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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Reinigen von Bierleitungen gemäß den vorkennzeichenden Teilen
der Ansprüche
1 und 8.
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In
diesem Zusammenhang umfasst der Begriff „Bier" Ale-Bier, Lagerbier, Porter-Bier und Stout-Bier
bzw. dunkles Bier.
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In
der Branche ist es Standard, dass in Einrichtungen, die Bier ausschenken,
die Leitungen, die Bier aus dem Keller (oder einem anderen Lagerbereich)
zu den Barausgabepumpen (oder Spendern bzw. Hähnen) transportiert werden,
regelmäßig gereinigt
werden müssen,
wie zum Beispiel alle sieben Tage, um es zu verhindern, dass sich
in den Leitungen Hefe oder Bakterien ansetzen bzw. absetzen. Wenn
die Reinigung nicht regelmäßig vorgenommen wird,
so kann dies dazu führen,
dass das Bier einen schlechten Geschmack, ein schlechtes visuelles
Erscheinungsbild oder einen schlechten Geruch aufweist. Die traditionelle
manuelle Reinigung erfordert es, dass die Leitungen mit einer Reinigungslösung gefüllt werden,
wobei diese über
einen Zeitraum von einer halben Stunde eingeweicht wird, und woraufhin sie
kräftig
gespült
wird. Der Prozess dauert bei einer lizenzierten britischen Einrichtung
durchschnittlicher Größe normalerweise
ungefähr
drei Stunden.
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Das
deutsche Patent
DE1607988A offenbart ein
Verfahren zum Reinigen einer Rohrleitung umfassend das Bereitstellen
eines Flusses eines ersten Fluides, Wasser, durch einen Kanal, wenigstens
einer Öffnung,
die in den Kanal mündet,
derart, dass ein Fluss eines zweiten Fluides (Reinigungsmittel) durch
die Öffnung
in das erste Fluid gesaugt wird, mit einer spezifizierten Geschwindigkeit
in Bezug auf die Geschwindigkeit des Flusses des erste Fluides,
um einen Fluss einer Lösung
des ersten Fluides (Wasser) in das zweite Fluid (Reinigungsmittel)
mit einer vorbestimmten Konzentration zu erzeugen; das Zuführen des
Flusses der Lösung
durch die Rohrleitung; das Erlauben, dass eine solche Lösung über einen
vorbestimmten Zeitraum in der Rohrleitung verbleibt; das Bereitstellen
eines Flusses des ersten Fluides durch den Kanal, während es
verhindert wird, dass das zweite Fluid durch die Öffnung in
den Kanal gesaugt wird, wodurch die Lösung aus dem Kanal gespült wird,
und so dass die Rohrleitung die Lösung aus der Rohrleitung spült; und
eine
Vorrichtung zum Reinigen einer Rohrleitung, mit: einem Kanal zum
Verbinden mit einem Vorrat eines ersten Fluides (Wasser) und mit
der Rohrleitung; einer Öffnung,
die in den Kanal mündet,
und zur Verbindung mit einem Vorrat eines zweiten Fluides (Reinigungsmittel),
so dass ein Fluss des ersten Fluides entlang des Kanals das zweite
Fluid in einem vorbestimmten Verhältnis zu dem ersten Fluid in
den Kanal saugt; einem Mittel bzw. einer Einrichtung zum Verschließen einer
Verbindung zwischen der Öffnung und
dem Vorrat des zweiten Fluides; und einem Mittel bzw. einer Einrichtung
zum Öffnen
und Schließen
einer Verbindung zwischen dem Kanal und der Rohrleitung, wodurch
der Kanal durch das erste Fluid frei von dem zweiten Fluid gespült werden
kann, wobei das erste Fluid die Rohrleitung spült.
