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Federbelastetes Membranventil zum Spunden gärender Flüssigkeiten Es
ist bereits bekannt, zur Spundung des Bieres im Lagergefäß der Brauerei Ventilapparate
zu verwenden. Einfache Ventilapparate, bei welchen der Gasdruck der aus dem Lagergefäß
kommenden Kohlensäure auf die Ventilfläche wirkt, haben den Nachteil, daß sie wegen
der dabei zu gering wirkenden Kraft hängenbleiben, da die aus dem Lagergefäß kommende-Kohlensäu,regeringe
Mengen Hopfenharze mit ,sich führt.
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Es ist weiter bekannt, Membranventile zur Wasserdruckregulierungeines
Luftkompressors und ein Membranvenfil als Sicherheitsventil an ,einer Zahnradpumpe
ebenfalls zur Wasserdruckregullerung eines Luftkompressors zu verwenden. Brei diesen
Membranventilen wirkt der zu regulierende Druck auf die untere Membranfläche und
eine Druckfeder auf die gegenüberliegende Membran-Bäche. Die untere Membranfläche
.ist mit dem Ausströmrohr als Ventil ausgebildet. Bei diesen bekannten Apparaten
wird Wasser abgeleitet oder reine Luft, und Druckschwankungen sind hierbei nicht
von Bedeutung. Ferner ist bekannt, solche Ventile als Druckausgleichventile an Abfüllvorrichtungen
zu verwenden.
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In letzter Zeit kam ein Spundungsregler auf den Markt, bei welchem
.dieser Nachteil zwar nicht mehr vorhanden ist, da der Gasdruck der aus dem Lagergefäß
kommenden Kohlensäure auf eine große Membranfläche wirkt und dadurch eine starke
Federkraft frei gemacht wird, welche dann das Gasausströmrohr öffnet, und zwar mit
einer ganz erheblichen Kraft. Bei diesem Spundungsregler sind aber Übersetzungen
erforderlich, so daß der Apparat dadurch kompliziert wird.
Aus der
österreichischen Patentschrift 73 927 ist ein. Gärspund bekannt, bei dem
jedoch die Druckfeder nicht freistehend angeordnet ist und die ihren Druck nicht
unmittelbar auf .den Mernbranteller ausüben kann. Eine feinfühlige Arbeit ist mit
dieser Ausbildung des _ Gärspundes nicht zu erreichen.
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Mit dem. Gegenstand der Erfindung wird hopfenharzhaltige Gärungskohlensäure
.aus Lagergefäßen abgeleitet. Er ist so ausgebildet, daß die Querschnittsfläche
des Ventilsitzes am Gasausströmrohr sehr klein und die wirksame Querschnittsfläche
der Membran :sehr groß bemessen sind, so daß die für die Ableitung der Kohlensäure
unter Vermeidung von Druckschwankungen erforderliche Feinfühligkeit des Ventils
erreicht wird, derart, daß die Gasableitung ohne Unterbrechung erfolgt, auch dann,
wenn meiner Sekunde nur eine oder einige Gasblasen abzuleiten sind. Der Ventilsitz
am Gasausströmrohr isst hierbei scharfkantig ausgebildet. Die Spannung der Druckfeder
erfolgt hierbei mittels einer auf diese einwirkenden Drehkappe zwecks Voreinstellung
des gewünschten Spundungsdruckes zu einer Zeit, in der das Lagergefäß noch ohne
Druck ist. Der voreingestellte Spundungsdru_ ck ist an einer Skala unmittelbar ablesbar,
und es ist ein Wasserbehälter unter dem Gasausströmrohr angeordnet, :so daß die
ausströmende Kohlensäure sichtbar ist. Am Gasdruckraum des Spundungsreglers ist
ein Druckrriesser angeschlossen, an welchem auch der Druck am Gärgefäß ablesbar
ist.
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Die Zeichnung zeigt die Vorrichtung -schematisch und beispielsweise
im Schnitt.
