EP1998878B1 - Imprägnierer - Google Patents

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EP1998878B1
EP1998878B1 EP20070723664 EP07723664A EP1998878B1 EP 1998878 B1 EP1998878 B1 EP 1998878B1 EP 20070723664 EP20070723664 EP 20070723664 EP 07723664 A EP07723664 A EP 07723664A EP 1998878 B1 EP1998878 B1 EP 1998878B1
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EP
European Patent Office
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gas
impregnator
liquid
closing element
bar system
Prior art date
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Application number
EP20070723664
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English (en)
French (fr)
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EP1998878A2 (de
Inventor
Georg Fischer
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Carbotek Holding GmbH
Original Assignee
Carbotek Holding GmbH
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Publication date
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Priority claimed from DE200610048457 external-priority patent/DE102006048457A1/de
Priority claimed from DE102006048456A external-priority patent/DE102006048456B4/de
Application filed by Carbotek Holding GmbH filed Critical Carbotek Holding GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D1/00—Apparatus or devices for dispensing beverages on draught
    • B67D1/0042—Details of specific parts of the dispensers
    • B67D1/0057—Carbonators
    • B67D1/0058—In-line carbonators
    • B67D1/0059—In-line carbonators in combination with a mixer tap
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/232—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/236—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids specially adapted for aerating or carbonating beverages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/313—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit
    • B01F25/3131—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit with additional mixing means other than injector mixers, e.g. screens, baffles or rotating elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/45—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads
    • B01F25/452—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads characterised by elements provided with orifices or interstitial spaces
    • B01F25/4522—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads characterised by elements provided with orifices or interstitial spaces the components being pressed through porous bodies, e.g. flat plates, blocks or cylinders, which obstruct the whole diameter of the tube
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/80—Forming a predetermined ratio of the substances to be mixed
    • B01F35/83—Forming a predetermined ratio of the substances to be mixed by controlling the ratio of two or more flows, e.g. using flow sensing or flow controlling devices
    • B01F35/833—Flow control by valves, e.g. opening intermittently
    • B01F35/8331—Flow control by valves, e.g. opening intermittently the flow of one component operating the actuator of the valve, e.g. by deforming a membrane which operates de valve actuator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837—Direct response valves [i.e., check valve type]

Definitions

  • the invention relates to an in-line fumigation dispenser impregnator for displacing a non-gas or low-gas beverage pre-product liquid with gas according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a dispensing system with inline fumigation according to the preamble of claim 23.
  • Impregnation in the context of the invention is the dissolution of gases in liquids, ie the impregnation of liquids with gases, as it is used in absorption columns in large-scale plants.
  • a gas to be absorbed in a liquid is passed in a column from bottom to top in countercurrent to the liquid flowing from top to bottom through the column packed with a porous ceramic material.
  • beverage dispenser impregnators are, however, used to impregnate beverage precursors with gases in dispensing systems or to dissolve gases in the beverage precursors and so produce ready to drink drinks only in the dispensing system.
  • beverage precursors to be impregnated are lemonades, (-sirupe) and, in particular, a low-carbon or low-acid beer precursor.
  • suitable impregnating gases are, in particular, carbonic acid (more precisely: CO 2 ) and nitrogen (more precisely N 2 ), for example to produce a bubbly lemonade and in particular a carbonated beer.
  • carbon dioxide or “carbonated” is common in beverages, but more specifically, carbon dioxide (CO 2 ) is added, which binds for the most part only physically in the liquid and no chemical reaction to carbonic acid (H 2 CO 3 ) received.
  • Efficient mass transfer systems must therefore have a large surface area at which the mass transfer can take place, provide great turbulence for the shortest possible transport routes, and provide high pressure and low temperatures in order to achieve the most efficient and rapid mass transfer.
  • bubble-forming systems such as stirring systems, loop reactors or injection systems
  • high equipment costs pressure vessel, pressure pump, cooling system
  • high operating costs have in the tap beverage beverage enforced with carbonic carbonators or impregnators of the type described.
  • impregnators are often used in inline fumigation dispensers in which the beverage precursor is conventionally sucked out of a bag with piston pumps from a tank and more recently also with diaphragm pumps, so that the impregnator is exposed on the input side to the pressure surges of the piston pump and no constant fluid pressure can be achieved.
  • the volume flow which enters the mixing cell per unit time, depends essentially on the dispensing speed with which the tap taps the drink. As the dispensing speed changes, the pressure drop from the gas supply side to the mixing cell is also changed, so that the opening degree of the gas supply and the liquid supply fluctuate although the external pressure is set to a fixed value. As a result, the volume flows entering the mixing cell also change, so that the gas-liquid mixing ratio can deviate from the optimum for dissolving the gas in the liquid at the respective pressure in the mixing cell.
