DE2120404A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Wiedergewinnen von zum Bewegen von Flüssigkeiten benutztem Gas - Google Patents

Description

Dipl.-ing. . 26. April I971

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Patentanmeldung

J*W. Lees & Company (Brewers) Limited, Greengate Brewery, Middleton Junction, Manchester,England.

Verfahren und Vorrichtung zum Wiedergewinnen von zum Bewegen von Flüssigkeiten benutztem Gas.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Wiedergewinnen von Gas, und sie bezieht sich im besonderen, jedoch nioht ausschließlich, auf die Wiedergewinnung von solohem Gas, das zum Verteilen bzw· Ausschenken von Bier, Lagerbier, Faßbier und ähnliohen alkoholischen Getränken (die im folgenden der Einfachheit halber allgemein als."Bier" bezeichnet werden) und von alkoholfreien Getränken aus Vorratsbehältern benutzt wird· Sie Erfindung kann auch für dae Wiedergewinnen von Gas (Arbeitsgas) aus solchen Behältern verwendet werden, welche solche Flüssigkeiten, die keine zum Trinken bestimmten Flüssigkeiten sind, enthalten haben, und welche von Zeit zu Zeit eines Verteilern, eines Aus-SCWankens oder eines Leerens bedürfen.

Ss ist bekannt, daß die sogenannten Faßbiere dadurch aus ihren Behältern ausgebracht bzw. ausgeschenkt werden, daß man , so wie jeweils gewünscht, ein Gas wie beispielsweise Kohlensaure ) in den Behalter einleitet, welohes Oas dann, wenn da· Ventil

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oder der Hahn (Zapfhahn) "bei der Verteiler od-er Ausschenkstelle geöffnet wird bzw. ist>bewirkt, daß das Bier durch einen Verteilerkopf bzw« einen Sohankhahn strömt und ausfließt· Ein solches System wird als "Volldruck-System" ("full pressure" system) bezeichnet und wird wahrscheinlich in einem nicht so weiten Umfange benutzt wie das sogenannte "Höchstdruok-System" ("top pressure" system), bei welohem das Gas bei bzw. mit einem geringeren_vDruck dazu benutzt wird, das Bier in konsistenter (relativ dickflüssiger) Phase (condition) zu halten, während die physikalische Arbeit, die dazu dient, das Bier zum Zapfhahn oder Verteilerkopf P zu heben, dadurch verrichtet und aufgebracht wird, daß man beispielsweise eine elektrische Pumpe verwendet·

Zurzeit kaufen der Hotelier, der Gastwirt oder ähnliche Leute Behälter, die Gas unter hohem Druck enthalten, und sie benutzen das Gas aus solchen Behältern, bis der Behältervorrat (z.B. Gasvorrat in der Hochdruck-Flasche) erschöpft ist, woraufhin sie einen neuen Gasbehälter (Flasche) an ihren Bierbehälter anschließen. Es ist zu erwähnen und zu bedenken, daß dann, wenn ein Bierbehälter .von Bier entleert wird bzw· ist', eben dieser Behälter w sich mit Gas füllt, und dieses Gas muß in die Atmosphäre bzw. nach außen abgeführt werden, bevor der Behälter wiederum mit Bier gefüllt werden kann. Es ist auch zu bemerken und zu erwägen, daß nicht nur eine solche Verfahrensweise verschwenderisch ist, weil das Gas restlos verloren geht, sondern daß sie auoh potentiell gefährlich ist, weil danr, wenn die vom Bierbrauer für das Wiederfüllen des bzw. der Bierbehälter angestellte Person nicht sorgfältig arbeitet, wenn sie die zum Wiederfüllen bestimmten lie- ^: hälter in Empfang nimmt, eben diese Person unabsichtlich, un&oht-

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samerweise oder versehentlich versucht, den Behälter zu öffnen, bevor das Gas entfernt ist, der im Behälter nooh herrschende Gasdruck es verursachen kann, daß der Deckel (Verschlußkappe) vom Sehälter weggeblasen oder weggeschleudert wird, und zwar mit beträchtlicher Kraft.

