DK200000229A - Anlæg til automatisk regulering af kuldioxidindholdet i øl i et fadølsanker - Google Patents

Description

Opfindelsen angår et anlæg til automatisk regulering af kuldioxidindholdet i øl i et fadølsanker, hvilket anlæg omfatter en anstikkerhane til anbringelse i fadølsankerets udløbsåbning, en til anstikkerhanen - eventuelt via en slange - sluttet tappehane, en med nål og kegle forsynet reduktionsventil, som står i forbindelse med anstikkerhanen, og en kuldioxid-trykflaske, som - eventuelt via en trykslange - står i forbindelse med reduktionsventilen, hvilken sidste styres af en i ventilens hus anbragt styreindretning med en plade, og som afgrænser et rum, hvori der er påfyldt en styremedieblanding indeholdende i hvert fald kuldioxid.

De fleste fadølsanlæg har ikke nogen form for automatisk styring af kuldioxidindholdet i fadøllet. For eksempel har man justeret kuldioxidtrykket i øllet manuelt ved hjælp af en ventil og et tilhørende manometer på selve kuldioxid-trykflasken. Der er en nøje sammenhæng mellem kuldioxidet i øllet og øltemperaturen. Hvis der er et for højt kuldioxidindhold, skummer øllet, og hvis kuldioxidindholdet er for lavt, bliver øllet dovent eller fladt. Når man skifter fadølsanker i disse anlæg, kræver det en ny og ofte besværlig justering af kuldioxidtrykket, hvis det skal undgås, at øllet skummer op eller bliver fladt. Årsagen til skumproblemet er, at det nye fadølsanker oftest har en anden temperatur end det, der lige er tømt, typisk fordi det nye fadølsanker kort inden ibrugtagningen har været opbevaret i et andet rum med en anden temperatur end det gamle anker.

Man har tidligere forsøgt at løse dette problem ved hjælp af elektriske styresystemer, der indbefatter elektriske tryk- og temperaturfølere (sensorer) samt elektrisk styrede ventiler. I et kendt anlæg styres kuldioxidindholdet ved hjælp af en ventil med en sekundær væske, hvilken ventil ikke er umiddelbart forbundet med ølankeret. Når der tappes øl fra anlægget, løber øllet gennem ventilen og overfører sin temperatur til den sekundære væske, der så påvirker et ventilsæde, som åbner og lukker for kuldioxidtilførslen. Da ventilen ikke er forbundet med fadølsankeret, vil ventilen og øllet i ankeret ikke nødvendigvis have samme temperatur, hvilket kan give et uønsket indslip i ankeret af kuldioxid.

De kendte styreindretninger er temmelig omfattende og ret komplicerede, hvortil kommer, at de kræver en betydelig tilpasning, når de skal monteres på et givet ølanker. Desuden er anskaffelsesomkostningeme relativt store.

Fra US patentskrift nr. 5.518.666 kendes en reduktionsventil til automatisk trykregulering af en kuldioxidgas i afhængighed af temperaturen i en beholder (anker) og heri indeholdt vand. Reduktionsventilens hus har to af parallelle membraner afgrænsede del kamre indeholdende styremedium, hvilke kamre indbyrdes er forbundet ved hjælp af et rør. Huset er i termisk ledende forbindelse med en karboniseringsbeholder, men det fremgår ikke, hvorledes denne forbindelse er etableret. Reduktionsventilen har en forholdsvis lang responstid, er ret kompliceret og ikke særligt driftssikker.

Fra FR offentliggørelsesskrift nr. 2.490.311 kendes en lignende reduktionsventil, som arbejder med en løs bælg, som er fyldt med glycerin. Ej heller denne ventil er helt tilfredsstillende, fordi den er ret kompliceret opbygget, og fordi dens responstid er forholdsvis lang. Reduktionsventilen er ikke forbundet med anstikkerhanens hus og dermed direkte med en karboniseringsbeholder. Derfor er en hurtig temperaturudligning mellem reduktionsventilen og beholderen ikke mulig. Ventilen er desuden ikke egnet til at virke i øludskænkningsanlæg, der skal arbejde i varierende højder.