  • a beverage is conveyed from a beverage container via a beverage supply line to a usually higher-lying dispensing tap.
  • the beverage supply line consists of a dispensing line
  • in dispensing systems with inline fumigation or on-side Druckbegasungsbran can also be arranged in the beverage supply line one or more impregnators, with a beverage precursor is enriched example with carbon dioxide.
  • mixing valves for syrup with an inline-fumigated water can also be in the beverage supply line and a buffer container in which the water is gassed under a carbon dioxide atmosphere.
  • a certain delivery pressure is necessary.
  • this is provided for example via a compressed gas (eg carbon dioxide), with the pressure of a beverage keg or a beverage container is applied, so that the drink over the dispensing line is pushed up to the tap.
  • a compressed gas eg carbon dioxide
  • Impregnator is provided to a low-carbon or -lose beverage pre-product in the dispensing system with carbonic acid or the like.
  • a displaceable throttle body is arranged in the feed line of the tap, the position of the tap can adjust via an adjusting screw so that the throttle body releases an annular gap of a desired thickness and thus change the resistance and can be adapted to the desired conditions.
  • the taper adjusts the tap to a desired flow rate, for example, according to whether it has large vessels such as e.g. 1l-Millerkrüge or small vessels, such as 0.25l Colagläser wants to fill and after the liquid to be tapped, for example, light beer in contrast to wheat beer.
  • US patents US Pat. No. 6,712,342 B2 and US 6,138,995 disclose beverage dispensers in which hollow fiber membranes or bundles are provided. Therein, hydrophobic hollow fibers serving as impregnating bodies are installed, through which CO2 flows and are bathed by the liquid to be impregnated. In this case, only the gas can pass through the walls of the hollow fibers and thereby impregnates the liquid on the other wall side.
  • Another dispenser-impregnator for example, in the DE 198 51 360 A1 proposed. It is a Rohrsiebkarbonator, in which a plurality of mixing screens are lined up in a mixing cell designed as a tube to the gas and liquid supply can be connected. The mixing screens in their entirety provide the desired large surface area at which the mass transfer can take place upon dissolution of the carbonic acid in the beverage precursor.
  • a Rohrsiebkarbonator is also the patent application DE 100 55 137 A1 refer to.
  • Rohrsiebkarbonatoren are not only relatively expensive in terms of material costs, but also in terms of the corresponding complex assembly due to the high number of metal screens.
  • an impregnating body is arranged in a mixing cell of the in-line dispensing machine impregnator, into which a gas inlet and a liquid inlet discharges and from which an outflow for the liquid-gas mixture leads, so that the passage of the liquid and of the gas through the Mixing cell forcibly must be carried through the impregnating through, wherein the impregnating body consists of a porous material, that is a porous solid is.
  • the porous or having pores Solid body can be made of any pore-containing material with a large surface, such as sintered materials, woven, knitted. Braided or felt solids, or sponge or foamed materials or the like.
  • the material used for the impregnating body are all of the above-mentioned materials.
  • the or one of the impregnating body is made of a sponge made of foamed material or foam existing body, have many advantages, since these materials have a high porosity adjustable depending on the material, relatively have a large number of pores and average pore size and thus large phase boundaries with low flow resistance and sufficient resistance to material rinsing.
  • the foam it is particularly advantageous for the foam to have the cell structure of a reticulated filter foam which is almost 100% open-celled. Due to the reticulation, the cell membranes are almost completely removed, leaving only one framework. This ensures a very low flow resistance. The phase boundary surfaces are therefore no longer located at completely surrounded by material walls pores, but only enclosed by a scaffold material, otherwise open-walled cells.
  • the foam is advantageously compressed in the carbonator, in particular from originally 150 mm to 80 mm in length.
  • the foam impregnation body is compacted and the number of cells increases to about 170,000 cells / cm 3 .
  • the impregnation body is advantageously designed as a disk filling the diameter of the mixing tube, so that the liquid, but also the gas, must forcibly flow through the impregnation body and dissolve on the large surface at the pores of the solid. It is advantageous that this solid can be easily introduced into the mixing cell, but also can be easily removed from it again, so that on the one hand cost-effective production and on the other hand maintenance of the impregnator at the predetermined by the hygiene rules intervals is easily possible. A flushing of bulk material is thus effectively avoided without the high cost and the constructive and assembly-related effort as in a Rohrsiebkarbonator incurred.
