DE2220160A1 - Verfahren und Einrichtung zum Fördern von gashaltigen Flüssigkeiten - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zum Fördern von gashaltigen Flüssigkeiten

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DE2220160A1 DE19722220160 DE2220160A DE2220160A1 DE 2220160 A1 DE2220160 A1 DE 2220160A1 DE 19722220160 DE19722220160 DE 19722220160 DE 2220160 A DE2220160 A DE 2220160A DE 2220160 A1 DE2220160 A1 DE 2220160A1
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Johannes Karl; Artmüller Gerhard Leopold; Maria Enzersdorf Meindl (Österreich). B63b 21-56
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Getränke GmbH, Wien
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Description

.-lml· H. Hsminsnnann
Patentanwalt
85 Nürnberg
©ehlegelstraßo 25 2220160
ί: AUSFERTfGUNi?
Getränke Gesellschaft mbH in Wien (Österreich)
Verfahren und Einrichtung zum För.dern von gashaltigen Flüssigkeiten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Förderung von gashaltigen Flüssigkeiten, insbesondere kohlensäurehaltigen Getränken, aus einem Entnahmebehälter über einen druckdichten Zwischenbehälter zu wenigstens einer Zapfstelle, wobei Zwischenbehälter und Zapfstelle zweckmäßig höher liegen als der Entnahmebehälter,
Es ist bekannt, solche Flüssigkeiten im Entnahmebehälter, beispielsweise im Faß, durch einen oberhalb des Flüssigkeitsspiegels erzeugten Gasdruck zu fördern» Der Gasdruck im Entnahmegefäß ist aber durch die Festigkeit des Entnahmegefäßes begrenzt, so daß unter dem im Entnahmegefäß, beispielsweise im Faß, herrschenden
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Gasdruck nur bis zu einer begrenzten Höhe gefördert werden kann. Hiebei ist überdies der Gasdruck bei Getränken begrenzt, da durch einen übermäßigen Gasdruck im Entnahmebehälter eine sogenannte Nachimprägnierung des Getränkes mit dem Gas bzw. der Kohlensäure eintritt, welche die Geschmacksqualität beeinträchtigt. Abgesehen davon tritt dann, wenn die Flüssigkeit durch den im Entnahmegefäß herrschenden Gasdruck zu einer größeren Höhenlage gefördert werden soll, nach Maßgabe der Höhe eine Entspannung ein, welche ein Schäumen zur Folge hat. Durch dieses Schäumen wird eine einwandfreie Förderung verhindert und es wird die Entnahme an der Zapfstelle wesentlich erschwert.
Die Erfindung zielt darauf ab, diese Nachteile zu beseitigen, und das erfindungsgemäße Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß die im Entnahmebehälter unter einem Gasdruck stehende Flüssigkeit außerhalb des Entnahmebehälters unter einen Überdruck gesetzt wird, welcher größer ist als der Gasdruck im Entnahmebehälter, und daß die Flüssigkeit im Zwischenbehälter unter einen Gasdruck gesetzt wird, der höher ist als der Gasdruck im Entnahmebehälter.
Dadurch, daß die Flüssigkeit erst außerhalb des Entnahmebehälters unter den höheren Überdruck gesetzt wird, wird die Verwendung von Entnahmebehaltern geringerer Festigkeit ermöglicht. Das unter Überdrucksetzen erfolgt durch eine Pumpe. Der Entnahmebehälter ist meist ein Faß, bei welchem die Gefahr besteht, daß seine Festigkeit durch den Transport gelitten hat. Bei kohlensäurehaltigen Getränken wird als Druckgas Kohlensäure verwendet und bei zu hohem Gasdruck im Entnahmebehälter, in welchem die Flüssigkeit unter Umständen
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längere Zeit lagert und in welchem die Flüssigkeitsoberfläche groß ist, besteht die Gefahr einer Nachimprägnierung. Dadurch, daß dieser Pumpe die Flüssigkeit unter dem im Entnahmebehälter herrschenden Gasdruck zugeführt wird, wird eine Entspannung der Flüssigkeit und damit eine Schaumbildung auf dem Weg zur Pumpe vermieden. In der Pumpe wird die Flüssigkeit unter den erhöhten Überdruck gesetzt, wodurch wieder keine Veranlassung zur Schaumbildung gegeben wird. Der erhöhte Überdruck, unter welchen die Flüssigkeit gesetzt wird, ist durch den Gegendruck im windkesselartigen Zwischenbehälter bestimmt. Es wird somit auch bis zu diesem Zwischenbehälter eine Entspannung und eine Schaumbildung vermieden. Wenn