Det er formålet med opfindelsen at anvise et anlæg af den indledningsvis nævnte art, som har en meget kort responstid, og som er af meget enkel konstruktion, let at tilpasse til og montere på et bestående fadølsudstyr, billigt i anskaffelse og driftssikkert i vilkårlig højde, idet det virker uafhængigt af omgivelsernes tryk.

Anlægget ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved det i krav l's kendetegnende del angivne. Herved opnås en meget kort responstid, idet den umiddelbare forbindelse mellem reduktionsventilens sokkel og anstikkerhanens hus giver en næsten momentan temperaturudligning mellem reduktionsventilens bælg og øllet i fadølsankeret i det øjeblik, et nyt anker påsættes. Der opnås også konstruktiv enkelhed og dermed driftssik kerhed, fordi der blandt andet ikke behøves nogen særskilt termoføler i forbindelse med reduktionsventilen.

Ifølge opfindelsen kan reduktionsventilens styreindretning udgøres af en i forhold til reduktionsventilens hus og sokkel fast bælgindretning, hvorhos den heri indeholdte aflukkede styremedieblanding kan være en styregasblanding, hvori der foruden kuldioxid kan indgå en gasformig kulbrinte, såsom butan, hvilken styregasblanding er således valgt, at kuldioxidtryk-temperatur - forløbet for øllet i ankeret inden for et bestemt temperaturinterval, fortrinsvis 5-30°C, i hovedsagen falder sammen med kuldioxidtryk - temperaturkurven for øl med et konstant kuldioxidindhold på R (vægt%) i temperaturintervallet, idet R ligger i intervallet 0,43-0,62 vægt%. Bælgindretningens styregasblanding sørger for, at reduktionsventilen åbnes netop så meget, at den mængde kuldioxid og anden gas, som strømmer gennem reduktionsventilen, vil sikre, at øllet i ankeret, inden for et temperatur interval, der fortrinsvis er 5-30°C, vil få et ønsket kuldioxidindhold på R (vægt%). Herved kan anlægget arbejde særligt driftssikkert. Det kræver næsten heller ingen tilpasning til bestående fadølsudstyr.

Desuden kan ifølge opfindelsen øllets kuldioxidindhold R (vægt%) ligge i intervallet 0,48-0,57 vægt%, især 0,51-0,55 vægt%, fortrinsvis på ca. o,53 vægt%. Derved kan anlægget anvendes til de hyppigst forekommende ølsorter; i Skandinavien har øllet overvejende et R på ca. 0,53 vægt%.

Hvis styregasblandingen ifølge opfindelsen foruden kuldioxid indeholder Freon 134A, opnås at anlægget kan tilpasses til øltyper med ret forskelligt kuldioxidindhold (R).

Endvidere kan ifølge opfindelsen styregasblandingens kuldioxid udgøre 10-30 volumen^, fortrinsvis 12-25 volumen %, af styregasblandingen. Dette har vist sig særlig hensigtsmæssigt.

Fremdeles kan ifølge opfindelsen, når R er ca. 0,60 vægt%, kuldioxidindholdet være ca. 20 volumen % og indholdet af gasformig kulbrinte være ca. 80 volumen %. Derved bliver anlægget særlig egnet til brug i forbindelse med udskænkning af sydtyske ølsorter.

Endvidere kan ifølge opfindelsen, når R er ca. 0,53 vægt%, styregasblandingens kuldioxid udgøre ca. 15 volumen % og Freon 134 A udgøre ca. 85 volumen %. Derved er anlægget særlig egnet til de i Danmark og det øvrige Skandinavien forekommende øltyper.

Ifølge opfindelsen kan den med nål og kegle forsynede reduktionsventil være således udformet, at den kan arbejde med såvel høje som lave kuldioxidtryk, idet keglen kan have et svagt udbulet udseende sammenlignet med en geometrisk kegle. Derved opnås, at ventilen kan arbejde godt såvel ved højt tryk (60-80 bar), hvor den modtager kuldioxiden direkte fra kuldioxid-trykflasken, som ved lavt tryk (4-5 bar), hvis der ved trykflasken er monteret en traditionel reduktionsventil.