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Das
U.S. Patent US-A-5.858.114A offenbart ein Verfahren zum Reinigen
eines Bierabgabesystems, das mindestens eine Bierzufuhrleitung für die Zufuhr
von Bier an eine Abgabeeinrichtung aufweist, mit einer Verbindung
zu der Bierzufuhrleitung in einer geschlossenen Flussregelschleife
mit einer Regelventileinrichtung, wobei ein Reinigungs- oder Spülfluid in
die Flussschleife eingeführt
werden kann, und das Betätigen
der Regelventileinrichtung, so dass bewirkt wird, dass das Reinigungs-
oder Spülfluid nacheinander
und wechselweise in entgegengesetzte Richtungen in der geschlossenen
Flussregelschleife fließt.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde zumindest in bevorzugten
Ausführungsbeispielen
eine Vorrichtung oder Ausrüstung
bereitzustellen, durch welche das Reinigen von Bierleitungen automatisiert
und in deutlich kürzerer
Zeit ausgeführt werden
kann. Zu diesem Zweck ist es erforderlich eine deutlich stärkere Reinigungs-/Reinigungsmittellösung zu
verwenden und eine Beschädigung
der Leitung zu verhindern, wobei die Stärke der Lösung sowie der Zeitraum, über den
sie in den Leitungen verbleiben darf, streng geregelt wird.
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Die
vorstehenden Aufgaben werden gemäß der vorliegenden
Erfindung durch das Verfahren gemäß dem gegenständlichen
Anspruch 1 und die Vorrichtung gemäß dem gegenständlichen
Anspruch 8 erreicht.
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Spezielle
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung unterliegen den entsprechenden Unteransprüchen.
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Die
Erfindung wird nachstehend beispielhaft in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
näher beschrieben.
In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Prinzipskizze einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
installiert in lizenzierten Einrichtungen; und
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2 eine
Perspektivansicht einer Rohrverzweigung der Vorrichtung aus 1.
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Mit
Ausnahme der folgenden Beschreibung wird die in den Zeichnungen
dargestellte Vorrichtung in einem Keller der lizenzierten Einrichtungen
installiert.
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In
Bezug auf 1 der Zeichnungen ist die Vorrichtung
mit einer Rohrverzweigung dargestellt.
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Gemäß der Abbildung
aus 2 der Zeichnungen besteht die Rohrverzweigung
aus einem festen Block mit einer Hauptleitung, einem zentralen Kanal
bzw. einer zentralen Leitung 1 mit großem Durchmesser und drei Kanälen oder Öffnungen
FO1, FO2 und FO3 mit kleinem Durchmesser, die in den zentralen Kanal
münden.
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In
erneutem Bezug auf 1 der Zeichnungen ist die Vorrichtung
mit einem Wasserspeicher 2 dargestellt, der über eine
Leitung mit einem Ende des zentralen Kanals 1 der Rohrverzweigung
verbunden ist. Ein Absperrventil V5 ist in de Leitung vorgesehen. Das
andere Ende des zentralen Kanals 1 ist mit einer Pumpe
P verbunden, die wiederum über
ein Einwegventil V6 mit einem Ende einer Ringleitung verbunden ist.
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Die
Kanäle
FO1 und FO2 der Rohrverzweigung sind mit entsprechenden Leitungen
verbunden, die mit entsprechenden Ventilen FV2 und FV3 vorgesehen
sind, wobei diese Leitungen mit einer gemeinsamen Leitung verbunden
sind, die mit einem Ventil FV1 vorgesehen und mit einer Reinigungsmittelflasche
verbunden ist. An dem Einlass der gemeinsamen Leitung aus dem Inneren
der Reinigungsmittelflasche ist ein Filter F vorgesehen. Der Kanal
FO3 ist mit einem Druckschalter PS4 verbunden.
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Der
Wasserspeicher ist über
ein Ventil 3 mit Wasserleitungen verbunden.
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Bierabgabeleitungen
verlaufen aus dem Keller zu der Hauptleitung und zu zusätzlichen
Bars der lizenzierten Einrichtung.
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Die
Ringleitung kann zwischen ihren Enden mit Enden der Bierabgabeleitungen
(Abgabeleitungen) verbunden werden. Zu diesem Zweck ist die Ringleitung
mit Anschlüssen
oder Muffen versehen, die mit Anschlüssen oder Muffen bzw. Stutzen
an den Enden der Abgabeleitungen in dem Keller eingreifen können. Jede
Abgabeleitung ist mit einem entsprechenden Ventil versehen, wie
etwa dem Ventil V7, und an ihren Enden in einer der Bartheken bzw.
