DE2303545A1 - Verfahren und vorrichtung zum abfuellen von fluessigkeiten - Google Patents

Description

I,

Georges, Louis JASPIS, 13, avenue Gabriel Emile Lebon,

Auderghem (Belgien)

Jacques, Henri HEROUARD, 21, rue Bourdarias, Saint-Ouen

(Frankreich)

Verfahren und Vorrichtung zum Abfüllen von Flüssigkeiten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abfüllen von Flüssigkeiten, die sich in ihrem Transportbehälter oder ihrem Speicherbehälter befinden, und insbesondere zum Abfüllen von gashaltigen oder gasfreien Getränken in einem Behälter von mehreren Litern.

Wenn man ein gashaltiges Getränk erhalten will, muß in dieses Getränk gasförmige Kohlensäure unter hohem Druck injiziert werden, da das Getränk den größten Teil seiner Kohlensäure verliert, wenn es in das Glas eingeschenkt wird, Nimmt man als Beispiel einen Schaumwein, muß man damit rechnen, daß sich- etwa 80 % der in ihm enthaltenen Kohlensäure im Augenblick des Einschenkens in Gläser verflüchtigen. Darüber hinaus muß eine Flasche mit moussierendem Wein oder Schaumwein, die einmal geöffnet ist, sehr schnell geleert werden, da sonst die gesamte Kohlensäure verlorengeht.

Es ist somit bislang erforderlich, Weine dadurch kohlensäurehaltig zu machen, daß die Kohlensäure unter einem Druck von 5-6 kg/cm eingebracht wird. Bei einem derartigen Druck

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wird eine beträchtliche Kohlensäuremenge im Wein gelöst. Beim Einschenken des Weines enthält dieser dann nur noch 20 - 25 % der ursprünglich'gelösten gasförmigen Kohlensäure.

Die bislang zu der Kohlensaurezusetzung erforderlichen Vorrichtungen sind in ihrem Aufbau komplex und kostspielig und sie unterliegen sehr scharfen amtlichen Verordnungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem bzw. mit der unter Vermeidung der obengenannten Nachteile die Einbringung von Gas in Flüssigkeiten wesentlich zu vereinfachen und auch das Abfüllen einer solchen Flüssigkeit erheblich einfacher zu gestalten als bisher.

Das erfindungsgemäße, mit Hilfe eines Druckminderers und eines Abfüllhahnes durchgeführte Verfahren besteht darin, daß unmittelbar vor dem Abfüllen in der Flüssigkeit Kohlensäure unter relativ geringem Druck gelöst wird und dann die Flüssigkeit bei sehr gleichmäßiger und progressiver Druckminderung aus dem Behälter ausgegossen wird, wobei nur sehr wenig gasförmige Kohlensäure entweicht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abfüllen ist dicht auf die Ausgußöffnung des Behälters aufgesetzt und taucht mit einem Steigrohr in den Behälter ein, wobei das Steigrohr an seinem Auslaßende mit einem Druckminderer und einem Abfüllhahn in Verbindung steht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Leitung aufweist, die einerseits mit einem unter relativ geringem Druck stehenden Speicher für die gasförmige Kohlensäure in Verbindung steht und die andererseits mit einem Diffusor verbunden ist, der in die im Behälter befindliche Flüssigkeit eingetaucht ist.

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Gemäß einer "bevorzugten Ausführungsform ist der Diffusor für die gasförmige Kohlensäure aus einer zylindrischen Buchse gebildet, die aus einem porösen Material mit sehr feiner Porengröße besteht, die sich in dem Behälter am unteren Ende der genannten Leitung befindet.

Es ist somit erfindungsgemäß möglich, jede beliebige Flüssigkeit, die beispielsweise ein Getränk in Form von Wein sein kann, mit Gas anzureichern und dies mit Hilfe eines Speichers, der unter einem relativ geringen Druck, beispielsweise in der Größenordnung von 1,5 kg/cm , steht, wobei die Gasanreicherung in dem Behälter geschieht, in dem das Getränk gespeichert ist und aus dem es ausgegossen wird, wobei dann nur ein sehr schwaches Entweichen der gasförmigen Kohlensäure im Augenblick der Abfüllung bzw. des Ausgießens auftritt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß dank des nur sehr geringen Verlustes an Kohlensäure im Augenblick des Ausgießens man das Getränk nun tatsächlich nur in dem Maß abzufüllen bzw. auszugießen braucht, wie ein Bedürfnis danach besteht, wobei es auch auf die Dauer des Ausgießens nicht ankommt.

