CZ20003335A3

CZ20003335A3 - Zařízení pro dávkování tlakové kapaliny

Info

Publication number: CZ20003335A3
Application number: CZ20003335A
Authority: CZ
Inventors: Johannes Jacobus Thomas Vlooswijk
Original assignee: Heineken Technical Services B. V.
Priority date: 1998-03-16
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2001-12-12
Also published as: JP2002506782A; ES2173728T3; BR9908840A; PE20000299A1; KR100545104B1; SV1999000025A; ATE213717T1; NO20004630L; CA2323669C; PL190592B1; HUP0103367A3; SI1064221T1; NL1011570C2; EP1170247B1; HRP20000607B1; GT199900170A; RS49804B; AR017474A1; MA25587A1; CN1165483C

Description

Vynález se týká dávkování kapaliny, zejména uhličitých nápojů.

Dosavadní stav techniky

Podle úvodní formulace nároku 1 je takové zařízení známé z FRA 233 14 85. US 5 368 207 uvádí zařízení, které se skládá z tlakového kontejneru, v jehož první komoře je uložena dávkovaná kapalina, zatímco druhá komora je určena pro skladování a dávkování propelentu (hnacího plynu). Druhá komora je spojena s první průtokem s ovladači tlaku. Tato zařízení jsou uspořádána v průchodu propelentu z druhé do první komory pro specifický předem nastavený tlak. Kapalina je zde během provozu v první komoře stlačována propelentem a pokud jsou otevřeny vhodné dávkovači prostředky, je vyháněna z první komory.

Toto známé zařízení má nedostatek v tom, že poměr mezi objemy první a druhé komory je nepříznivý. Aby se umožnilo uložení potřebného propelentu v druhé komoře pro dávkování úplného objemu první komory vhodným tlakem, musí být druhá komora ve vztahu k první poměrně velká. V důsledku toho má ·

zařízení nepříznivý poměr mezi vnějšími rozměry a účinným obsahem první komory.

Bylo již navrženo zvýšení tlaku v druhé komoře, aby se do menšího objemu vešlo stejné množství propelentu. To mělo nicméně nedostatek v tom, že ovladače tlaku i stěny alespoň druhé komory měly být přizpůsobeny zvýšení tlaku, což je technicky složité a nákladné. Mimo to takové zvýšení tlaku je obvykle neakceptovatelné bez extrémních bezpečnostních opatření s ohledem na výrobu i použití. Další nevýhodou takového zařízení je poměrně značné množství materiálu a velká hmotnost.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je poskytnout zařízení odstraňující zmíněné nedostatky při zachování jeho předností. Tak je vynalezené zařízení charakterizováno rysy podle nároku 1.

U zařízení podle současného vynálezu je do druhého oddělení zařazena náplň pro zachycení alespoň části propelentu, který může být proto zaveden do druhého oddělení bez značného zvýšení tlaku. To má překvapující účinek při stejných podmínkách v tom, že při předem nastaveném tlaku může být do druhého oddělení zaveden výrazně větší objem propelentu než do druhé komory známého zařízení o stejném tlaku. To znamená, že u vynalezeného • · , * . ······· . .

ί' . i · j ·····. ϊ ..

··· ·· ...·..· ·..· zařízení může být druhá komora ve srovnání s první komorou poměrně malá, zatímco sem může být zaveden velký objem propelentu o poměrně nízkém tlaku. Nejsou tedy nutná zvláštní opatření pro ovladače tlaku a stěny druhého oddělení odolají extrémním tlakům.

Ve vynalezeném zařízení jsou známé prostředky z průmyslu aerosolu, jako díly ventilů a nádob, které mohou být výhodně využity.

Výhodné uspořádání vynalezeného zařízení je charakterizováno rysy nároku 4. Předností použití poměrně čistého oxidu uhličitého jako propelentu s náplní formovanou aktivovanými vlákny uhlíku je mimořádně velký objem propelentu, který může být zaveden do poměrně malého prostoru o vhodném tlaku s poměrně velkým vnitřním i vnějším povrchem těchto uhlíkových vláken. Zvláště při použití vynalezeného zařízení pro dávkování uhličitých nápojů je jeho předností poměrně vysoká čistota, takže propelent může být zaveden přímo do nebo nad dávkovaný nápoj a zařízení tak může mít jednoduchou konstrukci. Navíc je stále udržován potřebný rovnovážný stav v hlavním prostoru prvního oddělení, což má kladný vliv na kvalitu dávkovaného nápoje a prodlužuje se jeho skladovatelnost.

Při využití vynalezeného zařízení pro uchování a dávkování piva, zvláště ležáků, je přebytek tlaku v hlavním prostoru skladovacího oddělení (prvního oddělení) výhodně udržován mezi 0,65 bar a 1,0 bar (1,65 - 2,0 bar absolutní) • · tak, aby se udržel a zůstal v rovnováze obsah CO₂ na zhruba 4,6 g CO₂ na litr piva a teplotě piva mezi 5°C a 10°C. Pro jiné uhličité nápoje může být vhodný přebytek tlaku pro obsah oxidu uhličitého zjištěn z tabulky 1.