Mit wachsender Beliebtheit von Faßbieren wächst auch der Bedarf an Gas mit einer vergleichsweise hohen Bate, und deshalb wachsen auch die Unkosten der Hoteliers und der Gastwirte infolge der anwachsenden Rate der Anwendung von Gas (d.h. also infolge des ansteigenden Gasverorauchs).

Es soll auoh gesagt und betont werden, daß es nooh andere Arten, Umstände und Orte gibt, wo Gas dazu verwendet wird, das Entfernen von Flüssigkeiten aus Behältern zu bewirken, und deshalb ist es nicht als eine Beschränkung der Erfindung anzusehen, wenn in der Beschreibung hier hauptsächlich auf die Anwendung von Gas für das Ausschenken oder Verteilen von Bier abgehoben ist·

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren für das Wiedergewinnen des für das Verteilen und/oder das Ausschenken von Flüssigkeiten aus einem Behälter oder Behältern oder für ein Unterstützen des Ermögliohens des Verteilern und/oder Ausschenkens der auszuschenkenden Flüssigkeiten verwendeten Gases zu bringen, und es somit zu ermöglichen, das dieses Gas wieder verwendet bzw· wiederverwendbar wird bzw· ist. Infolge der Erfindung ergibt sich der wesentliche Fortschritt, daß das Risiko von Unfällen in der Anlage (Behälterfüllanlage), welche Behälter mit Flüssigkeit für deren (späteres) Verteilen bzw· Ausschenken wiederfüllt, ganz wesentlich reduziert, wenn nicht überhaupt beseitigt wird·

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Gemäß der Erfindung "besteht das Verfahren für das Wiedergewinnen eines Gases (oder Gasgemisches) aus einem Behälter oder aus einer Anzahl (Reihe, Serie) von Behältern au3 mehreren Schritten, nämlich dem Anschließen einer Gasrückgewinnungsleitung an einen ersten Behälter, wenn dieser nur das während des Verteilens oder Ausschenkens einer Flüssigkeit aus ihm verwondete Gas (Arbeitsgas) enthält, ferner dem Pumpen des Gases aus dem ersten Behälter in einen Aufnahmebehälter bis zum Erreichen eines vorbestimmten Drucks in dem zu evakuierenden Behälter, und im, wenn notwendig, Wiederholen des Evakuierungsschritts an einem ^ weiteren Behälter oder an weiteren Behältern, die zu evakuieren sind, bis in dem Aufnahmebehälter ein vorbestimmter Druck herrscht, und dem Unterbrechen des Pumpens, wobei das Gas dann für die Wiederverwendung während des Yerteilens oder Ausschenkens von Flüssigkeiten aus dem oder den zu leerenden Behältern bereitsteht.

Gemäß einem spezifischen Merkmal der vorliegenden Erfindung wird das neue Verfahren des Gas-Wiedergewinnens auf das Wiedergewinnen von solchem Gas angewendet, welches während des Leerens eines Bierbehälters oder einer Serie solcher Bierbehälter benutzt * wird, und dieses Verfahren umfaßt die Schritte des Pilterns des Gases während des Wiedergewinnens (bzw. Eückführens), damit die .Gas-Reinheit aufrechterhalten wird, wodurch es dann ohne weiteres für das Verteilen und während des Verteilens bzw. Ausschenkens von ijier aus einem oder weiteren anderen Bierbehältern wiederverwendbar ist. - ·

Die Erfindung wird nun im folgenden anhand eines Beispiels beschrieben. Gezeigt werden das Verfahren und eine geeignete

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Einrichtung in Anwendung auf das Wiedergewinnen von Gas aus Bierbehältorn. Auch da3 Wiederbenutzen des Gases wird gezeigt· Es wird "unterstellt, daß das Gas in einem "Höchstdrucksystem" ("top pressure system") verwendet wird.

Die Zeichnung zeigt in schematischer Form und lediglich als Beispiel eine Ausführungsform eines Geräts, das zum Durchführen des Verfahrens gemäß der Erfindung praktisch verwendbar ist.

