DE9111657U1 - Belüftungsdüse für Flüssigkeiten - Google Patents
Belüftungsdüse für FlüssigkeitenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Belüftungsdüse für
Flüssigkeiten, insbesondere zum Belüften und Zerstäuben
von Bierwürze und Hefe mit einem sich in
Strcmungsrichtung verjüngenden Flüssigkeitskanal, mit
einer Gaszuführteitung zum Beimischen eines Gases in den
Flüssigkeitskanal und mit einem sich in Strömungsrichtung
an die Verjüngung anschließenden Expansionsraum.
Eine solche Belüftungsdüse ist aus der Praxis bekannt. Es
werden z.B. sogenannte Venturidüsen verwendet. Der durch
die Venturidüse strömenden Flüssigkeit wird ein Gasstrom so zugeführt, daß sich das Gas mit der Flüssigkeit
vermischt und die Flüssigkeit in einem sich an die Venturidüse anschließenden Expansionsraum zerstäubt wird.
Eine solche Belüftungsdüse findet ihre Anwendung z.B.in
der Brautechnik zur liü rzebe lüftung und zur Hefebelüftung.
Wird die in die Düse einströmende Würze mit Luft
vermischt, so erzielt man eine Feinverteitung der Luft in
der Würze, wodurch der Flotationseffekt günstig
beeinflußt wird. Bei einer sehr feinen Verteilung der Luftblasen in der Würze wird eine sehr gleichmäßige
Schaumdeckenbildung bei der Flotation erzielt. Die
verwendeten Düsen sind in der Regel einteilig aufgebaut.
Daher ist ihr Inneres zur Reinigung nur schwer zugänglich.
Im Hinblick auf diesen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Belüftungsdüse für
Flüssigkeiten zu schaffen, die auch in ihrem Innern
Leicht zu reinigen ist, einfach und kostengünstig in der
Herstellung ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
FLüssigkeitskanaL aus zwei derartig teleskopartig
ineinander geschobenen Rohrabschnitten gebildet ist, daß
die stark überlappenden Bereiche der Rohrabschnitte einen
Ringkanal begrenzen, der durch auf der Außenseite des
einen Rohrabschnitts und auf der Innenseite des anderen
Rohrabschnitts vorgesehene, umlaufende Ausnehmungen
gebildet und durch an den einander zugewandten stirnseitigen Enden der Rohrabschnitte vorgesehene
Dichtungen zum Flüssigkeitskanal einerseits und zur
Umgebung andererseits abgedichtet ist, daß der den Ringkanal vom Flüssigkeitskanal trennende Bereich des
einen Rohrabschnitts mit Gasdurchtrittsöffnungen versehen
ist, wobei die GaszuführLeitung in den Ringkanal mündet,
und daß die beiden Rohrabschnitte mittels radial nach
außen abstehender Schraubflansche und über deren Umfang
verteilt angeordneter Befestigungsschrauben miteinander
verbunden sind, wobei der SchraubfLansch des den Ringkanal
nach außen abdichtenden Rohrabschnitts an dessen
st i rnse i t i gern Ende befestigt ist.
Durch das Merkmal, daß der Flüssigkeitskanal aus zwei
Rohrabschnitten gebildet ist, läßt sich der
Flüssigkeitskanal in zwei Teile zerlegen, wodurch seine
Innenseite leicht zugänglich wird und daher leicht zu reinigen ist. Da die überlappenden Bereiche einen
Ringkanal begrenzen, ist die Innenseite dieses Ringkanals beim Auseinandernehmen der beiden Rohrabschnitte ebenfalls
leicht zugänglich. Beim Auseinandernehmen der
Rohrabschnitte ist auch der Bereich der
Gasdurchtrittsöffnungen von beiden Seiten zugänglich, so
daß auch die Gasdurchtrittsöffnungen leicht gereinigt
werden können.