Pro zachycení CO₂je vhodně využíván aktivní uhlík - jako aktivní uhlík typu GF 40 nebo R1 Extra, dodávané firmou Nořit, Amersfoort, Holandsko, jak je dále ve specifikaci naznačeno.

Pro litr dávkované kapaliny, zvláště uhličitého nápoje, je ve druhém oddělení obsažen aktivní uhlík mezi 2 a 20 g, převážně mezi 6 a 18 g.Pokud není prakticky přítomen přebytek uhlíku, může být dodáno pro přijatelný tlak dostatečné množství CO₂ nebo podobného propelentu.

K dávkování litru kapaliny, zejména uhličitého nápoje, je ve druhém oddělení skladováno jako tlakové médium nejlépe CO₂mezi 1 a 10 g. Bylo zjištěno, že pro přemístění nápoje je toto množství zcela dostatečné. Velmi dobré výsledky poskytuje zejména množství CO₂ mezi 2 a 8 g.

Při dávkování uhličitých nápojů, zvláště piva, bylo překvapivě zjištěno, že již poměrně malý přebytek tlaku v komoře s dávkovanou kapalinou ve vztahu k prostředí vede k výrazně příznivým dávkovacím modelům. Tak může být získáno poměrně rychle zvláště množství sklenic piva se správnou „čepicí“ pěny a s optimálním obsahem CO₂.

·

5.

Vhodným dimenzováním odváděcího zařízení může být získáno tímto způsobem již pivo vhodného typu, t.j. se správným způsobem stáčení a správným obsahem CO₂, pěknou plnou pěnou a vyváženým přebytkem tlaku oxidu uhličitého.

Pokud nastane příliš velký tlak, je zajištěno zařízení pro odvedení tlaku v prvním a/nebo druhém oddělení k vypuštění alespoň části takového média řízeným způsobem. K tomu může být například proveden ventil nebo pojistka, speciální přípoj nebo podobně.

Umístění prvního a druhého oddělení do kontejneru má přednost v tom, že uživatel nepotřebuje provádět jakékoliv montážní operace před používáním zařízení. To přispívá ke snadnému použití, pohodlí a bezpečnosti uživatele. Navíc jsou tím vyloučeny montážní chyby a je zabráněno ztrátám. Plněním druhého oddělení propelentem z vnějšku kontejneru se získá výhoda v tom, že plnící operace může být provedena v jakýkoliv vhodný okamžik, například po naplnění a úpravě kapaliny v prvním oddělení. To je výhodné zvláště tehdy, když je taková kapalina v kontejneru vystavena značným změnám teploty jako například při pasterizaci.

V alternativním provedení je vynalezené zařízení charakterizováno podle nároku 8.

• · « · . ----6-. ·· ............

V tomto přednostně používaném provedení může být druhé oddělení přizpůsobené vhodnou válcovitou skříní připojeno ke kontejneru a zapojeno do průtoku kapaliny s prvním oddělením. Tím je zajištěno, že kontejner je prakticky bez tlaku nebo má alespoň poměrně nízký tlak. Teprve po připojení k druhému oddělení může být účinné vhodné zvýšení tlaku. První a druhé oddělení mohou být navíc upravována odděleně, což je výhodné z hlediska výroby a užití. Kontejner s prvním oddělením může být například skutečně vystaven změnám teploty, aniž by tím byl ovlivňován propelent v druhém oddělení, přičemž navíc oddělené části mohou být vyráběny, skladovány, dopravovány, případně znovu využívány nebo vyprazdňovány odděleně. Předností toho je dále - pokud je žádoucí - to, že některé kontejnery mohou být pod tlakem souběžně nebo postupně se stejným druhým oddělením.

Zvláštní předností uspořádání vynalezeného zařízení jsou dále charakterizovány rysy nároku 9.

Použití ponořovací trubky nasazené na první oddělení nabízí výhodu uspořádat zařízení jako jednotku. To je výhodné zvlášť tehdy, když jsou dávkovači prostředky provedeny integrované. Ponořovací trubka umožňuje vhodné úplné vyprázdnění prvního oddělení a instalace zařízení může výhodně přijít v úvahu po naplnění prvního oddělení. Je pozorováno, že takové uspořádání může být také dodáno odděleně od prvního oddělení, takže může

• · ' 7 .

být umístěno uživatelem k přímému využití. Takové provedení může být navíc navrženo pro doplňování při alespoň několikerém použití.

Vynález se dále vztahuje k metodě uchování a dávkování tlakové kapaliny charakterizované rysy nároku 11.

