DE4413709A1 - Einrichtung zur Entnahme von Flüssigkeiten aus Behältern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Flüssigkeitsentnahme aus Behältern nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Sie betrifft ferner eine Einrichtung zur Flüssigkeitsentnahme aus Behältern, insbesondere eine Bierzapfeinrichtung, nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 3.

Das Anstechen von Bierdosen oder anderen gebräuchlichen Bierbe­ hältern (Kanister, Fässer oder Fäßchen) und die Entnahme der Flüssigkeit aus der Dose oder dem Behälter ist grundsätzlich bekannt. Der Anstich der Behälter erfolgt im allgemeinen über einen Stopfen, der ein Spundloch im Deckel des Behälters oder der Bierdose verschließt. Anstechrohre und Anstechzapfen sind auch in der Patentliteratur bereits beschrieben worden, so bei­ spielsweise in der DE 34 29 559 C2.

Bei dieser bekannten Einrichtung nach der DE 34 29 559 C2 ist das Anstechrohr mit einer als einarmiger Hebel ausgebildeten Halterung fest verbunden, die mittels einer Klaue an einem Bördelrand einer Bierdose einhängbar ist. Mit dieser Einrich­ tung wird nur ein einfaches Auslaufen des Bieres aus der Bier­ dose ohne Druck ermöglicht. Um auch bei nicht unter Druck ste­ henden Flüssigkeiten ein vollständiges Auslaufen zu erreichen, ist die Anbringung einer Öffnung im Oberbereich des Behälters notwendig, wodurch der atmosphärische Druck auf die im Behälter gespeicherte Flüssigkeit einwirken kann.

Das deutsche Gebrauchsmuster GM 74 41 775 offenbart einen Adap­ ter für Bierzapfgeräte, bei dem eine auswechselbare Druckgaspa­ trone vorgesehen ist, aus der ein Druckgas ausströmt und über einen Stutzen gegen die Flüssigkeit im Behälter steht. Dadurch wird ein Flüssigkeitsaustritt nach Öffnen eines Ventils oder Zapfhahns erreicht.

Im Handel bekannt sind außerdem Einrichtungen zur Entnahme von Flüssigkeiten aus einem Behälter, bei denen die Flüssigkeit mit Kohlensäure beaufschlagt ist, wodurch der notwendige Druck zum Ausbringen der Flüssigkeit (des Bieres) aus dem Behälter aufge­ bracht wird. Schließlich sind noch Einrichtungen in der Praxis bekannt, bei denen durch eine manuell bedienbare Luftpumpe bzw. Kolben-Zylinder-Einheit je nach Bedarf der nötige (Luft-) Druck auf die Flüssigkeit im Behälter ausgeübt wird, um ein Ausströ­ men bei geöffnetem Ausströmrohr zu ermöglichen.

Die vorgenannten Einrichtungen haben alle den Nachteil, daß entweder ein Gas der Flüssigkeit zugesetzt wird, das gerade bei Lebensmitteln oftmals als ungünstig empfunden wird und wegen des ständigen Entweichens und damit wegen der Beeinträchtigung der Qualität der Flüssigkeit auf Ablehnung stößt. Oder es wird manuell ein unkontrollierter Druck auf die Flüssigkeit ausge­ übt, so daß einmal ein schwacher und dann wieder ein zu starker Flüssigkeitsstrahl erzeugt wird. Hinzu wird als weiterer Nach­ teil empfunden, daß die manuelle Erzeugung eines Luftdruckes umständlich ist und einen nicht unerheblichen Kraftaufwand erfordert.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, bei welchen der für ein Aus­ strömen der Flüssigkeit notwendige, je nach Bedarf variabel ein­ stellbare Druck ohne Fremdgas und ohne manuellen Kraftaufwand in technisch einfacher Weise erzielt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst. Die zur Durchführung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens geeignete Einrichtung schützt Patentan­ spruch 3.

Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen 2 und 4 bis 9 zu entnehmen.

