DE202005018951U1

DE202005018951U1 - Getränkeschankanlage

Info

Publication number: DE202005018951U1
Application number: DE200520018951
Authority: DE
Original assignee: Schaefer Werke GmbH
Current assignee: Schaefer Werke GmbH
Priority date: 2005-12-02
Filing date: 2005-12-02
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2015-12-03

Abstract

Getränkeschankanlage zum Zapfen mit Druckgas aus einem Getränkebehälter, bestehend aus einem den Getränkebehälter aufnehmenden Gehäuse oder Gerät, dem Getränkebehälter mit einem Raum zur Aufnahme von einem Getränk und einem Ventil an dem Getränkeraum, einer Zapfeinrichtung zum Anschluss an das Ventil des Getränkeraums und an ein Kupplungselement des Gehäuses oder Gerätes für das Druckgas zur Durchleitung an das Ventil am Getränkeraum, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfeinrichtung (4) aus einem Hauptrohr (6), einem Außenrohr (8), einem Zapfhebel (16), einer Frontverkleidung (11), einer Kupplungsmechanik (59) und einem im Hauptrohr (6) angeordneten Kompensatorkolben (12) besteht, der über den Hauptteil seiner Länge nahezu zylindrisch einen Außendurchmesser aufweist, der einen definierten Ringspalt (13) zum ebenfalls nahezu zylindrischen Innendurchmesser des Hauptrohres (6) erzeugt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getränkeschankanlage zum Zapfen mit Druckgas aus einem Getränkebehälter, bestehend aus einem den Getränkebehälter aufnehmenden Gehäuse oder Gerät, dem Getränkebehälter zur Aufnahme von einem Getränk und einem Ventil an dem Getränkeraum, einer Zapfeinrichtung zum Anschluss an das Ventil des Getränkeraums und an ein Kupplungselement des Gehäuses oder Gerätes für das Druckgas zur Durchleitung an das Ventil am Getränkeraum.
Solche Getränkeschankanlagen sind vorzugsweise für den privaten Bereich im wohnlichen Umfeld und für die Kleingastronomie konzipiert. Für diese Einsatzzwecke sind bereits einige Anlagen bekannt geworden, die aber ein anderes Technikkonzept enthalten und unter anderem in EP 1284918 und WO 04/050539 näher beschrieben sind.
Beide bekannten Anlagen weisen ein mit einer Kühleinrichtung ausgestattetes Gehäuse zur Aufnahme eines Getränkebehälters und eine Zapfeinrichtung auf. Das Getränk ist innerhalb des Behälters in einem Einweg-Folienbeutel, der aus hygienischen Gründen nicht gereinigt werden kann, eingefüllt. Der erforderliche Zapfdruck wird durch ein Luftpolster zwischen Folienbeutel und Behälterwand mittels Luftkompressor erzeugt.
Diese bekannten Anlagen haben mehrere wesentliche Nachteile. Zum einen erzeugt der Luftkompressor einen unangenehmen Lärm, der im wohnlichen Umfeld als sehr störend empfunden wird, zum anderen verbindet der Verbraucher in seiner subjektiven Beurteilung den Genuss zum Beispiel von Bier aus einem Plastik-/Kunststoffbeutel nicht unbegründet als erheblich eingeschränkt. Dabei ist auch nicht absolut auszuschließen, dass eine Stoffwanderung vom Kunststoff in das Getränk stattfindet. Hinzu kommen erhebliche immer wiederkehrende Kosten für den Einweg-Folienbeutel einschließlich dessen Aus- und Einbau bei jeder Füllung und dessen Entsorgung, was einen erheblichen Verbrauch von Ressourcen und eine Umweltbelastung darstellt.
Auch kann die Lagerzeit des Getränks eingeschränkt sein, weil Kunststoffoberflächen zu verstärktem Keimwachstum neigen, wenn die Folie und andere Kunststoffbauteile des Folienbeutels nicht absolut diffusionsdicht für Luftsauerstoff sind, erst recht, wenn auch der Außenbehälter aus Kunststoff hergestellt ist.
Bei beiden Anlagen werden weiterhin für die Durchleitung des Getränks vom Folienbeutel zum Zapfhahn aus hygienischen Gründen Einwegteile aus Kunststoff verwendet, was ebenfalls bei jeder neuen Befüllung des Behälters zur Erhöhung der laufenden Kosten führt.
Es ist eine weitere andere Art von Getränkeschankanlagen aus einem Behälter und einer Zapfeinrichtung nach EP 1293476 bekannt. Hier weist der Behälter einen unteren Getränkeraum und einen oberen Druckgasraum auf. Diese wieder verwendbare Zapfeinrichtung verbindet den Druckgasraum von einem außermittig angeordneten Ventil über einen Druckminderer mit dem Ventil zum Getränkeraum und dieses gleichzeitig wieder mit dem Zapfventil innerhalb der Zapfeinrichtung. Sie wird mittels einer Kupplungsmechanik axial auf den flachen Flansch des Ventils des Getränkeraums gedrückt. Eine nach innen abgewinkelte Lippendichtung erzeugt die druckdichte Abdichtung des Druckgasweges der Zapfeinrichtung zum Ventilflansch.