S touto metodou je dosaženo pokroku s poměrně jednoduchým zařízením a je dávkováno poměrně velké množství kapaliny bez požadavku nadměrného stlačování propelentu v komoře o poměrně velkém objemu ve srovnání s množstvím dávkované kapaliny. Zařízení používané s touto metodou může být proto poměrně malé, jednoduché a lehké, snadno se používá a není nebezpečné pro uživatele.

Vynález se týká tlakových nádob pro použití v zařízení, dále montáže nebo metody charakterizované rysy nároku 12.

Taková tlaková nádoba může být například navržena jako poměrně malý kontejner vhodný pro uchování prvního oddělení pod tlakem, ale může být také navržena například jako CO₂- válec pro uchování více prvních oddělení nebo jako sud s poměrně vělkým obsahem pod tlakem. Vynalezené tlakové nádoby mohou být přirozeně plněny všemi typy náplní v závislosti na v nich uchovávaném propelentu, přesto jsou preferovány náplně s aktivovanými uhlíkovými vlákny v kombinaci s CO₂ vzhledem k poměrně univerzální

·.··· použitelnosti, možnostem jejich opětovného použití a čistoty CO₂. Mohou být proto přiváděny do nápoje nebo nad něj.

V dalším zpracování je vynalezená tlaková nádoba charakterizována rysy podle nároku 13.

Použití prostředků řízení tlaku během provozu při poměrně stálém přebytku tlaku má výhodu v tom, že kapalina může být dávkována vždy zásadně stejným způsobem. Vzhledem k tomu má vybavení pro řízení tlaku u tlakových nádob výhodu v jejich opětovném použití a aktivaci poměrně jednoduchým způsobem, protože mohou být mimoto využity - pokud je žádoucí - jako uzávěry tlakových nádob.

Vynález se dále týká použití vynalezené tlakové nádoby pro dávkování uhličitého nápoje, zvláště piva.

Další předností provedení zařízení nebo metody podle vynálezu jsou dány v podnárocích.

Přehled obrázků

V přiložených obrázcích je popsána řada vzorových provedení vynalezených zařízení a metod. Na těchto obrázcích je::

obr. 1 - schématický řez vynalezeným zařízením obr. 2 - schématický řez alternativním provedením vynalezeného zařízení obr. 3 - schématický řez zařízením pro ovládání tlaku podle vynálezu obr. 4 - schématický pohled na druhou alternativu provedení vynalezeného zařízení obr. 5 - schématický pohled na třetí alternativu provedení vynalezeného zařízení.

V těchto specifikacích mají stejné nebo odpovídající části odpovídající číslování. Zařízení je zde specifikováno s odkazem na stáčecí zařízení pro uhličité nápoje, zejména pivo. Je nicméně samozřejmé, že jsou možné také jiné specifikace, například použití takového zařízení pro dávkování potravin, pánovitých výrobků, past a podobně.

Obr. 1 ukazuje vynalezené zařízení £ skládající se z kontejneru 2, v jehož prvním oddělení 4 je uloženo množství piva 3, které má být dávkováno. Ve znázorněném provedení má kontejner s poměrně tenkou stěnou poměrně velký obsah, například 3 nebo 5 litrů. Kontejner 2 je po obvodu uzavřen a má uprostřed svého víka otvor 6 s dávkovacím zařízením 7, které bude dále popsáno. Pod dávkovacím zařízením je zařízení pro ovládání tlaku 8, které bude rovněž dále popsáno. Na dávkovacím zařízení 7 je odváděči zařízení 9 pro stáčení piva z kontejneru například do sklenice (není znázorněno). U jeho • ···

..·.·· 10 konce pokračuje ponořovací trubka 10 do polohy u dna H kontejneru 2, takže celý objem piva může být dávkován zařízením 7 a odváděcím zařízením 9.

Dávkovači zařízení 7 se skládá z nátrubku 12, ke kterému je připojena ponořovací trubka 10 a vně kontejneru odváděči zařízení 9. Dávkovači zařízení má dále uzavírací ventil (není znázorněn), který může být otevřen proti tlaku pružiny. V první poloze utěsňuje dávkovači zařízení a ve druhé poloze spojuje ponořovací trubku 10 s odváděcím zařízením 9 nebo kohoutem 13. Dávkovači zařízení je v provozu opatřeno knoflíkem 14, který při pohybu k víku 5 ovládá uzavírací zařízení směrem k druhé poloze, zatímco uvedenou tlakovou pružinou je tlačen do směru první polohy k uzavření zařízení, když není v činnosti. Taková dávkovači zařízení jsou již známá a mohou být adaptována nebo vyměněna vhodným známým způsobem oprávněnou osobou v rámci vynálezu.

