AT409756B

AT409756B - Verfahren zur verwendung eines kompensatorhahnes und kompensatorhahn mit einer einrichtung zum verstellen der lage des kompensators

Info

Publication number: AT409756B
Application number: AT173199A
Authority: AT
Original assignee: Gruber Guenther
Priority date: 1998-10-15
Filing date: 1999-10-13
Publication date: 2002-11-25
Also published as: ATA173199A; DE19847465A1; DE19847465C2

Description


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   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Zapfen von kohlesäurehaltigen Geträn- ken, insbesondere Bier unter kontrollierter Schaumbildung und unter Verwendung eines Kompen- satorhahnes, wobei - der Kompensator in eine Position mit einem engen Spalt gestellt wird, - der Kompensatorhahn geöffnet wird und - der Kompensatorhahn geschlossen wird. 



   Kompensatorhähne sind weit verbreitet und werden zum Zapfen von kohlensäurehaltigen Ge- tränken verwendet Der Kompensator dient hierbei dazu, den Druck des Getränkes kurz vor dem Verlassen des Hahnes zu reduzieren, um ein zu starkes Schäumen des Getränkes zu verhindern Je nachdem, mit welchem Druck das Getränk am Hahn ansteht, ist eine spezielle Kompensatorpo- sition dazu geeignet, eine möglichst grosse Durchflussgeschwindigkeit bei minimaler Schaumbil- dung zu erreichen. Da Druck und Temperatur des am Kompensatorhahn anstehenden Getränkes sich manchmal verändern, hat ein Kompensatorhahn üblicherweise eine mechanische Verstellein- richtung, um die Position des Kompensators zu verändern.

   Dadurch wird ein zwischen der Kom- pensatorhülse und dem Kompensator gebildeter Spalt vergrössert oder verkleinert, um den Druck- abbau am Kompensator zu variieren. Üblicherweise wird mit etwas Geschick eine optimale Kom- pensatorstellung eingestellt, die während der Zapfvorgänge nicht verändert wird 
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verwendung eines Kompensatorhahnes und einen neuen Kompensatorhahn vorzuschlagen, mit denen schnell mit wenig Schaum gezapft werden kann. 



   Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Kompensator nach dem Öffnen mittels einer auto- matischen Verstelleinrichtung in eine Position mit einem grösseren Spalt verstellt wird, eine Ge- samtdurchflussmenge vorgegeben wird und je nach Gesamtdurchflussmenge die Kompensatorpo- sition automatisch festgelegt wird 
Bei diesem Verfahren wird bei jedem Zapfvorgang die Kompensatorposition so verändert, dass beim Zapfbeginn durch den engen Spalt ein hoher Druckabbau entsteht und somit nur ein geringer Durchfluss Sobald das Getränk jedoch schaumfrei fliesst, wird der Spalt am Kompensator vergro-   #ert,   um den Durchfluss zu erhohen.

   Vorzugsweise wird vor dem Schliessen des Hahnes der Kom- pensator wieder in eine Position mit einem engen Spalt gestellt und anschliessend wird der Hahn geschlossen Dadurch wird der Zapfvorgang mit geringem Volumenstrom begonnen und schnell auf einen maximal möglichen Volumenstrom gesteigert, um ein Glas möglichst schnell zu befüllen, ohne zuviel Schaum zu erzeugen 
Da es vorteilhaft sein kann, bei kleineren zu zapfenden Gesamtdurchflussmengen den Kom- pensator nicht vollständig zu öffnen, wird vorgeschlagen, dass eine Gesamtdurchflussmenge vor- gegeben und je nach Gesamtdurchflussmenge die Kompensatorposition festgelegt wird.