Theken ist sie mit einer Abgabepumpe oder einem Zapfhahn verbunden.
Die Ringleitung ist ferner an ihrem von der Pumpe P entfernten Ende
mit zwei parallelen Leitungen 18 und 19 verbunden.
Die Leitung 18 ist mit einem manuell bedienbaren Ventil 18 versehen. Die
Leitung 19 ist mit einer Spüleinheit 20 versehen, die
aus einem Magnetventil FV4 besteht.
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Sensoren
bzw. Fühler
und Schalter sind dem Speicher und der Reinigungsmittelflasche zugeordnet
sowie einer Bedienschnittstelle in dem Keller und in der Hauptleitung
und zusätzlichen
Bartheken. Alle Sensoren, Schalter und Ventile (mit Ausnahme des Ventils
in der Leitung 18) der Vorrichtung sind mit einem sequentiellen
Programm einer programmierbaren Logiksteuereinheit (PLC) verbunden,
die an dem Bedienfeld in dem Keller bereitgestellt ist, und zwar über diskrete
Eingangs- (DIN) und diskrete Ausgangskanäle (DOT). Das Bedienfeld ist
mit einer Tastatur und einer Anzeige versehen, die beide mit der PLC
verbunden sind.
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Die
Bedienschnittstelle umfasst Befehlseinheiten (CU), die in dem Keller
und in den Bars bzw. Bartheken vorgesehen sind.
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Durch
die Befehlseinheit in dem Keller bediente Schalter sind auf der
linken Seite aus 1 dargestellt. Schalter, die
durch die Befehlseinheiten in den Bars bedient werden, sind ungefähr in der rechten
oberen Ecke aus 1 abgebildet.
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An
dem Bedienfeld kann ein Reinigungsprogramm oder ein anderes Programm
ausgewählt
werden, wobei die PLC bewirkt, dass das gleiche Programm bei folgenden
Einleitungen des Programms ausgeführt wird, bis ein anderes Programm
ausgewählt
wird.
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Das
gewünschte
Reinigungsprogramm wird in Bezug auf den Aufbau verschiedener Produkte, Verzögerungen
der Reinigung und anderen Faktoren ausgewählt.
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Die
entsprechenden Zapfstellen der Fässer, Container
oder Behältnisse
(nachstehend „Fässer") verschiedener Biere
(Produkte) in dem Keller sind mit den Abgabepumpen in den Bars über eine
entsprechende Verbindung oder Muffe an jedem Fass und einen entsprechenden
Verbinder oder Muffe an jeder der Bierabgabeleitungen verbunden.
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Wenn
ein Fass leer ist, wird eine Drainageverbindung in Form eines Schlauchs
oder einer Ablassleitung in einer der Bars an der Abgabepumpe der
Abgabeleitung von dem Fass angebracht. Der Schlauch oder die Ablassleitung
ist mit einem Barauslass in der Bar verbunden, wobei die Abgabepumpe
der Abgabeleitung geöffnet
wird, und in dem Keller wird das Fass von dessen Abgabeleitung getrennt,
und die Bierabgabeleitung des leeren Fasses wird in Eingriff mit
dem entsprechenden Verbinder bzw. Anschluss der Ringleitung gebracht,
wodurch die Ringleitung mit der Abgabeleitung verbunden wird.
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Danach
wird ein Knopf an einer der Befehlseinheiten gedrückt, um
einen Reinigungszyklus gemäß einem
ausgewählten
Reinigungsprogramm einzuleiten, um die Bierabgabeleitung des geleerten Fasses
zu reinigen.
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Zu
den Reinigungsprogrammen, die ausgewählt werden können, zählen ein
Standard-Reinigungszyklus, ein Reinigungszyklus mit mehr Reinigungsmittel
und ein erweiterter Reinigungszyklus (mit oder ohne mehr Reinigungsmittel).