Aus hygienischen Gründen, um die Genießbarkeit des Getränks über einen längeren Zeitraum zu gewährleisten, muss die Zapfeinrichtung bei jedem neu anzuschließenden Getränkebehälter absolut sauber, d.h. nahezu keimfrei, aufgesetzt werden. An dieser Stelle weist die Zapfeinrichtung nach EP 1293476 einen großen Nachteil auf, weil der gesamte Bereich innerhalb der Lippendichtung, insbesondere bei starker Verschmutzung, nur mit erheblichem Aufwand bzw. überhaupt nicht einwandfrei gereinigt werden kann. Die Folge ist eine Verkeimung des Getränkeraums beim Anstich eines neuen Behälters und damit eine kürzere Haltbarkeit z.B. vom Bier im Behälter.
Diese bekannte Zapfeinrichtung arbeitet mit einem Kompensatorkolben und -rohr zum möglichst laminaren Abbau des Zapfdrucks z.B. bei CO₂-haltigen Getränken wie Bier, der wie alle bisher bekannten Kompensatoreinrichtungen an Zapfarmaturen eine Konusform mit einem relativ großen Konuswinkel aufweist. Bei dieser bekannten Zapfeinrichtung muss jeder Kompensatorkolben in seiner axialen Lage zum Kompensatorrohr in einem Testlauf exakt justiert werden, um den geforderten Massenstrom (z.B. in Liter/Minute) über den dafür einzustellenden Querschnitt des Ringspaltes zu erzielen. Das ist ein sehr teurer Arbeitsprozess.
Ein weiterer Nachteil dieser Zapfeinrichtung ist der hohe bauliche Aufwand durch viele Bauteile für die gesamte Mechanik für Ankuppeln und Öffnen des Behälterventils und des Druckgasventils, für den integrierten Druckminderer und die komplette Verkleidung der Mechanik.
Darum ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Getränkeschankanlage zum Zapfen mit Druckgas aus einem Behälter mit einem Raum für Getränk, vorzugsweise für den privaten Bereich und mit relativ kleinem Getränkeinhalt vorzuschlagen, welche alle die vorgenannten Nachteile der bekannten Anlagen nicht aufweist, kostengünstig herstellbar ist und darüber hinaus im weitesten Umfang die Schanktechnik von professionellen Schankanlagen verwendet. Sie soll auch von ungeübten Anwendern problemlos bedient werden können.
Die Zapfeinrichtung soll darüber hinaus im Bereich außerhalb des Gehäuses oder Gerätes eine auf das Design der Gesamtanlage abgestimmte Gestaltung aufweisen, leicht zu zerlegen sein und niedrige Kosten verursachen.
Diese Aufgabe wird durch eine Getränkeschankanlage zum Zapfen mit Druckgas und mit einer Zapfeinrichtung aus einem Getränkebehälter gelöst, bei der die Zapfeinrichtung aus einem Hauptrohr, einem Außenrohr, einem Zapfhebel, einer Frontverkleidung, einer Kupplungsmechanik und einem im Hauptrohr angeordneten Kompensatorkolben besteht, der über den Hauptteil seiner Länge nahezu zylindrisch einen Außendurchmesser aufweist, der einen definierten Ringspalt zum ebenfalls nahezu zylindrischen Innendurchmesser des Hauptrohres erzeugt.
Bei dieser Getränkeschankanlage werden alle wesentlichen Anlagenmerkmale einer professionelle Schankanlage eingesetzt, die ein professionelles Zapfen ermöglichen, jedoch mit Verwendung neuer und kostensparender Konstruktionsmerkmale.
Diese Anlagen- und Konstruktionsmerkmale sind:

– Eine Zapfeinrichtung mit Anwendung einer neu konzipierten Kompensatortechnik in der Getränkeleitung zum laminaren dynamischen Druckabbau für ein optimales Zapfergebnis.
– Die Verwendung von Druckgas zum Zapfen (z.B. CO₂ für Bier, N₂ für Wein oder Mischgase).
– Ein Getränkebehälter, dessen getränkeseitige Wand mit Kontakt zum Getränk aus rostfreiem Edelstahl besteht.

Die Zapfeinrichtung dieser erfindungsgemäßen Getränkeschankanlage weist nach dem Zusammenbau aufgrund der exakt definierten Kompensatorfunktion beim Zapfen den geplanten Massenstrom auf. Eine Justage ist nicht notwendig, weil die den Ringspalt bildenden Bauteile durch die nahezu zylindrische Bauform auch als Serienprodukt sehr maß- und formgenau herzustellen sind und auch eine axiale Verschiebung der Bauteile zueinander zu keiner praktisch bedeutsamen Veränderung des Ringspaltmaßes führt.
Dieser Umstand erlaubt es, in einer Weiterentwicklung der Erfindung den Kompensatorkolben bewusst axial verschiebbar zu gestalten und mit diesem axialen Hub die Ventilfunktion der Zapfeinrichtung, also das Zapfventil, direkt durch den Kompensatorkolben zu erzeugen. Zu diesem Zweck wird der Kompensatorkolben auslaufseitig mit einem Dichtring versehen, der in geschlossener Position der Zapfeinrichtung den Ringspalt zum Hauptrohr verschließt.
Zur Betätigung des axialen Hubs des Kompensatorkolbens ist dieser als im Durchmesser reduzierter Zapfen durch die Auslaufkammer bis in den Bereich des Außenrohres geführt. Dort setzt die Mechanik des Zapfhebels zum Öffnen und eine Druckfeder zum Schließen des Ventils an dem Zapfen an. Das spart Bauteile und Kosten.