Ferner ist die Herstellung der Belüftungsdüse durch den
zweiteiligen Aufbau des FLüssigkeitskanaLs besonders
einfach und somit kostengünstig. Der Ringkanal kann
einfach dadurch hergestellt werden, daß der eine Teil des Rohrabschnitts, der den stirnseitigen Schraubflansch
aufweist, ausgedreht wird, so daß die auf der Innenseite umlaufende Ausnehmung entsteht. Der andere Teil des
Rohrabschnitts wird außen abgedreht, wodurch die
umlaufende Ausnehmung auf der Außenseite dieses Rohrabschnitts entsteht. In letzterem können dann die
Gasdurchtrittsöffnungen durch Bohrungen leicht
eingebracht werden.
Da die beiden Rohrabschnitte mittels radial nach außen
abstehender Schraubflansche und über deren Umfang
verteilt angeordnete Befestigungsschrauben miteinander
verbunden sind, erfolgt der Zusammen- bzw. Auseinanderbau
der beiden Teile besonders einfach und zuverlässig. Im zusammengebautem Zustand erfolgt eine zuverlässige und
gleichmäßige Abdichtung des Ringkanals über den Umfang der einander zugewandten stirnseitigen Enden der
Roh rabs chni tte.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
weist der stirnseitig angeordnete Schraubflansch auf
seiner dem anderen Schraubflansch zugewandten Fläche eine
umlaufende Nut auf, in der eine der Dichtungen für den Ringkanal eingesetzt ist. Eine solche Dichtung dichtet den
Ringkanal zuverlässig gegen die Umgebung ab. Es kann z.B. ein handelsüblicher O-Ring verwendet werden, der, wenn
seine Dichtwirkung nach längerem Gebrauch nachläßt, jederzeit problemlos durch einen neuen Dichtring ersetzt
werden kann. Ferner ist es vorteilhaft, wenn der den
stirnseitigen Schraubflansch aufweisende Rohrabschnitt
ebenfalls die andere den Ringkanal abdichtende Dichtung aufweist, die in eine umlaufende Nut eingesetzt ist,
welche in eine vom stirnseitigen Ende des Rohrabschnitts
axial, beabstandeten, radial nach innen ragenden und den
Ringkanal axial begrenzenden Schulter versehen ist. Als Dichtring kann dann ebenfalls ein handelsüblicher,
austauschbarer O-Ring verwendet werden, durch den der
Ringkanal zuverlässig gegen den Flüssigkeitskanal abgedichtet wird. Beim Zusammenschrauben der beiden
Schraubflansche wird an beiden einander zugewandten
stirnseitigen Enden der Rohrabschnitte eine gleichmäßige
und zuverlässige Abdichtung erzielt.
Vorteilhafterweise weist das stirnseitige Ende des anderen
Rohrabschnitts einen radial nach außen weisenden, in die
Schulter erstreckten, mit der Dichtung zusammenwirkenden
Dichtflansch auf, wobei der Innendurchmesser der beiden
Rohrabschnitte an dieser Stelle gleich groß ist. Somit
bilden die beiden zusammengesetzten Rohrabschnitte an
dieser Stelle den Flüssigkeitskanal mit gleichmäßig verlaufendem, konstanten Innendurchmesser.
Auch ist es günstig, wenn die umlaufende Nut einen
T-förmigen Querschnitt aufweist, da mit einer hierbei eingesetzten, einen ebensolchen Querschnitt aufweisenden
Dichtung eine besonders effektive Dichtwirkung erzielt wird.