Entsprechend dem erfinderischen Verfahren wird durch Einschal­ ten eines Elektromotors über einen Kompressor oder eine Pumpe verdichtete Luft erzeugt, die mit vorgegebenem Druck auf die Oberfläche der Flüssigkeit gebracht wird und dadurch das Aus­ strömen der Flüssigkeit aus dem Behälter mit konstantem Strahl bewirkt. Da der Luftdruck automatisch und selbständig einstell­ bar ist, wird er entsprechend den herrschenden Druckverhältnis­ sen im Innenraum des Behälters bei Flüssigkeitsentnahmen immer wieder optimal durch das System selbst nachreguliert.

Dieses im Prinzip elektrische Bierzapfgerät erleichtert die Aufbringung eines Luftdruckes auf die Flüssigkeit im Behälter und gewährleistet aufgrund der Steuerung über einen Differenz­ druckschalter einen stets gleichbleibenden oder bei Wunsch auch variablen Druck. Sobald der Druck unter eine vorgegebene Druck­ grenze von beispielsweise 100 mbar fällt, wird er automatisch wieder aufgebaut. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß diese Einrichtung auch die Aufstellung größerer Behälter erlaubt, als dies bisher mit herkömmlichen Zapfeinrichtungen für Partydosen oder Partyfäßchen der Fall war. Sollte die Flüssigkeit nach dem Anstich nicht vollständig entnommen werden, so kann durch den eingeschalteten Betriebszustand ein in der Ruhezeit möglicher­ weise verlorener Druck ständig auf das erforderliche Maß aufge­ baut werden. Dieser konstante Luftdruck über einen längeren Zeitraum von mehreren Tagen bewirkt, daß die im Bier beispiels­ weise vorhandene Kohlensäure erhalten bleibt, was auch nach Tagen für eine optimale Qualität und Frische des Getränkes und zur Schaumbildung des Bieres beiträgt.

In der Zeichnung ist ein Beispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Bierzapfgerät der erfindungsgemäßen Art, teil­ weise im Schnitt, und

Fig. 2 einen Schaltplan für den elektromotorischen Be­ trieb des Bierzapfgerätes nach Fig. 1.

Die Einrichtung 1 zur Entnahme von Flüssigkeiten 2, beispiels­ weise Bier, aus einem Behälter 3, beispielsweise ein fünf Liter Bier aufnehmendes Fäßchen, besteht im wesentlichen aus einem Aufsatzgehäuse 4 mit Zapfhahn 5 und einem inneren Durchgangs­ kanal 6, der austrittsseitig in ein Ausströmrohr 7 in bekannter und deshalb hier nicht näher zu erklärender Weise einmündet. Das Aufsatzgehäuse 4 ist durch einen Bund oder Krallen 8, die unter einen Bördelrand 9 des Deckels 10 des Behälters 3 grei­ fen, fest mit dem Behälter 3 verbunden. Dabei ist zumindest die vordere Kralle mit Federdruck beaufschlagt und beweglich ge­ staltet.

Das Aufsatzgehäuse 4 weist einen nach unten gerichteten Fort­ satz 11 auf, der ein Außengewinde 12 trägt und im Inneren einen Kanal oder eine Bohrung 13 für die Flüssigkeitsentnahme und einen zweiten Kanal oder eine zweite Bohrung 14 für die Luftzu­ fuhr zum Innenraum des Behälters 3 besitzt. Auf das Gewinde 12 ist ein Steigrohr 15 geschraubt, welches durch eine Deckelöff­ nung 16 in den Behälter 3 hineinragt. Zwischen der Deckelöff­ nung und dem Steigrohr befindet sich eine Dichtung 17. Das Steigrohr 15 ragt bis auf einen sehr kleinen Abstand bis zum Boden des Behälters 3, um dadurch eine möglichst vollständige Entnahme der Flüssigkeit 2 zu gewährleisten. Eine kleine Sei­ tenöffnung 41 im Steigrohr 15 läßt das Einströmen von Luft 39 in den Behälter 3 zu. Diese einströmende Luft 39 liegt auf dem Flüssigkeitsspiegel 40 auf.

