so daß bei fortgesetzter Einleitung von weiterem CO2 durch den zweiten Anschluß 20 in den Hohlraum 36 der Druck im gesamten kommunizierenden System, bestehend aus dem Hohlraum 36, der Bohrung 54' der Injektionslanze 38', der Flasche 4 und dem druckdichten Raum 78, allmählich ansteigt. Dabei steigt auch der Druck im druckdichten Raum 78 an, bis die Vorspannung der federnden Fortsätze 76' überwunden wird, was zur Folge hat, daß nun der Kolben 64 durch das seinen flanschartigen Oberteil 66 beaufschlagende Gas gegen die Vorspannung der federnden Fortsätze 76' stärker auf den Kopf 90 der Flasche 4 gedrückt wird. Auf diese Weise wird die druckdichte Verbindung zwischen dem Kolben 64 und der Flasche 4 verstärkt, so daß eine druckfeste Anlage der Flasche 4 am Füllkopf 2' auch bei höheren Drücken automatisch gewährleistet bleibt und somit kein Gas unerwünscht aus der Flasche 4 während des Imprägniervorganges entweichen kann.
Überschreitet der Druck im System jedoch einen vorbestimmten Sollwert, öffnet das Regelventil 100 und läßt überschüssiges Gas ab, wodurch der Druck im System wieder abgesenkt bzw. auf den gewünschten Sollwert gehalten wird.
Nachdem sich auf diese Weise im gesamten System der gewünschte Druck aufgebaut hat und die in der Flasche 4 befindliche Flüssigkeit mit Kohlensäure aus der Gaspatrone 6 imprägniert worden ist, wird wie bei der ersten Ausführung das Handventil 8 geschlossen und das Entlüftungsventil 28 durch Drücken des zugehörigen Betätigungsknopfes 30 geöffnet, so daß das Gas aus dem Raum 78 durch den dritten Anschluß 24 und somit über die Verbindungskanäle 32 auch aus dem übrigen System entweichen kann und dadurch der Druck im gesamten System wieder abgebaut wird. Dabei fährt der Kolben 64 aufgrund der Wirkung der federnden Fortsätze 76' wieder in seine Ruhestellung gemäß Figur 7 und die Injektionslanze 38 aufgrund der Wirkung der Spiralfeder 44 in ihre Ruhestellung gemäß Figur 7 zurück, so daß sich der Kolben 64 vom Kopf 90 der Flasche 4 löst und die Flasche 4 mit der mit Kohlensäure imprägnierten Flüssigkeit problemlos vom Füllkopf 2' abgenommen werden kann.
Im übrigen arbeitet die zweite Ausführung in gleicher Weise wie die erste Ausführung.

Claims (24)