  • the impregnation body with a socket - for example made of plastic - and thus to form a diameter of a mixing cell designed as a mixing tube filling impregnating cartridge.
  • appropriate fixing means may be provided, such as a perforated plate or a grid which holds the impregnating body in position and with which the impregnating body is optionally compressed.
  • a further advantageous development relates to a high-frequency or ultrasonic vibration device which acts on the interior of the mixing cell and thus serves as additional impregnation device or as impregnation support device.
  • the vibration device could, for example, be attached to the wall of the mixing cell, have ultrasound generators distributed over the entire circumference of the mixing cell and / or an ultrasound unit arranged in the mixing cell. Due to the vibrations generated by high-frequency vibration and the cavitation caused thereby high turbulence and thus short transport routes are achieved in the mixing cell in the mixing cell. It is particularly advantageous in this case for the ultrasound application to take place under the pressure prevailing in the mixing cell of the carbonator or impregnator (for example 3 to 5 bar) and when the medium is flowing through.
  • a method for dissolving gas in a liquid by means of ultrasound is in the European patent specification EP 0 661 090 B1 described.
  • the invention is not limited to an impregnator with a impregnating body. Rather, several impregnating bodies can be arranged in series in the mixing cell. In this case, each or some of the impregnating body may consist of different materials, so that the mixing properties of the impregnator can be better matched to the particular liquid, gas or desired starting composition.
  • a the mixing cell gas and liquid supply side against the environment sealing head piece is provided, which is provided with a connection for a liquid supply line and a connection for a gas supply line.
  • the impregnator can thus be easily installed in existing systems.
  • the impregnator is preferably produced as a one-piece end product, for example as a one-piece injection-molded component with a welded-in impregnation body.
  • the impregnator can also be constructed so that it can be broken down into its individual parts and cleaned, with a simple replacement of the impregnation or the body is possible.
  • the impregnator total except for the impregnating or the impregnating
  • at least the housing of the mixing cell made of a plastic which does not swell and can be formed with sufficiently accurate tolerances.
  • the gas outlet can be provided, for example, on a mixing tube screwed on the inside of the head piece pipe stub.
  • a second gas supply line connection may be provided on the mixing cell. It would also be conceivable, for this purpose, to connect a plurality of impregnators in series in such a way that the outflow of a preceding impregnator is connected to the liquid feed of a subsequent impregnator so as to create an impregnation plant for mixing a liquid with a plurality of gases.
  • Such impregnators with multiple gas connections can be advantageously used to offset a non-carbonated or only slightly CO 2 -containing beer precursor with CO 2 and nitrogen. Nitrogen is added to beers - at least in non-banned countries - for better foam durability, whereas CO 2 beer precursors must be added, which are not or only slightly CO 2 -containing.
  • impregnator according to the invention is obtained when adding a beverage precursor with aromas, since aromas or fragrances are often present in gaseous form.
  • This use is particularly suitable for substances that are not long lasting when mixed or in low concentrations and freshly prepared on an ongoing basis.
  • an apple juice with a cherry flavor could be added.
  • the impregnators according to the invention which have only one gas inlet, can also be used with particular advantage to displace a non-bubbling or weakly bubbling, or non-weak or weakly CO 2 -containing beer precursor with Co 2 .
  • they can also be used to treat beer or beer precursor with nitrogen.
  • a gas inlet valve and a liquid inlet valve are further provided, which are adapted to enable and close the gas and liquid inlet of the impregnator according to the size of a pressure gradient from the inlet side to the mixing point, wherein the gas inlet valve has a arranged in a gas inlet channel Gaseinlassschuiteelement, and Liquid inlet valve disposed in a liquid inlet passage liquid inlet closing element, and wherein the gas inlet closing element and the liquid inlet closing element are coupled together so that the gas inlet valve releases the gas inlet depending on a self-adjusting opening degree of the liquid inlet to a predetermined opening degree.
  • the coupling according to the invention of the opening degree of the gas inlet with the degree of opening of the liquid inlet it is thus possible to set a mixing ratio suitable for the impregnation process in the mixing cell interior for different dispensing speeds.
  • the coupling can be linear or degressive or progressive with the pressure rising. If the liquid inlet opens wide, the gas inlet also opens correspondingly wide so that, for example, the necessary carbonic acid flows in to impregnate a non-carbonated beer precursor. On the other hand, if the opening degree of the liquid inlet is reduced, the opening degree of the gas inlet also decreases correspondingly, so that, in turn, a mixing ratio of gas and liquid suitable for the impregnation operation in the mixing cell is established.