Zařízení pro ovládání tlaku 8 se skládá z tělesa 15 obsahujícího druhé oddělení 16. Vedle horní části tělesa 15 jsou ovladače tlaku 17, které budou dále popsány. Závěsem 18 je těleso 15 upevněno k víku 5 nebo dávkovacímu zařízení 7. Otvor 19 ovladače tlaku je ve stejné vzdálenosti pod dávkovacím zařízením nejvýhodněji nad úrovní kapaliny; Zařízení pro ovládání tlaku 8 a dávkovači zařízení 7 jsou vhodně propojena tak, že mohou být vložena otvorem 6 víka 5, otvor 6 je uzavřen dávkovacím zařízením tak, že je • fcfc· • ·· *· · plynotěsný a kapalinotěsný. Zařízení pro ovládání tlaku 8 může být tak snadno umístěno a mimoto i sejmuto v příslušné dílně pro nové použití nebo recyklaci.

Ve druhém oddělení 16 je umístěna náplň 20 vhodná pro zachycení poměrně značného množství propelentu. V uvedeném provedení je náplň 20 navržena jako množství aktivovaných uhlíkových vláken s poměrně velkým vnitřním a vnějším povrchem pro odsorbci a/nebo absorbci poměrně značného množství CO₂ při vhodném tlaku plynu ve druhém oddělení 16.

U výhodného provedení je jako náplň použit aktivní uhlík ve formě množství aktivovaných uhlíkových vláken s velkým specifickým povrchem, přednostně mezi 600 a 1400 m²/g a vysokou vnitřní porézností, zvláště více než 55% a nejlépe mezi 55 a 80%. Navíc vlákna mají výhodu v poměrně značném vnějším specifickém prostoru například více než 2 dm³, zvláště více než 25 dm³. Tak aktivovaná uhlíková vlákna jsou komerčně k dispozici. Použití takových uhlíkových vláken nabízí výhodu poměrně malé konstrukce druhého oddělení při dostačujícím množství CO₂ . Pro ilustraci - k úplnému vyprázdnění kontejneru o obsahu 5I piva o 7 °C a vhodném vnitřním tlaku 1,7 bar by mělo postačovat druhé oddělení o obsahu asi 40 ml při tlaku plynu ve druhém oddělení asi 10 bar. Ve znázorněném provedení je poněkud větší druhé oddělení o stejném tlaku (odtud větší množství propelentu) k získání míry bezpečnosti pro ochranu kontejneru před úplným vyprázdněním. Poměr mezi obsahem prvního a druhého oddělení může být například ·« ·· ·· ··» • · 9 · » ♦ · · 9 ♦ * · 9 '· . · · · · • ···· «· zvolen >140:1, například 66:1.

S ohledem na žádoucí vnější rozměry zařízení ve vztahu k obsahu je výhodnější tento poměr větší než 5:1, lepší je větší něž 15:1 a nejlepší větší než 50 : 1. Pro úplné vyprázdnění uvedeného kontejneru o obsahu asi 5 I je tudíž potřeba přibližně 18 I plynného CO₂ při tlaku 1 bar. Je pochopitelné, že pro jakýkoliv obsah prvního oddělení s vhodným přebytkem tlaku je předurčen žádoucí objem CO₂ a náplně jakož i potřebný obsah druhého oddělení ve vztahu k tlaku a teplotě. Je dále jasné, že mohou být použity mezi jiným také jiné náplně v závislosti na aplikaci použitého propeléntu. Může být například použita aktivovaná kyselá hlinka, oxid hlinitý, bauxit, oxidy železa a hořčíku, křemičité gely a vhodné kapaliny jako aceton a podobně. Při aplikaci na nápoje, zejména uhličité nápoje a jiné výrobky vhodné ke spotřebě nevzniknou uživateli při běžném používání CO₂ žádné nepříznivé účinky. Navíc CO₂ může být poměrně snadno získán například jako odpadní produkt v průmyslových procesech, jehož využití je ekologicky příznivé.

Na obrázku je nyní popsáno vzorové provedení:

Druhý kontejner s ventilem o obsahu 150 ml byl naplněn asi 70 g aktivovaných uhlíkových vláken typu R1 Extra, dodaných firmou Nořit, Holandsko. K tomu bylo dodáno 0,74 mol CO₂, t.j. 33 g. Vzorec P.V./R.T. ukazuje, že při teplotě piva 7 °C může být v prvním oddělení o 5 I uloženo asi 4,85 I piva o tlaku 1,65 bar (0,65 bar přetlaku) a dávkováno odtud se zvlášť dobrými stáčecími

*.·

. : . .. η .

vlastnostmi při užití 100% míry bezpečnosti. Plynný CO₂ zajistí v druhém kontejneru tlak asi 10 bar. Během životnosti stáčecího zařízení byla udržována rovnováha kolem 4,6 g CO₂ na litr piva (tabulka 1). K tomu byl využit vypouštěcí kanálek o průměru asi 8 - 9 mm. Na litr dávkovaného nápoje bylo přidáno všeobecně mezi 2 a 20, výhodněji mezi 6 a 18 g aktivního uhlíku a mezi 1 a 10, výhodněji 2 a 8 g CO₂. Pro srovnání - tekutý CO₂ by vedl k nepřijatelně vysokým tlakům 50 - 60 bar ve druhém kontejneru. Použití plynného CO₂ bez přídavků by vyžadovalo druhý kontejner o objemu asi 0,77 I s počátečním redukovaným tlakem 10 bar bez míry bezpečnosti. Při míře bezpečnosti 100% by v 5 I nádobě pro pivo zůstal zbytek objemu pro pivo pouze okolo 3,5 I.