Zuerst wird den Benutzer einen Gaszylinder (z.B. Gasflasche) 10 mit Kohlensäuregas haben, wobei der Gaszylinder 10 an den oder die Behälter 11 oder an mehrere derartige Behälter, aus dem oder denen sein Bier ausgeschenkt werden soll, angeschlossen ist· In der Gasleitung 1? vom Zylinder 10 zu dem oder jedem Behälter 11 befindet sich ein Druckregelventil (z.B. ein einstellbares Druckreduzierventil, gegebenenfalls auch ein Druckmesser) 13» und natürlich ist jeder Bierbehälter 11 über eine Leitung 14» eine Pumpe oder "Biermaschine" 15 mit einem Verteilerkopf bzw. Zapfhahn 16 an der Theke verbunden. Die Verbindung der Gasleitung 12 und der Bierleitung 14 mit dem oder jedem Behälter 11 ist von bekannter Ausführung. Zusätzlich ist ein Kompressor 17 vorgesehen, der einen Gasbehälter 18 an sich angeschlossen bzw. koordiniert besitzt. Der Kompressor 17 ist mit einem Jj'ilterorgan 19 versehen, durch welches solches Gas, das von einem Behälter 11 abgezogen ist, gefiltert werden kann, bevor es in den Gasbehälter 18 eintritt; zusätzlich sind Aus-Schalter vorgesehen, wobei der erste dieser Schalter so eingestellt ist, daß er sicherstellt, daß der Gasdruck innerhalb des Gasbehälters 18 einen vorbestimmten Wert ·

nicht überschreiten kann, und vf&Ta-e-i· der zweite Schalter 21, weloher ein
/druckabhängiges Organ 21 (gegebenenfalls auch einen Druckregler

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oder Druckmesser) enthält, ist so eingestellt, daß er sicherstellt, daß die Bierbehälter 11 nicht bis unterhalb eines vorbestimmten (z.B. einstellbaren) Drucks entleert werden können. Beispielsweise kann der erste Schalter 20 so eingestellt sein, daß er einen Kompressormotor 22 bei einem Behälterdruck (innendruck in 18) von beispielsweise 120 p.s.i. (pounds pro square inch, grob: 8-9 kg/cm ) abschaltet, und der zweite Schalter 21 kann so eingestellt sein, daß er sicherstellt, daß der Kompressormotor 22 bei einem Gasdruck von etwa 2 p.s.i. (ca. 0,15 atü) im Bierbehälter abgeschaltet wird. Der ztsreite schalter 21 ist in jedem Falle so eingestellt, daß er den motor 22 des Kompressors 17 bei einem solchen Bierbehälter-Innendruck ausschaltet, daß es gewährleistet ist, daß keine Luft in den Gasbehälter 18 hineingepumpt werden kann; dies ist notwendig, damit man die Möglichkeit der Verschmutzung oder der Verunreinigung des Kohlensäuregases mit Luft oder mit anderem Gas vermeidet, also auch zum Vermeiden des Verschmutzens von Bier dann, wenn man Gas aus dem Gasbehälter 18 wiederbenutzt.

Der erste Schalter 20 ist klar (eindeutig) so eingestellt, daß er bei einem solchen Gasbehälterdruck wirksam ist oder wird, daß sichergestellt wird, daß kein Risiko des Unterdrucksetzens (Druckanstiegs) des Gasbehälters 18 bis zu einem solchen Druck-Wert besteht, bei welchem die Gefahr einer Explosion bestehen würde.