Endvidere kan ifølge opfindelsen bælgindretningen være opbygget af et bæger af et plademateriale, inden i hvilket der på tætnende, måde fortrinsvis ved påsvejsning, er fastgjort en metalpladebælg til frembringelse af et aflukket rum for styregasblandingen mellem bægeret og bælgen. Derved opnås, at bælgindretningen altid vil kunne påvirke nåle/kegleventillegemet på en sådan måde, at der ikke kræves nogen manuel justering af ventilen.

Endelig kan ifølge opfindelsen metalpladebælgen være udformet som et omdrejningslegeme med et centralt fremspring, som er indrettet til via en trykstang at trykke det af nål og kegle bestående ventillegemet hen i åben stilling, idet ventillegemet dog også påvirkes af en modsat virkende kraft fra en i ventilens hus anbragt try kl] eder. Denne udførelsesform har vist sig særlig hensigtsmæssig.

Det bemærkes, at reduktionsventilen og anlægget er helt fri for elektriske installationer og ikke kræver nogen form for manuel indstilling. Da reduktionsventilen ikke gennemstrømmes af øl, er der ikke risiko for hygiejniske problemer ved denne.

Opfindelsen forklares nedenfor under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 skematisk viser en udførelsesform for anlægget ifølge opfindelsen, fig. 2 en principskitse af samme, fig. 3 et længdesnit gennem reduktionsventilen ifølge opfindelsen, fig. 4 kurver, der viser kuldioxidtrykket som funktion af øltemperaturen, og fig. 5 ventillegemet i reduktionsventilen, set fra siden.

Det i fig. 1 viste anlæg, der tjener til automatisk regulering af kuldioxidindholdet i øl i et fadølsanker 1, består af en anstikkerhane 3, som er anbragt i fadølsankerets udløbsåbning 2. Desuden består anlægget af en til anstikkerhanen via en slange 4 sluttet tappehane 5, hvorfra fadøllet kan udskænkes, samt en kuldioxid-trykflaske 7, som via en trykslange 8 står i forbindelse med tryksiden af en reduktionsventil 9, som selv via sin sokkel 25 er direkte fastgjort på anstikkerhanens hus 3a. I fig. 2 ses mere skematisk, hvorledes anlæggets dele er forbundet med hinanden. Nærmere bestemt er reduktionsventilen 9 direkte tilsluttet en i anstikkerhanens hus 3a værende gaskanal 12, som kommunicerer med ankerets 1 indre 6.

Som det ses, er reduktionsventilen 9 udformet som en nåle/kegleventil, dvs. en ventil, hvor ventillegemet udgøres af en "nål" 15, ved hvis nedre ende der er anbragt en kegle 16. Ventilkeglen kan ligge an mod et ventilsæde 17. Reduktionsventilen er forsynet med en bælgindretning 20, som indeholder en aflukket styregasblanding 21 (symbolsk markeret ved nogle små cirkler), hvori der i hvert fald indgår kuldioxid. Desuden kan der i styregasblandingen indgå Freon 134A. Bælgindretningen kan via "nålen" 15 påvirke ventilkeglen 16, så at ventilen 9 åbnes og lukkes, når styregasblandingen udvider sig eller trækker sig sammen. De komponenter, der indgår i styregasblandingen, og de mængder, komponenterne foreligger i, er således valgt, at kuldioxidtryk-temperatur-forløbet for øllet i ankeret 1 inden for et bestemt temperaturinterval, fortrinsvis 5-30°C, i hovedsagen vil falde sammen med kuldioxidtryk-temperatur-kurven for øl med et konstant kuldioxidindhold på R (vægt%) i temperaturintervallet. R ligger i intervallet 0,43-0,62 vægt%. I flg. 4 ses kuldioxidtrykket i øllet optegnet som funktion af øltemperaturen. Den ideelle kurve I viser sammenhængen mellem tryk og temperatur, når mængden af kuldioxid i øllet i temperaturintervallet 5-30°C skal være konstant R = 0,53 vægt%. Kurven II viser, hvorledes man, især den anvendte styregasblanding består af kuldioxid og Freon 134A, får et kuldioxidtryk-øltempera tur-forløb, som i det meste af temperaturinterval let 5-30°C ligger nøjagtigt på idealkurven I, eller meget tæt herved.

