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Vorrichtung zur Entnahme von Flüssigkeiten,
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insbesondere Bier, aus Behältern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Entnahme von Flüssigkeiten, insbesondere Bier, welche an mehrere die zu entnehmende
Flüssigkeit enthaltende Behälter nacheinander anschließbar ist und den jeweiligen
Behalter m;t einer mit einer Pumpe versehenen Hauptleitung verbindet und welche
bei entleertem Zustand eines Behälters den nächsten Behälter an die Hauptleitung
unter Verwendung eines Schalters anschließt.
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Eine derartige Vorrichtung bezeichnet nlan auch als Verschneidbock.
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Derartige Verschneidböcke sind bekannt, wozu beispielsweise auf die
deutsche Olfenlegungsscllrift 21 45 4:32 verwiesen werden kann. Dieser bekannte
Verschneidbock arbeitet, wie überhaupt alle herkömmlichen automatischen Vers chne
idböcke, nach dem Schwimrríerprinzip. Hierzu ist in einem Rohrstück,das zwischen
den Anschluß eines Behälters und einen der an die Umschalteinrichtung angeschlossenen
Schläuche eingeschaltet ist, ein Schwimmerschalter angeordnet, der mit einem die
Umschaltung steuernden Ventil verbunden ist.
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Aus Sicherheitsgründen sind zusätzlich noch Schaulaternen vorgesehen,
in denen ebenfalls Schwimmerschalter vorgesehen sind. Die Schwimmerschalter sollen
heimAuftreten von Gasblasen, welche insbesondere beim Leerziehen des Behälters Lluftrelell,
und mit der restlichen Flüssigkeit aus dem Behälter bzw. Tank herausgelangen, die
die Umschaltung steuernden Ventile in Betrieb setzen.
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Bei den automatischen Verschneidböcken, die nach demSchwimmerprinzip
umschalten, zeigt sich beim Umstellen von einem leeren auf einen vollen Tank, daß
der meßbare Sauerstoffgehalt der Flüssigkeit, insbesondere des Bieres, deutlich
ansteigt, und zwar auf Werte, die meist weit über 5,0 mg 02/1 liegen. Diese Werte
liegen weit über den zulässigen Grenzwerten.
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Die Entwicklung ist zu leichteren,spritzigen, hopfenbetonten, hellen
Bieren gegangen. Höhere Vergarungsgrade, niedrigere Stammwürzegehalte und verbesserte
biologische Reinheit der Betriebe ergeben haltbarere und im Geschmack reinere Biere.
Die Folge davon ist, daß die Biere empfindlicher gegenüber Oxidation sind und der
geschmacklich nachteilige Einfluß durch längere Absatzwege und den Verlust an
oft
brauere is pezifis chen Geschmacksstoffen auch vom Konsumenten festgestellt werden
kann.
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Für normal haltbare Biere lieg der Grenzwert bei 1, 0 nig O2/l einschlietSlich
der Luft im Flaschenhals. Bei hellen Spezialbieren mit ausgelxr.igtelll HoI)fengeschlzlack
und fIopfenaroma,bei Diätbieren und Schankbieren werden wegen ihrer Sauerstoffempfindlichkeit
jedoch Werte von 0, 3 bis 0, 5 mg 02/1 gefordert. Es ist daher notwendig, daß bei
der Filtration und Abfüllung darauf geachtet wird, daß der Sauerstoffgehalt des
Bieres so niedrig wie möglich gehalten wird.
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Bei den bekannten automatischen Verschneidböcken hat das deutliche
Ansteigen des Sauerstoffgehalten beim Umstellen von einem leeren auf einen vollen
Tank zwei Gründe.
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1. Die Laterne, in der sich der Schwimmkörper, der den Umschaltkontakt
auslöst, befindet, sitzt unmittelbar vor der Hauptleitung.
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Wenn der Behälter bzw. der Tank leer ist, sammelt sich im oberen
Teil der Laterne Luft an, so daß der Schwimmkörper sinkt und den Kontakt zum Umschalten
auslöst. Es lLißt sich jedoch nicht vermeiden, daß schon vor dem Unischalten Luft
in die Hauptleitung mitgerissen wird.