   Wenn beispielsweise ein Glas mit nur 0,2 Litern gefüllt werden soll, wird an einer Zapfanlage die Ge- samtdurchflussmenge 0,2 Liter eingestellt und gleichzeitig wird entsprechend einer vorgegebenen Relation die maximale Kompensatorspaltöffnung auf einen bestimmten Wert begrenzt Soll hinge- gen ein Glas mit beispielsweise einem Liter Getränk gefüllt werden, wird der Kompensator mög- lichst weit geöffnet 
Vorteilhaft ist es, wenn bei geöffnetem Hahn der Durchfluss gemessen wird und bei vorbe- stimmten Durchflussmengen der Kompensator verstellt und der Hahn geschlossen wird Dies er- laubt es, mit hoher Geschwindigkeit ein Glas mit definierter Menge zu befüllen.

   Die beim automati- schen Zapfen notwendige   Durchflussmesseinrichtung   liefert hierbei nicht nur das Signal zum Schliessen des Hahnes, sondern auch ein Signal zur Verstellung des Kompensators 
Eine etwas aufwendigere Steuerung sieht vor, dass bei geöffnetem Hahn der Durchfluss und die Zeit gemessen werden und bei vorbestimmten Werten oder Werterelationen der Kompensator verstellt und der Hahn geschlossen wird, Durch die Messung von Durchflussmenge pro Zeit kann auf den am Hahn anliegenden Druck zurückgeschlossen werden, um je nach spezieller Situation die optimalen Zeitpunkte und Geschwindigkeiten zur Verstellung des Kompensators festzulegen. 



   Selbstverständlich können auch noch weitere Werte wie beispielsweise die Getranketempera- tur zur individuellen Festlegung der Kompensatorbewegung gemessen werden. 



   Insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens eignet sich ein Kompen- satorhahn mit den Merkmalen des Anspruchs 5. 



   Während bekannte Kompensatorhähne nur eine manuelle Verstelleinrichtung aufweisen, 

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 erschliesst die Verwendung einer automatischen Verstelleinrichtung neue Möglichkeiten zum Um- gang mit dem Kompensatorhahn. 



   Zunächst kann die Stellung des Kompensators durch vorher gemessene Werte wie beispiels- weise Getränkedruck, Getränketemperatur und möglicherweise auch gewünschte Zapfmenge automatisch eingestellt werden. Ein manuelles Verstellen des Kompensators erübrigt sich dadurch, wobei dies nicht ausschliessen soll, dass der Kompensator neben seiner automatischen Verstell- barkeit zusätzlich auch eine manuelle Verstellmöglichkeit aufweisen kann. 



   Darüber hinaus erschliesst die automatische Verstellbarkeit jedoch das Variieren der Kompen- satorposition während eines Zapfvorganges, da die Kompensatorposition schneller und vor allem reproduzierbar verändert werden kann. 



   Um je nach Situation die optimale Kompensatorstellung festzulegen und während des Zapfvor- ganges die Kompensatorstellung zu steuern wird vorgeschlagen, dass die automatische Verstell- einrichtung von einem Rechner gesteuert wird. Dies ermöglicht es, den Kompensator optimal und reproduzierbar einzustellen. 



   Die Kompensatorposition kann unter anderem pneumatisch oder hydraulisch verstellt werden. 



  Besonders vorteilhaft ist jedoch die Verwendung eines elektrischen Antriebs, da dieser einen schnellen Verstellvorgang mit höchster Genauigkeit der Position bewirken kann. 



   Ausserdem ist es von Vorteil, wenn die Geschwindigkeit der Verstelleinrichtung variierbar ist. 



  Dies erlaubt eine optimale Anpassung der Kompensatorverstellung an unterschiedlichste Zapfsi- tuationen. 



   Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die automatische Verstelleinrichtung eine Positionsableseeinrichtung aufweist. Eine derartige Positionsableseeinrichtung ist beispielsweise ein Resolver oder ein Drehpotentiometer. Während ein Resolver pro Umdrehung mehrere Impulse abgibt und somit eine genaue Messung der geleisteten Motorumdrehungen ermöglicht, liefert ein Drehpotentiometer einen analogen Wert, der sich mit der Position des Kompensators verändert. 



  Die mit der Positionsableseeinrichtung gemessenen Werte dienen dazu, die Steuerung zu kontrol- lieren. 