Hvis anlægget skal bruges til at holde kuldioxidindholdet i øllet på et højere niveau, f.eks. R = 0,60 volumen%, vil idealkurven ligge forskudt noget opad i forhold til kurven 1. Man vil i dette tilfælde anvende en anden styregasblanding, f.eks. en blanding bestående af kuldioxid og en gasformig kulbrinte, såsom butan. I dette tilfælde vil den kurve, der modsvarer kurven II, ligge noget højere end kurven Π, men ligge ganske tæt ind til idealkurven. Øllets la kuldioxidindhold R (vægt%) kan ligge i intervallet 0,48-0,57 vægt%, især 0,51-0,55 vægt%, fortrinsvis 0,53 vægt%.

Styregasblandingens 21 kuldioxid kan udgøre 10-30 volumen%, fortrinsvis 12-25 volumen % af styregasblandingen.

Skal øllets kuldioxidindhold derimod ligge på ca. 0,60 vægt% (R = ca. 0,60 vægt%), kan styregasblandingens 21 kuldioxidindhold være ca. 20 volumen % og indholdet af gasformig kulbrinte, såsom butan, være ca. 80 volumen %,

Hvis øllets kuldioxidindhold er ca. 0,53 vægt% (R = ca. 0,53 vægt%), kan styregasblandingens 21 kuldioxidindhold udgøre ca. 15 volumen % og Freon 134A-indholdet være ca. 85 volumen%. I fig. 5 ses, hvorledes reduktionsventilens ventillegeme kan bestå af nævnte nål 15 og et i hovedsagen kegleformet legeme 16, der dog er svagt udbulet sammenlignet med en geometrisk keglefacon. Reduktionsventilen kan herved arbejde ved såvel høje som lave kuldioxidtryk. I fig. 3 ses reduktionsventilens 9 opbygning mere detaljeret. Den består af den førnævnte sokkel 25, et ventillegeme i form af nålen 15 og keglen 16. Som det ses, udgøres ventilsædet af en O-ring 18. På soklen 25 er førnævnte bælgindretning monteret. Denne kan som vist bestå af et bæger 27 af plademateriale, inden i hvilket der på tætnende måde, fortrinsvis ved en påsvejsning 30, er fastgjort en metalpladebælg 28 til frembringelse af et aflukket rum 29 for styregasblandingen mellem bægeret og bælgen. Metalpladebælgen 28 kan være udformet som et omdrejningslegeme med et centralt fremspring 31, som er indrettet til via en trykstang 32 at trykke ventillegemet 15, 16 hen i åben-stilling; ventillegemet 15, 16 påvirkes dog også af en modsat virkende kraft fra en i ventilens sokkel anbragt trykfjeder 35.

Det bemærkes, at trykslangen fra kuldioxid-trykflasken er tilsluttet reduktionsventilen ved sidstnævntes åbning 38. Kuldioxiden strømmer således ind i ventilen gennem åbningen 38. Herfra løber den videre forbi keglen 16 og O-ringen 18 (ventilsædet) og videre op i et ram 40 under bælgindretningens fremspring 31, Fra rummet 40 løber kuldioxiden gennem en kanal 41 i soklen 25 og videre ud gennem ventilens nedre åbning 39, som via anstikkerhanens ovennævnte gaskanal 12 kommunicerer med ankerets 1 indre 6.

