DE102010012175A1

DE102010012175A1 - Schankanlage und Imprägniervorrichtung

Info

Publication number: DE102010012175A1
Application number: DE102010012175A
Authority: DE
Inventors: Georg Fischer
Original assignee: Carbotek Holding GmbH
Current assignee: Carbotek Systems GmbH
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2011-09-22
Anticipated expiration: 2030-03-20
Also published as: DE102010012175B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Imprägniervorrichtung (20), insbesondere für Schankanlagen, mit einem Imprägnierer (7), insbesondere einem Inline-Karbonisierer (7), dem ein Imprägniergas wie z. B. CO2 und ein imprägniergasloses oder -armes Getränkevorprodukt zuzuführen ist, um im Imprägnierer (7) zu einem Getränk wie z. B. Bier, Limonade oder Sodawasser gebunden zu werden, und als solches den Imprägnierer (7) zu verlassen, einer Verdrängerpumpe (2), welche z. B. als Membranpumpe (2) ausgebildet ist und das Getränkevorprodukt zum Imprägnierer (7) fördert und dabei Druckpulsationen in das Getränkevorprodukt induziert, und mit einer Dosiervorrichtung (20) zum Dosieren des dem Imprägnierer (7) zuzuführenden Imprägniergases in einem für die Bindung geeigneten Verhältnis zum Getränkevorprodukt, welche ein Imprägniergas-Einspritzventil (5) umfasst, das zwischen einer Öffnungsstellung, in der eine höhere Imprägniergasdurchströmung zugelassen ist, und einer Sperrstellung, in der nur eine niedere oder keine Imprägniergasdurchströmung zugelassen ist, betätigbar ist, und einer Ventilbetätigungseinrichtung (17, 21, 24) zur auf die Druckpulsationen im Getränkevorprodukt getakteten Betätigung des Imprägniergas-Einspritzventils (5). Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Ventilbetätigungseinrichtung (17, 21, 24) zur auf die Druckpulsationen im Getränkevorprodukt getakteten Betätigung des Imprägniergas-Einspritzventils (5) mit dem Antrieb der Verdrängerpumpe (2) gekoppelt ist, um auf die Druckpulsationen im Getränkevorprodukt getaktete Pulsationen im dem Imprägnierer (7) zuzuführenden Imprägniergas-Massenstrom zu erzeugen. Die Erfindung betrifft ferner ein System mit einer solchen Imprägniervorrichtung (20).

Description

Die Erfindung betrifft eine Imprägniervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein mit einer solchen Imprägniervorrichtung ausgestattetes Schanksystem, gemäß Anspruch 12.
Imprägnieren im Sinne der Erfindung ist das Lösen von Gasen in Flüssigkeiten, d. h. das Imprägnieren von Flüssigkeiten mit Gasen, wie es beispielsweise in Absorbtionskolonnen in großchemischen Anlagen eingesetzt wird, siehe z. B. deutsche Patentschrift DE 25 03 681 .
Im Getränkeausschank werden Imprägniervorrichtungen dagegen verwendet, um in Schankanlagen Getränkevorprodukte mit Gasen zu imprägnieren bzw. Gase in den Getränkevorprodukten zu lösen und so trinkfertige Getränke erst in der Schankanlage herzustellen, anstatt beispielsweise in der Brauerei oder beim Getränkeabfüller. Als Beispiele für zu imprägnierende Flüssigkeiten kommen Limonaden, Limonadensirupe und insbesondere ein kohlensäurearmes bzw. -loses Biervorprodukt in Frage, also beispielsweise ein Biervorprodukt mit max. 1 g CO₂/Flüssigkeit. Neben aromahaltigen Gasen kommen als Imprägniergase insbesondere Kohlendioxid – wird häufig als Kohlensäure bezeichnet – und Stickstoff (genauer gesagt: N₂) in Frage, um beispielsweise eine sprudelnde Limonade und insbesondere ein kohlensäurehaltiges Bier zu erzeugen. Bei der Imprägnierung einer Flüssigkeit mit CO₂ spricht man vom Karbonisieren, was in der Getränkebereitung sicherlich der häufigste Anwendungsfall einer gattungsgemäßen Imprägierungsvorrichtung ist.
Der Vorteil der Imprägnierung erst in der Schankanlage liegt dabei darin, dass das Getränkevorprodukt überdrucklos oder -arm in nicht oder nur begrenzt druckfähigen Behältern Behältern, wie z. B. Bag-in-Box-Systemen beispielsweise bis ca. 0,6 bar Überdruck druckfähig zur Schankanlage angeliefert werden kann, wodurch gegenüber herkömmlichen Verfahren, bei denen bereits fertige Getränke ausgeschenkt werden Kosten für Druckbehälter und (z. B. sogenannte Kegs) und deren Transport eingespart werden können.
Neben bekannten blasenbildenden Systemen, wie beispielsweise Rührsystemen, Schlaufenreaktoren oder Injektionssystemen, welche auf Grund ihrer Anfälligkeit und im insbesondere bei den Injektionssystemen hohem apparativen Aufwand (Druckbehälter, Druckpumpe, Kühlanlage) und dem entsprechend hohen Betriebskosten keine hohe Wirtschaftlichkeit erreichen, haben sich in letzter Zeit im Bereich der schankseitigen Getränkeimprägnierung Inline-Karbonatoren bzw. -Imprägnierer bewährt, bei denen das Imprägniergas und das damit zu imprägnierende Getränkevorprodunkt durch eine mit einem Material großer Oberfläche gefüllter Mischzelle geleitet wird.
Ein Injektionssystem, also ein System, bei dem eine Flüssigkeit eingespritzt und unter Gasatmosphäre mit dem Gas gebunden wird, ist der US-Patentschrift US 636,162 zu entnehmen.
Inline-Imprägnierer, welche sich zum Einbau in Schankanlagen bzw. in die Schankleitung eignen gibt es in verschiedenen Ausführungen. So sind der DE 198 51 360 A1 und der US-Schrift US 3,761,066 beispielsweise Rohrsiebkarbonatoren zu entnehmen, bei dem die Mischzelle mit einer Vielzahl von Mischsieben bzw. Drahtgeflechtringen gefüllt ist, welche die gemäß des ersten Fick'schen Gesetz für die Imprägnierung nötige große Oberfläche bereit stellen.