dieser Zwischenbehälter sich ungefähr in der Höhenlage der Zapfstellen befindet, so ist auch hinter diesem Zwischenbehälter bis zur Zapfstelle eine Entspannung, welche zur Schaumbildung Anlaß geben könnte, nicht mehr zu befürchten. Durch die Erfindung wird somit ein weitgehend schaumfreies Abfüllen von gashaltigen Flüssigkeiten ermöglicht und es wird dadurch bei kohlensäurehaltigen Getränken auch die dosierte Abgabe erleichtert. Hiebei ist der erhöhte Überdruck auf dem Weg der Flüssigkeit von der Pumpe bis zur Zapfstelle beschränkt, so daß die Zeitspanne, während welcher die Flüssigkeit bzw. das kohlensäurehaltige Getränk unter dem erhöhten Gasdruck steht, wesentlich geringer ist als die Zeit, in welcher die Flüssigkeit im Entnahmebehälter lagert. Es ist daher auch die Gefahr einer Nachimprägnierung des Getränkes mit Kohlensäure weitgehend vermieden. Durch die Erfindung wird vor allem auch eine Förderung über längere Strecken und größere Höhen ermöglicht, ohne daß eine Erhöhung des Gasdrukkes im Entnahmebehälter in Kauf genommen werden muß.
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Zweckmäßig wird die Flüssigkeit bzw. das Getränk in an sich bekannter Weise am Wege vom Zwischenbehälter zur Zapfstelle einer Kühlung unterworfen, wodurch die Bindung der Kohlensäure an die Flüssigkeit verbessert wird und auch einem Schäumen an der Austrittsstelle entgegengewirkt wird.
Eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besitzt einen Entnahmebehälter und eine Förderleitung, die zu einem höher gelegenen druckdichten Zwischenbehälter führt, an den wenigstens eine Zapfstelle angeschlossen ist, wobei eine Quelle mit gasförmigem Druckmittel für den Ent<nahmebehälter vorgesehen ist, und diese Einrichtung weist gemäß der Erfindung das Merkmal auf, daß beim Entnahmebehälter eine Pumpe vorgesehen ist, welcher die Flüssigkeit unter geringem Überdruck aus dem Entnahmebehälter zugeführt wird und an deren Druckseite die Förderleitung angeschlossen ist, daß der Zwischenbehälter mit einem die Förderung der Pumpe steuernden Füllstandregier ausgerüstet ist und daß die Förderleitung unterhalb des niedrigsten Flüssigkeitsspiegels an den Zwischenbehälter angeschlossen ist, und daß für den Zwischenbehälter ebenfalls eine Quelle mit gasförmigem Druckmittel vorgesehen ist. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung können gashaltige Flüssigkeiten ohne Anwendung eines übermäßigen Gasdruckes über größere Höhen gefördert werden« Die Pumpe, welche die Förderung der gashaltigen Flüssigkeit aus dem Entnahmebehälter in den Zwischenbehälter bewerkstelligt, muß ohne Ansaugen der Flüssigkeit arbeiten, d.h. also, die Flüssigkeit muß der Pumpe durch leichten Überdruck zugeführt werden. Als Überdruck würde bereits der durch Gefälle entstehende Druck bei Anordnung der Pumpe unterhalb des Entnahmebehälters genügen oder es kann
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auch die Pumpe neben dem Entnahmebehälter aufgebaut werden, wenn die Flüssigkeit im Entnahmebehälter unter Überdruck steht. Eine Pumpe, welche die Flüssigkeit ansaugt, kann dabei nicht verwendet werden, da infolge der Sogwirkung eine Entbindung des in der Flüssigkeit gelösten Gases und damit übermäßige Schaumbildung eintreten würde. Der Zwischenbehälter selbst ist mit einem Füllstandregler ausgestattet, der bei Erreichen des gewünschten Füllstandes den Pumpenmotor ausschaltet und bei Absinken des Füllstandes im Zwischenbehälter unter die Untergrenze den Pumpenmotor wieder einschaltet. Auf diese Weise wird stets dafür gesorgt, daß trotz Anzapfung des Zwischenbehälters genügend Flüssigkeit aus dem Entnahmebehälter in den Zwischenbehälter gefördert wird, so daß kontinuierliches Zapfen möglich ist. Der Zwischenbehälter kann einen Entnahmedegen, der bis in die Nähe des Behälterbodens reicht und an dessen äußerem Ende die Zapfleitung angeschlossen ist, enthalten. Durch diese Maßnahme kann erreicht werden, daß bei Betriebsstillstand der erfindungsgemäßen Einrichtung der Zwischenbehälter vollständig entleert werden kann. Sowohl