Im Falle der Anwendung auf das Ausgießen von Wein erhält man somit beim Ausschenken einen leicht schäumenden oder moussierenden Wein, der sehr viel bekömmlicher und angenehmer zu trinken ist als ein stiller Wein, wobei man trotzdem einen solchen Wein sehr lange unter Beibehaltung der gewünschten Eigenschaften in seinem Behälter aufbewahren kann.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend unter Bezungnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben.

Die Zeichnung zeigt eine TeilSchnittdarstellung durch eine Abfüllvorrichtung gemäß der Erfindung, die auf einem Wein beinhaltenden Transport- oder Speicherbehälter angeordnet ist.

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Die Vorrichtung weist ein Kopfstück 1 auf, das dicht auf der öffnung 2 eines Behälters 3» der beispielsweise mehrere Liter Wein enthält, angeordnet ist. Der Behälter 3 kann der ursprüngliche Transport- und Speicherbehälter für den Wein sein. . ..

Innenseitig ist in das Kopfstück 1 ein Steigrohr 4- mit seinem Gewindeende 5 eingeschraubt. Das Steigrohr 4 steht mit einem gebogenen Verbindungsstück-6 sowie einem Rohr 7 in leitender Verbindung und über diese Teile mit einem Druckminderer 8 und einem Abfüllhahn 9·

Zwischen dem Rand des Kopfstückes 1 und der öffnung 2 des Behälters 3 ist eine Dichtung 10 angeordnet,-die die Dichtigkeit der Befestigung des Kopfstückes 1 auf dem Behälter unter Wirkung des Druckes gewährleistet, der auf das Kopfstück 1 -von einer elastischen Federverspannung 11 ausgeübt wird.

Konzentrisch und koaxial zu dem Steigrohr 4 ist eine Leitung 12 außenseitig zu dem Steigrohr 4 vorgesehen, die mit ihrem einen Ende in dem Kopfstück 1 festgesetzt ist. Die Leitung 12 hat. einen Innendurchmesser, der größer ist als der Außendurchmesser des Steigrohres 4, so daß zwischen dem Außenmantel des Steigrohres 4 und der Innenwandung der Leitung 12 ein ringförmiger zylindrischer Raum 13 geschaffen ist, mit dem ein gebogenes Verbindungsstück 14 des Kopfstückes 1 sowie eine Zuführungsleitung 15 in leitender Verbindung steht, durch die gasförmige Kohlensäure zugeführt werden kann» Die Leitung 15 kann mit irgendeiner Abgabequelle für unter relativ leichtem Druck stehender gasförmiger Kohlensäure verbunden werden. ,Der Druck kann beispielsweise in der Größen-

Ordnung von 1,.5 kg/cm ,liegen.

Das dem Kopfstück 1 gegenüberliegende Ende der Leitung 12 ist fest-mit einem Verbindungsring 16 yerbunden, dessen Innen-

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durchmesser geringer ist als der der Leitung 12, wobei er jedoch, noch leicht größer ist als der-Außendurchmesser des Steigrohres 4. Somit ist zwischen der Innenwandung des Binges 16 und dem Außenmantel des Steigrohres 4 ein schmaler zylindrischer Ringraum 1? gebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich, die leitung 12 etwa über die halbe Hohe des Behälters 3, während das Steigrohr 4 sich etwa bis zum Boden des Behälters erstreckt.

Nachfolgend zu dem Ring 16 ist eine zylindrische Buchse 18 aus porösem Material angeordnet, deren Innen- und Außendurchmesser den entsprechenden Durchmessern des Verbindungsringes 16 entspricht. Am anderen Ende der zylindrischen Buchse 18 ist ein zweiter Verbindungsring 19 vorgesehen, dessen Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser des Steigrohres 4 entspricht. Dabei ist der Verbindungsring 19 mit Innengewinde versehen und er kann auf das Ende des Steigrohres 4 aufgeschraubt werden. Eine Mutter 20 blockiert den Verbindungsring 19 gegen die Buchse 18 und damit die Buchse 18 zwischen den beiden Verbindungsringen 16 und 19. Die Buchse 18 ist zweckmäßig zwischen den beiden Ringen 16 und 19 unter Zwischenschaltung zweier verformbarer Verbindungsscheiben 21 angeordnet.

Der zylindrische Ringraum 17, der zwischen dem Steigrohr 4 und dem Verbindungsring 16 liegt, erweitert sich in das Innere der Buchse 18 hinein und endet an der Verbindungsscheibe 21 zwischen der Buchse 18 und dem VerbJLndungsring 19.