   Der beschriebene Kompensatorhahn ist besonders für automatische Zapfanlagen geeignet, bei denen der Hahn eine Einrichtung zum automatischen Öffnen und Schliessen aufweist. Bei derarti- gen Anlagen weist der Hahn einen Durchflussmesser auf und die Einrichtung zum automatischen Öffnen und Schliessen wird von einem Rechner gesteuert. 



   Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigt 
Figur 1 eine teilweise geschnittene Darstellung eines Kompensatorhahnes mit einem Kom- pensator in geschlossener Stellung und 
Figur 2 eine teilweise geschnittene Darstellung eines Kompensatorhahnes mit einem Kom- pensator in geöffneter Stellung. 



   Der in Figur 1 gezeigte Kompensatorhahn 1 weist einen Getränkeeinlass 2 und einen Geträn- keauslass 3 auf. Dazwischen liegt ein Kompensator 4, der von einer Kompensatorhülse 5 umge- ben ist. Um die Kompensatorhülse 5 ist eine Verkleidung 6 angeordnet und darum sind konzen- trisch weitere Elemente 7,8 und 9 angebracht, die in bekannter Art und Weise dazu dienen, den Kompensatorhahn an einem Getränkeanlagengehäuse zu befestigen. 



   Der Kompensator 4 ist mittels Abstandshaltern 10 konzentrisch in der Kompensatorhülse 5 so angeordnet, dass zwischen dem Kompensator 4 der Kompensatorhülse 5 ein Spalt 11entsteht. Der Kompensator 4 ist in Richtung des Pfeiles 12 innerhalb der Kompensatorhülse relativ zur Hülse beweglich und dabei vergrössert sich der Spalt 11im Bereich zwischen einem konischen Kompen- satorteil 13 und einem konischen Hülsenbereich 14. 



   Durch das vom Getränkeeinlass 2 zum Getränkeauslass 3 fliessende Getränk wird der Kom- pensator zum Getränkeauslass hin gegen einen Steuernocken 15 gedrückt. Der Vergleich der Figuren 1 und 2 zeigt, dass der Steuernocken 15 so verstellbar ist, dass der Kompensator 4 in Rich- tung des Pfeiles 12 beweglich ist. Die Figur 1 zeigt eine Position mit ausgefahrenem Steuernocken 15, in der der Spalt 11 zwischen dem konischen Teil 13 des Kompensators 4 und dem konischen Teil 14 der Kompensatorhülse 5 nur einen minimalen Durchlass bildet. Die Position des Kompen- sators 4 bei zurückgefahrenem Steuernocken 15 zeigt Figur 2.

   In diesem Fall ist der Kompensator 4 bis zu einem Gehäuseteil 16 in Richtung zum Getränkeauslass 3 versetzt, so dass der Spalt 11 

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 einen maximalen Getränkedurchlass zwischen dem Kompensator 4 und der Kompensatorhülse 5 ermöglicht. 



   Der Steuernocken 15 wird über ein Getriebe 17 durch einen Motor 18 bewegt. Gleichzeitig wird über den Resolver 19, der die Funktion einer Positionsableseeinrichtung übernimmt, die Stellung des Kompensators 4 an eine Steuereinrichtung (nicht gezeigt) gemeldet. 



   Dieser Aufbau ermöglicht es, die Position des Kompensators 4 innerhalb des Getränkehahnes 1 automatisch an beliebiger Stelle festzulegen und zu variieren. Eine Kontrolle der Position des Kompensators 4 wird über den Resolver 19 erreicht. 