  • the liquid inlet closing element reduces the opening degree of the liquid inlet and thus the gas inlet closing element coupled thereto decreases the opening degree of the gas inlet accordingly.
  • the gas inlet closing element the opening degree either in the same ratio, or a suitable for the respective impregnation process (mixing ratio of the pressure) following the law, as predetermined by the liquid inlet closing element.
  • the liquid inlet valve will release the liquid inlet to a certain degree, depending on the existing at any time pressure drop from the liquid inlet to the mixing cell the coupling of the gas inlet valve and the gas inlet is opened accordingly wide.
  • the liquid inlet closing element is biased towards the liquid inlet side and integrally connected to the gas inlet closing element, so that a displacement of the liquid inlet closing element is transmitted to the gas inlet closing element.
  • the unit thus formed may be formed in the manner of a piston valve, when the mixing cell head or the head piece of the impregnator is constructed like a T-piece, i. when liquid inlet and gas inlet are aligned. It is thus possible in a structurally simple manner to establish the inflowing liquid mass flow as well as the incoming gas mass flow as a function of the pressure gradient from the liquid inlet side to the mixing cell.
  • an electrical coupling of the closing elements could be provided.
  • a piston slide unit consisting of the gas inlet closing element and the liquid inlet closing element in the manner of a directional control valve could also be used in a mixing head in which two inlet passages running in parallel lead into the mixing cell interior.
  • a closed position could be provided, in which the spool seals both the gas inlet channel, and the liquid inlet channel, and an open position in which the spool is pushed with one or more openings penetrating it both in front of the liquid and gas inlet opening, so that the respective inlet is released.
  • a tee-like mixing head with aligned liquid inlet channel and gas inlet channel is preferred in which the piston valve formed by liquid inlet closing element and Gaseinlassschmadelement sitting directly in the liquid inlet channel and the gas inlet channel and by displacement in the direction of the gas inlet both the gas inlet and the liquid inlet to the desired extent releases.
  • a displacement towards the liquid inlet closes both the gas inlet and the liquid inlet.
  • this response to the pressure drop from the liquid inlet to the mixing cell could be accomplished by having the gas inlet closure member be a conically expanding flask adjacent to the gas feed side, which is in a likewise tapered gas inlet channel section and connected to the liquid inlet closure member via a spool valve section ,
  • the diesstechniksseinlasssch enjoyedelement may be a tapered to the liquid supply side slide, which is located in a tapered also to the liquid supply side fluid supply and is biased on its side facing away from the liquid supply side to the liquid supply.
  • the liquid passage from the liquid supply side into the mixing cell is made through the liquid inlet closing member and the gas supply through the gas inlet closing member.
  • the liquid closing element may be a multi-sided hollow body, which is open to the liquid supply side, wherein in the hollow body on several sides enclosing walls at least one liquid passage opening for the liquid is provided. In the closed position, in which the liquid inlet closing element fills the liquid inlet blocking section, there is thus no liquid passage.
  • the liquid inlet closing element is brought into an open position in which it protrudes into a mixed-cell-side volume, the liquid passage is at least partially released and the beverage precursor which has flowed from the liquid feed side into the hollow body can flow into the mixing cell.
  • the gas inlet closing element may also be provided in this case as a conical sliding element in a conical gas inlet channel.
  • a hollow body provided as a gas inlet closing element, but this hollow body is open towards the mixing cell and in a closed position fills the gas supply channel and in an open position far into a gaszubow discoveredes volume into that at least one gas passage opening is released for the gas through which the gas can flow from the gas supply side into the mixing cell interior.
  • the liquid-side hollow body with an opening to the mixing cell and with closable Liquid passages to the liquid supply side, when at the same time the gas inlet closing element is open to the gas side and closed to the mixing cell.
  • a sealing element is advantageously provided between the gas inlet closing element and the gas inlet blocking section.
  • the liquid passages are bores distributed over the wall of the liquid inlet closing element, ie are relatively small in relation to the diameter of the liquid inlet blocking section, but are present in high numbers for this purpose.
  • the diameter ratio closing element is advantageously, it is possible to accurately meter the number of available for the gas or liquid passage through holes depending on the position of the valve spool.
  • the liquid and / or gas passage holes are provided as a helically arranged around the side wall of the respective closing element chain of holes. Because in this case, the available for the liquid or gas passage number of holes does not abruptly increases, or does not abruptly from, but increases or decreases gradually when moving the spool to each a hole, so that the desired Gas or liquid mass flow can be adjusted more precisely depending on the pressure gradient from the liquid inlet side to the mixing cell.