Graf znázorňující obsah oxidu uhličitého:

• · .· ·.

• ·

Tabulka 1

Zařízení pro ovládání tlaku 8 je například opatřeno ovladači tlaku 17, které jsou podrobněji znázorněny na obr. 3 a jsou známy mezi jiným z US 5,368,207, jehož publikace týkající se těchto zařízení pro ovládání tlaku je zde brána v úvahu v odkazu. Taková zařízení známá také pod názvem „tlakové generátory“ jsou dodávána mezi jinými firmou Stabilpress, Belgie. Ovladače tlaku 17 mají válcovité těleso 20 uzavřené na jednom konci dnem 21 a opatřené na druhém konci průchozím otvorem 19. Během použití otvor lícuje s prvním oddělením 4 a je s ním v otevřeném průtoku. V tělese 20 je uložen tvarovaný píst 22, který má na jednom konci 0 - kroužek nebo podobné těsnění 23, dosedající na vnitřek tělesa 20. Mezi koncem 24 tělesa pístu 22 a dnem 21 je první komora 25, jejíž velikost se mění podle osového posunu pístu uvnitř tělesa. Na úrovni střední části pístu 26 je v tělese několik otvorů 27, jimiž proudí kapalina do druhého oddělení 16. Mezi otvory 27 a 19 je uvnitř tělesa kruhová drážka 28 a když se 0 - kroužek připevněný k druhému konci 29 dostane na úroveň drážky 28, vytvoří se slabý omezený průtok kapaliny mezi druhým oddělením 16 přes otvory 27, prostor mezi 0 - kroužkem, drážkou 28 a otvorem 19 do prvního oddělení 4. Plyn o poměrně vysokém tlaku může pak proudit z druhého oddělení 16 a protéká do prvního oddělení 4, čímž se zde zvýší tlak. V komoře 25 vznikne odpovídající tlak korespondující s žádoucím tlakem v prvním oddělení 4. Pokud je třeba, může být první komora vybavena pružinou nebo podobným zařízením ovlivňujícím uvedený tlak. Když je v ····· .·.·· . · f . · · ·· · .···.· · ·.·-· · · · · * · · · ·.·--♦·····.··.· • · · ♦·'····· ··· ·· ······♦. ··. ·· .15 prvním oddělení docílen žádoucí tlak, těleso pístu 22 se osově posune směrem ke dnu 21 tak, až je komoře 25 odpovídající tlak, kdy 0 - kroužek 23 přiléhající k druhému konci 29 utěsní uvedený průtok až dosedne na vnitřek tělesa 20 mezi otvory 27 a drážkou 28. Když je část piva 3 přemístěna z prvního oddělení 4 dávkovacím zařízením 7, tlak zde se zvýší až dosáhne úrovně, kdy se těleso pístu 22 vlivem tlaku v komoře 25 osově posune ve směru otvoru 19, takže plyn o vysokém tlaku může proudit z druhého oddělení 16 popsaným směrem do prvního oddělení k obnovení potřebného tlaku v něm. Když je tento tlak dosažen, těleso pístu 22 je opět posouváno do uzavírací polohy. Tak je v prvním oddělení zařízením pro ovládání tlaku udržován stále žádoucí tlak. Variace tohoto ovládání tlaku jsou popsány mezi jiným ve zmíněném US patentu 5,368,207. Je dále pozorováno, že na vynalezeném zařízení mohou být také použita další seřizovatelná a neseřizovatelná zařízení pro ovládání tlaku jako membránový ventil, redukční ventil a podobně. Taková provedení budou kvalifikovaným pracovníkům jasná. Zařízení pro ovládání tlaku podle obr.3 má přednost v tom, že může být poměrně jednoduše vyrobeno a má přesnou funkci.

V prvním a druhém oddělení mohou být výhodně provedena zařízení pro odvedení přebytků tlaku (nejsou znázorněna) jako například obecně známé ventily a podobně.

• ·« · • « · · · · · · • · · . · · · ..·.·* · · ·.