  1. Vorrichtung zum Anreichern von Flüssigkeiten, insbesondere Getränken, die in Flüssigkeitsbehältern (4), insbesondere Flaschen, abgefüllt sind, mit Gasen, insbesondere CO2, mit
    Anschlußmitteln (12, 14, 18) für eine Gasquelle, insbesondere für mindestens eine das Gas enthaltende Gaspatrone (6), und
    mindestens einem an die Gasanschlußmittel (12, 14, 16) anschließbaren Gaseinfüllelement (38; 38') zum Einfüllen des Gases in die in einem Flüssigkeitsbehälter (4) befindliche Flüssigkeit,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Gaseinfüllelement (38; 38') zwischen einer Ruhestellung (Fig. 2, 6), in der es außerhalb eines von der im Flüssigkeitsbehälter (4) befindlichen Flüssigkeit gebildeten Pegels (96) und/oder zumindest im wesentlichen außerhalb des Flüssigkeitsbehälters (4) angeordnet ist, und einer Arbeitsstellung (Fig. 4, 8), in der es zumindest mit einem Abschnitt (38b) in die im Flüssigkeitsbehälter (4) befindliche Flüssigkeit eingetaucht ist, bewegbar gelagert ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch eine Halteeinrichtung (92, 94) zur Fixierung des Flüssigkeitsbehälters (4) gegenüber der Beweglichkeit des Gaseinfüllelementes (38; 38').
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    gekennzeichnet durch eine Antriebseinrichtung (6, 44) zur Bewegung des Gaseinfüllelementes (38; 38').
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung eine Federeinrichtung (44) aufweist, die das Gaseinfüllelement (38; 38') in seine Ruhestellung (Fig. 2, 6) vorspannt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung eine das Gaseinfüllelement (38; 38') in seine Arbeitsstellung (Fig. 4, 8) beaufschlagende erste pneumatische Kolben/Zylinder-Anordnung (34, 38; 34, 38') aufweist, deren Zylinder (34) zusätzlich an die Gasanschlußmittel (12, 14, 16) angeschlossen ist und somit vom Gas versorgt wird.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Gaseinfüllelement (38; 38') mit dem Kolben der ersten Kolben/Zylinder-Anordnung (34, 38; 34, 38') fest oder einstückig verbunden ist.
  7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Gaseinfüllelement (38; 38') als Rohr oder Lanze ausgebildet und in Richtung seiner Längserstreckung bewegbar gelagert ist.
  8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Gaseinfüllelement (38; 38') Teil des Kolbens der ersten Kolben/Zylinder-Anordnung (34, 38; 34, 38') ist.
  9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welcher das Gaseinfüllelement (38) einen Einlaß (50) für das Gas, einen in dessen Arbeitsstellung (Fig. 4) das Gas in die Flüssigkeit abgebenden Auslaß (58) und einen den Einlaß (50) mit dem Auslaß (58) verbindenden Kanal (52, 54) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (50) im Gaseinfüllelement (38) derart ausgebildet ist, daß der Einlaß (50) nur in der Arbeitsstellung (Fig. 4) des Gaseinfüllelementes (38) mit den Gasanschlußmitteln (12, 14, 16) verbunden ist.
  10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (50) am Gaseinfüllelement (38) derart ausgebildet ist, daß sich der Einlaß (50) in der Ruhestellung (Fig. 2) und in im wesentlichen sämtlichen Bewegungsstellungen (Fig. 3) zwischen der Ruhestellung (Fig. 2) und der Arbeitsstellung (Fig. 4) des Gaseinfüllelementes (38) abgedichtet innerhalb des Zylinders (34) der ersten Kolben/Zylinder-Anordnung (34, 38) befindet.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Gaseinfüllelement (38) ein Rückschlagventil (56) aufweist, das bei Auftreten eines Druckgefälles vom Auslaß (58) zum Einlaß (50) den Kanal (52, 54) verschließt.
  12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welcher das Gaseinfüllelement (38') einen Einlaß (50') für das Gas, einen in dessen Arbeitsstellung (Fig. 8) das Gas in die Flüssigkeit abgebenden Auslaß (58) und einen den Einlaß (50) mit dem Auslaß (58) verbindenden Kanal (54') aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (50') im Gaseinfüllelement (38') unabhängig von der Stellung des Gaseinfüllelementes (38') dauerhaft mit den Gasanschlußmitteln (12) verbunden ist.
  13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (50') mit dem Hohlraum (36) des Zylinders (34) der ersten Kolben/Zylinder-Anordnung (34, 38') kommuniziert.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet, daß die quer zur Druckbeaufschlagungsrichtung liegende Querschnittsfläche des Hohlraumes (36) des Zylinders (34) der ersten Kolben/Zylinder-Anordnung (34, 38') größer als die des Einlasses (50') im Gaseinfüllelement (38') ist.
  15. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des Auslasses (58) kleiner als die des im Gaseinfüllelement (38; 38') ausgebildeten Kanals (54; 54') ist.
  16. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15 mit einem Gehäuse (60, 62), an dessen erster Seite (94) der Flüssigkeitsbehälter (4) mit seiner Öffnung halterbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Gaseinfüllelement (38; 38') im Gehäuse (60, 62) bewegbar gelagert ist und in seiner Arbeitsstellung (Fig. 4) aus der ersten Seite (94) des Gehäuses (60, 62) herausragt.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (60, 62) einen Hohlraum (78) enthält, durch den das Gaseinfüllelement (38; 38') abgedichtet geführt ist, und daß der Hohlraum (78) von einem Zylinder (62) einer zweiten Kolben/Zylinder-Anordnung (62, 64) begrenzt wird, deren Kolben (64) eine Durchgangsöffnung enthält, durch die gegenüber dem Kolben (64) bewegbar das Gaseinfüllelement (38; 38') abgedichtet geführt ist, und von einer Ruhestellung (Fig. 2, 6) in eine Dichtstellung (Fig. 4, 8) beaufschlagbar ist, indem er an einen Flüssigkeitsbehälter (4) dichtend in Anlage derart bringbar ist, daß der Kolben (64) die Öffnung des Flüssigkeitsbehäl ters (4) umgibt.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (64) der zweiten Kolben/Zylinder-Anordnung (62, 64) an seiner mit dem Flüssigkeitsbehälter (4) in Anlage bringbaren Stirnseite (68a) mit Dichtungsmaterial versehen ist oder ein, vorzugsweise ringförmiges, Dichtelement (86) aufweist.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (64) der zweiten Kolben/Zylinder-Anordnung (62, 64) in seine Ruhestellung (Fig. 2, 6) federnd (76; 76', 79) vorgespannt ist.
  20. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 17 bis 19,
    gekennzeichnet durch mindestens einen Verbindungskanal (82), der den Hohlraum (78) mit dem Innenraum des Flüssigkeitsbehälters (4) verbindet.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
    dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Verbindungskanal (82) am oder im Kolben (64) der zweiten Kolben/Zylinder-Anordnung (62, 64) ausgebildet ist.
  22. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 11 sowie ferner nach mindestens einem der Ansprüche 17 bis 20,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (50) des Gaseinfüllelementes (38) im wesentlichen nur in der Arbeitsstellung des Gaseinfüllelementes (38) (Fig.4) mit dem Hohlraum (78) kommuniziert.
  23. Vorrichtung nach Anspruch 22,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (50) aus einer Öffnung besteht, die seitlich in demjenigen Abschnitt des Gaseinfüllelementes (38) ausgebildet ist, welcher sich in der Arbeitsstellung (Fig.4) des Gaseinfüllelementes (38) im Hohlraum (78) befindet.
  24. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21 sowie Ansprüche 21 oder 22,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (82) nur in der Dichtstellung (Fig.4) des Kolbens (64) den Hohlraum (78) mit dem Innenraum des Flüssigkeitsbehälters (4) verbindet und ein Rückschlagventil (84) vorgesehen ist, das bei Auftreten eines Druckgefälles vom Hohlraum (78) zum Flüssigkeitsbehälter (4) den Verbindungskanal (82) verschließt.
EP99102280A 1998-02-10 1999-02-05 Vorrichtung zum Anreichern von Flüssigkeiten mit Gasen Ceased EP0935993A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19805198A DE19805198A1 (de) 1998-02-10 1998-02-10 Vorrichtung zum Anreichern von Flüssigkeiten mit Gasen
DE19805198 1998-02-10
DE29822624U DE29822624U1 (de) 1998-02-10 1998-12-18 Vorrichtung zum Anreichern von Flüssigkeiten mit Gasen
DE29822624U 1998-12-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0935993A1 true EP0935993A1 (de) 1999-08-18