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2. Wird ein Tank leer, so ist die Leitung zur Laterne vollkommen mit
Luft gefüllt, während die Laterne selbst zumindest teilweise mit Luft gefüllt ist.
Sie muß daher vor Inbetriebnahme des nächsten Tanks entlüftet werden. Da die Leitung
keine konstante Steigung aufweist, ist dies sehr schwierig und es läßt sich die
Bildung von Luftsäcken nicht vermeiden. Das in die Leitung nachlaufende Bier reichert
sich demnach mit Sauerstoff an und läuft beim Umstellen in die Ilauptleitung.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Entnahme
von Flüssigkeiten, insbesondere Bier, aus mehreren die zu entnehmende Flüssigkeit
enthaltenden Behältern bzw. Tanks zu zeigen, bei der die vorstehenden Nachteile
vermieden sind und ein Anstieg des O2-Wertes beim Umstellen von einem leeren auf
einen vollen Tank nahezu unterbunden ist, und bei der die in herkömmlichen automaischen
Vorrichtungen (Verschneidböcken) verwendeten, auf dem Schwimmerprinzip arbeitenden
Schalter, insbesondere Laternen, nicht mehr zur Anwendung kommen.
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Diese Aufgabe wird bei der Vorrichtung der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Verbindungsleitung der Behälter mit der
Hauptleitung mit einem beim Entleeren des jeweiligen Behälters von der Flüssigkeit
durchflossenen und durch den Flüssigkeitsdurchfluß geöffneten Ventil ausgestattet
ist, das bei fehlendem Flüssigkeitsdurchfluß geschlossen ist, so daß ein an der
Saugseite der Pumpe liegender Druckschalter die Umschaltung auf den nächsten Behälter
bewirkt.
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Das Ventil kann mit einem Sperrkörper aus gestattet sein, der durch
die hindurchströmende Flüssigkeit aus der Sperrstellung geschoben und außerhalb
der Sperrstellung gehalten ist. Hierzu kann das Ventil mit einer Halteeinrichtung
versehen sein, welche von der durchströmenden Flüssigkeit in eine solche Stellung
gebracht wird, daß der Sperrkörper während des Flüssigkeitsflusses außerhalb der
Sperrstellung gehalten bleibt.
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Bei fehlendem Flüssigkeitsdurchfluß und/oder einsetzendemGasdurchfluß
wird die Halteeinrichtung in eine solche Stellung zurückgebracht, daß der Sperrkörper
in die Sperrstellung kommt und nach dem Flüssigkeitsdurchfluß ein Gasdurchfluß nicht
möglich ist. Der Sperrkörper
kann als Schwimmer ausgebildet sein,
der durch die hindurchströmende Flüssigkeit aus der Sperrstellung anhebbar ist,
und die Halteeinrichtung kann die Form einer Klappe aufweisen, welche durch die
hindurchströmende Flüssigkeit in eine solche Stellung verschwenkt wird, daß ein
Rückfallen infolge von Sogwirkung oder ein Absinken des als Schwimmer ausgebilclelen
Sperrkörpers unterbunden ist.
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Der Durchströmweg der Flüssigkeit durch das Ventil kann von zwei zueinander
ausgerichteten, im Abstand voneinander angeordneten Rohrstutzen bestimmt sein, von
denen die Öffnung des einen Rohrstutzens durch die verschwenkbare Klappe bzw. durch
die Halteeinrichtung und die Öffnung des anderen Rohrstutzens, der in Fließrichtung
gesehen nachgeordnet ist, durch den Sperrkörper abdeckbar ist. Der Sperrkörper kann
als Kugel ausgebildet sein und die Rohrstutzen können kreisförmige Querschnitte
aufweisen.
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Über dem Durchflußweg für die Flüssigkeit kann eine Ausweicheinrichtung,
beispielsweise in Form eines Gehäuses, vorgesehen sein, in welche der Sperrkörper
bei geöffnetem Ventil verschoben bzw. angehoben ist.
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Der Druckschalter kann an dem zur Pumpe entgegengesetzten Ende der
Hauptleitung sitzen.