Im folgenden ist angenommen, daß das Gas aus dem Gaszylinder 10 erschöpft bzw. verbraucht ist, nachdem es beispielsweise für das Leeren von vier Behältern 11 benutzt worden ist· Diese Behälter enthalten nun im wesentlichen nur Kohlensäuregas, mit etwas Bierdampf darin. Jeder leere (leer: insoweit als Bier infrage

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steht) Behälter 11 wird der Reihe nach von der Gaslieferleitung und von der Bierleitung 14 abgeschaltet, und an deren Stelle wird eine Leitung zum Kompressor angeschlossen. Um dieses deutlicher darzustellen» Ein leerer Bierbehälter 11a ist über eine Leitung

23 mit dem Kompressor bzw. Kompressor-Behälter (Gasbehälter) 18 verbunden gezeigt. Der Motor 22 wird eingeschaltet, und die Behälter 11a werden der Reihe nach bis auf einen Druck von 2 p.s.i, (ca. 0,15 atü - kg/cm ) evakuiert, woraufhin sie bereit und-fertig dafür sind, zur Brauerei zum Wiederfüllen zurückgebracht zu werden. Während das Evakuieren vorgenommen wird, ist es möglich, entweder Gas aus dem Gasbehälter 18 des Kompressors 17 (als ar-

bz.*/. Yiodurch der beitendes Gas) zu benutzen, während/andere Bierbehälter 11 (gerade) von Bier entleert werden, oder es kann natürlich schon von Anfang an ein zweiter Gas zylinder 10a (in striohpunktierter Linie angegeben) an die Bierbehälter 11 angeschlossen sein. In diesem letzteren Falle ist es möglich, den zweiten Gaszylinder (Gasflasche) 10a in eine vom Gasbehälter 18 kommende Zulieforleitung

24 einmünden zu lassen, so daß dann, wenn der Druck innerhalb des Gasbehälters 18 unter, einen vorbestimmten Wert sinkt, automatisch Gas vom Zylinder 10a geliefert werden wird bis zu einem Zeitpunkt, bei dem der Gasdruck in dem Gasbehälter 18 genügend hoch (bzw. wieder genügend hoch) ist, um korrektes Funktionieren und korrekten üetrieb zu sichern. Es ist zu bemerken, daß der Behälter 18 das Gas aus mehr als etwa vier Bierbehältern 11 benötigt, bevor er auf einen iiruck von genügender Höhe gebracht ist, der es ermöglicht, daß er 18 als Gas zulieferorgan oder -quelle zu einem Bierbehälter 11 oder zu Bierbehältern 11, aus welchen Bier ausgeschenkt oder verteilt werden soll, benutzbar ist. In jedem Falle sollte die Vorsichtsmaßnahme getroffen werden, daß ein Vorrats-Gas zylinder (Hotvorrat) für die Verwendung im Bierkeller vorhanden

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Wenn der Gasbehälter 18 des Kompressors 17 "bis zu einem vorbestimmten Druck gefüllt worden ist, kann das darin befindliche Kohlensäuregas dazu benutzt werden, den Höchstdruck (top pressure) in den Bierbehältern 11 aufrechtzuerhalten, bis der Gasbehälter 18 entweder teilweise entleert (erschöpft), wenn oder wann er mit Gas aus einem leeren Bierbehälter 11a weitergefüllt oder nachgefüllt werden kann, oder ganz entleert ist· In federn Falle ist es möglich, den Gasdruck im Gasbehälter 18 durch Ablesen eines Druckmessers (Manometers) 25 festzustellen.

Es ist zu sagen, daß jedesmal, wenn ein leerer Bierbehälter ^ 11a mit dem Kompressor 17 verbunden wird, und jedesmal, wenn ein voller Bierbehälter 11 mit dem Kompressor 17 oder mit einem Vorrats-Gasbehälter oder Gaszylinder (Flasche) 10a verbunden wird, ein kleiner Gasverlust eintreten wird; aber der Verlust ist nominell (also vernachlässigbar klein), wenn dafür Sorge getragen ist, daß das Anschließen und das Abtrennen der Gasleitungs-Verbindungen mit den Bierbehältern 11 oder 11a so vorgenommen werden, daß das Bedürfnis, Gas von einer Nachschub- oder Zulieferstelle zu erhalten, wesentlich reduziert wird, so daß auch Überkopf-Betrieb (overheads, z.B. Überkopf-Leitungsrohre bzw. Überkopf-™ Arbeit) reduziert wird, soweit der Hotelier oder Gastwirt betroffen ist. Das wiedergewonnene Gas kann sehr oft wiederbenutzt und wiedergewonnen werden.