· · · ··. · ··· ··· ·· ······· ·,· ·· . ·

Jak je vidět na obr.1, jsou ve druhém oddělení 16 umístěny filtrační prostředky 30 pro filtraci proudu plynu a zachycení zvláště poměrně malých částic aktivního uhlíku, které by mohly mít nepříznivý vliv na kvalitu dávkovaného výrobku, případně zdraví uživatele. Je tím navíc zabráněno ucpání a poškození zařízení. Takové filtry mohou být provedeny různým způsobem, například z tvarované látky, pěny, textilu, polopropustných polymerů a podobně. Umístěním filtrů 30 ve druhém oddělení 16 proti ovladačům tlaku 17 ve směru průtoku plynu je zabráněno styku mezi dávkovanou kapalinou 3 a filtračními prostředky 30. Mimoto je částicím náplně 20 zabráněno vstupu do ovladačů tlaku 17. Filtrační prostředky 30 mohou být provedeny také v otvorech 27. Mohou být umístěny například ve druhém oddělení 16 před jeho uzavřením ovladači tlaku 17.

Zařízení podle obr.1 může být provozováno následovně:

Vhodné množství piva 3 je zavedeno do prvního oddělení 4 otvorem 6. Kontejner £ s pivem může pak být upraven například pasterizací, pro kterou je třeba vložit do otvoru 6 - pokud je nutné - dočasné těsnění. Následně mohou být otvorem 6 vložena zařízení pro ovládání tlaku 8 spolu s ponořovací trubkou 10 a dávkovacím zařízením 7. Toto zařízení je v otvoru 6 zajištěno například těsněním. Během vložení ovladačů tlaku 8 se vytáhne píst 22 z těsněné polohy, ve které druhý konec 29 sousedí s otvorem 19 pro natlakování prvního oddělení £. Plnění je účinné při přebytku tlaku v prvním oddělení alespoň • · · · ><>···''···’’· ··· ·· ··· ···· ·* ·* , · · 17 ' stejném jako je žádoucí provozní tlak v hlavním prostoru uvedeného prvního oddělení. U vhodnějšího dříve popsaného zařízení to například znamená, že plnění nastane při minimálním tlaku 1,65 bar, vhodněji poněkud více. To zaručuje, že ovládací zařízení je během plnění drženo v uzavřené poloze, která zabraňuje předčasnému úniku CO₂ z druhého oddělení. To také umožní montáž druhého oddělení již před plněním prvního oddělení. V každém případě je dále automaticky získán a udržován potřebný tlak. Pokud spotřebitel chce odebrat pivo z prvního oddělení, umístí odváděči zařízení 9 na dávkovači zařízení 7, pak se jednoduše uvolní nátrubek 12 stlačením knoflíku 14 a pivo 3 je dávkováno v potřebném množství z ponořovací trubky 10 a kohoutu 13. Po uvolnění knoflíku 14 je nátrubek 12 opět uzavřen, jak je dříve popsáno. Když bylo první oddělení úplně vyprázdněno, může být případně zařízení pro ovládání tlaku 8 opět sejmuto pro opětovné použití nebo dílčí recyklaci.

Umístění ovládacího zařízení může provést také uživatel.

U alternativního provedení jsou dávkovači zařízení 7 s ovládacím zařízením 9, ponořovací trubka 10 a zařízení pro ovládání tlaku konstruovány jako jednotka, která může být umístěna samostatně. Taková jednotka může být například dodána jako samostatná část a vyrobena pro opakované použití.

Obr.2 ukazuje alternativní provedení vynalezeného zařízení 101, kde dávkovači zařízení 107 a odváděči zařízení 109 jsou připevněna na boční stěně kontejneru 102. Druhé oddělení 116 ie dále upevněno na tělese 115, • · · · • ·

• · 18 které je při běžném použití nad povrchem kapaliny v prvním oddělení 104. Těleso 115 je svým koncem 131 naproti zařízení pro ovládání tlaku 117, uvedeném schématicky a je vhodně zajištěno na stěně kontejneru 102. V druhém oddělení 116 je opět vhodná náplň pro zachycení propelentu. Na stěně kontejneru a konci 131 tělesa 115 je umístěn uzavíratelný plnící otvor 132, kterým může být do druhého oddělení 116 zaveden propelent. To je umožněno jednoduše poté, co pivo nebo jiná kapalina byly v prvním oddělení upraveny nebo případně jsou bezprostředně připraveny k použití. Z tohoto způsobu je jasné, že těleso 115 může být konstruováno libovolným vhodným způsobem a může být také uspořádáno v jiných polohách. Tak může být druhé oddělení provedeno například na horním konci jako dvoustěnné víčko kontejneru 2, 102.