Weiterhin bekannt sind Schüttgutkarbonatoren, bei denen die Mischzelle mit einem Schüttgut großer Außenoberfläche gefüllt ist, wie beispielsweise der deutschen Patentanmeldung DE 101 06 397 A1 zu entnehmen ist. Schließlich ist der europäischen Patentschrift EP 1 998 878 ein Inline-Imprägnierer zu entnehmen, bei dem die Mischzelle bzw. das Binderohr mit einem porenaufweisenden Festkörper gefüllt ist, z. B. einem Schwamm oder einem Sintermaterial. Weiterhin geeignet als Imprägnierkörper sind Hohlfasermembrane aus hydrophoben Hohlfasern, wie beispielsweise in US-Patentschriften US 6,712,342 B2 und US 6,138,995 zu entnehmen ist. In der deutschen Patentanmeldung DE 10 2008 012 486 ist ferner eine Imprägniervorrichtung offenbart, bei der das Imprägniergas und das Getränkevorprodukt zunächst zu einem Volumenstrom vermischt werden, wobei das Gas noch nicht in der Flüssigkeit gebunden ist und als solchermaßen vorvermischter Volumenstrom einem davon entfernten Inline-Imprägnierer zugeführt werden.
Beim Einsatz dieser Imprägniervorrichtungen in Schankanlagen besteht dabei das Problem, dass zur Förderung des überdrucklos vorgehaltenen Getränkevorprodukts gängigerweise Kolben- und Membranpumpen eingesetzt werden, welche Druckstöße auf das geförderte Getränkevorprodukt ausüben bzw. Druckpulsationen in das geförderte Getränkevorprodukt induzieren, so dass kein konstanter Flüssigkeitsdruck im geförderen Getränkevorprodukt erreicht werden kann.
Um trotzdem zu jedem Zeitpunkt ein für den Imprägniervorgang im Binderohr des Imprägnierers geeignetes Mischverhältnis einzustellen ist in der deutschen Patentschrift DE 10 2006 048 456 B4 bereits eine Dosiervorrichtung zum Dosieren des dem Imprägnierer zuzuführenden Imprägniergases vorgeschlagen worden. Als Dosiervorrichtung ist dort ein Proportionalventil vorgesehen, welches einen einerseits von dem Getränkevorprodukt beaufschlagten Kolbenschieber aufweist, welcher in Abhängigkeit vom Druckgefälle zwischen der Mischzelle des Imprägnierers und der Zufuhrseite des Getränkevorprodukts mit seinem anderen Ende in die Gaszufuhrleitung hineingedrückt wird. An diesem anderen Ende des Kolbenschiebers sind dabei Öffnungen vorgesehen, so dass, je nachdem wie weit der Kolbenschieber mit diesem Ende in die Imprägniergaszufuhrleitung hineingedrückt wird, eine größere oder kleinere Imprägniergasmenge in den Imprägnierer einströmen kann.
Mit dieser Dosiervorrichtung soll die Dosierung des Imprägniergases proportional zum zugeführten Getränkevorproduktmassenstrom erfolgen. Dabei wird das dem Imprägnierer zuzuführende Imprägniergas unter einem konstanten Überdruck, nämlich dem Überdruck in einer Druckgasflasche bereitgestellt und das dem Imprägnierer zuzuführende Getränkevorprodukt unter Druckpulsationen, welche von einer Getränkevorproduktförderpumpe hervorgerufen werden.
Zwar ist mit dieser Anordnung eine Inline-Imprägnierung immerhin schon grundsätzlich handhabbar. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Kolbenschieberschiebeanordnung nur sehr schwer auf die Druckpulsationen im Getränkevorprodukt eingestellt und ausgelegt werden kann. Anscheinend reagiert die Kolbenschieberanordnung für diese Aufgabe relativ träge. Dazu kommt, dass es am Getränkevorprodukteinlass in dem Imprägnierer zu einer Rückkoppelung der am Kolbenschieber auftretenden Strömungsverluste auf die Einstömung des Getränkevorprodukts kommt, so dass die Auslegung und Einstellung der Kolbenschieberanordnung noch schwieriger zu beherrschen ist.
Eine weitere Imprägniervorrichtung mit einer Gasdosiervorrichtung, welche ein Imprägniergas-Einspritzventil aufweist, ist der deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 048 570 A1 zu entnehmen. Dabei ist ein Durchfluss- oder Durckmesser in der von einer Förderpumpe kommenden und in einen Inline-Imprägnierer mündenden Getränkevorproduktzuleitung vorgesehen, sowie eine Steuerung, die das Imprägniergas-Einspritzventil entsprechend taktet. Die hierfür nötigen Durchfluss- oder Druckmesser sind jedoch in aller Regel teuer und/oder – insbesondere bei starken und hochfrequenten Druckpulsationen im Getränkevorprodukt – zu träge oder ungenau, um das Imprägniergas-Einspritzventil mit ausreichender Genauigkeit zu takten. Zudem kann bei Flügelradmessern oder dergleichen ein Druckverlust in der Getränkevorproduktzuleitung nicht vermieden werden.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schanksystem und eine Imprägniervorrichtung dafür derart weiterzubilden, dass mit kostengünstigen und einfachen Maßnahmen eine bessere und einfacher einzustellende Imprägnierung erzielt wird.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Imprägniervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, hinsichtlich des Schanksystems mit den Merkmalen des Anspruchs 12.
Bekannt ist, bei einer Imprägniervorrichtung der eingangs bezeichneten Art, bei der eine Verdrängerpumpe vorgesehen ist, um das Getränkevorprodukt zum Imprägnierer zu förden, welche dabei Druckpulsationen in das Getränkevorprodukt induziert, eine Dosiervorrichtung zum Dosieren des dem Imprägnierer zuzuführenden Imprägniergases in einem für die Bindung geeigneten Verhältnis zum Getränkevorprodukt vorzusehen. Wie der Erfinder erkannt hat bedeutet dieses geeignete Verhältnis, dass neben dem Getränkevorprodukt auch das Imprägniergas schubweise bzw. mit Pulsationen zugeführt werden soll, so dass sich zu jedem Zeitpunkt ein geeignetes Mischverhältnis einstellt.