In einer Variante kann der Kompensatorkolben auch aus zwei Teilen zusammengefügt sein, z.B. aus dem nahezu zylindrischen Kolbenteil aus Kunststoff und dem Zapfen aus Metall. In dieser Bauform wird der Kolbenteil wie das Hauptrohr als hohles Bauteil ausgebildet. Durch diese Maßnahme kann er noch maßgenauer als Spritzteil hergestellt werden, was die Exaktheit des Ringspaltes noch verbessert. Die Ventildichtung wird an der Verbindungsstelle des Kolbenteils zum Zapfen als Dichtring angeordnet.
Wie vorstehend beschrieben, geht der Ringspalt auslaufseitig hinter dem Ventil in eine Auslaufkammer über, die erfindungsgemäß innenseitig durch eine abgerundete Einschnürung am Zapfen des Kompensatorkolbens und außenseitig durch eine abgerundete umlaufende Aufweitung des Haupt- bzw. des Außenrohres gebildet wird. Mit dieser Gestaltung der Auslaufkammer wird die laminare Strömung des Getränks aus dem Ringspalt über das Ventil erhalten und dem Auslaufrohr zugeführt, damit es nicht zu einer starken Schaumbildung, z.B. eines CO₂-haltigen Getränks wie Bier, kommt. Das Getränk wird nahezu schaumfrei gezapft.
In manchen Fällen ist es erwünscht, ganz gezielt eine bestimmte Menge Schaum zu einem bestimmten Zeitpunkt des Zapfvorganges zu erzeugen, z.B. als Schaumkrone auf ein fast vollständig gefülltes Glas. Zu diesem Zweck ist in einer Weiterentwicklung der Erfindung der Einführbereich im Hauptrohr auslaufseitig vor der Ventildichtung mit feinen Kerben ausgestattet, über die bei einer Teilöffnung des Ventils gezielt Schaum erzeugt werden kann.
Die Mechanik der Zapfeinrichtung zum Betätigen des Zapfventils besteht aus einem Gabelstück, dessen beide Schenkel das Außenrohr im Bereich des Zapfens seitlich umfassen und auf der Mitte des Zapfens je eine Bohrung aufweisen, durch die eine Achse gesteckt ist, die das Außenrohr und eine Bohrung im Zapfen durchdringen. Das Außenrohr weist im Bereich der Achse seitliche Längsschlitze für den Öffnungsweg des Kompensatorkolbens auf. Zum Erzeugen des Hubs durch eine Kippbewegung des Gabelstücks liegen die Enden der Gabelschenkel an rippenartigen Vorsprüngen an der Außenseite des Außenrohres an. Der Zapfhebel ist auf dem Gabelstück steckbar befestigt und somit auch austauschbar. Das ermöglicht Designvarianten zur Gesamtgestaltung der Getränkeschankanlage nur durch Austausch z.B. des Zapfhebels oder des Griffs.
Die einzelnen Bauteile der Zapfeinrichtung sind so weit wie möglich aus Kunststoff kostengünstig herstellbar gestaltet. Ihre Konstruktion beschränkt sich auf wenige unbedingt erforderliche Bauteile.
Insbesondere ist eine Verkleidung des vorderen Teils der Zapfeinrichtung, die die formschöne Gestaltung der Zapfeinrichtung und damit der erfindungsgemäßen Getränkeschankanlage deutlich bestimmt, auf den Teil außerhalb des Gehäuses reduziert. Beides führt zu niedrigen Kosten. Diese Frontverkleidung kann ebenso wie der steckbare Griff auch variabel gestaltet und somit die gleiche Technik der Zapfeinrichtung auf ein neues Design der Getränkeschankanlage abgestimmt werden.
Die Frontverkleidung der Zapfeinrichtung besteht nur aus einem konischen Rohrstück mit Öffnungen für den Durchtritt vom Auslaufrohr und vom Zapfhebel sowie einem frontseitigen Deckel. Dieser Deckel ist in das Rohrstück eingeknöpft und trägt innenseitig konzentrisch angeordnete Halteelemente zur Befestigung der gesamten Verkleidung an der frontseitigen Kappe auf dem Außenrohr. Außenseitig wird der Deckel zusätzlich mit einer transparenten Scheibe ausgestattet. Diese kann innenseitig eine Kennzeichnung tragen, z.B. ein Marken-Logo, das auf den Getränkeinhalt hinweist. Bei Wechsel der Marke kann die Scheibe ausgewechselt werden. Auch das sind konstruktive Merkmale der Frontverkleidung, die weitere Designvarianten ohne große Kosten ermöglichen. Die exakte Drehlage der Frontverkleidung wird durch die Öffnungen für das Auslaufrohr und den Zapfhebel bestimmt.
Die Zapfeinrichtung ist aufgrund der Gestaltung des Behälteranschlusses und der Dichtelemente, ihrer leichten Zerlegbarkeit in wenige Bauteile und der großen freien Querschnitte des Getränkeweges im zerlegten Zustand leicht zu reinigen und erfüllt damit die erforderliche hygienische Qualität. Insbesondere ist der Anschluss an das Behälterventil in der Weise gestaltet, dass auf die bekannte Lippendichtung verzichtet und ein Rundschnur-Dichtring verwendet wird, der vollkommen frei zugänglich und leicht zu reinigen ist.