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Die Wirkungsweise des Ventiles wird noch dadurch unterstützt, daß
an der Auslaufseite des Behälters bzw. Tanks, der entleert wird bzw.
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dessen Entleerung abgeschlossen ist, eine Einrichtung zur Trennung
von Flüssigkeit und Gas, insbesondere Luft, vorgesehen ist. Das Ventil arbeitet
so, daß bei vorhandener Flüssigkeit bzw. bei durchfließender Flüssigkeit, dasselbe
geöffnet ist und bei Vorhandensein von Gas, insbesondere Luft, die Halteeinrichtung
so verschwenkt, daß der Sperrkörper
sofort in die Sperrstellung
gelangt, so daß mitgerissene Luft nicht durch das Ventil hindurchströmen kann. Hierdurch
wird auch gewährleistet, daß in der Hauptleitung bzw. an der Saugseite der Pumpe,
welche sich in der Hauptleitung befindet, ein Druckabfall entsteht, der zur Betätigung
des Druckschalters, der insbesondere als Differenzdrucks chalter ausgebildet ist,
führt. Der Differenzdr ucks chalter le itet dann die Umschaltung von leerem auf
vollen Tank ein.
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Eine Einrichtung zur scharfen Trennung von Flüssigkeit, insbesondere
Bier, und Luft an der Tankauslaufseite ist beispielsweise aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift
74 37 378 bekannt. Auch in der Zeitschrift "Brauwelt", Jahrgang 115(1975), Nr.16,
Seiten 474 - 484, ist eine derartige Einrichtung zur Trennung von Luft und Bier
beschrieben.
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Diese Einrichtung ist in Form einer sogenannten Tankauslaufscheibe
ausgebildet, welche das Einziehen eines Bier-Luftgemisches in den Tankauslauf unterbindet.
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Im Zusammenwirken des mechanisch arbeitenden Ventiles mit der Einrichtung,
welche am Tankauslauf eine scharfe Trennung zwischen Flüssigkeit, insbesondere Bier,
und Gas, insbesondere Luft, herbeiführt, lassen sich optimale 02 Werte des abzufüllenden
Bieres erzielen.
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Weitere Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß der meßbare
Sauerstoffgehalt der abzufüllenden Flüssigkeit, insbesondere des Bieres, am der
Pumpe nachgeschalteten Füllereinlauf weitaus günstiger ist als bei bekannten automatischen
Verschneidböcken oder manuell bedienten Verschneidböcken. Durch Zurückdrücken des
Bieres, welches noch in dem Schlauch, der mit dem leeren Tank verbunden ist, vorhanden
ist, in den neu angesteckten Tank kann ein Anstieg des O2-Wertes nahezu vollkommen
verhindert werden. Hierbei wird ausgenützt,
daß in dem frisch angeschlossenen
Tank ein geringerer Druck vorhanden ist als im leer gezogenen Tank. Die Bierleitung
zwischen Tank und Umschaltstation bleibt weitestgehend mit Bier gefüllt. Das zeitraubende
und meist unvollständige Entlüften der Bierleitungen kann somit entfallen. Der Druckschalter,
welcher insbesondere als Differenzdruckschalter aus gebilclet ist, kann gleichzeitig
die Funktion einer Luftmangels icherung übernehmen, wenn die Druckluftzufuhr zum
Tank aussetzt. Auch bestehende bekannte Verschneidböcke, welche beispielsweise auch
mit Laternen ausgerüstet sind, können auf das erfindungsgemäße Prinzip ohne weiteres
umgerüstet werden. Anstelle der bei den bekannten Verschneidböcken vorhandenen Laternen
genügt es, wenn man lediglich in der Hauptleitung eine kleine Laterne vorsieht.
Hierdurch läßt sich der Verschneidbock mit wesentlich geringerem Aufwand herstellen.
Auch wenn die Umschaltautomatik einmal aussetzen sollte, gelangt keine Luft zum
der Pumpe nachgeordneten Füllereinlauf.
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Das bei der Erfindung zur Anwendung kommende Ventil, welches man auch
als Schnellschlußventil bezeichnen kann, läßt sich natürlich auch für andere Einsatzzwecke
anwenden, wobei die Anwendung unabhängig vom automatischen Vers chneidbock geschieht.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann sowohl in Brauereien, Weinkellereien,
Mostereien und Molkereien und dgl. zum Einsatz kommen.