Dazu dient erfindungsgemäß ein zwischen einer Öffnungsstellung, in der eine höhere Imprägniergasströmung zugelassen ist, und eine Sperrstellung, in der nur eine niedere oder keine Imprägniergasdurchströmung zugelassen ist, betätigbares Imprägniergas-Einspritzventil und eine Ventilbetätigungseinrichtung für das Imprägniergas-Einspritzventil, wobei die Ventilbetätigungseinrichtung mit einem Antrieb bzw. der Antriebsseite der Verdrängerpumpe gekoppelt ist bzw. mit dem Antrieb oder der Antriebsseite in Verbindung steht bzw. über den Antrieb oder die antriebsseitige Ankopplung betätigt wird.
Dadurch wird es möglich, die Ventiltaktung des Imprägniergas-Einspritzventils genauer an die Druckpulsation des Getränkevorprodukts anzupassen. Denn durch die Kopplung mit dem Antrieb bzw. der Antriebsseite der Förderpumpe anstatt der Durchflussmenge am Getränkevorprodukteinlass des Imprägnierers oder mit dem Getränkevorprodukteinlassdruckgefälle am Einlass des Imprägnierers können zum Einen Druckverluste vermieden werden, wie sie mit einem in der Getränkevorproduktzufuhrleitung sitzenden Kolbenschieber oder Durchflussmesser der oben stehend erläuterenden Art unvermeidlich waren. Zum Anderen können auch Rückwirkungen der bisherigen Kolbenschieberanordnungen oder Druck- bzw. Durchflussmesser auf die Strömung am Getränkevorprodukteinlass des Imprägnierers vermieden werden. Die Auslegung und Einstellung der Ventilbetätigungseinrichtung auf eine optimale Dosierung wird somit insgesamt einfacher beherrschbar. Man gelangt damit zu einer genaueren Einstellung der Dosierung des Imprägniergases und somit zu einem mit verbesserten Imprägnierung versehenen Getränk.
Als für eine erfindungsgemäße Schankanlage geeignet hat sich dabei die Verwendung einer Membranpumpe als Förderpumpe für das Getränkevorprodukt bewährt.
Das Imprägniergas-Einspritzventil kann dabei ein über zumindest einen Elektromagneten betätigtes Magnetventil sein, wenn die Pumpe einen Antriebsmotor aufweist und eine Motorsteuerung vorgesehen ist, welche die Betätigung des Elektromagneten mit steuert. Alternativ dazu wäre es denkbar, die Momentanstellung des Motors über einen Sensor zu erfassen und eine auf die Ausgabe des Sensors ansprechende Steuereinrichtung für den Elektromagneten des Imprägniergas-Einspritzventils vorzusehen, welche das Imprägniergas-Einspritzventil auf den Pumpenarbeitszyklus taktet.
Nachteilig an dieser Lösung ist jedoch der steuertechnische Aufwand, weshalb ein hydraulisch oder pneumatisch betätigtes bzw. gesteuertes bzw. geschaltetes und mit dem Pumpenantrieb gekoppeltes Ventil besser geeignet erscheint. Hierbei können die bei Verdrängungspumpen wie Kolben- oder Membranpumpen antriebsseitig in das Arbeitsfluid induzierte Druckpulsationen ausgenutzt werden, um das Imprägniergas-Einspritzventil anzusteuern. Denn diese Druckpulsationen entsprechen den von der Pumpe in das Getränkevorprodukt induzierten Druckpulsationen. Es wäre jedoch auch bei einer hydraulisch oder pneumatisch angetriebenen Getränkevorproduktförderpumpe denkbar, am Pumpenantrieb eine der Druckpulsation im Getränkevorprodukt entsprechende Winkelstellung per Sensor abzugreifen, das Imprägiergas-Einspritzventil als Magnetventil auszuführen und es im Ansprechen auf die Sensorausgabe anzusteuern. Alternativ wäre auch eine mechanische Kopplung der Imprägniergas-Einspritzventilsteuerung, etwa nach Art einer per Zahnriementrieb angetriebenen Nockenwelle denkbar.
Falls die Verdrängerpumpe hydraulisch angetrieben ist kann das Imprägniergas-Einspritzventil als hydraulisch betätigtes Ventil ausgebildet sein, wobei dann die Ventilbetätigungseinrichtung zur Kopplung an den Antrieb der Verdrängerpumpe eine von der Verdrängerpumpe kommende Arbbeitsfluidableitung mit einem Leitungsabzweig aufweist, welcher zu einem Steueranschluss des Imprägniergas-Einspritzventils führt.
Bevorzugt werden bei Schankanlagen der gattungsgemäßen Art jedoch pneumatisch angetriebene Verdrängerpumpen eingesetzt, insbesondere Membranpumpen, um das Getränkevorprodukt aus überdrucklosen Behältern zu saugen und zum Imprägnierer zu fördern. In diesem Fall kann das Imprägniergas-Einspritzventil ein pneumatisch über den Antrieb der Verdrängerpumpe bzw. das vom Pumpenantrieb verwendete Antriebsgas betätigtes bzw. gesteuertes Ventil sein. Dabei kann die Ventilbetätigungseinrichtung zur Kopplung an den Antrieb wiederum eine von der Verdrängerpumpe kommende und beispielsweise ins Überdrucklose mündende Arbeitsfluidableitung mit einem Leitungsabzweig aufweisen, welcher zum Steueranschluss des Imprägniergas-Einspritzventils führt.
Diese Anordnung ist nicht nur billig da sowohl pneumatische Ventile als auch pneumatisch betriebene Membranpumpen günstig zu beschaffen sind, sondern eignet sich schon deshalb, weil das Arbeitsgas und das Imprägniergas in vielen Fällen CO₂ sein kann, so dass es auch bei Leckage am Imprägniergas-Einspritzventil nicht zu lebensmitteltechnisch bedenklichen Kontaminationen kommt.