Gemäß einer günstigen Weiterbildung der Erfindung ist die
GaszuführIeitung an dem den stirnseitigen Schraubflansch
aufweisenden Rohrabschnitt angeschlossen und mündet in den
Ringkanal. Das Gas kann dann über den den stirnseitigen
Schraubflansch aufweisenden Rohrabschnitt direkt in den
Ringkanal geleitet werden, in welchem sich das Gas gleichmäßig verteilt und über die
Gasdurchtrittsöffnungen in
dem anderen Rohrabschnitt dem Flüssigkeitskanal zugeführt
Gasdurchtrittsöffnungen in
dem anderen Rohrabschnitt dem Flüssigkeitskanal zugeführt
wird. Beim Auseinanderbau der Belüftungsdüse sind dann
sowohl das Teil mit der Gaszuführleitung, als auch das
Teil mit den Gasdurchtrittsöffnungen getrennt und
leicht zugang lieh.
Vorteilhafterweise ist der stirnseitige Schraubflansch als
gesondertes Bauteil an den Rohrabschnitt vorzugsweise
durch Verschweißen angesetzt. Er bildet einen Teil der
radialen äußeren Begrenzung des Ringkanals. Somit können für den Schraubflansch kostengünstige Fertigbauteile
verwendet werden. Ferner wird das Erstellen des den stirnseitigen Schraubflansch aufweisenden Rohrabschnitts
vereinfacht, da nur ein Teil der auf der Innenseite umlaufenden Ausnehmung, also ein Teil der äußeren
Begrenzung des Ringkanals, ausgedreht werden muß. Entspricht ferner der Innendurchmesser des stirnseitigen
Schraubflansches dem Innendurchmesser der auf der
Innenseite des Rohrabschnitts umlaufenden Ausnehmung, so
hat die äußere Begrenzung des Ringkanals entlang der
ganzen Länge einen gleichbleibenden Durchmesser.
Auch ist es vorteilhaft, wenn der Schraubflansch des
anderen Rohrabschnitts als gesondertes Bauteil radial auf
den Rohrabschnitt aufgeschoben und, vorzugsweise durch
Verschweißen, befestigt ist. Denn dann ist auch die
Herstellung des den nicht stirnseitig angeordneten Schraubflansch aufweisenden Rohrabschnitts leicht
herzustellen, da er abgesehen von der den Ringkanal nach
innen begrenzenden Ausnehmung eine glatte Oberfläche aufweist. Ferner sind die gesonderten Bauteile im Handel
erhältlich und kostengünstig. Ebenfalls ist es möglich,
daß der Schraubflansch des anderen Rohrabschnitts axial
über eine den Ringkanal axial begrenzende Uand hinausragt und ebenfalls einen Teil der radial äußeren Begrenzung des
Ringkanals bildet. Hierdurch wird die umlaufende
Ausnehmung, die auf der Innenseite des den stirnseitigen
SchraubfLansch aufweisenden Rohrabschnitts ausgebildet
werden muß, noch weiter verkürzt.
Auch können die beiden SchraubfL ansehe identisch
ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, daß bei der Herstellung der Belüftungsdüse nur ein Typ von
Schraubflanschen vorhanden sein muß. Diese Schraubflansche
können dann auf beide Rohrabschnitte einfach durch
Verschweißen befestigt werden.
Ferner können die Schraubflansche etwa in der Mitte der
Belüftungsdüse angeordnet sein. Dies vereinfacht die
Lagerung der einzelnen Rohrabschnitte, da diese etwa
gleich lang bemessen sind. Ferner wird somit eine günstige
Aufteilung des FLüssigkeitskana I s in auseinandergebautem
Zustand erreicht, da keiner der Rohrabschnitte unnötig
Lang ist. Somit sind beide Flüssigkeitskanäle zum Reinigen
leicht zugänglich. Auch ist der überlappende Bereich der
beiden Rohrabschnitte in dieser Anordnung gering, so daß
Zusammen- und Auseinanderbau der Belüftungsdüse einfach
erfolgen kann, ohne daß die beiden Teil leicht miteinander verkanten oder gegeneinanderstoßen und somit beschädigt
we rden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher
beschrieben.
Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße, teilweise
längsgeschnittene Belüftungsdüse.