Auf dem Aufsatzgehäuse 4 ist eine Haube 18 durch eine Schraub­ verbindung 19 und unter Zwischenfügung einer Dichtung 20 befe­ stigt. Diese Haube 18 besitzt im oberen Bereich eine Luftein­ laßöffnung 21, die durch ein Ventil oder einen Stopfen 22 be­ kannter Art manuell verschließbar ist.

Im Innenraum der Haube 18 befindet sich ein Elektromotor 23, der elektrisch an Batterien 24 oder wiederaufladbaren Akkumu­ latoren angeschlossen und mittels eines Haupt- oder System- Schalters 25 ein- und ausschaltbar ist. Der Elektromotor 23 steht ferner mit einer Elektronik 26 in elektrischer Verbin­ dung, die in besonderer Weise in Abhängigkeit von dem im Behäl­ ter 3 herrschenden Luftdruck mittels eines angeschlossenen Druckdifferenzschalters 27 seinen Betriebszustand steuert. Die elektrischen Leitungsverbindungen 32, 33, 34 und 35 von den Batterien/Akkumulatoren 24 zum Schalter 25 und über die Elek­ tronik 26 zum Elektromotor 23 sind in Fig. 2 deutlicher darge­ stellt.

Der Hauptschalter oder auch Systemschalter 25 ist durch die Leitung 32 mit den Batterien oder Akkumulatoren 24 und durch die Leitung 35 mit dem Elektromotor 23 verbunden. Eine weitere elektrische Verbindung 33 geht von den Batterien oder Akkumula­ toren 24 zum Druckdifferenzschalter 27 und von dort zur Schalt- oder Steuerungselektronik 26, die ihrerseits durch die Leitung 34 mit dem zweiten Pol des Elektromotors 23 verbunden ist.

Der Elektromotor 23 wirkt auf einen Kompressor oder eine Pumpe 28, die als Micromembran- oder Kolbenpumpe ausgebildet sein kann und durch den Ansaugstutzen 36 die Umgebungsluft durch die Öffnung 21 der Haube 18 ansaugt und in den durch den unteren Gewindeansatz 29 geführten Kanal 14 in verdichteter Form ab­ gibt. Eine von dem Kanal oder der Leitung 14 abgezweigte Luft­ leitung 30 führt zum Druckdifferenzschalter 27, der einen Aus­ gangsstutzen 37 zu Verbindung mit der Umluft oder Atmosphäre aufweist. Vor der Abzweigung 38 und nach dem Eintritt in den Behälter 3 befindet sich in dem Kanal 14 zusätzlich ein Rück­ schlagventil 31 oder dergleichen Wirkelement. Dieses Rück­ schlagventil könnte auch im Aufsatzgehäuse 4 mit Zapfhahn 5 eingebaut sein. Das Rückschlagventil 31 dient der Sicherheit, damit keine Flüssigkeit 2 in den Druckdifferenzschalter 27 eindringen kann.

Der Druckdifferenzschalter 27 ist so eingestellt, daß er etwa zeitgleich mit dem Öffnen des Zapfhahns 5 für eine Flüssig­ keitsentnahme den Elektromotor 23 einschaltet, wenn zuvor der Haupt- oder Systemschalter 25 eingeschaltet wurde. Dadurch wird ein nahezu konstanter Druck im Behälter 3 gewährleistet, der entscheidend dazu beiträgt, daß die Kohlensäure im Bier über mehrere Tage erhalten bleibt und nicht entweicht. Dadurch bleibt das Getränk frisch. Ferner ist dadurch auch nach Tagen noch eine Schaumbildung des Bieres beim Abzapfen möglich.

Eine Erhöhung des Druckes im Behälter 3 kann unter anderem auch bei besonderen Flüssigkeiten oder Medien die Ausbringung bei­ spielsweise von Sahne ermöglichen.

Für die Inbetriebnahme der Einrichtung 1 wird das Aufsatzgehäu­ se 4 mit Steigrohr 15 mit dem Behälter 3 verbunden. Anschlie­ ßend wird die Haube 18 mit den innenliegenden Aggregaten aufge­ schraubt. Die mechanischen Verbindungsstellen werden gleichzei­ tig abgedichtet. Vor dem Einschalten der elektromotorischen Einheit mit dem Schalter 25 wird der Zapfhahn 5 geöffnet, um den im Behälter 3 gebildeten Druck abzubauen. Nach bereits kurzer Zeit (Entnahme von einem halben oder einem ganzen Glas mit Flüssigkeit) wird das Ventil 22 in der Haube 18 geöffnet und der Hauptschalter 25 eingeschaltet. Das System reguliert sich nun selbst und bedarf fortan keiner weiteren Betreuung und besonderen Wartung.