für den Entnahmebehälter als auch für den Zwischenbehälter ist eine Quelle mit gasförmigem Druckmittel vorgesehen, um einerseits die im Entnahmebehälter stehende Flüssigkeit unter Druck zu setzen und damit bei Anordnung der Förderpumpe neben dem Entnahmebehälter eine zwangsweise Zuführung der Flüssigkeit zu gewährleisten und anderseits einen gleichbleibenden Gasdruck trotz Entnahme von Flüssigkeit und damit sich vergrößerndem Gasvolumen, womit eine Druckabnahme verbunden ist, aufrecht zu halten. Beim Zwischenbehälter dient die Quelle mit gasförmigem Druckmittel zur Aufrechterhaltung eines vorbestimraten Überdruckes im Zwischenbehälter,
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um die Flüssigkeit dem Zapfhahn zuführen zu können. Des weiteren muß beim Fördern von gashaltigen Flüssigkeiten aus dem Entnahmebehälter mittels der Pumpe in den Zwischenbehälter ein Überdruck im Zwischenbehälter und in der Förderleitung vorhanden sein, der entsprechend dem Gasdruck der geförderten Flüssigkeit ist, um eine Entbindung des Gases zu vermeiden. Durch diese Maßnahme wird auch ein Schäumen der Flüssigkeit verhindert.
Bei einer günstigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung ist eine gemeinsame Quelle mit gasförmigem Druckmittel vorhanden, an die über ein erstes Druckminderventil und eine Zuführungsleitung der Zwischenbehälter angeschlossen ist, der Entnahmebehälter ist über ein zweites Druckminderventil an die Zuführungsleitung angeschlossen und die Zuführungsleitung ist mit einem Druckhalteventil versehen. Mit Hilfe des ersten Druckminderventils kann man dabei den Vorspanndruck im Zwischenbehälter und in der Förderleitung entsprechend dem Druck, unter dem das in der Flüssigkeit gelöste Gas gehalten werden soll, einregulieren. Da in dem Entnahmebehälter nur ein geringer Überdruck aufrecht erhalten werden muß, um eine zwangsweise Zuführung der Flüssigkeit zur Pumpe zu gewährleisten, ist an die Zuführungsleitung zum Entnahmebehälter ein zweites Druckminderventil angeschlossen. Wenn nun bei Einstellung eines bestimmten Gegendruckes im Zwischenbehälter und in der Förderleitung und eines bestimmten Druckes im Entnahmebehälter die Förderung von Flüssigkeit vorgenommen wird, so wird das dem in den Zwischenbehälter geförderten Flüssigkeitsvolumen entsprechende Gasvolumen aus dem Zwischenbehälter verdrängt und kann in den Entnahmebehälter gedruckt werden, da dort infolge Förderung von Flüssigkeit ja ein größeres Gasvo-
lumen aufgenommen werden kann. Um jedoch einen Überdruck in der Zuführungsleitung oder im Zwisehenbe- » hälter zu vermeiden, ist in der Zuführungsleitung ein Druckhalteventil vorgesehen, durch das das überschüssige Gas abgelassen werden kann.
Die Anschlüsse der Zuführungsleitung für das gasförmige Druckmittel an das erste Druckminderventil und der Zuführungsleitung aus dem Entnahmbehälter zum zweiten Druckminderventil sind hiebei vorzugsweise so getroffen, daß die Zuführungsleitung für das gasförmige Druckmittel über ein Rückschlagventil an das erste Druckminderventil angeschlossen ist und daß der Entnahmebehälter über ein Rückschlagventil an das zweite Druckminderventil angeschlossen ist» Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß beim Überdruck kein Gas oder keine Flüssigkeit in die Drückminderventile rückschlagen können, sondern daß bei Überdruck alles Gas über das Druckhalteventil abgelassen wird»
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles schematisch veranschaulicht*
Aus einem Entnahmebehälter 1 wird ein kohiensäurehaltiges Getränk, wie Eier, über die Zulaufleitung und die Leermeldevorrichtung 3 einer nicht selbstansaugenden Pumpe 4 in Form einer Flügelzellenpuepe zugeführt» Die LeermeldeVorrichtung ist dabei an bei den Zapfstellen angeordnete optische oder akustische Anzeigeeinrichtungen 5 angeschlossen. Der Motor der Pumpe h ist mit einem von der Leermeldevorrichtung 3 gesteuerten Ausschalter ausgestattet, so daß bei Leerwerden des Entnahmebehälters 1 keine Förderung von Gas mittels der Pumpe h in den Zwischenbehälter erfolgt.