  • 1 denotes a tubular mixing cell.
  • the mixing cell 1 disk-shaped impregnating bodies 11, 13, 15 are pressed in series one after the other so that the liquid flowing through the mixing cell 1 and the gas flowing through the mixing cell 1 or the already premixed gas-liquid mixture must pass through the impregnating bodies 11, 13, 15 and so on the Surface of the indicated with points pores can go into solution.
  • the first impregnation body 11 seen from the feed side is made of a finer-pored sintered material than the two subsequent impregnation bodies 13, 15.
  • the impregnation body is followed by a calming section, designated 10, in which the gas-liquid mixture emerging as a turbulent flow from the outlet-side impregnating body 15 is calmed to a laminar flow before it emerges from the impregnator through a drain opening 7 and, for example, to a tap in FIG the dispenser is led.
  • a calming section designated 10 in which the gas-liquid mixture emerging as a turbulent flow from the outlet-side impregnating body 15 is calmed to a laminar flow before it emerges from the impregnator through a drain opening 7 and, for example, to a tap in FIG the dispenser is led.
  • the drain pipe 7 is provided in a screwed onto the mixing tube 1 cover, which is sealed with an O-ring against the mixing tube.
  • the mixing tube 1 is also closed with a screwed-in component, a head piece 21 and sealed with an O-ring.
  • the liquid supply F can be connected to the head piece 21.
  • the head piece 21 is penetrated by a gas supply channel which opens into the mixing cell via a pipe stub 3, and by a liquid passage channel which opens eccentrically into the mixing cell 1 at a point designated 6.
  • Both gas supply side and liquid supply side threaded holes are provided in the head piece, in each of which fittings 33, 31 are screwed, in each of which a check valve 29, 27 is received, with which the gas or liquid supply channel against return from the mixing cell 1 are secured.
  • a connecting pin 23 is screwed into the gas supply-side connecting piece 33, which can be plug-connected to a gas supply line, whereas a connection pin 25 is screwed into the local connection piece 31 on the liquid supply side, to which a liquid hose can be plugged with a suitable plug-in piece.
  • the gas supply channel in the region of the gas supply-side connecting pin 23 has a cross-sectional constriction, designated 22, which serves as a pressure-limiting nozzle 22.
  • the Vorimoniagnierhülse 17 is the headpiece side sealed with a trained as an inner shoulder on a paddle wheel 19 sealing ring against the head and the other end against the plate 5 of the pipe stub 3, wherein in the drawing, the pipe stub 3 in a not yet fully entered into the threaded hole in the head state
  • the paddle wheel 19 has guide vanes distributed over its circumference, with which the liquid entering the mixing cell 1 at the liquid inlet 6 is set into a spiral swirling flow.
  • the pipe stub 3 forming the gas inlet into the mixing cell 1 on the other hand, has on its circumferential surfaces two long holes 4 through which the gas from the gas supply channel can pass through the preimpregnating sleeve 17 into the mixing cell 1.
  • the mixing process is as follows:
  • liquid from an attached liquid supply F exits the mixing tube central axis A eccentrically through a liquid supply channel penetrating the head piece 21 at the point 6 into the mixing cell 1.
  • the liquid flow impinges on the guide vanes 41 of the impeller 19 and is acted upon by this with a swirl in the transverse direction to the inflow, so that the liquid inlet is first braked and swirled.
  • the pre-impregnation stage 17 consists of a merely semipermeable, hydrophobic material, the liquid inflow can not penetrate as far as the gas outlet openings 4.
  • a first premixing of the turbulent gas inflow distributed over a large area and the swirling liquid inflow in the mixing cell 1 thus takes place in the inflow region in the vicinity of the head piece 21.
  • the preimpregnation stage 17 and the pre-Verwirungsungs shake (paddle 19) could also be omitted.
  • an ultrasonic vibrator could also be provided to effect a pre-impregnation.
  • the ultrasonic vibrator could also be arranged downstream of the impregnating bodies 11, 13, 15 described below.
  • a high-frequency vibrator could also be provided. As high frequency frequencies above 12000 Hz are referred to within the scope of the invention.
  • the surface of the porous Festissonim WeggnierMechs 11 is formed not only by its outer surface, but also by the surface of the pores in the interior of the impregnation 11 and is therefore very large, so that there is a large turbulence of the passing flow and high solution due to the large phase interface of the gas in the liquid comes.
  • Two further impregnation bodies 13, 15 can be connected to the first impregnation body 11 with which the fine adjustment of the mixing ratio of the gas-liquid mixture is carried out.