Die Programme können
Vorkehrungen für
die Auswahl einer einzelnen zu reinigenden Bierleitung aufweisen
oder zur Reinigung mehrerer Bierleitungen.
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Die
Vorrichtung arbeitet gemäß der nachstehenden
Beschreibung gesteuert durch die PLC, um den Standard-Reinigungszyklus
oder den Reinigungszyklus mit mehr Reinigungsmittel zu bewirken, wobei
diese jeweils etwa fünf
Minuten lang dauern.
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Der
Druck in dem Hauptkanal 1 der Rohrverzweigung wird über den
Kanal FO3 durch den Druckschalter PS4 überwacht.
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Auffüllen des
Wasserspeichers
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Der
Wasserspeicher wird mit Wasser aus den Wasserhauptleitungen gefüllt.
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Erstes Spülen der
Abgabeleitung
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Das
Absperrventil V5 und das Ventil, wie etwa das Ventil V7, in der
zu reinigenden Abgabeleitung werden geöffnet (die Ventile in den anderen
Abgabeleitungen bleiben über
den Reinigungszyklus geschlossen), und die Ringleitung und die Abgabeleitungen
werden gespült,
indem Wasser durch die Pumpe P aus dem Wasserspeicher durch das
Absperrventil V5, die Rohrverzweigung und die Abgabeleitung zu dem
Barauslass gepumpt wird, wodurch die verbundene Abgabeleitung gespült wird,
wobei die Leitung von etwaigen Rückständen befreit
wird und Hefeablagerungen in der Leitung gelöst werden.
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Rückfluss
in die Reinigungsmittelflasche
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In
Bezug auf die Ventile, wie etwa das Ventil V7, in den Abgabeleitungen
und dem geschlossen Ventil FV1, öffnen
sich die Ventile FV1 und FV3 vorübergehend,
während
die Pumpe P betrieben wird, wobei die Leitungen von der Reinigungsmittelflasche zu
der Rohrverzweigung unter Druck gesetzt werden. Der Druck drückt das
Wasser kurzfristig zurück
durch den Filter F, um etwaige Kristalle des Reinigungsmittels zu
lösen,
die ansonsten eine Verstopfung des Filters und den Fluss der Reinigungsmittellösung in
aufeinanderfolgenden Schritten des Reinigungszyklus verursachen
könnten.
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Einspritzen
des Reinigungsmittels
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Das
Ventil FV1 und das Ventil, wie etwa das Ventil V7, in der zu reinigenden
Abgabeleitung werden geöffnet,
und in dem Reinigungszyklus mit höherem Reinigungsmitteleinsatz,
jedoch nicht in dem normalen Reinigungszyklus, wird auch das Ventil FV2
geöffnet,
wodurch flüssiges
Reinigungsmittel durch die Pumpe aus Reinigungsmittelflasche durch die Öffnung FO1
gesaugt wird, und wenn das Ventil FV2 geöffnet wird, wird es durch die Öffnung FO2
in die Rohrverzweigung gesaugt, wo es mit Wasser gemischt wird,
das durch die Pumpe aus dem Wasserspeicher durch den zentralen Kanal
zu der Ringleitung gesaugt wird und in der Folge zu der Bierabgabeleitung.
Wenn das Ventil FV1 geöffnet
wird, bildet das mit dem Wasser in dem zentralen Kanal vermischte
Reinigungsmittel eine Reinigungsmittellösung mit normaler Stärke, wobei
wenn zusätzlich
das Ventil VF2 geöffnet
wird, das mit dem Wasser in dem zentralen Kanal vermischte Reinigungsmittel
eine verhältnismäßig konzentrierte
(z.B. mit doppelter oder dreifacher Stärke im Vergleich zu dem Fall, wenn
nur das Ventil FO1 geöffnet
wird) Reinigungsmittellösung
bildet. Die Reinigungsmittellösung
wird durch die Pumpe P durch das Einwegventil V6 und die Ringleitung
in die zu reinigende Abgabeleitung gepumpt.