Um zu sichern, daß der Gasbehälter 18 des Kompressors 17 von Anfang an frei von Luft ist, wird man es zweckmäßig finden, < daß er evakuiert und mit Kohlensäure gefüllt wird, bevor er geliefert und von einem Hotelier oder Gastwirt benutzt wird. Zusätzlich als weitere Sicherheitsmaßnahme gegen Verschmutzen der

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Kohlensäure kann ein Reinheits-Fühler 26 vorgesehen werden, z.B. an der Auslaßleitung 24 vom Gasbehälter 18, wobei ein solcher "Reinheits-Fühler beispielsweise die Form eines Solenoidventils (elektromagnetischen Ventils) haben kann, welches die Y/irkung hat, daß es das Zuliefern von Gas in dem Falle unterbricht, daß Luft oder andere Verunreinigungstoffe im Gasbehälter 18 vorhanden sind,

Wie in der Zeichnung gezeigt, ist der Gasbehälter 18 mit einem Entleerungs- oder Entwässerungshahn 27 versehen, so daß jegliche im Behälter etwa vorhandene Flüssigkeit periodisch entfernt werden kann; oder es ist auch möglich, Gas herauszulassen, wenn es verschmutzt oder verunreinigt wurde. Zusätzlich ist in der Gasleitung 24 ein Abschlußhahn (Terschließschieber) 28 vorgesehen, damit der Gasbehälter 18 von dem oder den Bierbehältern und von dem oder einem Gaszylinder 10 abgetrennt werden kann»

Bei einer weiteren Modifizierung ist es möglich, in die vom Behälter 11a kommende Gasleitung 25 eine Gastrocknungseinheit einzubauen oder einzuschalten. Praktischerweise wird ein solcher Trockner in üblicher Weise mit einem Filter versehen sein, angedeutet durch das Bezugszeichen 29·

Die Gasrückgewinnungseinheit, d,i, aläo der Apparat innerhalb der gestrichelten Linie 30, ist in üblicher Weise tragbar bzw. transportierbar gemacht, beispielsweise durch Montage auf einer mit Rädern versehenen Platte oder dgl. fahrbar gemacht.

Wenn gewünscht, kann der oben beschriebene Gasbehälter 18 durch einen kleineren Gasbehälter ersetzt werden, weloher mit dem Kompressor 17 vorzugsweise durch Sohne!!verbindungsmittel bzw.

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schnell lösbare Mittel verbindbar ist. Eine solche Möglichkeit hat man erfindungsgemäß ins Auge gefaßt, um da3 in manchen Fällen auftretende Bedürfnis zu befriedigen, ein einfaches Mittel für das Wiedergewinnen des Gases aus benutzten Behältern 11 zu haben, welche räumlich weit auseinander stehen· Die genannte Anordnung macht es möglich, daß man eine Kompressoreinheit an einer zentralen Stelle anordnet und die leeren Behälter 11 dann zu dieser Stelle bringt, um die kleinen Gasbehälter zu laden, so daß sie zu den verschiedenen Orten, an denen sie benötigt werden, gebracht werden können·. In solchen-Fällen-würde ein Filter an jeder dieser Stellen vorgesehen sein, an denen ein kleiner Gasbehälter zu benutzen ist.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1· Verfahren zum Wiedergewinnen von Gas aus einem Behälter oder aus einer Reihe von Behältern, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Schritte enthält:

   Anschließen einer Gasrückgewinnungs-Leitung an einen ersten Behälter, wenn dieser nur das für das Verteilen und während des Verteilens oder Ausschenkens einer Flüssigkeit aus ihm "benutzte Gas (Arbeitsgas) enthält,

   alsdann Pumpen von Gas aus dem ersten Behälter in einen Gas- oder Aufnahmebehälter bis zur Erreichung eines vorbestimmten Drucks in dem gerade in Evakuierung befindlichen Behälter,

   alsdann, wenn notwendig, Wiederholen des Schritts des Evakuierens an einem oder mehreren weiteren Behältern, die zu entleeren sind, bis zu einem vorbestimmten Druck im Gas- oder Aufnahmebehälter,

   Unterbrechen des Pumpens, wobei das Gas alsdann bereit ist für Wiederverwendung während des Verteilens oder Ausschenkens (Zapfens) von Flüssigkeiten aus einem Behälter oder aus Behältern, die zu leeren sind.