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Sie kann grundsätzlich überall dort verwendet werden, wo beim Leerwerden
eines Tanks auf den nächsten Tank umgestellt werden soll, ohne daß der Flüssigkeitsstrom
unterbrochen wird. Außerdem kann die Vorrichtung auch als Mischstation dienen, wenn
mehrere Tanks gleichzeitig entleert werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann
sowohl beim Entleerten von Lagertanks als auch von Drucktanks zum Einsatz kommen.
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Das Schnellschlußventil kann auch unabhängig von der Entnahmevorrichtung
bzw. vom Schneidbock Anwendung finden. Es kann überall dort eingesetzt werden, wo
ein Eindringen von Luft in die Leitung und in die Pumpe verhindert werden soll.
So kann das Schnellschlußventil beispielsweise beim Leerziehen von Gährbottichen
Verwendung finden, wobei in der Leitung zur Pumpe ein Druckschalter, der bei Druckabfall,d.h.
beim Schließen des Ventils entweder die Pumpe ausschaltet oder ein Hubsignal oder
ein anderes Warnsignal auslöst, angeordnet ist.
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In den beiliegenden Figuren ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt. Anhand dieser Figuren soll die Erfindung noch näher erläutert
werden. Es zeigen: Fig. 1 ein Fließschema der Vorrichtung nach der Erfindung und
Fig. 2 ein Ventil, insbesondere Schnellschlußventil, welches bei der in der Fig.
1 dargestellten Vorrichtung zur Anwendung kommt.
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In der Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Entnahme von Flüssigkeiten,
insbesondere von Bier (automatischer Verschneidbock), in Verbindung mit der Entleerung
von zwei Tanks 1 und 1' dargestellt. Natürlich kann die Erfindung auch dann zur
Anwendung kommen, wenn mehr als zwei Tanks hintereinander entleert werden sollen.
Die Tanks sind über Absperrventile 2, 3 an Ventile 4, 5 angeschlossen, welche im
folgenden als Schnellschlußventile 4, 5 bezeichnet werden sollen. Die Ventile 2
und 3 sowie die Schnellschlußventile 4 und 5 befinden sich jeweils in Verbindungsleitungen
6 und 7 zwischen einer Hauptleitung 8 und den Behältern 1 und 1'. In den Verbindungsleitungen
6 und 7 sind jeweils noch ansteuerbare Ventile 9 und 10, welche beispielsweise als
pneumatische Ventile ausgebildet sind, vorgesehen. In der Hauptleitung 8
ist
desweiteren eine Pumpe 11 angeordnet, welche die entnommene Flüssigkeit beispielsweise
zu einer Fülleinrichtung oder einer Filtriereinrichtung bringt. An der Saugseite
der Pumpe 11 ist in der Hauptleitung 8 ferner ein Druckschalter, insbesondere Differenzdruckschalter
12, vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich der Druckschalter
am einen Ende der Hauptleitung 8.
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Die ansteuerbaren Ventile 9 und 10 werden bei der Umschaltung von
leerem auf vollen Tank von dem Druckschalter 12 über eine Steuerschaltung 13, welche
in herkömmlicher Weise ausgebildet sein kann, angesteuert.
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In der Fig. 2 ist im einzelnen ein Schnellschlußventil 4 bzw. 5 dargestellt.
Das Schnellschlußventil besteht im wesentlichen aus einem Zylinder 14, der beispielsweise
aus Stahl bestehen kann, welcher mit einer Bodenplatte 15 verschlossen ist. Auf
den Zylinder ist eine Plexiglasglocke 16 mittels einer Überwurfmutter verschraubt.
Im Zylindermantel sind sich gegenüberliegend ein Einlauf 19 und ein Auslauf 20 vorgesehen.
Der Einlauf 19 und der Auslauf 20 können beispielsweise als Rohrstutzen ausgebildet
sein, die durch den Mantel des Zylinders 14 hindurchragen. Der Einlauf und der Auslauf
sind zueinander ausgerichtet.