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Mit I ist der Spundungsregler bezeichnet, mit 2 der obere Membrandeckel,
mit 3 der untere Membrandeckel, mit ¢ die Membran zwischen den-beiden Membrandeckeln,
mit 5 die Druckfeder,, mit 6 die Drehkappe für .die Druckfeder, mit 7 eine Skala
zur Einstellung ödes gewünschten Druckes, mit 8 eine Ventilplatte, fest verbunden
mit der Membran q., mit 9 der Einströmungskanal für die Nachgärungskohlensäure aus
.den Lagergefäßen, mit io ein. unter Druck stehender Gasraum, mit i I die
Gasausströmungsleitung, mit 12 ein druckloser Gasraum, mit 13 ein Manometeranschluß
z. B. für ein Quecksilbermanometer und mit i q. ein Membranteller.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Die Querschnittsfläche
.der Gasausiströmurngsleitung i i, deren,oberes Ende als. Ventilsitz ausigebildet
ist, beträgt z. B. 28 mm2, und die wirksame Quer. schnittsfläche der Membran q.
beträgt beispielsweise 5000111n12 und ist damit um ein vielfaches. größer als die
Querschnittsfläche des Ventils 8, 11. Die Druckfeder 5 kann hierbei verschieden
.groß sein, d. h. so groß, daß o, 5 mm oder i mm Federspannung einen Gasdruck von
ioomm WS ausgleicht. Je feinfühliger die Druckfeder 5 .gebaut ist, desto feinfühliger
ist .die Regulierung des Spundungsdruckes. Nachdem die Gasausströmungsleitung i
i drucklos ist und auch der Gasraum 12, arbeitet die Vorrichtung druckentlastet.
Wird nun die Druckfeder 5 mit Hilfe der Reguliervorrichtung 6 auf einen Druck von
z. B. 0,32 atü, sichtbar an der Skala 7, eingestellt, dann kann aus dem unter Druck
stehenden Raum io die aus den Lagergefäßen kommende Kohlensäure erst dann aus dem
AusströrnungsoTgan 8, i i ,ausströmen, wenn der Druck im Raum io die Höhe von o,32atü
erreicht hat, weil dann der Gasdruck auf die Membran ¢ die Druckkraft der Druckfeder
5 überwindet und dabei das Ausströmungsorgan 8, i i geöffnet wird. Nachdem die Gärung
des Bieres in den Lagergefäßen in den Druckraum io gelangt, bleibt das Ausströmungsorgan
8, i i immer offen, und läßt kontinuierlich Kohlensäure ausströmen, auch dann, wein
Sekunde für 'Sekunde nur einige Gasblasen ausströmen, was sichtbar ist, wenn man
das ausströmende Gas in einen Wasserbehälter führt.
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Dadurch, daß die Kohlensäure durch die Gasausströmungsleitung
I r geschlossen ausströmt, kann die Nachgärungskohlensäure in einem Behälter
aufgefangen und zur Abfüllung des Bieres unter Kohlensäuredruck verwertet werden.
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An den Manömeteranschluß 13 wird vorteilhaft ein Quecksilbermanometer
angeschlossen, welcher mit absoluter Sicherheit den 'Spundungs,druck immer genianesbens
anzeigt und dazu gleichzeitig esner Sicherheitsvorrichtung. darstellt, für den Fall,
daß die Ausströmungsleitung durch irgendeinen Umstand einmal abgesperrt werden würde.
In diesem Falle würde das Quecksilber aus dem Queck-,süb.errrnanomebex durch den
Gasdruck der Nachgärungskohlensäure ausgestoßen werden.
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Die Gasausströmumgsleitung i i kann in einfacher Weise abgeschraubt
werden, so daß das Gasau"sströmungsorgan 8, i i leicht zugänglich ist und damit
leicht gereinigt werden kann.
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Wird die aus der GasaÜsströmungsleitung i i ausströmende Nachgärungskohlensäure
in einem Gefäß aufgefangen, dann entsteht in der Gasausströmungslextungein Druck..
Bei dem kleinen lichten Querschnitt der Gasausströmungsleitung i i wird die Feinfühligkeit
des Spundungsreglers nur geringfügig geändert, und dies ist in der Praxis ohne Bedeutung.
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Ein wesentlicher Vorteil des Erfindungsgegenstands ist die einfache
Übertragung der Kraft der Druckfeder 5 auf das Gasausströmurngsorgan 8, i l ohne
jede Übersetzung, wodurch ein so einfacher Apparat ,entsteht, daß die absolute Betriebssicherheit
gewährleistet ist. Durch das große Über. sietzungsverhältnms zwischen der wirksamen
Fläche der Membran q. und dem lichten Querschnitt des Gasausströmungsorgans 8, 11
ist die Feinfühligkeit der Regulierung gegeben, und es besteht nicht im geringsten
die Gefahr,, daß das Gasausströmungsorgan 8, 11 durch Verharzung häng.enbleiben
würde.