Aufgrund der Entkoppelung des Getränkevorprodukt-Zufuhrstrangs von der Steuerung der Imprägniergaszufuhr weist die Imprägnierervorrichtung auch eine höhere Betriebssicherheit auf und es erfordert geringere Anstrengungen, um die Dosis des dem Getränkevorprodukt pro Druckimpuls zugeführten Gases auf das gewünschte Mischverhältnis einzustellen. Insgesamt wird damit auch ein größerer Arbeitsbereich der Pumpe abgedeckt und das Imprägniergas-Einspritzventil lässt sich im Versagensfall einfach austauschen, weil dafür der Getränkevorprodukteinlass in dem Imprägnierer nicht zerlegt werden muss.
Dabei hat sich die Verwendung eines Wegeventils als Imprägniergas-Einspritzventil, insbesondere eines 2/2-Wegeventils nicht nur im Hinblick auf seinen einfachen und billigen Aufbau als vorteilhaft herausgestellt, sondern vor allem im Hinblick auf eine weniger stark ausgeprägte Trägheit gegenüber einem Proportionalventil oder dergleichen. Liegt die für die Ventil-Betätigung nötige elektrische Spannung bzw. der zur Betätigung nötige pneumatische oder hydraulische Druck an, so schaltet das Wegeventil sofort in die voll geöffnete Stellung und sinkt der Druck bzw. die Spannung darunter, so schließt es sofort vollständig, wodurch ein schärferer Puls mit steileren Flanken im zugeführten Imprägniergas-Massenstrom erzeugt wird als bei einem Proportionalventil, welches langsam öffnet und schließt, je nachdem wie steil die Flanke des Druckpulses im Getränkevorprodukt ist.
Denkbar wäre es, anstatt eines 2/2-Wegeventils, dessen Ausgang mit dem Gaseinlass des Imprägnierers verbunden ist und somit geöffnet und geschlossen wird, ein 3/2-Wegeventil zu verwenden, dessen einer Ausgang mit dem Gaseinlass gekoppelt ist und dessen anderer Ausgang beispielsweise in die drucklose Umgebung mündet oder blindgelegt ist.
Vorteilhaft ist im stromab bis zum Ventilsteueranschluss führenden Leitungsabzweig eine Drosseleinrichtung in der Arbeitsgasabfuhrleitung vorgesehen, um so sicher zu stellen, dass ein zum Schalten des Imprägniergas-Einspritzventils nötiger Steuerdruck am Steueranschluss des Imprägniergas-Einspritzventils anliegt, mit anderen Worten um ein zu weites Entspannen des aus der Membranpumpe abgeführten Arbeitsgases bevor es den Steueranschluss erreicht zu verhindern. Die Entlastung ins Überdrucklose wird dabei, so gewählt, dass das Wegeventil bzw. Imprägniergas-Einspritzventil vorzugsweise kurz angesteuert wird und schaltet (öffnet und schließt). Durch den Schaltvorgang öffnet das Ventil die Imprägniergaszufuhr für einen Moment, so dass eine einstellbare Dosis des Imprägniergasses einströmen kann, die zu einem Druckstoß im Getränkevorprodukt passt, und schließt dann wieder bis zum nächsten Steuersignal.
Die Drossel kann dabei der Einfachheit halber eine einfache Durchmesserverengung in der Arbeitsgasabfuhrleitung sein. Als in der Praxis einfach und billig umzusetzen hat es sich dabei herausgestellt, wenn die Durchmesserverängung an einer Tülle, also einem Leitungsendstück ausgeformt ist. Zusätzlich zu der Durchmesserverengung an der Tülle kann dabei ein auf die Tülle aufgesteckter, in die Umgebung bzw. ins Überdrucklose mündender Drosselschlauch vorgesehen sein, welcher vorzugsweise einen geringeren Durchmesser als die Arbeitsgasabfuhrleitung oberhalb der Tülle aufweist. Dabei wirkt nicht nur der engere Durchmesser an der Tülle als Drossel, sondern auch die Länge des Drosselschlauchs. Durch Kürzen des Drosselschlauchs oder Aufstecken eines längeren Schlauchs kann somit im Nachhinein noch die Leistung der Drossel und damit der an dem Steueranschluss des Imprägniergas-Einspritzventils anliegende Steuerdruck angepasst werden. Bei der Erstinbetriebnahme kann man sich dann auf diese Weise an einen optimalen Arbeitspunkt des Imprägiergas-Einspritzventils heran tasten. Die pro Druckimpuls- bzw. -stoß im Getränkevorprodukt über das Imprägniergas-Einspritzventil eindosierter Menge an Imprägniergas kann ferner nach unten und oben durch Austausch oder Kürzen des Drosselschlauchs angepasst werden, beispielsweise wenn die Imprägniervorrichtung für ein anderes Getränk als bisher eingesetzt werden soll.
In diesem Sinne vorteilhaft ist es ferner, wenn dem imprägiergas-Einsprtzventil stromauf seines Imprägiergaseinlasses ein einstellbares Drosselventil vorgeschaltet ist, mit dem der bei Öffnung des imprägiergas-Einspritzventils einströmende Imprägiergasmassenstrom voreingestellt werden kann.
Bei der vorgeschlagenen Lösung wird also insgesamt nicht versucht, die Druckpulsationen in dem Imprägnierer zugeführten Getränkevorprodukt auszugleichen, sondern diese Druckstöße werden in Kauf genommen und versucht, die Eindosierung des Imprägniergases auf die Druckpulsationen des Getränkevorprodukts zu takten. Dabei macht man sich die im Arbeitsfluid von deren Antrieb der die Druckpulsationen im Getränkevorprodukt erzeugenden Membranpumpe zwangsweise miterzeugten Druckpulsationen zu Nutze. Die im antriebsseitig aus der Pumpe abgeführten Arbeitsfluid induzierten Pulsationen korrelieren dabei mit den Druckpulsationen im Getränkevorprodukt, so dass bei einer Ansteuerung des Imprägniergas-Einspritzventils über das Arbeitsfluid der Pumpe den Druckpulsationen im Getränkevorprodukt entsprechende Einspritztakte erzielt werden können. Letztlich arbeitet die Pumpe dabei nicht nur als Förderpumpe für das Getränkevorprodukt, sondern auch als Förderpumpe für das Arbeitsfluid gegen den auf ihrer Antriebs-Abgasseite anliegenden Druck, welcher über die Drosseleinrichtung noch erhöht werden kann.