Die Zerlegbarkeit wird dadurch erzielt, dass die Trenn- bzw. Verbindungsstelle zwischen Hauptrohr und Außenrohr als Schnapp- oder Clipverschluss ausgelegt ist. So wird die komplette Frontverkleidung vom Hauptrohr abgezogen, nachdem das eingesteckte Auslaufrohr und der aufgesteckte Zapfhebel entfernt wurden. Die eigentliche Zapfeinrichtung wird durch Öffnen des Schnappverschlusses zwischen Haupt- und Außenrohr in zwei Baugruppen zerlegt, bei denen die betreffend der Hygiene und Reinigungsfähigkeit besonders wichtigen Strömungsflächen des gesamten Getränkekanals und der Auslaufkammer sehr gut zugänglich sind. Das Hauptrohr ist in das Außenrohr gesteckt und weist an seinem auslaufseitigen Ende eine mit einem Dichtring zum Außenrohr und einer ersten Anschlagkante ausgestatteten Führungsfläche auf. In geschlossener Position liegt diese Anschlagkante im Bereich der Auslaufkammer fugendicht an einer zweiten Anschlagkante im Außenrohr an. In dieser Position ist auch der Schnappverschluss zwischen Hauptrohr und Außenrohr, der sich am offenen Ende des Außenrohres befindet, geschlossen bzw. zu öffnen. Dieser Schnappverschluss wird durch ein erstes Verschlussteil am Außenrohr und ein zweites Verschlussteil am Hauptrohr gebildet. Die beiden Verschlussteile bilden gleichzeitig Positionierelemente für die drehlagenorientierte Zuordnung von Haupt- und Außenrohr und können auch als Teile z.B. eines Bajonettverschlusses ausgebildet sein. Zur radialen Zentrierung des Außenrohres trägt das Hauptrohr Zentrierelemente für die Innenseite des Außenrohres.
In einer Weiterentwicklung der Erfindung werden einzelne oder alle Dichtringe der Zapfeinrichtung in 2-Komponenten-Spritztechnik hohlraum- und spaltfrei direkt an die Bauteile angespritzt. Das verbessert nochmals die Reinigungsfähigkeit und die hygienische Qualität der Zapfeinrichtung.
Der Getränkekanal des Hauptrohres ist im Bereich des Anschlusses an das Behälterventil um ca. 90° zur Achse des Ringspaltes in die Vertikale abgewinkelt. Er tritt dort als Einströmquerschnitt im Anschlussteil für das Getränk offen aus. Dieses Anschlussteil ist in Anschlussposition druckdicht mit einer Ventildichtung des Behälterventils verbunden.
Das Hauptrohr weist in diesem Bereich einen weiteren vertikalen Kanal für das Druckgas auf, das von einem Kupplungselement im Gehäuse oder Gerät über diesen Kanal, in dem sich ein Rückschlagventil befindet, dem Behälterventil zugeführt wird. Dieser Kanal hat eine radiale Öffnung zum Ventilgehäuse hin, die sich zwischen einem Dichtring am Anschlusselement für das Druckgas und der Ventildichtung befindet.
Die gesamte Zapfeinrichtung wird über eine am Hauptrohr im Bereich des Ventilanschlusses angeordnete Kupplungsmechanik mechanisch am Behälterventil befestigt, bei deren Betätigung in einem Vorgang nach der Befestigung auch der Getränke- und Gasweg des Ventils durch eine Abwärtsbewegung des Hauptrohres in der verfahrenstechnisch richtigen Reihenfolge geöffnet wird. Das Schließen der Ventile und Lösen der Zapfeinrichtung erfolgt in umgekehrter Bewegungsrichtung der Kupplungsmechanik.
Das An- und Abkuppeln der Zapfeinrichtung an dem Behälterventil über die Kupplungsmechanik erfolgt außerhalb des Gehäuses. Es kann aber auch innerhalb des Gehäuses durch eine mechanisch oder elektromechanisch angetriebene Betätigungseinrichtung z.B. im Gehäusedeckel erfolgen, wobei auch bei dieser Variante das An- und Abkuppeln des Kupplungselementes gemeinsam mit dem Öffnen und Schließen des Behälterventils geschieht.
Die Zapfeinrichtung ist bis auf den eigentlichen Zapfhahn mit Zapfhebel, Ventil- und Auslaufrohr komplett im Gehäuse gekühlt angeordnet. Dadurch wird die für das Zapfergebnis schädliche Erwärmung des größten Teils der Masse der Zapfeinrichtung vermieden. Auch nach einer Zapfpause kann schon das erste Getränk, z.B. Bier, mit der gewünschten Temperatur und ohne übermäßigen Schaum gezapft werden.
Diese erfindungsgemäße Getränkeschankanlage hat deutlich niedrigere Betriebskosten und eine bessere Umweltverträglichkeit als die erstgenannten Anlagen aufgrund der Vermeidung von Einweg-Folienbehältern und Einweg-Zapfleitungen.
Das Reinigen und Befüllen der Behälter erfolgt in bekannter Verfahrenstechnik auf entsprechenden je nach geforderter Kapazität mehr oder weniger automatisierten brauereiüblichen Anlagen.
Das Gehäuse der Getränkeschankanlage ist mit einer Kühleinrichtung des Innenraums ausgestattet ist und nimmt den Behälter mit der aufgesetzten Zapfeinrichtung auf. Es besteht aus einer Rückwand, die an beiden Seiten bis zur Trennfuge zur Tür weitergeführt ist, einem Boden und einem Gehäusedeckel. Die Tür hat einen oder zwei Flügel, der Gehäusedeckel ist im hinteren Teil ganz oder teilweise über ein Scharnier nach oben klappbar zu öffnen.