Die Buchse 18 besteht aus einem porösen Material mit sehr geringer Porengröße.

Die Vorrichtung wird vervollständigt "von einem Druckminderer 8, der eine Druckminderung des mit Gas angereicherten Getränkes auf eine sehr progressive und sehr gleichmäßige Weise

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ermöglicht, so daß kein nennenswertes Entweichen von gasförmiger Kohlensäure am Ausgang des Abfüllhahnes 9 auftritt. Zu diesem Zweck weist der Druckminderer 8 zwei konische, im
Querschnitt kreisförmige Teilstücke auf, und zwar ein Hohlstück 22 und ein darin einbringt are s Gegenstück 25· Das
Gegenstück 23 besteht aus einem Vollkonus, der in das Innere des Hohlstückes 22 eingeschraubt werden kann und dabei zwischen seiner Außenfläche und der Innenfläche des Hohlstückes 22 einen ringförmigen konischen Raum von sehr geringer, aber konstanter Breite beläßt. Das- mit Gas angereicherte, unter
Druckstehende Getränk kommt auf der Schmalseite der konischen Teilstücke an und tritt an der breiteren Seite der konischen Teilstücke aus. Es läuft dabei durch den zwischen den Teilstücken 22 und 23 gebildeten konischen ringförmigen Raum.
Aufgrund der Tatsache, daß die Breite dieses ringförmigen
Raumes konstant bleibt, aber der Durchtrittsquerschnitt der Flüssigkeit progressiv steigt, erhält man eine sehr progressive und gleichmäßige Druckminderung und damit Entspannung
der in der Flüssigkeit gelösten gasförmigen Kohlensäure, die demzufolge nicht in Form großer Blasen entweichen kann. Die Flüssigkeit fließt somit in das Glas des Konsumenten aus dem Hahn 9 ohne ein nennenswertes Entweichen des Gases.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung sei
nachstehend im Zusammenhang erläutert.

Der Behälter 3 enthält beispielsweise bei Normaldruck eine
Flüssigkeit, wie beispielsweise einen stillen Wein. Um diesen Wein besonders bequem ausgießen zu können und ihn dabei leicht perlend zu machen, um beispielsweise einen moussierenden Wein zu erhalten, genügt es, durch die Leitung 15 gasförmige Kohlensäure unter einem Druck von etwa 1,5 kg/cm in den Ringraum 13 zwischen dem Steigrohr 4- und der Leitung 12 einzubringen. Die gasförmige Kohlensäure durchströmt dann den schmalen
Ringraum 17 zwischen dem Steigrohr 4- und dem Verbindungsring

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16 einerseits sowie der Buchse 18 andererseits. Die Kohlensäure diffundiert dann nach Durchströmen der Poren des. Materiales, aus dem die Buchse 18 besteht, in den in dem Behälter 3 "befindlichen Vein hinein. Da die Poren dieses Materiales besonders fein sind, wird die gasförmige Kohlensäure, die aus der Wandung der Buchse 18 austritt, sehr schnell in dem Wein gelöst und sie schafft damit gleichzeitig einen Druck in dem Behälter 3» der den Wein in dem Behälter während der ganzen Dauer der Verbrauchsphase, die mehrere Tage dauern kann, von der Außenluft geschützt hält. Während der Zufügung der Kohlensäure in den Behälter 3 ist der Abfüllhahn 9 natürlich geschlossen, so daß der Wein nicht aus dem Behälter 3 ausfließen kann.

Ist der Wein auf diese Weise mit Gas angereichert und moussierend gemacht, kann man den Abfüllhahn 9 öffnen und den Wein an den Verbraucher ausschenken. Unter de® im Inneren des Behälters 3 herrschenden Druck steigt der Wein in das Steigrohr 4-, strömt durch das Verbindungsstück 6 und das Rohr 7» wird in der vorstehend beschriebenen Weise in dem Druckminderer 8 entspannt und strömt schließlich .aus dem Abfüllhahn 9 aus, wobei das Entweichen von gasförmiger Kohlensäure in diesem Moment denkbar gering ist, beispielsweise in der Größenordnung von 5 - 10 % des in dem Wein befindlichen Gases.