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Hiermit
wird festgestellt, dass der Druck als Folge der Unterschiede zwischen
der Saugwirkung an dem Einlass der Pumpe und den statischen Köpfen in
dem Speicher und der Reinigungsmittelflasche fällt, und in Verbindung mit
den Durchmessern der Hauptleitung und der kleinen Kanäle in der
Rohrverzweigung bestimmen sie die entsprechenden Flussgeschwindigkeiten
des Wassers durch das Ventil V5 und des Reinigungsmittels durch
die Ventile FV1 und FV2 (sofern offen) zu der Rohrverzweigung.
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Die
PLC bestimmt gemäß dem ausgewählten Reinigungsprogramm,
ob die Ventile FV1 und FV2 geöffnet
werden, um die Reinigungswirkung zu erhöhen.
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Die
Durchmesser der Kanäle
mit kleinem Durchmesser FO1 und FO2 in der Rohrverzweigung werden
bestimmt, so dass bei anhaltendem Druckabfall die relativen Strömungen von
Wasser und Reinigungsmittel in die Rohrverzweigung eine Reinigungsmittellösung mit
der gewünschten
Konzentration ergeben (innerhalb einer spezifizierten Toleranzgrenze).
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Rückfluss
in die Rohrverzweigung
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Wenn
die Pumpe P eingeschaltet ist, die Ventile FV1 und FV4 geschlossen,
und die Ventile V5 und V7 offen sind, öffnen sich die Ventile FV2
und FV3 für
einen kurzen Zeitraum. Dadurch saugt die Pumpe Wasser aus dem Speicher,
um den zentralen Kanal und die Kanäle FO1 und FO2 mit kleinem Durchmesser
der Rohrverzweigung zu spülen.
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Einweichzeitraum
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Die
Pumpe P wird ausgeschaltet. Das Einwegventil V6 verhindert einen
Rückfluss
der Reinigungsmittellösung
aus den Bierabgabeleitungen und der Ringleitung in Richtung der
Pumpe, und die Ringleitung und die Bierabgabeleitungen werden in
der nicht fließenden
Reinigungsmittellösung über einen bestimmten
Zeitraum eingeweicht, wie zum Beispiel drei Minuten.
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Spülen der zweiten Abgabeleitung.
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Die
gleichen Abläufe
wie zum Spülen
der ersten Abgabeleitung werden die gleichen Vorgänge ausgeführt, wie
zum Freimachen der zu reinigenden Abgabeleitung von Reinigungsmittellösung.
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Spülen der Hauptleitung
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Bei
weiter eingeschalteter Pumpe P wird das Ventil FV4 geöffnet und
die Abgabeleitungen werden durch den Verschluss der Ventile isoliert,
wie etwa des Ventils V7. Die Pumpe P pumpt Wasser aus dem Speicher 2 und
spült Restspuren
der Reinigungsmittellösung
aus der Ringleitung. Das Spülwasser
wird durch die Pumpe aus dem Speicher durch die Ringleitung und
das Ventil FV4 in den Kellerauslass gepumpt, um etwaige Reste der
Reinigungsmittellösung
aus der Ringleitung zu entfernen.
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Später wird
der Abschluss des Reinigungszyklus in den Bars und in dem Keller
signalisiert.
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In
dem Reinigungszyklus mit mehr Reinigungsmittel können die einzelnen Spülungen der
ersten Abgabeleitung, der zweiten Abgabeleitung und/oder der Ringleitung über einen
längeren
Zeitraum andauern als in dem normalen Reinigungszyklus.
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Der
Kelleranschluss der gereinigten Abgabeleitung wird danach manuell
von der Ringleitung entfernt und mit einem neuen Fass verbunden.
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Das
verbleibende Spülwasser
in der Abgabeleitung wird durch die Auslassleitung geleert, bis an
dem Glas an dem Zapfanschluss Bier zu sehen ist. Die Auslassleitung
wird danach entfernt und Bier kann serviert werden.
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Der
Wasserspeicher gewährleistet,
dass der Reinigungszyklus nach Beginn nicht durch eine Unterbrechung
in der Hauptwasserversorgung unterbrochen werden kann.