Von der Pumpe h gelangt nun das Bier über die Förderleitung 6, in die eine Rücklaufsicherung 7 in Pumpennähe eingebaut ist, in den Zwischenbehälter 8.
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Die Förderleitung endet im Zwischenbehälter in einem Zulaufdegen 9, der his kanpp unter den niedrigsten durch den Füllstandregler 10 gehaltenen Flüssigkeitsspiegel 11 im Zwischenbehälter 8 reicht. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß durch die Zuführung des Bieres keine Beunruhigung des in dem Behälter bereits vorhandenen Bieres eintritt. Bei Entnahme von Bier aus dem Zwischenbehälter 8 über den mit seinem Ende in der Nähe des Bodens des Zwischenbehälters angeordneten Entnahmedegen 12 sinkt der Flüssigkeitsspiegel 11 so lange, bis der den unteren Flüssigkeitsspiegel bestimmende Füllstandregler 10' die Pumpe h in Betrieb setzt, wodurch wieder Bier in den Zwischenbehälter 8 gefördert wird. Bei Erreichung eines Flüssigkeitsspiegels 11 im Zwischenbehälter 8, der durch den oberen Füllstandregler 13 limitiert ist, wird die Pumpe 4 wieder außer Tätigkeit gesetzt.
Aus dem Zwischenbehälter 8 kann nun über den Entnahmedegen 12, die Zapfleitung 14, in die eine Kühlschlange 16 eingebaut ist, und die Zapfstelle 15 Bier entnommen werden.
Bevor jedoch mit der Förderung von Bier aus dem Entnahmebehälter 1 in den Zwischenbehälter 8 begonnen wird, muß einerseits der Entnahmebehälter 1 unter Überdruck gesetzt werden, damit das in ihm enthaltene Bier der Pumpe k unter Überdruck zuläuft, und anderseits der Zwischenbehälter 8 und die Förderleitung 6 vorgespannt werden, um einen Gegendruck über dem Bier zu erzielen, wodurch eine Entbindung der Kohlensäure und ein damit verbundenes Schäumen des Bieres bei Förderung in den Zwischenbehälter 8 vermieden wird. Als Quelle mit gasförmigem Druckmittel dient dabei eine Kohlensäureflasche 17, der über ein erstes Druckminderventil 18 Kohlensäure mit einem Druck (z.B. 2,2 atu),
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der dem Druck der im Bier gelösten Kohlensäure entspricht, entnommen wird. Die Kohlensäure gelangt nun über die Zuführungsleitung 19 in den Behälter 8 bzw. über eine in die Zuführungsleitung 19 eingebaute Abzweigung 20 zu einem zweiten Druckminderventil 2I9 das über eine Zuführungsleitung 22 mit dem Entnahmebehälter 1 verbunden ist. Mit dem zweiten Druckminderventil wird der niedrigere Druck (z.B. 0,5 atü) eingestellt, unter dem das Bier aus dem Entnahmebehälter i der Pumpe h zuläuft. In die Zuführungsleitung 19 ist ein Druckhalteventil 23 eingebaut, dessen Einstellung um etwa 0,3 bis 0,5 atü höher ist als der geforderte Vorspanndruck. Wenn nun aus dem Entnahmebehälter 1 über die Pumpe ks die bei der Förderung den Vorspanndruck in der Förderleitung und im Zwischenbehälter überwinden muß, dem Zwischenbehälter Bier zugeführt wird, so wird das dem geförderten Biervolumen entsprechende Kohlensäurevolumen über die Zuführungsleitung 19 und die Abzweigung 20 in den Entnalimebehälter verdrängt und kompensiert dort das fehlende Biervoluraea. Wenn man das Druckminderventil 21 jedoch schließt, so entweicht die Kohlensäure über das Druckhalteventil
Damit bei einem Wechsel der Kohlensäureflasclie kein Druckabfall im System eintritt und bei Überdruck kein Bier in die Druckminderventile 18 und 21 gelangen kann, sind an den behälterseitigen Anschlüssen der Druckminderventile 18 und 21 Rückschlagventile 2% und 25 vorgesehen."