   · YQxf ahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Anwendung auf das Yfiedergewinnen des Gases, welches während und zum Leeren eines Bierbehälters oder einer Reihe von Bierbehältern benutzt wird, mit dem weiteren Verfahrensschritt des Filterns des Gases während dessen Rückgewinnung zwecks Aufrecht-

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   erhaltene des Gasreinheit, derart, daß das Gas während und für das Verteilen und Ausschenken von Bier aus einem weiteren Bierbehälter oder Bierbehältern wiederbenutzbar wird·

   3· Gerät für die !Durchführung des bzw. der Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Gasbehälter (18) und einen Kompressor (17)> i'erner Mittel für das Verbinden dieser Organe mit einem Behälter (11), aus dem Flüssigkeit verteilt bzw. abgezapft werden soll, und mindestens einen Gaszylinder (10), ferner Mittel für das Verbinden eines leeren (ausgenommenj von Gas) Behälters mit dem Gasbehälter und mit dem Kompressor besitzt, zwecks Ermöglichens, daß Gas aus dem leeren Behälter in den Gasbehälter gepumpt wird, wobei ferner Druckreguliermittel vorgesehen sind, die sichern, daß ein Entstehen eines zu hohen Überdrucks im Gasbehälter verhindert ist.

   4» Gerät nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel für das Verbinden des Gasbehälters mit dem (Bier-) Behälter, aus dem die Flüssigkeit verteilt werden soll, ein Gasfilterelement und ferner ein Druckregelventil ψ oder dgl« umfaßt·

   5· Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasbehälter (18) mit einem ersten Druckschalter (20) und Druckregler (gegebenenfalls druckansprechenden und/oder -anzeigenden Organ) versehen ist, wobei der Druckschalter

   -motor
   dazu dient, einen Kompressor/auszuschalten, sobald ein vorbestimmter (gegebenenfalls einstellbarer) Gasdruck im Gasbehälter erreicht ist·

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   2120A0A β Gerät nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gasbehälter und leerem Behälter (i1a) ein zweiter Druckachalter (21) und ein zweiter Druckregler bzw. -messer vorgesehen ist, wobei der Druckschalter das Abschalten eines Kompre3sormotors dann bewirkt, wenn der Gasdruck im leeren Behälter einen vorbestimmten (gegebenenfalls einstellbaren) Wert erreicht·

   7· Gerät nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß ein Gasfilterelement (29) zwischen dem leeren Behälter (i1a) und dem Gasbehälter (18) vorgesehen ist.

   8. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entwässerunghahn oder Ablaßhahn im Gasbehälter vorgesehen ist, und wobei ein Abschlußorgan zwischen dem Gasbehälter und der Verbindung zwischen dem Gasbehälter und dem Behälter, aus dem Flüssigkeit verteilt werden soll, vorgesehen is t.^s

   9. Gerät,nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasbehälter dazu dient, Gas von- uad zu mindestens einem Bierbehälter aufzunehmen und zu liefern*

   10. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 9» dadurch gekenn, zeichnet, daß ein Gastrockner zwischen dem Gasbehälter mnd dem leeren Behälter vorgesehen ist,

   11. Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 -10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Beweglichmaohen de3

   , ' jGeräts eine fahrbare Basis vorgesehen ist.

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   ORiQtN INSPECTED

   12. Gerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schnellverbindung (auch schnell lösbare Verbindung) am Kompressor vorgesehen ist, zwecks Ermöglichens, daß Gasbehälter angeschlossen werden, die wiedergewonnenes Gas aufnehmen und rasch zur Benutzung abgeben können.

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