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Die
kurze Dauer des Reinigungszyklus ermöglicht das Reinigen von Bierleitungen,
wenn die jeweiligen Fässer
leer werden. Durch das Reinigen der Bierabgabeleitung, wenn das
entsprechende Fass geleert worden ist, werden der normale Bierverlust
oder in der Bierabgabeleitung verbleibendes Bier verhindert.
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Der
erweiterte Reinigungszyklus nimmt etwa zehn Minuten in Anspruch.
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Der
erweiterte Reinigungszyklus umfasst die gleichen Schritte wie der
normale Reinigungszyklus und/oder der Reinigungszyklus mit mehr
Reinigungsmittel. Er umfasst die vorstehend beschriebenen Schritte
bis einschließlich
des Einweichzeitraums, gefolgt von einem kürzeren Spülen (auf die vorstehend beschriebene
Art und Weise) der Abgabeleitung, und wobei danach der Schritt des
Einspritzens des Reinigungsmittels, der Schritt des Rückflusses zu
der Rohrverzweigung, der Einweichzeitraum und danach schließlich ein
Spülvorgang
(auf die vorstehend beschriebene Art und Weise) der Abgabeleitung über einen
längeren
Zeitraum wiederholt werden.
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Gleichzeitig
können
mehr als eine der Bierabgabeleitung von dem gleichen Fass auf die
vorstehend beschriebene Art und Weise gereinigt werden, wenn dies
gewünscht
wird, indem das entsprechende Programm für mehrere Leitungen auf der
Tastatur ausgewählt
wird.
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Das
Ventil in der Leitung 18 wird normalerweise geschlossen
gehalten, wobei es sich jedoch am Ende jedes Reinigungszyklus öffnet, um
die Ringleitung zu leeren.
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Deutlich
verkürzte
Reinigungszeiten resultieren aus der starken Turbulenz während dem
Spülen und
der deutlich höheren
Reinigungsmittelkonzentration, die gemäß der vorliegenden Erfindung
einsetzbar ist.
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Die
manuelle Reinigung verwendet lediglich normalen Wasserdruck und
erfordert eine Einweichperiode von einer halben Stunde; dabei wird
nur eine 1-prozentige Reinigungslösung eingesetzt, um die Gefahr
einer Leitungsbeschädigung
zu verhindern, die als Folge einer zu starken Lösungskonzentration und/oder
Fehlern in Bezug auf die Zeitsteuerung auftreten können (Das
Reinigungsmittel ist eine Mischung aus Natriumhydroxid und Natriumhypochlorit, welche
die meisten Metalle und Kunststoffe korrodieren kann).
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Die
PLC kann für
Leitungen programmiert werden, die eine intensivere Reinigung und
Spülung zwischen
Fässern
erfordern, um eine Schaumbildung zu vermeiden, wobei auch eine Programmierung
zum Reinigen der Leitungen möglich
ist, wenn die Fässer
nicht leer sind. Wenn eine Leitung gereinigt werden muss, das Fass
jedoch nicht leer ist, dann kann Bier ausgegeben werden, bis die
Leitung leer ist, ohne dass weiter Bier aus dem Fass zugeführt wird.
Das Fass wird danach von der Abgabeleitung getrennt, und ein Reinigungszyklus
gemäß der vorstehenden
Beschreibung wird eingeleitet.
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Die
Druckknopfeinheit in dem Keller ermöglicht es Mitarbeitern, die
normalerweise nicht mit dem Betrieb der Vorrichtung befasst sind,
die Vorrichtung in einem Notfall auszuschalten oder den Reinigungszyklus
gemäß dem ausgewählten Reinigungsprogramm
zu starten.
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Die
Anzeigeeinheit zeigt die Stufe des Programms an, die während der
Ausführung
bislang erreicht worden ist, und sie gibt bei Fehlfunktionen akustische
und visuelle Warnmeldungen aus. Die PLC bewirkt einen akustischen
Alarm, wenn eine Fehlfunktion auftritt, und sie kann das laufende
Programm anhalten.