Wenn der Druck im Behälter 3 beispielsweise unter den Druck von 100 mb fällt, dann schaltet sich über den Differenzdruckschal­ ter 27 und die Elektronik 26 der Elektromotor 23 ein, der den Betrieb des Kompressors bzw. der Pumpe 28 steuert. Der Druck wird dadurch wieder bis zur eingegebenen Druckgrenze von 100 mb aufgebaut. Bei Erreichen der Druckgrenze im Behälter 3 wird der Elektromotor 23 automatisch wieder abgeschaltet.

Bleibt in dem Behälter 3 ein Flüssigkeitsrest vorhanden, so bleibt der Haupt- oder Systemschalter eingeschaltet, damit über die Zeit bis zum nächsten Gebrauch der langsam entweichende Luftdruck immer wieder aufgebaut werden kann. Normalerweise wird innerhalb von einem Tag oder zwei Tagen ein Druckersatz nicht notwendig sein, da das gesamte System nach außen gut abgedichtet ist. Der konstante Luftdruck im Behälter 3 auf der Flüssigkeit 2 bewirkt, daß die beispielsweise im Bier vorhande­ ne Kohlensäure erhalten bleibt und auch noch nach Tagen eine gute Schaumbildung des Bieres möglich ist.

Claims (9)

1. Verfahren zur Entnahme von Flüssigkeiten aus Behältern, insbesondere zum Anzapfen von Bier, bei dem entsprechend der Menge der Flüssigkeitsentnahme in den Behälter Luft zum Druck­ ausgleich oder zur Herstellung eines atmosphärischen Drucks eingelassen wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Flüssigkeitsspiegel in dem im wesentlichen luft­ dicht verschlossenen Behälter (3) elektromotorisch komprimierte Luft eingefüllt wird, deren Druck einstellbar ist und oberhalb des atmosphärischen Luftdrucks liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdruck der eingefüllten Luft etwa 100 mb beträgt.

3. Einrichtung zur Entnahme von Flüssigkeiten aus Behältern, insbesondere Bierzapfeinrichtung, die auswechselbar zur Flüs­ sigkeitsentnahme mit den Behältern verbindbar ist und im we­ sentlichen ein ein- oder mehrteiliges Entnahmegehäuse mit einem Entnahmehahn sowie Kanälen, Bohrungen, Leitungen oder derglei­ chen für die Flüssigkeitsentnahme und die Luftzufuhr aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsentnahme durch elektromotorisch erzeugte, komprimierte Luft (39) aus dem Behälter (3) erfolgt.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzuführleitung (14; 30) eingangsseitig mit einem elektromotorisch angetriebenen Kompressor oder einer Pumpe (28) in Verbindung steht und ausgangsseitig im Behälter (3) oberhalb des Flüssigkeitsspiegels (40) einmündet.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompressor oder die Pumpe (28) mit einem Antriebsmotor (23) in Wirkverbindung steht, dessen Betriebszustand durch eine Elektronik (26) mit Druckdifferenzschalter (27) gesteuert wird.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompressor oder die Pumpe (28) zusammen mit dem An­ triebsmotor (23) und der Elektronik (26) mit Druckdifferenz­ schalter (27) in einem luftdicht verschließbaren Gehäuse (Haube 18) eingesetzt ist, welches mit einer verschließbaren Luftein­ trittsöffnung (21) versehen ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (23) mit der Elektronik (26) mit einem manuell bedienbaren Betriebssystemschalter oder Hauptschalter (25) verbunden ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (Haube 18) mit dem Entnahmegehäuse (4) dicht und auswechselbar verbindbar ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Luftzuführleitung (14) vor dem Differenzdruckschal­ ter (27) ein Rückschlagventil (31) eingerichtet ist.