  • the impregnation bodies 11, 13, 15 made of a porous sintered material disc-shaped and stuffed into the mixing tube 1, so that they completely close its diameter and the inflow is forced to diffuse through the material of the impregnation 11, 13, 15 therethrough.
  • the two impregnation bodies 13, 15 have a smaller number of pores than the foremost impregnation body 11.
  • the sintered solids 11, 13, 15 can, as has recently been found, also be replaced by foam impregnating bodies, in particular by polyester or polyether filter foams, preferably reticulated.
  • the gas-liquid mixture After passing through the main impregnation, which is formed by the impregnation 11, 13, 15, the gas-liquid mixture enters a separated by the impregnating body 11, 13, 15 of the remaining mixing cell 1 calming area 10, in which the decelerated turbulent flow and is converted into a laminar flow, which can escape via the drain opening 7 from the mixing cell.
  • FIG. 2a shows an embodiment of the impregnator according to the invention, in which the impregnation, although according to the same principle as in in Fig. 1
  • a valve arrangement is provided, in which a gas inlet closing element 121 and a liquid inlet closing element 127 is coupled, whereas on the outlet side of the mixing cell Pressure compensator arrangement is provided.
  • the mixed-cell inlet-side valve arrangement and the mixed-cell outlet-side pressure compensator arrangement complement each other in terms of intercepting pressure or quantity fluctuations in the inlet and on the tap side. This is particularly important in view of the bar side beer aeration with CO 2 of great importance, since beer is a drink that starts to foam easily. However, when the beer or beer-gas mixture in the dispenser tears under foam formation, no satisfactory Zapfstructure can be achieved.
  • the liquid flows through the liquid inlet F and the gas through the gas inlet G in the mixing head 121 and is forwarded there in the mixing cell 1, in which the actual impregnation takes place.
  • the gas inlet closing element 129 has the shape of a conically tapered to the gas inlet G towards the piston, the diesstechniksseinlasssch enjoyedelement 127 is a frusto-conically tapering toward the liquid inlet piston and the two closing elements 127, 129 are connected via a sectionally needle-like connecting portion 128 to a valve slide unit.
  • the liquid inlet closing element 127 is biased against the liquid inlet by a ring spring 134 which, on the one hand, is supported on the rear side of the liquid inlet closing piston 127 and on the other side on a wall of the liquid inlet channel, enclosing the connecting section 128.
  • the liquid inlet closing member 127 When a force is exerted on the liquid inlet closing member 127 by the incoming liquid greater than the counterforce resulting from the mixing cell internal pressure on the inside of the liquid inlet closing member 127, the spring force and the gas pressure on the gas inlet closing member 129, the liquid inlet closing member 127 opens the liquid inlet and outlet the connecting portion 128 - the gas inlet closing member 129 the gas inlet.
  • the conical course of the gas inlet closing element 129 and the gas inlet section enclosing it is matched to the truncated conical course of the liquid inlet closing element 127 or the liquid inlet barrier section surrounding it so that the gas / liquid mass flow ratio optimum for the impregnation process is established for each pressure gradient between the liquid inlet and the mixing cell.
  • the gas supply G takes place through a Vorimoniagnier Sciences 117 therethrough, on which the liquid feed F flows annularly.
  • a compressible balloon 26 can furthermore be provided as volume compensation body.
  • the impregnator is in the overhead position, i. the mixing head 121 is located at the bottom and the mixing cell 1 with the impregnating bodies 13 has a vertically upward flow pattern.
  • the mixing cell 1 after passing through the impregnating 13 still existing gas bubbles B can ascend in this way and be intercepted in a calming 10 of the mixing cell 1, without entering the pressure compensator at the mixing cell outlet and thereby lead to turbulence on the tap.
  • the mixing head 121 may be arranged at the top. Because, as has been shown, even better results are achieved. This is due to the fact that the carbonated liquid is still in a kind of sedimentation tank before the (bottom) exit from the mixing cell. In addition, unbound gas, especially CO2 in the liquid, tends to rise, ie, back towards the proportional valve to be bound in liquid there.
  • the liquid or the beverage impregnated in the impregnating or mixing cell 1 for example carbon dioxide
  • the inlet for the pressure compensator arrangement presses against the throttle body 108 with the working pressure in the mixing cell 1.
  • This pressure is acted upon by the prestressing force the back against the throttle body 108 oppressive spring 109, which can be adjusted via an adjusting screw 9a.
  • the pressure on the outlet side A acts against the working pressure in the mixing cell.