   Eine bevorzugte Anwendung des Kompensatorhahnes 1 liegt im Einbau in eine automatische Getränkezapfanlage. Automatische Zapfanlagen geben auf Knopfdruck eine vorbestimmte Geträn- kemenge ab, so dass der Bediener nicht mehr darauf achten muss, dass das zu füllende Glas bis zum Eichstnch gefüllt ist. Sofern jedoch zuviel Schaum erzeugt wird, fliesst ein Teil des Getränke- schaumes über den Glasrand über, so dass nur noch ein Teil der gezapften Getränkemenge im Glas verbleibt. Um dies zu vermeiden, wird am Anfang des Getränkezapfens der Kompensator 13 in eine Position gemäss Figur 1 mit minimalem Spaltdurchlass 11gestellt. Anschliessend wird der Getränkehahn mittels des Hebels 20 geöffnet, so dass das Getränk langsam im engen Spalt 11 abgebremst wird und den Hahn durch den Auslass 3 verlässt.

   Im Kompensatorspalt 11 wird der Getränkedruck stark abgebaut, so dass das Getrank mit geringer Geschwindigkeit in das Glas fliesst. 



   Anschliessend wird mittels das Motors 18 und des Getnebes 17 der Steuernocken 15 zurückge- fahren, so dass sich in Folge des Getränkedruckes der Spalt 11 am Kompensator vergrössert.

Claims

Dadurch fliesst eine grössere Getränkemenge pro Zeiteinheit durch den Hahn 1, so dass sich das Glas (nicht gezeigt) am Getränkeauslass 3 schnell füllt Gleichzeitig wird die durchgeflossene Getränkemenge gemessen und kurz vor Erreichen des vorbestimmten Getränkevolumens wird mittels des Motors 18 der Steuernocken 15 wieder ausge- fahren, so dass der Spalt 11 am Kompensator 4 wieder verringert wird Wenn die vorbestimmte Getränkemenge schliesslich durchgeflossen ist, wird der Hahn 1 automatisch geschlossen PATENTANSPRÜCHE:

1 Verfahren zum automatischen Zapfen von kohlensäurehaltigen Getränken, insbesondere Bier unter kontrollierter Schaumbildung und unter Verwendung eines Kompensatorhahnes, wobei der Kompensator in eine Position mit einem engen Spalt gestellt wird, der Kompen- satorhahn geöffnet wird und der Kompensatorhahn geschlossen wird, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Kompensator (4) nach dem Öffnen mittels einer automatischen Ver- stelleinrichtung in eine Position mit einem grösseren Spalt verstellt wird, eine Gesamtdurch- flussmenge vorgegeben wird und je nach Gesamtdurchflussmenge die Kompensatorposi- tion automatisch festgelegt wird

2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verstellen des Kompensators in eine Position mit einem grösseren Spalt und vor dem Schliessen des Hah- nes der Kompensator (4) wieder in eine Position mit einem engen Spalt (11)

gestellt wird

3 Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei geöffnetem Kompensatorhahn (1) der Durchfluss gemessen wird und bei vorbestimm- ten Durchflussmengen der Kompensator (4) verstellt und der Kompensatorhahn (1) ge- schlossen wird

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei geöffnetem Hahn (1) der Durchfluss und die Zeit gemessen werden und bei vorbe- stimmten Werten oder Werterelationen der Kompensator (4) verstellt und der Kompensa- torhahn (1) geschlossen wird.

5 Kompensatorhahn (1) mit einer Einrichtung (15,17, 18) zum Verstellen der Lage des Kompensators (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (15,17, 18) eine von einem Rechner steuerbare automatische Verstelleinrichtung aufweist und der Kompensa- torhahn zusätzlich eine Einrichtung zum automatischen Öffnen und Schliessen aufweist.

6. Kompensatorhahn nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Verstelleinrichtung (15,17, 18) einen elektrischen Antrieb (18) aufweist. <Desc/Clms Page number 4>

7. Kompensatorhahn nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ge- schwindigkeit der Verstelleinrichtung (15, 17,18) variierbar ist.

8. Kompensatorhahn nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Verstelleinrichtung (15, 17, 18) eine Positionsableseeinrichtung (19) auf- weist.

9. Kompensatorhahn nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompensatorhahn (1) einen Durchflussmesser aufweist.

HIEZU 1 BLATT ZEICHNUNGEN