Wenn man berücksichtigt, daß der mit Gas angereicherte Wein nur etwa 25 - 30 % der Menge an gasförmiger Kohlensäure .enthält, die bislang .üblicherweise sich in einem auf die bisherige Art und Weise moussierend gemachten Wein, d.h. unter Verwendung eines Kohlenaäuredruckes von 5 -.-6 kg/cm , befindet und daß man trotzdem dank des geringen. Entweichest bei der Abgabe einen Wein erhält, der die gleiche Menge an Kohlensäure enthält wie. bisher, versteht man die besonderen Vorteile cu.a Erfindungsgegenstandes und die wesentlichen Vereinfachun-

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gen, die eine solche Verfahrensweise bei der Behandlung und der Abfüllung beispielsweise von Weinen mit sich bringt.

Natürlich läßt sich die Erfindung auch." "auf"andere Getränke als Wein anwenden, sowie auf alle Arten von Flüssigkeiten im allgemeinen, in denen unter Druck Gas leicht gelöst werden kann.

Die Erfindung beschränkt sich keineswegs auf die beispielhaft beschriebene Verfahrensweise sowie die beispielhaft beschriebene Vorrichtung. Sie umfaßt vielmehr alle technischen Äquivalente sowie deren Kombinationen im Rahmen des dargelegten Erfindungsgedankens.-

Zweckmäßig wird die Vorrichtung, gegebenenfalls samt Behälter, thermisch isoliert oder zumindest thermisch isoliert aufbewahrt.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Verfahren zum Abfüllen einer in einem Transport- oder Speicherbehälter befindlichen Flüssigkeit mit Hilfe eines Druckminderers und eines Abfüllhahnes, dadurch gekennzeichnet , daß in der Flüssigkeit unmittelbar vor dem Ausgießen gasförmige Kohlensäure unter relativ geringem Druck gelöst wird und dann die Flüssigkeit unter einer sehr progressiven und gleichmäßigen Druckminderung und bei einem sehr geringen Entweichen von gasförmiger Kohlensäure aus dem Behälter ausgegossen wird.

   Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, die dicht auf die Öffnung eines Behälters aufgesetzt ist und ein in den Behälter reichendes Steigrohr aufweist, das ausgangsseitig mit einem Druckminderer und einem Abfüllhahn in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Leitung (12) aufweist, die einerseits mit einem Speicher für unter relativ geringem Druck stehende gasförmige Kohlensäure verbunden ist und die-andererseits mit einem in die in dem Behälter (5) befindliche Flüssigkeit eingetauchten Diffusor (18) für die gasförmige-Kohlensäure verbunden ist.

   Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor (18) am einer zylindrischen Buchse aus porösem Material mit sehr feiner Porengröße besteht, die in dem Behälter (3) am unteren Ende der Leitung (12) angeordnet ist.

   Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrohr (4) und die Leitung (12) koaxial und konzentrisch zueinander angeordnet sind, wobei sich das Steigrohr (4-) im Inneren der Leitung (12) und des Diffusors (18) befindet, und der Diffusor (18) am unteren Ende der Leitung (12) unter Zwischenschaltung zweier Ver-

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   - ίο -

   Mndungsringe (16 und 19) zu. beiden Seiten der den Diffusor bildenden Buchse (18) befestigt ist, .wobei der erste Verbindungsring (16), der zwischen der Buchse (18) und der Leitung (12) angeordnet ist, einen Innendurchmesser hat, der geringer ist als der Innendurchmesser der Leitung (12), jedoch geringfügig größer als der Außendurchmesser des Steigrohres (4-), während der zweite Verbindungsring (19) als dichter Verschluß für den zwischen der Buchse (18) und dem Steigrohr (4) gebildeten Ringraum (17) ausgebildet ist.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Diffusor bildende Buchse (18) den gleichen Innendurchmesser wie der genannte erste Verbindungsring (16) hat.

   6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5* dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Verbindungsring (19) auf das Steigrohr (4·) aufgeschraubt ist und mit ihm die Buchse (18) gegen den ersten Verbindungsring (16) blockiert ist, wobei die Buchse zwischen den beiden Verbindungsringen (16 und 19) unter Zwischenfügung von Verbindungsstücken aus verformbarem Material angeordnet ist.

   7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckminderer (8) zwei konische, einen kreisförmigen Querschnitt aufweisende Teilstücke (22,23) aufweist, und zwar ein Hohlstück (22) und ein darin einbringbares Gegenstück (23), die zwischen sich einen Ringraum konstanter Breite bilden, der als Durchlaß für die Flüssigkeit zwischen- den beiden Teilstücken (22 und 23) hindurch dient, wobei die Flüssigkeit am schmalen Konusende in den Druckminderer (8) eingeführt und am breiten Konusende aus ihm herausgeführt ist.

   8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie thermisch isoliert ist.

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