  • the gap width between the sleeve 102 and the throttle pin 108 determines the flow velocity and thus the mass flow and at the same time has an influence on the pressure loss at the pressure compensator arrangement. If the tapper requires a large amount of, for example, tap-proof impregnated beer, the pressure drops sharply on the tap side and the throttle body 108 opens onto a large gap width. If the pressure drops less on the tap side (because the tap requires a smaller amount) opens the throttle body 108 to a smaller gap width.
  • the pressure compensator arrangement also acts on the inlet valve arrangement, since with the pressure compensator arrangement pressure changes in the mixing cell are buffered, resulting from the various bleed speeds, which reduces the gas metering problems to be intercepted via the inlet valve arrangement at different pressure gradients between the liquid inlet and the mixing cell, since the pressure fluctuations become smaller.
  • FIG. 2b A further embodiment of the invention is in FIG. 2b shown.
  • the in FIG. 2a shown throttle body 108 and accordingly the sleeve 102 are slightly slimmer than in Fig. 2b shown body 8 and sleeve 2, so that the friction losses are slightly lower overall.
  • the sleeve 102 is completely received in the plug 120 terminating the mixing cell on the outlet end face, to which the outlet piece 130 is flanged with a side-extending outlet A and sealed to the sleeve 102 with an O-ring.
  • the plug 120 is sealed with an O-ring and a front side inserted flat gasket against the side walls of the mixing cell.
  • the pressure compensator arrangement thus has a line piece 2, 30, 12, which is screwed into an (inner) threaded flange 20 of an impregnator, which forms the end wall of the mixing cell 1.
  • the line piece 2, 30, 12 has an inlet-side sleeve 2, which is pressed into a corresponding receiving opening in the wall of the threaded flange 20 which terminates the mixing cell 1 on the outlet end side.
  • a throttle body or pin 8 is arranged, which tapers towards the inlet side and thus corresponds to the local expansion of the sleeve 2.
  • a spring 9 which urges the pin 8 to the inlet of the sleeve 2, so that the inlet of the sleeve 2 and the line piece 2, 30, 12 is closed, if no pressure from the inlet side on the pin 8 acts.
  • the spring 9 is supported on an annular shoulder 16 in the pipe section 30, wherein the pipe piece 30 is screwed sealed into the internal thread of the threaded flange 20 and holds the sleeve 2 in the receptacle in the threaded flange 20 and with her a continuous, to the environment forms sealed conduit.
  • a connecting piece 12 is inserted into the pipe section 30, so that the impregnator can be connected via the pressure compensator assembly to the dispensing line.
  • the pressure compensator arrangement of FIG. 2b thus differs from the in FIG. 2a embodiment shown essentially in that the beverage outlet takes place here through the annular spring 9 and then kink-free vertically upwards, whereas according to Fig. 2a a side beverage outlet port is provided.
  • the inlet valve arrangement is even more fundamentally different from the one in FIG Fig. 2a shown embodiment, have been here as well as in the pressure compensator assembly for functionally similar or identical components, similar reference numerals are given as in FIG. 2a.
  • the liquid inlet closing element 227 is in turn supported by a ring spring 234 against the liquid inlet pressure, which encloses a connecting portion 228 which connects the liquid inlet closing element 227 with the gas inlet closing element 229 to a piston slide unit which is displaceable in the aligned gas inlet channel and liquid inlet channel.
  • the hollow cylinder forming the liquid inlet closing element 227 is open towards the liquid inlet and closed with an end wall on the mixing cell side, whereas the hollow cylinder needle forming the gas inlet closing element 229 is closed towards the gas supply side by an end wall and several to the mixing cell 1 distributed over its circumference Fig. 2b not shown openings (see reference numeral 232 in FIGS. 3 and 4 ).
  • the hollow cylinder forming the liquid inlet closing element 227 is accommodated in a bore forming a liquid inlet barrier section, the hollow cylinder needle forming the gas inlet closing element 229 is in a bore forming a gas inlet barrier section, a gas seal 239 is provided between the bore and the hollow cylindrical needle and the two bores are aligned with one another.
  • Denoted at 236 is a chain of liquid passage openings that spirals around the circumferential side wall of the liquid inlet closing element 227, and a chain of gas passage openings that spirals around the circumferential side wall of the liquid inlet closing element 227.
  • a impregnation body 213 may be pressed, through which the flow must pass.
  • the impregnation body 213 is dimensionally stable so far that no further fastening means are needed. Except for the calming area 10, he completely fills the mixing cell 1. Again, it has been shown that the impregnator is best operated in a position in which the mixing head is up, ie in a relation to the drawing rotated by 180 ° position.