Die erfindungsgemäße Belüftungsdüse weist einen
Flüssigkeitskanal 1 auf, der sich in Strömungsrichtung 2
verjüngt. An den Flüssigkeitskanal 1 schließt sich in
Strömungsrichtung 2 ein Expansions raum 3 an. Der
FLüssigkeitskanaL 1 ist aus zwei Rohrabschnitten gebildet,
wobei einer der Rohrabschnitte 4 einen stirnseitigen
SchraubfLansch 5 aufweist, der mit einem an dem anderen
Rohrabschnitt 6 angebrachten SchraubfLansch 7 mit über
deren Umfang verteilt angeordneten Befestigungsschrauben
verschraubt ist. Die beiden Rohrabschnitte 4, 6 sind
teleskopartig ineinandergeschoben. In ihrem überlappenden
Bereich begrenzen die beiden Rohrabschnitte 4, 6 einen
Ringkanal 9. Auf der Innenseite wird der Ringkanal durch eine auf der Außenseite des Rohrabschnitts 6 umlaufenden
Ausnehmung 10 gebildet. Die äußere Begrenzung wird zum Teil durch eine Ausnehmung 11 auf der Innenseite des
Rohrabschnitts 4 gebildet. Ein weiterer Teil der äußeren
Begrenzung des Ringkanals 9 wird durch den Innendurchmesser des stirnseitigen Schraubflansches 5
gebildet. Der Innendurchmesser des SchraubfLansches 5
entspricht dem Innendurchmesser der Ausnehmung 11, so daß
die äußere Begrenzung der Ringkammer 9 einen gleichbleibenden Durchmesser aufweist. Ein weiterer
geringer Teil der Außenbegrenzung der Ringkammer 9 ist
durch den Innendurchmesser des Schraubflansches 7
gebildet, der passend zu dem Innendurchmesser des
Schraubflansches 5 ausgebildet ist. Die Schraubflansche 5
und 7 sind gleiche Bauteile. Der Schraubflansch 5 ist durch Verschweißen an dem Rohrabschnitt 4 angesetzt. Der
Schraubflansch 7 ist durch Verschweißen axial auf den
Mantel des Rohrabschnitts 6 angesetzt. Die Schraubflansche
5, 7 sind etwa in der Mitte der Belüftungsdüse angeordnet.
Der stirnseitig angeordnete Schraubflansch 5 weist auf
seiner dem Flansch 7 zugewandten Fläche eine umlaufende Nut 12 mit T-förmigem Querschnitt auf, in welche ein
Dichtring eingesetzt ist. Durch diese Dichtung 12 ist der Ringkanal 9 nach außen abgedichtet.
Der Rohrabschnitt 4 weist eine von seinem stirnseitigen
Ende axial beabstandete, radiaL nach innen ragende
Schulter 13 auf, die den Ringkanal 9 axial begrenzt. Das stirnseitige Ende des anderen Rohrabschnitts 6 weist einen
radial nach außen weisenden, sich in die Schulter 13 erstreckenden Dichtflansch 14 auf. Der Innendurchmesser
der beiden Rohrabschnitte 4, 6 ist an dieser Stelle gleich
groß. In der Schulter 13 ist eine axial offene, umlaufende
Nut 15 mit einem T-förmigen Querschnitt ausgebildet. In der Nut 15 ist ein Dichtring angeordnet, welcher den
Ringkanal 9 gegen den Flüssigkeitskanal 1 abdichtet.
In der Begrenzung des Ringkanals 9, die von dem den
stirnseitigen Schraubflansch 5 aufweisenden Rohrabschnitt
4 begrenzt wird, ist eine GaszuführIeitung 16
ausgebildet. In der Begrenzung der Ringkammer 9, die von dem anderen Rohrabschnitt 6 gebildet wird, sind
Gasdurchtrittsöffnungen 17 ausgebildet. Das Gas wird
über die Gaszuführl eitung in dem Rohrabschnitt 4 in die
Ringkammer 9 geleitet, verteilt sich dort und gelangt über die Gasdurchtrittsöffnungen 17 in den
Flüssigkeitskanal 1.