Die in die Förderleitung 6 eingebaute Rücklauf·» sicherung 7 dient dazu, daß bei etwaigem Yersagen fies Druckhalteventiles 23 und bei entstehendem großen Üfoer» druck im Zwischenbehälter 8 beim Bier über desi Zulaufdegen 9 in den Entnahmebehälter 1 gedruckt werden
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Claims (1)

  1. Dipl.-lng.H.Hsmmsrmarw
    Patentanwalt
    85 Nürnberg ^ ooonicn
    Schlegelstraß© 25 7W 2220 loO
    Patentansprüche:
    1. Verfahren zur Förderung von gashaltigen Flüssigkeiten, insbesondere kohlensäurehaltigen Getränken, aus einem Entnahmebehälter über einen druckdichten Zwischenbehälter zu wenigstens einer Zapfstelle, wobei Zwischenbehälter und Zapfstelle .zweckmäßig höher liegen als der Entnahmebehälter, dadurch gekennzeichnet, daß die im Entnahmebehälter unter einem Gasdruck stehende Flüssigkeit außerhalb des Entnahmebehälters unter einen Überdruck gesetzt wird, welcher größer ist als der Gasdruck im Entnahmebehälter, und daß die Flüssigkeit im Zwischenbehälter unter einen Gasdruck gesetzt wird, der höher ist als der Gasdruck im Entnahmebehälter.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in an sich bekannter Weise am Wege vom Zwischenbehälter zur Zapfstelle gekühlt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Räume oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Entnahmebehälter und oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Zwischenbehälter mit dem gleichen Gas gefüllt sind,wobei der Druck im Zwischenbehälter dem Förderdruck zur Zapfstelle entspricht.
    h, Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, 2 oder 3, mit einem Entnahmebehälter und einer Förderleitung, die zu einem höher gelegenen druckdichten Zwischenbehälter führt, an den wenigstens eine Zapfstelle angeschlossen ist, wobei eine Quelle mit gasförmigem Druckmittel für den Entnahmebehälter vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß beim Entnahmebehälter (i) eine Pumpe (k) vorgesehen ist, welcher die Flüssigkeit unter geringem Überdruck aus dem
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    Entnahmebehälter zugeführt wird und an deren Druckseite die Förderleitung (6) angeschlossen ist, daß der Zwischenbehälter (8) mit einem die Förderung der Pumpe (4) steuernden Füllstandregler (10, 13) ausgerüstet ist und daß die Förderleitung (6) unterhalb des niedrigsten Flüssigkeitsspiegels an den Zwischenbehälter angeschlossen ist, und daß für den Zwischenbehälter (8) ebenfalls eine Quelle (17) mit gasförmigem Druckmittel vorgesehen ist.
    5» Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Quelle (17) mit gasförmigem Druckmittel vorhanden ist,, an die über ein erstes Druckminderventil (18) und eine Zuführungsleitung (19) der Zwischenbehälter (β) angeschlossen ist, daß der Entnahmebehälter (i) über ein zweites Druckminderventil (21) an die Zuführungsleitung (19) angeschlossen ist und daß die Zuführungsleitung mit einem Druckhalteventil (23) versehen ist.
    6. Einrichtung nach Anspruch 59 dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsleitung (19) für das gasförmige Druckmittel über ein Rückschlagventil (24) an das erste Druckminderventil (18) angeschlossen ist und daß der Entnahmebehälter (l) über ein Rückschlagventil (25) an das zweite Druckminderventil (21) angeschlossen ist.
    7. Einrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfleitung (14) in an sieh bekannter Weise mit einer Kühlschlange (l6) versehen ist.
    8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleitung (6) in einem Zulaufdegen (9) endet, der bis knapp unter den niedrigsten Flüssigkeitsspiegel (ll) im Zwischenbehälter (8) reicht.
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    9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8f dadurch gekennzeichnet, daß in der vom Entnahmebehälter (l) zur Pumpe (4) führenden Leitung (2) eine Leermeldevorrichtung (3) vorgesehen ist, an die bei den Zapfstellen angeordnete optische oder akustische Anzeigeeinrichtungen (5) angeschlossen sind.
    10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor der Pumpe (4) mit einem von der Leermeldevorrichtung (3) gesteuerten Ausschalter ausgestattet ist.
    11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis
    10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Förderleitung (6) eine Rücklaufsicherung (7) vorgesehen ist.
    12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis
    11, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Förderleitung (6) eingeschaltete Pumpe (4) nicht selbstansaugend ist.
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