Na obr.4 ukazuje alternativní uspořádání vynalezeného zařízení 201, kdy druhé oddělení 216 je provedeno v odděleném tělese 215, které může být spojeno s prvním oddělením 204 a kontejnerem 202 prvním potrubím 233. Zde je zařízení pro ovládání tlaku 208 v kontejneru v kontejneru s převážně stálým tlakem. První oddělení 204 je spojeno druhým potrubím 234 se stáčecím zařízením 235, kdy druhé potrubí může být podle potřeby uzavřeno nebo uvolněno pro dávkování piva. Jak na obr.4 znázorňují čárkované linky, mohou být na těleso 215 připojena další první potrubí 233, takže plynem z druhého oddělení 216 může být zásobeno více kontejnerů. Následně může být na vyprázdnění většího počtu kontejnerů 204 připojeno i odpovídající zařízení na kelímky. Náplně 220 umožňují uložení více plynu, zejména CO₂, bez potřeby ·

4 4 · ® · » w - 4 4 4 4 4 4 4 4 · · . · · · ·· · * · · ··· ·· ······· ·· ·· mimořádných konstrukčních opatření a bez nepříznivého ovlivnění uživatelů. Zejména u zařízení 201 na obr.4 mají kontejnery poměrně značný objem, například 10, 30 nebo 50 litrů, mohou být vyprázdněny do tlakových nádobek (kelímků) 215 o poměrně malém objemu a omezené hmotnosti. To má další logistické přednosti.

Obr.5 ukazuje další alternativu provedení vynalezeného zařízení, kdy první oddělení 304 ie rozděleno pružnou membránou 336 například fólií připojenou ke stěně kontejneru 302 na komoru 304A pro uložení dávkované kapaliny a komoru 304B pro uložení propelentu, proudícího z druhého oddělení 316 přes dříve popsané ovladače tlaku 317. Druhé oddělení je vytvořeno mezi dvěma spodními stěnami 311, 311A a je opět naplněno vhodnou náplní 320. Takové provedení je výhodné, protože propelent je chráněn před přímým stykem s dávkovanou kapalinou v komoře 304A, a plyn je vhodně oddělen od kapaliny membránou 336.

Současný vynález není nijak omezen na ukázané vzorové příklady v popisu a na obrázcích. V rozsahu vynálezu jsou možná množství jeho dalších variací.

Dávkovači a/nebo odváděči zařízení mohou být navrhována odlišně, například ve známých aerosolech k získání pěny. Mohou být také konstruována pro jednotlivé operace, kdy první oddělení je najednou úplně ,, · .»·· · .· . · » · . · ·. . . · · · • .· · » · .. · · · · » ·.

··· ·· »··· ··· ·* ··· ····. ·· ··

20-JU, vyprázdněno. Kontejner 2 může být vyroben různým způsobem z různých materiálů, například oceli, hliníku nebo plastu. U uvedených vzorových příkladů jsou kontejnery navrženy poměrně vysoké, ale je jasné, že mohou být využity různé rozměry, například ploché, takže takový kontejner může být poměrně jednoduše uložen v ledničce. V závislosti na použití může být využita řada přídavných prostředků, jako například chladící činidla. V uvedených vzorových příkladech je propelent za normálního použití zaváděn nad hladinu kapaliny v prvním oddělení, což do značné míry chrání proud plynu od dávkované kapaliny. Tím je zvláště zabráněno předčasnému zpěnění. Je nicméně jasné - pokud je žádoucí - může být zvolena odlišná dispozice zařízení pro ovládání tlaku, kdy propelent je zaváděn přímo do dávkované kapaliny. Tak může být například získáno přesné přiměřené pěnění jako u nealkoholických nápojů, mléčných koktejlů a jiných podobných případů. Mezi ovladače tlaku 17,117, 217, 317 a dávkovanou kapalinu 3 mohou být dále provedena dodatečná nebo speciální filtrační zařízení.

Je pochopitelné, že do působnosti vynálezu spadají tyto i mnohé podobné variace.

Claims

1. Zařízení pro dávkování kapaliny má kontejner s prvním a druhým oddělením, první oddělení je určeno pro uložení dávkované kapaliny, druhé oddělení je upraveno pro uchování propelentu (hnacího plynu), vyznačující se tím, že během provozu je mezi prvním a druhým oddělením otvor, pro kontrolu tlaku použitého propelentu proudícího z druhého do prvního oddělení je uspořádáno zařízení pro ovládání tlaku, zatímco ve druhém oddělení je umístěna náplň pro absorbci a/nebo adsorbci alespoň části propelentu.

2. Zařízení podle nároku 1 vyznačující se tím, že propelent obsahuje alespoň oxid uhličitý (CO₂), zatímco náplň obsahuje alespoň aktivní uhlík.

3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2 vyznačující se tím, že propelent je poměrně čistý plynný CO₂ a náplň je alespoň v zásadě z aktivních uhlíkových vláken.

4. Zařízení podle kteréhokoliv z předchozích nároků vyznačující se tím, že dávkovaná kapalina je uhličitý nápoj, zvláště pivo, zařízení pro ovládání tlaku v prvním oddělení je určeno pro zajištění a udržování přebytku tlaku mezi 0,1 a 2 bar, zvláště mezi 0,2 a 1 bar a výhodněji kolem 0,7 bar oproti okolí.

« fcfcfc fc fcfc • fcfc · • · • · • · • fcfc · ···

5. Zařízení podle kteréhokoliv z předchozích nároků vyznačující se tím, že na litr uhličitého nápoje je určeno mezi 2 a 20 g, zvláště mezi 6 a 18 g aktivního uhlíku.