PATENTKRAV 1. Anlæg til automatisk regulering af kuldioxidindholdet i øl (la) i et fadølsanker (1), hvilket anlæg omfatter en anstikkerhane (3) til anbringelse i fadølsankerets udløbsåbning (2), en til anstikkerhanen - eventuelt via en slange (4) - sluttet tappehane (5), en med nål og kegle forsynet reduktionsventil (9), som står i forbindelse med anstikkerhanen (3), og en kuldioxid-trykflaske (7), som - eventuelt via en trykslange (8) - står i forbindelse med reduktionsventilen (9), hvilken sidste styres af en i ventilens hus anbragt styreindretning med en plade, og som afgrænser et rum, hvori der er påfyldt en styremedie-blanding indeholdende i hvert fald kuldioxid, kendetegnet ved, at reduktionsventilens 9 lavtryksside 39 via et sokkellegeme (25) på reduktionsventilen er umiddelbart fastgjort til anstikkerhanens hus (3a) ved en i dette værende gaskanal (12), som kommunicerer med fadølsankerets indre (6). 2. Anlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at reduktionsventilens (9) styreindretning udgøres af en i forhold til reduktionsventilens hus og sokkel fast bælgindretning (20), og at den heri indeholdte aflukkede styremedieblanding er en styregasblanding (21), hvori der foruden kuldioxid kan indgå en gasfoimig kulbrinte, såsom butan, hvilken styregasblanding (21) er således valgt, at kuldioxidtryk-temperatur-forlø-bet for øllet (la) i ankeret inden for et bestemt temperaturinterval, fortrinsvis 5-30°C, i hovedsagen falder sammen med kuldioxidtryk-temperatur-kurven for øl med et konstant kuldioxidindhold på R (vægt%) i temperaturintervallet, idet R ligger i intervallet 0,43-0,62 vægt%. 3. Anlæg ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at øllets (la) kuldioxidindhold R (vægt %) ligger i intervallet 0,48-0,57 vægt%, især 0,51-0,55 vægt%, fortrinsvis på ca. 0,53 vægt%. 4. Anlæg ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at styregasblandingen (21) foruden kuldioxid indeholder Freon 134A. 5. Anlæg ifølge et eller flere af kravene 1-4, kendetegnet ved, at styregasblandingens (21) kuldioxid udgør 10-30 volumen %, fortrinsvis 12-25 volumen %, af styregasblandingen. 6. Anlæg ifølge et eller flere af kravene 1-5, og hvor R er ca. 0,60 vægt% kendetegnet ved, at styregasblandingens (21) kuldioxidindhold er ca. 20 volumen %, og indholdet af gasformig kulbrinte, såsom butan, er ca. 80 volumen%. af styregasblandingen. 7. Anlæg ifølge et eller flere af kravene 1-5, og hvor R er ca. 0,53 vægt%, kendetegnet ved, at styregasblandingens (21) kuldioxid udgør ca. 15 volumen%, og Freon 134A udgør ca. 85 volumen %, af styregasblandingen. 8. Anlæg ifølge et eller flere af kravene 1-7, kendetegnet ved, at reduktionsventilen (9) er således udformet, at den kan arbejde med såvel høje som lave kuldioxidtryk, idet keglen (16) har et svagt udbulet udseende sammenlignet med en geometrisk kegle. 9. Anlæg ifølge et eller flere af kravene 1-8, kendetegnet ved, at bælgindretningen (20) er opbygget af et bæger (27) af plademateriale, inden i hvilket der på tæt-nende måde, fortrinsvis ved påsvejsning, er fastgjort en metalpladebælg (28) til frembringelse af et aflukket rum (29) for styregasblandingen (21) mellem bægeret (27) og bælgen (28). 10. Anlæg ifølge et eller flere af kravene 1-9, kendetegnet ved, at metalpladebælgen (28) er udformet som et omdrejningslegeme med et centralt fremspring (31), som er indrettet til via en trykstang (32) at trykke det af nål og kegle bestående ventillegeme (15, 16) hen i åben-stilling, idet ventillegemet (16) dog også påvirkes af en modsat virkende kraft fra en i ventilens sokkel (25) anbragt trykfjeder (35). 11. Reduktionsventil (9) udformet ifølge det i et eller flere af kravene 1-10 angivne.