Das von der Membranpumpe kommende Arbeitsgas muss dabei einen höheren Druck aufweisen als der zum Öffnen des als Imprägniergas-Einspritzventil eingesetzten, pneumatisch betätigtbaren 2/2-Wegeventils nötige Schaltdruck bzw. Öffnungssteuerdruck. Andererseits stellt der Öffnungssteuerdruck aber auch eine Obergrenze dar, bei deren Erreichen das Wegeventil geschlossen wird, wenn der Druck an seinem Steueranschluss darunter absinkt. Der Öffnungssteuerdruck darf daher im Verhältnis zum im von der Verdrängerpumpe kommenden Arbeitsgas maximal anliegenden Druck und damit zum Arbeitsdruck der Förderpumpe auch nicht zu niedrig gewählt werden, so dass zu jedem Druckstoß im Getränkevorprodukt eine entsprechende Menge Imprägniergas eingespritzt wird.
Als geeignet hat sich dabei ein Öffnungssteuerdruck herausgestellt, welcher bei ca. der Hälfte des Arbeitsdrucks der Membranpumpe liegt. Der Arbeitsdruck der Membranpumpe entspricht dabei dem maximal (am Maximum eines Druckpulses) im aus der Pumpe kommenden Arbeitsgas vorliegenden Druck.
Für eine Schankanlage der gattungsgemäßen Art wird bevorzugt eine Membranpumpe eingesetzt, die für ihren Antriebsgas- bzw. Arbeitsdruck Sollwerte von 3 bis 6 bar Überdruck aufweist und bei einem Fördervolumen von circa 35 bis 40 Milliliter pro Pumpenhub ca. 50 bis 80 Hübe pro Minute ausführt, um eine geforderte Zapfgeschwindigkeit von 2 bis 3 Liter pro Minute zu erreichen. Diese Werte sind an bei Gaststätten-Schankanlagen übliche Anforderungen angepasst: Bei einer mit ca. 5 bar Überdruck betriebenen Pumpe beträgt der Druckverlust in der Pumpe ca. 0,5–1 bar (je schneller gezapft wird, desto mehr Druckverlust). Der nachgeschaltete Imprägnierer verursacht einen weiteren Druckverlust von ca. 0,5–1 bar, so dass nach dem Imprägnierer ca. 1,0–2,5 bar weniger Druck zur Verfügung stehen als vor der Pumpe, absolut also ca. 4,0–2,5 bar Überdruck. Dieses Druckinveau dient dem Überwinden des restlichen Leitungswiderstands bis zum Zapfhahn und entspricht in etwa dem Druckniveau in der Schankleitung bei Fassbier-Schankanlagen. Als Steuerdruck des pneumatischen 2/2-Wegeventils eignen sich dabei Werte von circa 2,5 bar, was in etwa dem halben Pumpenantriebsdruck entspricht, wenn die Pumpe entsprechend einer normalen Zapfgeschwindigkeit von 2 bis 3 Litern pro Minute pro Pumpenhub circa 40 Milliliter fördert und dementsprechend circa 25 Hübe pro Liter bzw. 50 bis 80 Hübe pro Minute und damit Druckpulsen im Getränkevorprodukt ausführt und jedem Druckpuls im Getränkevorprodukt circa 0,2 bis 0,27 g Gas bzw. CO₂ (entspricht ca. 4 bis 7 Gramm pro Liter Flüssigkeit) eingedüst werden soll.
Alternativ zu der als Drossel in der Arbeitsfluidabfuhrleitung vorgesehenen Durchmesserverengung kann natürlich auch ein einstellbares Drosselventil vorgesehen sein. Wird jedoch zu stark gedrosselt, so arbeitet die Pumpe nicht mehr, wird zu wenig gedrosselt, so schaltet das Imprägniergas-Einspritzventil nicht, weil der Steuerdruck dafür nicht ausreicht. Es hat sich daher als einfacher erwiesen, die Drossel über die Länge des Drosselschlauchs einmal auf eine gewünschte Drosselleistung einzustellen und die Imprägniervorrichtung dann mit einer fest eingestellten Drossel zu betreiben, bis größere Umrüstmaßnahmen – beispielsweise für ein anderes Getränk – oder bei Austausch der Pumpe vorzunehmen sind, wobei dann die Drosselleistung über den Drosselschlauch verändert werden kann.
Versuche mit alternativen Drosseleinrichtungen, wie beispielsweise einem aus einem porösen Material, z. B. Sintermaterial bestehender Pfropfen in dem stromab des Streueranschlusses des Imprägniergas-Einspritzventils liegenden Leitungsabschnitt der Arbeitsfluidabfuhrleitung haben zwar die prinzipelle Eignung solcher Drosseleinrichtungen erwiesen. Dabei besteht jedoch die Gefahr von Vereisungen, welche zum Aussetzen der Pumpe führen können. Zudem kann dabei keine einfache Justierung der Drosselleistung vorgenommen werden, wie bei einem auf eine Drosseltülle aufgesteckten Drosselschlauch.
Um die im Getränkevorprodukt und auch im Imprägniergas imprägnierereinlassseitig ankommenden Druckpulsationen zu dämpfen, kann dabei ferner vorteilhaft ein Schwingungsdämpfer dem Imprägnierer vorgeschaltet sein, also beispielsweise in Form einer dem eigentlichen Imprägnierer bzw. dem Binderohr des Imprägnierers vorgeschalteten Vormischkammer, in der das noch ungebundene Gemisch aus dem Imprägniergas und dem Getränkevorprodukt durch ein beispielweise aus Rippen oder Platten oder dergleichen bestehendes Labyrinth hindurch geleitet wird. Eine solche Vormischkammer oder eine andere geeignete Vorimprägnierstufe, beispielsweise mit einer gasdurchlässigen, aber nicht flüssigkeitsdurchlässigen Trennwand zwischen Gas- und Flüssigkeitseinlass und einer flüssigkeitsseitigen Prallplattenanordnung kann dabei bereits im Gehäuse des Imprägnierers mit dem eigentlichen Binderohr bzw. der eigentlichen Bindezelle des Imprägnierers zusammengefasst sein, um eine handliche Dimensionierung der Imprägniervorrichtung zu erreichen.