6. Zařízení podle kteréhokoliv z předchozích nároků vyznačující se tím, že na litr uhličitého nápoje je obsaženo v náplni mezi 1 a 10 g zvláště mezi 2 a 8 g CO₂.

7. Zařízení podle kteréhokoliv z předchozích nároků vyznačující se tím, že poměr mezi objemem prvního a druhého oddělení je větší než 5,5/1, zvláště větší než 15/1, výhodněji větší než 50/1.

8. Zařízení podle kteréhokoliv z předchozích nároků vyznačující se tím, že přednostně používaný tlak v druhém oddělení je alespoň mezi 4 a 16 bar, zvláště mezi 5 a 12 bar a výhodněji kolem 10 bar, měřeno při aplikační teplotě.

9. Zařízení podle kteréhokoliv z předchozích nároků vyznačující se tím, že první a/nebo druhé oddělení mají zařízení pro odvedení přebytku tlaku řízeným způsobem pro tlak větší než předvolený maximální tlak alespoň v části tlakové kapaliny, zatímco přednostní maximální tlak v druhém oddělení je nastaven na méně než 16 bar, zejména méně než 12 bar.

• ΦΦΦ φ φ « · • ·· • ·φ

Φ· V · • φ φ * • · »·· ·♦·» • Φ *· • · · φ • φ φ φ • · φ φ · • φ φ · • Φ ·*

10. Zařízení podle kteréhokoliv z předchozích nároků vyznačující se tím, že zařízení pro ovládání tlaku má samoregulační ventil.

11. Zařízení podle kteréhokoliv z předchozích nároků vyznačující se tím, že první a druhé oddělení jsou vestavěna do kontejneru, zatímco zařízení pro plnění druhého oddělení propelentem jsou přednostně používána z vnějšku kontejneru.

12. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1-9 vyznačující se tím, že druhé oddělení je navrženo jako kontejner, zvláště válcovitý, obsahující alespoň část ovladačů tlaku, zatímco tato zařízení jsou přednostně použita pro spojení druhého oddělení s prvním.

13. Zařízení podle kteréhokoliv z předchozích nároků vyznačující se tím, že ke druhému oddělení je připojena ponořovací trubka s prvním koncem u dna prvního oddělení a druhým protilehlým koncem zapojeným do průtoku dávkované kapaliny v dávkovacím zařízení.

14. Uspořádání druhého oddělení, ponořovací trubky a dávkovacího zařízení pro použití v zařízení podle kteréhokoliv z předchozích nároků, zejména pro zařízení podle nároku 13.

• ·

15. Způsob udržování kapaliny pod tlakem a dávkování uvedené kapaliny vyznačující se tím, že kapalina je uložena v kontejneru, zatímco propelent je uchován při poměrně vysokém tlaku v oddělení, kde je přiveden do styku s kontejnerem a stlačuje kapalinu, která může být dávkována dávkovacím zařízením. Do oddělení je zavedena náplň, která může absorbovat a/nebo adsorbovat alespoň část propelentu, zavedená do oddělení pod tlakem značně nižším než tlak, který zůstal v tomto oddělení při stejném množství propelentu a stejných vnějších podmínkách, pokud sem nebyla zahrnuta náplň.

16. Způsob podle nároku 15 vyznačující se tím, že propelent je zaveden do oddělení pro tlakem mezi 4 a 14, zvláště mezi 5 a 12 bar, výhodněji kolem 10 bar, měřeno při aplikační teplotě s použitím zařízení pro ovládání tlaku propelentu, kdy kapalina je dávkována dávkovacím zařízením o přebytku tlaku udržovaném mezi 0,1 a 1,5 bar, zvláště 0,2 a 1 bar a výhodněji 0,7 bar oproti okolí.

17. Tlaková nádoba pro použití v zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1-14 nebo způsob podle nároku 15 nebo 16 vyznačující se tím, že obsahuje náplň zvláště aktivních uhlíkových vláken schopných adsorbce a/nebo absorbce propelentu, zejména čistého oxidu uhličitého a obsahující prostředky zapojující tlakovou nádobu do proudu kapaliny s kontejnerem a vpuštění alespoň části propelentu do kapaliny v kontejneru.

0 0 0 0 0 · 0 0 ·· 0 0 ·· · ···· 0 0 0 0 • c · 0 0 0 0 0 • 00 · 000000 000 00 0000

000 00 000 0000 00 00

18. Tlaková nádoba podle nároku 17 vyznačující se tím, že zařízení pro ovládání tlaku jsou určena k udržování poměrně stálého přebytku tlaku během provozu v kontejneru spojeném s tlakovou nádobou.

19. Provedení tlakové nádoby podle nároku 17 nebo 18 pro dávkování uhličitého nápoje, zvláště piva.