Alle Außenwände, Türen, Boden und Deckel des Gehäuses sind wärmeisolierend ausgeführt. Die passgenaue Ausbildung aller Öffnungsfugen und der Öffnung für die Zapfeinrichtung verhindert möglichen Luftaustausch von innen und außen des Gehäuses, um Energieverluste und Kondensatbildung im Gehäuseinnenraum zu vermeiden.
Die Versorgung der Zapfeinrichtung mit Druckgas über das Kupplungselement erfolgt aus einem Gasspeicher über eine Druckgasleitung und einen Druckminderer. Der Druckgasspeicher ist innerhalb des Gehäuses als Teil des Getränkebehälters oder als Hochdruckspeicher in Form von einer oder mehreren Druckgaskapseln oder -flaschen angeordnet. Er kann aber auch als externer Druckgasspeicher über eine weitere Kupplung mit der Druckgasleitung verbunden sein. Der Druckminderer reduziert den Primärdruck des Behältergasraums auf den Zapfdruck, z.B. von 0,9 barÜ. Das Kupplungselement leitet im Betriebszustand der Getränkeschankanlage über das Ventil des Getränkeraums diesen Zapfdruck in die gasgefüllte Zone des Behälters.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in den Ansprüchen und anhand der 1 und 2 wie folgt näher beschrieben:
Es zeigen
1: Eine Getränkeschankanlage in Schnittdarstellung.
2: Eine Zapfeinrichtung mit einer Kupplungsmechanik auf dem Ventil des Getränkebehälters als Teilschnitt-Darstellung.
Die insgesamt (1) mit 1 bezeichnete Getränkeschankanlage besteht aus einem Gehäuse oder Gerät 2 mit einem Kühlaggregat 29, einem Behälter 3 und einer Zapfeinrichtung 4.
Das Gehäuse 2 besteht aus einer Rückwand 32, die an den Seiten des Gehäuses 2 bis zur Trennfuge zu den beiden Flügeln der Tür 33 geführt ist, dem Boden 21 und dem Gehäusedeckel 28 mit dem Scharnier 27.
Weiter ist ein Druckgasspeicher 60, z.B. als ein oder mehrere Druckgaskapseln dargestellt, aus dem das Druckgas mittels einer Druckgasleitung 18 zu einem Druckminderer 19 geführt wird, der diesen Druck auf das niedrigere Niveau des gewünschten Zapfdrucks in der Gaszone 31 des Getränkeraums 5 reduziert.
Der Behälter 3 mit einem Getränkeraum 5 weist in dem Behälterdeckel 9 konzentrisch angeordnet ein Ventil 7 auf, das einen Getränkeweg und einen Gasweg in den Getränkeraum 5 öffnet bzw. schließt und das mit einem Steigrohr 39 bis nahe zum Behälterboden 10 hin ausgestattet ist.
Die insgesamt mit 4 bezeichnete Zapfeinrichtung (2) besteht aus dem Hauptrohr 6, dem Außenrohr 8, dem insgesamt mit 16 bezeichneten Zapfhebel, der Frontverkleidung 11, der Kupplungsmechanik 59 und dem im Hauptrohr 6 im Getränkekanal 57 angeordneten Kompensatorkolben 12. Dieser ist über den Hauptteil seiner Länge nahezu zylindrisch und hat einen Außendurchmesser, der mit dem ebenfalls nahezu zylindrischen Innendurchmesser des Hauptrohres 8 einen definierten Ringspalt 13a erzeugt.
Der Kompensatorkolben 12 ist auslaufseitig hinter dem Ventildichtring 20a in einen im Durchmesser abgesetzten Zapfen 44 fortgeführt, der durch die Auslaufkammer 23 bis in den vorderen Teil des Außenrohres 8 führt. Dort sitzt auf dem Zapfen 44 eine Druckfeder 46 und der Achsstift 41 in einer Bohrung des Zapfens 44, der in den beiden Schenkeln 42 des Gabelstücks 30 gelagert ist und über den der Öffnungs- und Schließhub des Kompensatorkolbens 12 erfolgt. Auf den Steckzapfen 34 des Gabelstücks 30 ist der Griff 37 aufgesteckt.
Das Außenrohr 8 ist in dem Bereich des Achsstiftes 41 mit zwei gegenüber liegenden Schlitzen 38 in einer Länge von mindestens dem Öffnungshub des Kompensatorkolbens 12 und kopfseitig mit einer Kappe 45 zur axialen Anlage der vorgespannten Druckfeder 46 versehen. Auslaufseitig unmittelbar hinter dem Ventildichtring 20a ist der Zapfen 44 mit einer abgerundeten Einschnürung 22 versehen, die die Innenkontur der Auslaufkammer 23 bildet und dann in eine Zylinderform als Lagerzapfen innerhalb einer Durchführung durch das Außenrohr 8 übergeht. Im Bereich dieser Durchführung mit einem Ringspalt 13b zum Zapfen 44 ist auf dem Zapfen 44 ein weiterer Dichtring 20b angeordnet, der sich bei geöffneter Zapfeinrichtung 4 innerhalb der Durchführung und bei geschlossener Zapfeinrichtung 4 innerhalb der Auslaufkammer 23 befindet. Die äußere Kontur der Auslaufkammer 23 wird von einer abgerundeten umlaufenden Aufweitung 24 des Hauptrohres 6 und des Außenrohres 8 gebildet.