Family

ID=26043738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP99102280A Ceased EP0935993A1 (de) 1998-02-10 1999-02-05 Vorrichtung zum Anreichern von Flüssigkeiten mit Gasen

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0935993A1 (de)
JP (1) JPH11333270A (de)
CA (1) CA2261560A1 (de)
CZ (1) CZ44699A3 (de)
IL (1) IL128433A0 (de)
PL (1) PL331367A1 (de)
SK (1) SK16999A3 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000007706A1 (en) * 1998-08-03 2000-02-17 Seref Caglar Apparatus for a soda machine
EP1005897A2 (de) * 1998-11-30 2000-06-07 Sparkling Krämer GmbH Vorrichtung zur Karbonisierung von Getränken
EP1224966A2 (de) * 2001-01-18 2002-07-24 NTS GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer mit Gas angereicherten Flüssigkeit, insbesondere eines mit Kohlensäure und Sauerstoff angereicherten Getränks, Behälter und Getränk
US7975988B2 (en) 2004-09-29 2011-07-12 Soda-Club Ltd. Device for carbonating a liquid with pressurized gas

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA014813B1 (ru) * 2010-07-12 2011-02-28 Сергей Александрович БУЧИК Аппарат для проведения массообменных процессов в гетерогенных системах

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2461373A1 (de) 1974-04-24 1975-11-06 Sodastream Ltd Vorrichtung zum einfuehren von gasen in fluessigkeiten, insbesondere getraenke
EP0000813A1 (de) 1977-07-29 1979-02-21 Sodastream Limited Tragbare Vorrichtung zum Herstellen von kohlensäurehaltigem Wasser
WO1981001945A1 (en) 1980-01-15 1981-07-23 Sodastream Ltd Improvements in or relating to apparatus for aerating liquids
WO1982003751A1 (en) 1981-04-27 1982-11-11 Mabb Kenneth George Apparatus for aerating liquids
WO1984000671A1 (en) 1982-08-20 1984-03-01 Sodastream Ltd Liquid aerating apparatus
WO1984004024A1 (en) 1983-04-08 1984-10-25 Sodastream Ltd Liquid carbonating apparatus
DE3533335A1 (de) 1984-09-21 1986-04-03 Sodastream Ltd., Peterborough Geraet zur anreicherung von fluessigkeit mit kohlensaeure

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2461373A1 (de) 1974-04-24 1975-11-06 Sodastream Ltd Vorrichtung zum einfuehren von gasen in fluessigkeiten, insbesondere getraenke
EP0000813A1 (de) 1977-07-29 1979-02-21 Sodastream Limited Tragbare Vorrichtung zum Herstellen von kohlensäurehaltigem Wasser
WO1981001945A1 (en) 1980-01-15 1981-07-23 Sodastream Ltd Improvements in or relating to apparatus for aerating liquids
WO1982003751A1 (en) 1981-04-27 1982-11-11 Mabb Kenneth George Apparatus for aerating liquids
WO1984000671A1 (en) 1982-08-20 1984-03-01 Sodastream Ltd Liquid aerating apparatus
WO1984004024A1 (en) 1983-04-08 1984-10-25 Sodastream Ltd Liquid carbonating apparatus
DE3533335A1 (de) 1984-09-21 1986-04-03 Sodastream Ltd., Peterborough Geraet zur anreicherung von fluessigkeit mit kohlensaeure