Im diesen Sinne ist es ferner vorteilhaft, wenn die Verdrängerpumpe, der Imprägnierer und das Imprägniergas-Einspritzventil in einem gemeinsamen Gehäuse zusammengefasst sind. An dem Gehäuse kann ein mit dem Imprägniergas-Einspritzventil verbundener Anschluss für eine Imprägniergaszufuhrleitung, ein mit der Verdrängerpumpe verbundener Anschluss für die Arbeitsfluidzufuhrleitung und ein mit der Verdrängerpumpe verbundener Anschluss für die Getränkevorproduktzufuhrleitung vorgesehen sein. Auf diese Weise gelingt ein insgesamt handlicher Aufbau bzw. eine handliche Dimensionierung der Imprägniervorrichtung, welche damit auch bei bestehenden Schankanlagen unter eingeschränkten Platzverhältnissen nachgerüstet werden kann.
Nicht nur bei der Nachrüstung von konventionellen Schankanlagen, bei denen bereits eine Druckgasflasche zum Herauspressen des fertigen Getränks aus dem Druckfass vorhanden ist, sondern auch bei neu aufgestellten, von vorne herein für das Inline-Imprägnierverfahren ausgelegten Schankanlagen ist es dabei schon aus Kostengründen vorteilhaft, wenn als die Imprägniergasquelle und als die Arbeitsgasquelle die selbe Druckgasflasche vorgesehen ist, welche dazu einerseits über eine Imprägniergaszufuhrleitung mit der Einlassseite des Imprägniergas-Einspritzventils verbunden ist und andererseits über eine Arbeitsgaszufuhrleitung mit der Antriebsseite der Verdrängerpumpe, wobei geeignete Druckminderer zwischengeschaltet sein können.
Übliche Werte für die nach der Karbonisierung eines Biervorprodukts im hergestellten Bier enthaltene Menge CO₂ sind – je nach Sorte – 3–10 g CO₂/l. Weitere im Inline-Imprägnierverfahren herstellbare oder mit CO₂ versetzbare Getränke sind Spirituosen, Mischgetränke, Wein, Cidre, Säfte.
Im Folgenden wird eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung an Hand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 Eine Schankanlage gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung;
2 eine in der Schankanlage der 1 eingesetzte Imprägniervorrichtung.
Zunächst wird Bezug genommen auf die 1, der eine insgesamt mit 1 bezeichnete Schankanlage zu entnehmen ist, wie sie in Gaststätten häufig zum Einsatz kommt.
In einem Lagerraum sind dabei überdrucklose bzw. nur sehr begrenzt überdruckfähige Getränkebehälter 3 gelagert, nämlich sogenannte Bag-in-Box-Behälter, welche meist aus einem flüssigkeitsdichten Getränkesack und einem Formgebungskarton bestehen, wobei der Getränkesack jeweils über ein Ventil oder dergleichen an einer Saugleitung bzw. Getränkevorproduktzufuhrleitung 13 angeschlossen ist. Um das in den drucklosen Behältern enthaltene Getränkevorprodukt mit Kohlensäure (genauer gesagt: CO₂) zu versetzten wird hier eine im Inline-Karbonisierungsverfahren arbeitetende Imprägniervorrichtung 20 eingesetzt, die der 2 im Einzelnen zu entnehmen ist und nachstehend noch näher erläutert werden wird.
Neben dem Getränkevorprodukt aus den drucklosen Getränkebehältern 3 wird der Imprägniervorrichtung 20 über eine Arbeitsgaszufuhrleitung 12 unter Druck stehendes Arbeitsgas aus einer Druckflasche 4 zum Betrieb einer Verdrängerpumpe 2 (2) zugeführt, welche wiederum das Getränkevorprodukt über die Getränkevorproduktzufuhrleitung 13 aus den Getränkebehältern 3 heraussaugt.
Aus der gleichen Flasche 4 wird über eine Imprägniergaszufuhrleitung 16 das zum Imprägnieren des Getränkevorprodukts nötige Imprägniergas, im vorliegenden Fall CO₂, der Imprägniervorrichtung 20 zugeführt, um dort mit dem Getränkevorprodukt zu einem kohlesäurehaltigen Getränk aufimprägniert zu werden, welches über einen stromab an die Imprägniervorrichtung 20 anschließenden Schankleitungsabschnitt 14 zu einem Schanktresen 11 geleitet wird.
Öffnet das Schankpersonal einen Zapfhahn 8 am Schanktresen 11, so wird das Getränk durch einen Druchlaufkühler 6 hindurch und über eine zum Zapfhahn 8 führende Zapfleitung 15 aus dem Zapfhahn heraus gedrückt und gelangt dort ins Glas. Die Zapfleitung 15 kann dabei zur Verbesserung der Kühlleistung noch mit einer mit Bezugsziffer 9 bezeichneten Umlaufkühlung versehen sein.
Die zentrale Aufgabe, das Imprägniergas in dem Getränkevorprodukt zu binden und das so entstandene Getränk zum Zapfhahn zu befördern wird dabei von der Imprägniervorrichtung 20 übernommen, welche der 2 im Einzelnen zu entnehmen ist.
Mit 2 angedeutet ist dabei die hier als Membranpumpe ausgeführte Verdrängerpumpe, welche pneumatisch angetrieben ist und dafür am antriebsseitigen Eingang mit der Arbeitsgaszufuhrleitung 12 verbunden ist. Die Membranpumpe 2 saugt dabei über die Getränkevorproduktzufuhrleitung 13 das Getränkevorprodukt aus den Getränkebehältern 3 und drückt es über einen Leitungsabschnitt 18 zwischen der Auslassseite der Pumpe 2 und der Einlassseite eines Imprägnierers 7 in den Imprägnierer 7.
Der Imprägnierer 7 ist als Inline-Imprägnierer ausgebildet und kann beispielsweise als Schüttgutimprägnierer, Drahtsiebimprägnierer oder bevorzugt als Imprägnierer mit einem porenaufweisenden Imprägnierkörper gemäß europäischen Patent EP 1 998 878 B1 oder dergleichen ausgebildet sein. Auslassseitig ist der Imprägnierer 7 an den in den Schranktresen L führenden Schankleitungsabschnitt 14 angeschlossen.