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Im Innern ist der Einlaufstutzen 19 mit einer Klappe 21 versehen,
welche an der Oberseite bzw. über demEinlaufstutzen 19 an der Stelle 18 schwenkbar
angelenkt ist. Ferner befindet sich im Innern des Zylinders 14 bzw. der Plexiglasglocke
16 ein Sperrkörper 22, der als Schwimmer ausgebildet ist. Die durchgezogenen Linien
für die Klappe 21 und den Schwimmkörper 22 stellen den geschlossenen Zustand des
Ventils dar, während die strichpunktierten Linien für die Klappe 21' und den Schwimmer
22' die geöffnete Stellung des Ventiles darstellen.
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Außerdem ist das Ventil mit einer Entlüftungseinrichtung 23 ausgestattet.
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Im folgenden soll der Betrieb der Vorrichtung in der Fig. 1, insbesondere
in Verbindung mit der Wirkungsweise des in der Fig. 2 dargestellten Ventiles, beschrieben
werden.
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Es sei angenommen, daß zunächst der Tank t entleert werden soll.
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Hierzu sind das Ventil 3 und das Schnellschlußventil 5 geöffnet. Außerdem
ist auch das Ventil 10 in der Weise angesteuert, daß es geöffnet ist. Durch die
Saugwirkung der Pumpe 11 wird der Tank entleert.
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Bei geöffnetem Schnellschlußventil 5 ist die Klappe 21 in der angehobenen
Stellung 21' und auch der als Sperrkörper wirkende Schwimmer 22 befindet sich in
der strichpunktierten Stellung 22', d.h. in angehobener Stellung. Im geöffneten
Betrieb ist das Innere des Schnellschlußventiles und auch die Glocke 16 mit Flüssigkeit
angefüllt. Durch die einströmende Flüssigkeit wird die Klappe 21 angehoben und die
Klappe 21 verhindert, daß durch den in der Glocke entstehenden Sog der Schwimmer
22 nach unten gezogen werden kann. Auf diese Weise wirkt die Klappe als Sicherung
dafür, daß das Ventil in geöffneter Stellung bleibt, solange Flüssigkeit durch das
Ventil hindurchfließt.
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Sobald der Flüssigkeitsdurchfluß beendet ist und Luft in das Ventil
kommt, senkt sich die Klappe ab und der Schwimmer 22 setzt sich, wie das durch die
ausgezogenen Linien in der Fig. 2 dargestellt ist, vor den Auslauf 20 und schließt
damit das Ventil.
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An der Auslaufseite des Tankes 1 ist in schematischer Darstellung
eine Einrichtung 24 dargestellt und vorhanden, welche eine Trennung zwischen Luft
und auslaufender Flüssigkeit bewirkt. Eine derartige
Einrichtung
25 ist auch im Tallk 1 vorhanden. Wie eingangs schon erwähnt, ist eine derartige
Einrichtung, welche beim Leerziehen des Tankes die Entstehung eines Flüssigkeits-Gasgemisches,
insbesondere Bier-Luftgemisches, verhindert, in der deutschen Gebrauchs -musterschrift
74 37 378 sowie in der "Brauwelt", Jahrgang 115 (1975), Nr. 16, Seiten 474-484,
im einzelnen dargestellt und beschrieben.
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Das bedeutet, wenn nur noch Luft in das Ventil 5 gelangt, ist der
Tank 1' leergezogen und das Ventil 5 verschlossen.
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Bei geschlossenem Ventil 5 entsteht an der Saugseite der Pumpe 11
in der Hauptleitung 8 ein Druckabfall, welcher vom Differenzdruckschalter 12 registriert
wird. Dieser steuert über die Steuerschaltung 13 das Ventil 9 in der Weise an, daß
dieses geöffnet wird Beim Öffnen des Ventiles 9 läuft die in der Leitung 7 noch
befindliche Flüssigkeit in den neu angeschlossenen Tank 1, da in diesem ein niedrigerer
Druck herrscht als im leergezogere n Tank 1'. Das Ventil 2 am Tank 1 kann von Hand
geöffnet werden oder auch automatisch angesteuert werden.
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