Das Hauptrohr 6 ist in das Außenrohr 8 bis zu einer Anschlagkante 53 eingesteckt und über einen Dichtring 20c im Bereich einer Führungsfläche 52 am Hauptrohr 6 zum Außenrohr 8 hin druckfest abgedichtet. Die axiale Endlage vom Hauptrohr 6 im Außenrohr 8 wird durch Verschlussteile 54a am Außenrohr und 54b am Hauptrohr z.B. als Teile eines Bajonettverschlusses fixiert, die außerdem die exakte Drehlage von Hauptrohr 6 und Außenrohr 8 zueinander sicherstellen. Das Hauptrohr 6 weist weiterhin Zentrierelemente 15 für das Außenrohr 8 auf. In einfachster Ausführung wird der Kompensatorkolben 12 mit dem Zapfen 44 massiv als ein Teil gefertigt. Das erfordert besondere Sorgfalt und Aufwand, um die geometrische Form des Kompensatorkolbens 12 aufgrund der relativ großen Materialdicke im Bereich des Ringspaltes 13 als Kunststoffspritzteil exakt herzustellen. 2 zeigt darum eine erfindungsgemäße Variante des Kompensatorkolbens 12, dessen Kolbenteil 12a als präziser Hohlkörper gespritzt ist und der Zapfen 44 als separates Teil, z.B. aus Metall, mit dem Kolbenteil 12a fest verbunden ist. Die Ventildichtung als Dichtring 20a ist an der Verbindungsstelle des Zapfens 44 zum Kolbenteil 12a angeordnet.
Weiter sind am Hauptrohr 6 auslaufseitig unmittelbar vor dem Dichtring 20a nicht dargestellte Kerben 26 angeordnet, die bei Teilöffnung der Ventildichtung 20a nur einen Teil des Ringspaltes 13 öffnen.
Der Getränkekanal 57 des Hauptrohres 6 verbindet die Eintrittsöffnung des Getränks im Anschlussteil 55c mit dem Zapfventil an dem Dichtring 20a. Der vertikal verlaufende Teil des Getränkekanals 57 ist außermittig im Anschlussteil 55c, daneben ist der Druckgaskanal 56 angeordnet. Das Anschlussteil 55c öffnet über Rippen an seiner Stirnfläche den Getränkeweg des Ventils 7. Das Anschlussteil 55a hat einen größeren Durchmesser als das Anschlussteil 55c, trägt einen Dichtring 20d zur zylindrischen Innenfläche 40 des Ventils 7 und öffnet mit seiner unteren Ringfläche den Gasweg des Ventils 7. An dieser unteren Ringfläche tritt der Druckgaskanal 56 abgewinkelt radial aus und verbindet das obere Anschlussteil 55b über ein Rückschlagventil 58 mit dem Gasweg des Ventils 7. Das Anschlussteil 55b ist als zylindrische Kupplungsfläche für das Kupplungselement 17 zur Druckgaszuführung ausgebildet.
In dem Anschlussbereich an das Ventil 7 weist das Hauptrohr 6 eine Kupplungsmechanik 59 auf, mit der die Zapfeinrichtung 4 mit dem Ventil 7 mechanisch verbunden und der Öffnungshub des Ventils 7 erzeugt wird.
Das Auslaufrohr 25 ist im Bereich des größten Strömungsquerschnittes der Auslaufkammer 23 in einer als Muffe ausgebildeten Öffnung im Außenrohr 8 steckbar befestigt, deren Innendurchmesser gleich dem Innendurchmesser des Auslaufrohres ist.
Der außerhalb des Gehäuses 2 oder Gerätes sich befindende Teil der Zapfeinrichtung 4 weist eine insgesamt mit 11 bezeichnete Frontverkleidung auf, die der Anpassung an unterschiedliche Gestaltungen der Getränkeschankanlage 1 ermöglicht bei unveränderter Technik der Zapfeinrichtung 4. Sie besteht aus einem konischen Rohrstück 47 mit Öffnungen 51b und 51c für den Durchtritt vom Auslaufrohr 25 und vom Zapfhebel 16 sowie einem frontseitigen Deckel 48. Der Deckel 48 ist über Halteelemente 50a in das Rohrstück 47 eingeknöpft und trägt innenseitig konzentrisch angeordnete Halteelemente 50b zur Befestigung der gesamten Verkleidung 11 an der Kappe 45 am Außenrohr 8. Außenseitig ist der Deckel 48 zusätzlich mit einer transparenten Scheibe 49 ausgestattet. Diese trägt innenseitig eine Kennzeichnung, z.B. ein Marken-Logo, das auf den Getränkeinhalt hinweist.
Ebenso kann der Griff 37 bei Designwechsel ausgetauscht werden. Er ist zu diesem Zweck und zur Montage des Rohrstücks 47 über einen Steckzapfen 34 auf das Gabelstück 30 aufgesteckt. Zur Montage des Griffs 37 und des Auslaufrohres 25 weist das Rohrstück 47 eine obere geschlossene Öffnung 51b und eine untere Öffnung 51c auf, die auch einseitig offen sein kann.