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000007706A1 (en) * 1998-08-03 2000-02-17 Seref Caglar Apparatus for a soda machine
EP1005897A2 (de) * 1998-11-30 2000-06-07 Sparkling Krämer GmbH Vorrichtung zur Karbonisierung von Getränken
EP1005897A3 (de) * 1998-11-30 2002-07-10 Sparkling Krämer GmbH Vorrichtung zur Karbonisierung von Getränken
EP1224966A2 (de) * 2001-01-18 2002-07-24 NTS GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer mit Gas angereicherten Flüssigkeit, insbesondere eines mit Kohlensäure und Sauerstoff angereicherten Getränks, Behälter und Getränk
EP1224966A3 (de) * 2001-01-18 2002-11-06 NTS GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer mit Gas angereicherten Flüssigkeit, insbesondere eines mit Kohlensäure und Sauerstoff angereicherten Getränks, Behälter und Getränk
US7975988B2 (en) 2004-09-29 2011-07-12 Soda-Club Ltd. Device for carbonating a liquid with pressurized gas

Also Published As

Publication number Publication date
CA2261560A1 (en) 1999-08-10
JPH11333270A (ja) 1999-12-07
IL128433A0 (en) 2000-01-31
SK16999A3 (en) 2000-02-14
CZ44699A3 (cs) 1999-11-17
PL331367A1 (en) 1999-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3825093C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Füllen von Flaschen oder dgl. in Gegendruckfüllmaschinen
EP2665994B1 (de) Vorrichtung zum einführen eines gegenstands in eine rohrleitung
EP4384749B1 (de) Ventil für eine gaskartusche, gaskartusche für einen wassersprudler und verfahren zum befüllen einer solchen gaskartusche
DE621526C (de) Aus zwei ineinanderverschiebbaren Teilen bestehender nachgiebiger Grubenstempel
DE2912977A1 (de) Entlueftungsventil
DE2920882A1 (de) Ventilanordnung
EP0935993A1 (de) Vorrichtung zum Anreichern von Flüssigkeiten mit Gasen
DE19738427A1 (de) Automatische Vorrichtung zum Blockieren von Kraftfahrzeugrädern im allgemeinen auf Auswuchtmaschinenwellen
EP0787099A1 (de) Einrichtung zur belüftung eines flüssigkeitsbehälters
DE29822624U1 (de) Vorrichtung zum Anreichern von Flüssigkeiten mit Gasen
DE10240480B4 (de) Vorrichtung zum Anreichern leitungsgeführten Trinkwassers mit einem wasserlöslichen Gas wie Kohlendioxid oder Sauerstoff
EP0512152A1 (de) Sicherheitsvorrichtung für Getränkefass
DE2400758B2 (de) Vorrichtung zum Einbringen von Flüssigkeit, insbesondere Schmieröl, in Druckluft
DE3247210C2 (de) Schalter
EP0794020A2 (de) Vorrichtung zum Entleeren von geschlossenen Behältern, insbesondere Kraftstoffiltern
DE69101328T2 (de) Automatischer Schrauberkopf.
DE102023206095B3 (de) Befülleinrichtung und Verfahren zum Befüllen einer Gaskartusche mit Druckgas oder Flüssiggas
EP4276348B1 (de) Ventil für eine gaskartusche, gaskartusche für einen wassersprudler und verfahren zum befüllen einer solchen gaskartusche
DE3416733C1 (de) Punktschweißelektrode mit Absperreinrichtung für die Kühlflüssigkeit
EP1346760A1 (de) Vorrichtung zum Versetzen einer Flüssigkeit mit Gas
DE202023102927U1 (de) Vorrichtung zum Einleiten von Gas in einen Flüssigkeitsbehälter
DE8805341U1 (de) Vorrichtung zum Beschichten der Innenflächen zylindrischer Hohlkörper
DE29812926U1 (de) Anhängerkupplung
DE3141565C1 (de) Füllpistole zum Auffüllen von Hydraulikeinheiten mit Arbeitsflüssigkeit
DE19951248C1 (de) Vorrichtung zum Zuführen eines flüssigen Reinigungsmittels und zum Zu- und Abführen eines gasförmigen Mittels an einem Flüssigkeitstank, insbesondere Biertank

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

17P Request for examination filed

Effective date: 20000218

AKX Designation fees paid

Free format text: AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

17Q First examination report despatched

Effective date: 20010816

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED

18R Application refused

Effective date: 20020601