Im folgenden wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen
Vorrichtung beschrieben. Zum Einbau werden die beiden Rohrabschnitte 4, 6 zusammengesetzt, wobei in die in dem
Rohrabschnitt 4 vorgesehenen Nuten 12 und 15 Dichtringe
eingelegt werden. Dann werden die Schraubflansche 5, 7
mittels der entlang ihres Umfangs angeordneten Befestigungsschrauben 8 miteinander verschraubt. Dann wird
die Belüftungsdüse in die Vorrichtung, mit der die Bierwürze oder Bierhefe belüftet bzw. zerstäubt wird,
eingebaut. Dem Flüssigkeitskanal wird die Würze zugeführt,
so daß sie den Flüssigkeitskanal 1 in Strömungsrichtung
durchströmt, über die GaszuführLeitung 16 wird ein Gas in
den RingkanaL 9 geleitet. Der Druck des Gases wird so
gewählt, daß sich das Gas gleichmäßig in dem Ringkanal 9 verteilt und über die Gasdurchtrittsoffnungen 17 in den
Flüssigkeitskanal 1 gelangt. Dabei wird die Flüssigkeit
netzartig von den Gasströmen umhüllt. Die Gas/FIüssigkeits-Mise hung fließt dann in Strömungsrichtung
2 weiter und gelangt in das sich verjüngende Ende des Flüssigkeitskanals 1, in welchem sich das Gas mit der
Flüssigkeit durchmischt. Am Ende des verjüngten Flüssigkeitskanals 1 gelangt die Gas/FLüssigkeits-Mischung
über ein Druckgefälle in den Expansionsraum 3. Aufgrund
dieses Druckgefälles wird die Würze/Luft-Mischung
expandiert. Dabei wird in der Würze eine gleichmäßige
Blasenbildung erzeugt. Durch diesen Effekt wird die
Flotation so beeinflußt, daß eine sehr gleichmäßige Schaumdeckenbildung erreicht wird. Bei Beenden dieses
Mischvorganges kann die Belüftungsdüse wieder aus der
Würzebelüftungsvorrichtung ausgebaut werden. Falls die
Belüftungsdüse gereinigt werden soll, kann sie zu diesem
Zweck auseinandergebaut und nach der Reinigung wieder
zusammengebaut und in die Würzebelüftungsvorrichtung
eingebaut werden. Ebenso kann, falls einer der Rohrabschnitte eine Beschädigung oder Abnutzerscheinung
aufweist, die Belüftungsdüse auseinandergebaut werden,
einer der Rohrabschnitte ersetzt und die Belüftungsdüse
wieder zusammengebaut werden. Ist die Belüftungsdüse
wieder in die Würzebelüftungsvorrichtung eingebaut, so
kann der Belüftungsvorgang von neuem beginnen.
Claims (13)
1. Se Iüftungsdüse für Flüssigkeiten, insbesondere zum
Belüften und Zerstäuben von Bierwürze und Hefe mit einem
sich in Strömungsrichtung verjüngenden Flüssigkeitskanal,
mit einer Gaszuführleitung zum Eeimischen eines Gases in
den Flüssigkeitskanal und mit einem sich in
Stromungsrichtung an die Verjüngung anschließenden
Expansions raum, dadurch gekennzeichnet, daß der
Flüssigkeitskanal (1) aus zwei derartig teleskopartig
ineinandergeschobenen Rohrabschnitten (4, 6) gebildet ist,
daß die sich überlappenden Bereiche der Rohrabschnitte (4,
6) einen Ringkanal (9) begrenzen, der durch auf der
Außenseite des einen Rohrabschnitts (4) und auf der
Innenseite des anderen Rohrabschnitts (6) vorgesehene,
umlaufende Ausnehmungen gebildet und durch an den einander zugewandten stirnseitigen Enden der Rohrabschnitte (4, 6)
vorgesehene Dichtungen (12, 15) zum Flüssigkeitskanal (1)
einerseits und zur Umgebung andererseits abgedichtet ist, daß der den Ringkanal (9) vom Flüssigkeitskanal (1)
trennende Bereich des einen Rohrabschnitts (6) mit
Gasdurchtrittsöffnungen (17) versehen ist, wobei die
GaszuführIeitung (16) in den Ringkanal (9) mündet, und daß
die beiden Rohrabschnitte (4, 6) mittels radial nach außen
abstehender Schraubflansche (5, 7) und über deren Umfang
verteilt angeordneter Eefestigungsschrauben (ß)
miteinander verbunden sind, wobei der Schraubflansch (5)
des den Ringkanal (9) nach außen abdichtenden
Rohrabschnitts (4) an dessen stirnseitigern Ende befestigt
ist.
2. Belüftungsdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der stirnseitig angeordnete Schraubflansch (5) auf
seiner dem anderen Schraubflansch (7) zugewandten Fläche
eine umlaufende Nut (12) aufweist, in der eine der
Dichtungen für den Ringkanal (9) eingesetzt ist.
3. De Iüftungsdüse nach Anspruch 1 eder 2, dadurch
gekennzeichnet, äaft der den stirnseitigen Schraubflansch
(5) aufweisende Rohrabschnitt (4) ebenfalls die andere,
den Ringkanal (9) abdichtende Dichtung aufweist, die in eine umlaufende Nut (15) eingesetzt ist, welche in einer
vom stirnseitigen Ende des Rohrabschnitts (4) axial beabstandeten, radial nach innen ragenden und den
Ringkanal (9) axial begrenzenden Schulter (13) vorgesehen
i st.
4. Belüftungsdüse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die umlaufende Nut (12, 15) einen
T-fcrmigen Querschnitt aufweist.
5. Belüftungsdüse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das stirnseitige Ende des anderen
Rohrabschnitts (6) einen radial nach außen weisenden, sich
in die Schulter (13) erstreckenden, mit der Dichtung
zusammenwirkenden Dichtflansch (14) aufweist, wobei der
Innendurchmesser der beiden Rohrabschnitte (4, 6) an
dieser Stelle gleich groß ist.
6. Belüftungsdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszuführleitung (16) an
dem den stirnseitigen Schraubflansch (5) aufweisenden
Rohrabschnitt (4) angeschlossen ist und in den Ringkanal
mündet.
7. Belüftungsdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der stirnseitige Schraubflansch (5) als gesondertes Bauteil
an den Rohrabschnitt (4) vorzugsweise durch Verschweißen
axial angesetzt ist und einen Teil der radial äußeren
Begrenzung des Ringkanals (9) bildet.
8. Belüftungsdüse nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Innendurchnesser des
stirnseitigen Schraubflansches (5) dem Innendurchmesser
der auf der Innenseite des Rohrabschnitts (4) umlaufenden
Ausnehmuno entspricht.
9. Belüftungsdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubflansch (7) des
anderen Rohrabschnitts (6) als gesondertes Bauteil
radial auf dem Rohrabschnitt (6) aufgeschoben und,
vorzugsweise durch Verschweißen, befestigt ist.
10. Belüftungsdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubflansch (7) des
anderen Rohrabschnitts (6) axial über eine den Ringkanal
(9) axial begrenzende Wand (18) hinausragt und ebenfalls einen Teil der radialen äußeren Begrenzung des Ringkanals
(9) bildet.
11. Belüftungsdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schraubflansche
(4, 6) identisch ausgebildet sind.
12. Belüftungsdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubflansche (5, 7)
etwa in der Mitte der Belüftungsdüse (1) angeordnet sind.
13. Belüftungsdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubflansche (5, 7)
etwa in der Mitte der Delüftungsdüse (1) angeordnet sind.
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