1: Getränkeschankanlage
2: Gehäuse
3: Behälter
4: Zapfeinrichtung
5: Getränkeraum
6: Hauptrohr
7: Ventil Getränkeraum
8: Außenrohr
9: Behälterdeckel
10: Behälterboden
11: Frontverkleidung
12: Kompensatorkolben
13: Ringspalt
14: Einführbereich
15: Zentrierelement
16: Zapfhebel
17: Kupplungselement
18: Druckgasleitung
19: Druckminderer
20: Dichtring
21: Boden
22: Einschnürung
23: Auslaufkammer
24: Aufweitung
25: Auslaufrohr
26: Kerbe
27: Scharnier
28: Gehäusedeckel
29: Kühlaggregat
30: Gabelstück
31: Gaszone
32: Rückwand
33: Tür
34: Steckzapfen
35: Flanschring
36: Ventilgehäuse
37: Griff
38: Schlitz
39: Steigrohr
40: Innenfläche
41: Achsstift
42: Schenkel
43: Vorsprung
44: Zapfen
45: Kappe
46: Druckfeder
47: Rohrstück
48: Deckel
49: Scheibe
50: Halteelement
51: Öffnung
52: Führungsfläche
53: Anschlagkante
54: Verschlussteil
55: Anschlussteil
56: Druckgaskanal
57: Getränkekanal
58: Rückschlagventil
59: Kupplungsmechanik
60: Druckgasspeicher

Claims

Getränkeschankanlage zum Zapfen mit Druckgas aus einem Getränkebehälter, bestehend aus einem den Getränkebehälter aufnehmenden Gehäuse oder Gerät, dem Getränkebehälter mit einem Raum zur Aufnahme von einem Getränk und einem Ventil an dem Getränkeraum, einer Zapfeinrichtung zum Anschluss an das Ventil des Getränkeraums und an ein Kupplungselement des Gehäuses oder Gerätes für das Druckgas zur Durchleitung an das Ventil am Getränkeraum, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfeinrichtung (4) aus einem Hauptrohr (6), einem Außenrohr (8), einem Zapfhebel (16), einer Frontverkleidung (11), einer Kupplungsmechanik (59) und einem im Hauptrohr (6) angeordneten Kompensatorkolben (12) besteht, der über den Hauptteil seiner Länge nahezu zylindrisch einen Außendurchmesser aufweist, der einen definierten Ringspalt (13) zum ebenfalls nahezu zylindrischen Innendurchmesser des Hauptrohres (6) erzeugt.
Getränkeschankanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringspalt (13a) in Abhängigkeit von Zapfdruck, Gasart und Getränk sowie von Durchmesser und Länge definiert ist und zwischen 0,15 und 0,5 mm weit ist, vorzugsweise 0,25 mm beträgt.
Getränkeschankanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompensatorkolben (12) am auslaufseitigen Ende des nahezu zylindrischen Teils einen Dichtring (20a) zum Hauptrohr (6) aufweist, der den Ringspalt (13) in geschlossener Position der Zapfeinrichtung (4) komplett schließt.
Getränkeschankanlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptrohr (6) auslaufseitig vor dem Dichtring (20a) einen nahezu zylindrischen Einführbereich (14) für den Dichtring (20a) aufweist, in den parallel zur Achse des Hauptrohres (6) verlaufende feine Kerben (26) angeordnet sind.
Getränkeschankanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einführbereich (14) eine Länge von 1–4 mm, vorzugsweise 3 mm, und die Kerben (26) eine Tiefe von 0,1–0,6 mm, vorzugsweise 0,3 mm sowie einen spitzen Winkel von 45–120°, vorzugsweise 90° aufweisen.
Getränkeschankanlage nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompensatorkolben (12) auslaufseitig hinter dem Dichtring (20a) eine Einschnürung (22) aufweist, die die Innengeometrie einer Auslaufkammer (23) bildet, und das Hauptrohr (6) und/oder das Außenrohr (8) eine Aufweitung (24) aufweist, die die Außengeometrie der Auslaufkammer (23) bildet, aus der ein in dem Außenrohr (8) angeordnetes Auslaufrohr (25) herausführt.
Getränkeschankanlage nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompensatorkolben (12) zweiteilig aus dem eigentlichen Kolbenteil (12a) und dem Zapfen (44) ausgeführt ist, wobei der Kolbenteil (12a) vorzugsweise aus Kunststoff, der Zapfen (44) vorzugsweise aus Metall gefertigt ist und beide kraft- und/oder formschlüssig, vorzugsweise über ein Gewinde, miteinander verbunden sind.
Getränkeschankanlage nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslaufrohr (25) in einer muffenartigen Öffnung im Außenrohr (8) steckbar befestigt ist, deren Innendurchmesser gleich dem Innendurchmesser des Auslaufrohres (25) ist.
Getränkeschankanlage nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfhebel (16) ein Gabelstück (30) mit einem Steckzapfen (34) und einen steckbaren Griff (37) aufweist, wobei durch je eine Bohrung in beiden Schenkeln (42) des Gabelstücks (30), durch eine Bohrung im Zapfen (44) des Kompensatorkolbens (12) und durch zwei Schlitze (38) im Außenrohr (8) ein gemeinsamer Achsstift (41) gesteckt ist und die beiden Schenkel (42) mit ihren Enden an rippenartigen Vorsprüngen (43) an den Seiten des Außenrohres (8) anliegen.
Getränkeschankanlage nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufweitung (24) des Außenrohrs (8) in eine Lageröffnung für den Zapfen (44) des Kompensatorkolbens (12) übergeht, die in geschlossener Position der Zapfeinrichtung (4) einen Ringspalt (13b) von mindestens 0,1 mm zum Zapfen (44) aufweist, der in geöffneter Position der Zapfeinrichtung (4) durch einen Dichtring (20b) geschlossen ist.
Getränkeschankanlage nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenrohr (8) am vorderen Ende eine form- und/oder kraftschlüssig befestigte Kappe (45) aufweist, an der sich die die Zapfeinrichtung (4) schließende Druckfeder (46) abstützt, die auf dem im Durchmesser reduzierten vorderen Teil des Zapfens (44) angeordnet ist.