Zur Zufuhr des Imprägniergases ist der Imprägnierer 7 dabei nicht direkt mit der Imprägniergaszufuhrleitung 16 verbunden, sondern über ein als 2/2-Wegeventil ausgeführtes Imprägniergas-Einspritzventil 5, welches auf seiner dem Imprägnierer 7 zugewandten Seite über eine Verbindungsleitung 19 mit dem Imprägnierereinlass verbunden ist. Das Imprägniergas-Einspritzventil 5 ist dabei pneumatisch betätigt und weist einen Steueranschluss auf, welcher über einen Leitungsabzweig 24 mit einer von der Antriebsseite der Membranpumpe 2 kommenden und in die drucklose Umgebung mündenden Arbeitsgasabfuhrleitung 17 verbunden ist. Stromab des Leitungsabzweigs 24 ist dabei eine Durchmesserverengung 21 in der Arbeitsgasabfuhrleitung 17 vorgesehen, so dass das zum Antrieb der Membranpumpe 2 benutzte Arbeitsgas auf der Auslassseite des Pumpenantriebs auf einem Druckniveau gehalten wird, welches zur Betätigung des Imprägniergas-Einspritzventils 5 in Takt der Druckpulsationen im Getränkevorprodukt ausreicht.
Dem Arbeitsgas werden beim Betrieb der Membranpumpe 2 zwangsweise Druckpulsationen induziert, die den von der Membranpumpe 2 auf das Getränkevorprodukt ausgeübten Druckpulsationen entsprechen bzw. auf diese Druckpulsationen getaktet sind. Am Leitungsabzweig 24 bzw. am Steuerdruckanschluss des Imprägniergas-Einspritzventils 5 werden die Druckpulsationen im antriebsseitig aus der Membranpumpe kommenden Arbeitsgas in Schaltsignale des Imprägniergas-Einspritzventils 5 übersetzt, welche dementsprechend mit den Druckpulsationen im vom Pumpenantrieb abgeführten Arbeitsgas und somit indirekt auch mit den Druckpulsationen im Getränkevorprodukt korrelieren. Pro Puls im Getränkevorprodukt wird somit das Ventil 5 einmal geöffnet und wieder geschlossen, so dass zu jedem Getränkevorproduktpuls eine pulsartig zugeführte Menge an Imprägniergas eindosiert wird. Zur Vorjustierung und zur nachträglichen Feineinstellung der zu jedem Getränkevorprodukt-Druckpuls eindosierten Menge an Imprägniergas ist dabei dem Imprägniergas-Einspritzventil 5 ferner ein einstellbares Drosselventil 22 vorgeschaltet, mit dem die Imprägniergaszufuhrleitung 16 auf einen geeigneten Durchmesser eingestellt werden kann.
Abwandlungen und Modifikationen der dargestellten Ausführungsform sind möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
So wäre es bei genügend hohem Arbeitsdruck der Pumpe zumindest denkbar, anstatt ein Imprägniergas-Einspritzventil vorzusehen, welches an seinem Steuerdruckanschluss mit dem von der Pumpe kommenden Arbeitsgas beaufschlagt wird, das Arbeitsgas der Pumpe mit einem entsprechend höheren Druck zuführen und direkt in den Imprägnierer 7 zu leiten, wenn als Arbeitsgas und als Imprägniergas das gleiche Gas, also beispielsweise CO₂ zum Einsatz kommt. In diesem Fall wäre die Zwischenschaltung eines Imprägiergas-Einspritzventils nicht zwangsläufig nötig. Es könnte jedoch ein selbstschaltendes Einspritzventil vorgesehen sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 2503681 [0002]
US 636162 [0006]
DE 19851360 A1 [0007]
US 3761066 [0007]
DE 10106397 A1 [0008]
EP 1998878 [0008]
US 6712342 B2 [0008]
US 6138995 [0008]
DE 102008012486 [0008]
DE 102006048456 B4 [0010]
DE 102007048570 A1 [0013]
EP 1998878 B1 [0051]

Claims

Imprägniervorrichtung (20), insbesondere für Schankanlagen, mit: einem Imprägnierer (7), insbesondere einem Inline-Karbonisierer (7), dem ein Imprägniergas wie z. B. CO₂ und ein imprägniergasloses oder -armes Getränkevorprodukt wie beispielsweise reines oder mit einem Limonadensirup versetztes Trinkwasser oder ein kohlensäureloses bzw. -armes Biervorprodukt, insbesondere ein Biervorprodukt mit max. 1 g CO₂/l zuzuführen ist, um im Imprägnierer (7) zu einem Getränk wie z. B. Bier, Limonade oder Sodawasser gebunden zu werden, und als solches den Imprägnierer (7) zu verlassen, einer Verdrängerpumpe (2), welche z. B. als Membranpumpe (2) ausgebildet ist und das Getränkevorprodukt zum Imprägnierer (7) fördert und dabei Druckpulsationen in das Getränkevorprodukt induziert, und einer Dosiervorrichtung (20) zum Dosieren des dem Imprägnierer (7) zuzuführenden Imprägniergases in einem für die Bindung geeigneten Verhältnis zum Getränkevorprodukt, welche ein Imprägniergas-Einspritzventil (5) umfasst, das zwischen einer Öffnungsstellung, in der eine höhere Imprägniergasdurchströmung zugelassen ist, und einer Sperrstellung, in der nur eine niedere oder keine Imprägniergasdurchströmung zugelassen ist, betätigbar ist, und einer Ventilbetätigungseinrichtung (17, 21, 24), dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilbetätigungseinrichtung (17, 21, 24) zur auf die Druckpulsationen im Getränkevorprodukt getakteten Betätigung des Imprägniergas-Einspritzventils (5) mit einer Antriebsseite der Verdrängerpumpe (2) gekoppelt ist, um auf die Druckpulsationen im Getränkevorprodukt getaktete Pulsationen im dem Imprägnierer (7) zuzuführenden Imprägniergas-Massenstrom zu erzeugen.
Imprägniervorrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Imprägniergas-Einspritzventil (5) ein Wegeventil (5), insbesondere ein 2/2-Wegeventil (5) ist, so dass dem Imprägnierer (7) im wesentlichen zeitgleich zu jedem Druckpuls im zugeführten Getränkevorprodukt eine passende Imprägniergasmenge zugeführt wird.
Imprägniervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Imprägniergas-Einspritzventil ein über zumindest einen Elektromagneten betätigtes Ventil ist, und die Pumpe einen Antriebsmotor aufweist, wobei die Ventilbetätigungseinrichtung einen die Momentanstellung des Motors erfassenden Sensor aufweist, sowie eine Steuereinrichtung, welche den Elektromagneten des Imprägniergas-Einspritzventils im Ansprechen auf die Ausgabe des Sensors betätigt.
Imprägniervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Imprägniergas-Einspritzventil ein hydraulisch betätigtes Ventil ist, und die Verdrängerpumpe hydraulisch angetrieben ist, wobei die Ventilbetätigungseinrichtung eine von der Verdrängerpumpe kommende Arbeitsfluidabfuhrleitung mit einem Leitungsabzweig aufweist, welcher zu einem Steueranschluss des Imprägniergas-Einspritzventils führt.
Imprägniervorrichtung (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Imprägniergas-Einspritzventil (5) ein pneumatisch betätigtes Ventil (5) ist, und die Verdrängerpumpe pneumatisch angetrieben ist, wobei die Ventilbetätigungseinrichtung (17, 21, 24) eine von der Verdrängerpumpe (2) kommende und ins Überdrucklose mündende Arbeitsfluidabfuhrleitung (17) mit einem Leitungsabzweig (24) aufweist, welcher zum Steueranschluss des Imprägniergas-Einspritzventils (5) führt.
Imprägniervorrichtung (20) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass im stromab des zum Ventilsteueranschluss führenden Leitungsabzweigs (24) eine Drosseleinrichtung (21) in der Arbeitsfluidabfuhrleitung (17) vorgesehen ist, welche insbesondere eine Durchmesserverengung in der Arbeitsfluidabfuhrleitung (17) umfasst.
Imprägniervorrichtung (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesserverengung an einer Tülle ausgeformt ist, auf welche ein in die Umgebung mündender Drosselschlauch geringeren Durchmessers als der stromauf der Durchmesserverengung gelegene Abschnitt der Arbeitsfluidabfuhrleitung (17) aufgesteckt ist.
Imprägniervorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Imprägniergas-Einspritzventil (5) ein insbesondere steuerbares Drosselventil (22) zum Einstellen des eingangsseitig am Imprägniergas-Einspritzventil (5) anliegenden Drucks vorgeschaltet ist.
Imprägniervorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Imprägnierer (7) ein Schwingungsdämpfer vorgeschaltet ist, insbesondere in Form einer in das Imprägniergehäuse integrierten, einlassseitigen Vorimprägnierstufe, um die Druckpulsationen im dem Imprägnierer (7) zugeführten Imprägniergas und Getränkevorprodukt zu dämpfen.
Imprägniervorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Imprägniergas-Einspritzventil (5) ein pneumatisch betätigbares 2/2-Wegeventil ist, welches einen unterhalb des maximalen Drucks im von der Verdrängerpumpe (2) kommenden Arbeitsgas liegenden Öffnungssteuerdruck aufweist, bei dem das Imprägniergas-Einspritzventil (5) aus der Sperrstellung in die Öffnungsstellung geschaltet wird, insbesondere einen bei ca. der Hälfte des maximalen Drucks im von der Verdrängerpumpe (2) kommenden Arbeitsgas liegenden Öffnungssteuerdruck, wobei die Verdrängerpumpe (2) eine Membranpumpe (2) ist, welche insbesondere einen Soll-Arbeitsdruck von 3–6 bar aufweist und bei einem Fördervolumen von ca. 35–40 ml/Pumpenhub ca. 50–80 Hübe/min ausführt, um eine geforderte Getränkezapfgeschwindigkeit von 2–3 l/min zu erreichen.
Imprägniervorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängerpumpe (2), der Imprägnierer (7) und das Imprägniergas-Einspritzventil (5) in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind, an dem ein mit dem Imprägniergas-Einspritzventil (5) verbundener Anschluss für eine Imprägniergaszufuhrleitung (16), ein mit der Verdrängerpumpe (2) verbundener Anschluss für die Arbeitsfluidzufuhrleitung (12) und ein mit der Verdrängerpumpe (2) verbundener Anschluss für die Getränkevorproduktzufuhrleitung (13) vorgesehen ist.
Schankanlage mit integrierter Erzeugung eines gashaltigen, insbesondere CO₂-haltigen Getränks wie z. B. Bier, Limonade oder Sodawasser aus einem Getränkevorprodukt wie z. B. CO₂ und einem imprägniergasloses oder -armen Getränkevorprodukt wie beispielsweise reines oder mit einem Limonadensirup versetztes Trinkwasser oder ein kohlensäureloses bzw. -armes Biervorprodukt, mit: einer Imprägniervorrichtung (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, einer Imprägniergasquelle (4), welche das Imprägniergas unter dem konstanten Überdruck stehend bereitstellt und mit der Einlassseite des Imprägniergas-Einspritzventils (5) verbunden ist, einer Getränkevorproduktquelle (3), welche das Getränkevorprodukt überdrucklos oder -arm bereitstellt, insbesondere eine Anzahl druckloser Getränkevorproduktbehälter (3), und welche mit der Saugseite der Verdrängerpumpe (2) verbunden ist, und einer Arbeitsfluidquelle (4), insbesondere einer Arbeitsgasquelle (4), welche ein unter einem Überdruck stehendes Arbeitsfluid, insbesondere Arbeitsgas für die Verdrängerpumpe (2) bereitstellt und mit der Antriebsseite der Verdrängerpumpe (2) verbunden ist.
Schankanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als die Imprägniergasquelle (4) und die Arbeitsgasquelle (4) die selbe Druckgasflasche (4) vorgesehen ist, welche einerseits über eine Imprägniergaszufuhrleitung (16) mit der Einlassseite des Imprägniergas-Einspritzventils (5) verbunden ist und andererseits über eine Arbeitsgaszufuhrleitung (12) mit der Antriebsseite der Verdrängerpumpe (2).