Getränkeschankanlage nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfeinrichtung (4) an dem vorderen Teil eine Frontverkleidung (11) aus Kunststoff aufweist, die aus einem ein- oder mehrteiligen Rohrstück (47) und einem Deckel (48) besteht, wobei das Rohrstück (47) einen größeren vorderen Durchmesser D1 und einen kleineren hinteren Durchmesser D2 hat und der Deckel (48) bei D1 über Halteelemente (50a) in das Rohrstück (47) eingeclipst ist und ein- oder mehrere Halteelemente (50b) zur Befestigung der Frontverkleidung (11) an der Kappe (45) aufweist.
Getränkeschankanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass frontseitig in den Deckel (48) konzentrisch eine transparente Scheibe (49) austauschbar eingeclipst ist, die innenseitig eine Kennzeichnung, z.B. ein Firmenlogo, trägt.
Getränkeschankanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Rohrstück (47) an seinem Ende bei D 2 mit seinem Innendurchmesser auf dem Hauptrohr (6) zentriert abstützt und sich dieses Ende bündig vor der Frontseite oder innerhalb einer Offnung (51a) der Tür (33) befindet.
Getränkeschankanlage nach Anspruch 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrstück (47) eine Öffnung (51b) zum Durchführen des Zapfhebels (16) und eine geschlossene oder einseitig offene Öffnung (51c) zum Durchführen des Auslaufrohres (25) aufweist.
Getränkeschankanlage nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptrohr (6) konzentrisch in das Außenrohr (8) steckbar ist und an seinem auslaufseitigen offenen Ende eine ringförmige Führungsfläche (52a) mit einer Anschlagkante (53a) aufweist, wobei die Führungsfläche (52a) und die Anschlagkante (53a) jeweils mit einer entsprechenden Führungsfläche (52b) und Anschlagkante (53b) des Außenrohrs (8) im zusammengefügten Zustand zusammenwirkt und die Führungsfläche (52a) einen Dichtring (20c) zur Führungsfläche (52b) trägt.
Getränkeschankanlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenrohr (8) nur einen Teil der Länge des Hauptrohres (6) überdeckt und an seinem offenen Ende einen ersten Verschlussteil (54a), z.B. in Form eines Bajonettverschlusses, aufweist, während der zweite Verschlussteil (54b) Bestandteil des Hauptrohres (6) ist, das Zentrierelemente (15) für das Außenrohr (8) trägt.
Getränkeschankanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussteile (54a, 54b) Teile eines Schnappverschlusses sind.
Getränkeschankanlage nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptrohr (6) ein erstes Anschlussteil (55a) und ein zweites Anschlussteil (55b) für die Druckgasdurchleitung durch einen Druckgaskanal (56) zum Ventil (7) und ein drittes Anschlussteil (55c) für die Getränkedurchleitung über einen Getränkekanal (57) vom Ventil (7) aufweist, wobei die Anschlussteile (55a, 55b, 55c) jeweils von Zylinderflächen am Hauptrohr (6) gebildet sind und die Anschlussteile (55a, 55c) druckdicht mit entsprechenden zylindrischen Innenflächen (40) des Ventils (7) zusammenwirken sowie das Anschlussteil (55b) mit dem Kupplungselement (17) druckdicht zusammenwirkt.
Getränkeschankanlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass in Gebrauchslage der Zapfeinrichtung (4) die Hauptachse des Hauptrohres (6) nahezu horizontal und die Achsen der Anschlussteile (55a, 55b, 55c) nahezu vertikal ausgerichtet sind.
Getränkeschankanlage nach den Ansprüchen 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckgaskanal (56) ein Rückschlagventil (58) aufweist und zwischen dem Anschlussteil (55a) und dem Anschlussteil (55c) am Ventil (7) austritt.
Getränkeschankanlage nach den Ansprüchen 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass am Hauptrohr (6) eine Kupplungsmechanik (59) angeordnet ist, die eine mechanische Befestigung der Zapfeinrichtung (4) am Ventil (7) und ein Öffnen von Getränke- und Gasweg des Ventils (7) in verfahrenstechnisch richtiger Reihenfolge erzeugt.
Getränkeschankanlage nach den Ansprüchen 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Ankuppeln des Hauptrohres 6 an das Kupplungselement 17 sowie an das Ventil 7 und dessen Öffnen über eine mechanisch oder elektromechanisch angetriebene Betätigungseinrichtung am Kupplungselement 17 erfolgt.
Getränkeschankanlage nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) oder Gerät mit einem Kühlaggregat (29), vorzugsweise einer Peltierkühlung, ausgestattet ist.
Getränkeschankanlage nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckgas im Anschlussteil (55b) über ein Kupplungselement (17) aus einem Druckgasspeicher (60) innerhalb des Gehäuses (2) oder Gerätes über die Druckgasleitung (18) und einem Druckminderer (19) im Gehäuse (2) oder Gerät zugeführt wird.
Getränkeschankanlage nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckgasspeicher (60) aus einer oder mehreren Druckgaspatronen besteht.
Getränkeschankanlage nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckgasspeicher (60) als Druckgasflasche außerhalb des Gehäuses (2) oder Gerätes über eine Kupplung mit der Druckgasleitung (18) verbunden ist.
Getränkeschankanlage nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere der Dichtringe (20a, 20b, 20c, 20d) in 2-Komponenten-Spritztechnik hohlraum- und spaltfrei an die jeweiligen Kunststoffbauteile angespitzt ist.