  • FIGS. 4 and 5 each show variations of the in FIG. 2b shown embodiment.
  • FIG. 4 an open position of the valve slide consisting of the liquid inlet closing element 227, the connecting section 228 and the gas inlet closing element 429 is indicated by a hatched line. It can be seen that the chain of the gas passages 438 revolves around the side circumferential wall of the gas inlet closing element 429 with a smaller pitch. Thus, a greater number of gas passages are released per unit length by which the valve spool is moved to the open position than in the Fig. 2b illustrated embodiment. Therefore, the in Fig. 4 For example, for the production of a beverage other than those shown in FIG Fig. 2b illustrated embodiment, for example, for the production of wheat beer from a carbonated wheat beer precursor and carbon dioxide in contrast to the production of light beer from a non-carbonated barley beer precursor and carbon dioxide.
  • both the entire circumferential side wall of the liquid inlet closing member 327 and the gas inlet closing member 329 are perforated with passages 336 and 338, respectively.
  • Fig. 6 shows a further embodiment of the impregnator according to the invention and Fig. 7 the valve spool of this impregnator consisting of the liquid inlet closing element 527, the connecting section 528 and the gas inlet closing element 529.
  • Fig. 7 the valve spool of this impregnator consisting of the liquid inlet closing element 527, the connecting section 528 and the gas inlet closing element 529.
  • functionally similar or identical parts have been provided with similar reference numerals.
  • the gas passages 538 extending as a chain around the circumference of the gas inlet closing element 529 have a diameter of 0.2 mm, only the first gas passage on the side of the gas inlet is somewhat larger, in the embodiment shown here 0.3 mm.
  • the liquid passages 536 arranged as a chain around the circumference of the liquid inlet closing member 527 have a diameter of 2.2 mm.
  • the diameter ratio is thus in a range of 1: 9 to 1:11 which appears to be suitable overall for proportional valves for impregnation of the type according to the invention for beer production.
  • the gas flows through the gas passages 538 into an inner bore 540 extending along the gas inlet closing element 529 and otherwise closed to the gas inlet side Fig. 6 is shown. From the inner bore 540, the gas flows via two outlet openings 532 (diameter 2.2 mm) at the periphery of the connecting portion 528 in the mixing cell.
  • the inner bore 540 may be in contact with the liquid side, but does not have to. In the example shown, it is drilled from the liquid side into the valve slide, so that it can be manufactured in one piece. Due to the higher gas pressure (for example 5.5 bar compared to 4.5 bar liquid pressure), in each case a flow of liquid to the gas inlet side is prevented even with the slide open and sufficient gas flow is ensured in the direction of the mixing cell. The gas also can not penetrate far to the liquid inlet side, because it is entrained by the massively much larger liquid flow through the liquid passages 536.
  • the mixing cell is completely filled in its upper region by a solid body 513 which consists of a compressed foam and serves as an impregnating body, which is pressed into position by means of a perforated plate designated by 514 and held there.
  • the perforated plate 514 is in turn held on its outer periphery by a threaded plug 520 in position with which the mixing cell is sealed on the output side.
  • the impregnation body is in particular made of polyester or polyether filter foam with a pore size of 90-100 PPI (pores per inch), for example measured according to the PPI measurement method.
  • the compensator pin 508 is arranged in the threaded plug 520 in a correspondingly shaped recess 502 which tapers conically towards the mixing cell.
  • impregnators particularly advantageous that both impregnated solid, and the inlet-side proportional valve and the outlet-side pressure compensator are used.
  • impregnated solids by employing impregnated solids, clogging or malfunctioning of the pressure compensator is prevented and the inlet pressure control valve reduces the pressure fluctuations on the pressure compensator and vice versa.
  • embodiments of an impregnator would also be conceivable which each have the features shown only with regard to the filling of the mixing cell, the inlet or the outlet or in which only two of these aspects of the invention are realized.
  • drinks such as cider, sparkling wine, champagne, apple juice, cola can be prepared by carbonating from a corresponding, low-carbon or -lose precursor with the impregnator according to the invention.
  • a control or regulation of an impregnator having the features of the preamble of claim 21 shown, with which the CO 2 content im with the inventive impregnator shown and claimed in claims 11 to 20 coupling of Gaseinlassschuiteelement and liquid inlet closing element produced beverage is controlled via the input side gas pressure as a control variable.
  • the gas pressure is reduced, eg from 5.5 bar to 5 bar gas pressure. If you want more CO 2 in the drink, then the gas pressure is increased, for example to 6 bar. Thus, you can always set the desired, beverage-specific CO 2 content on the gas pressure, but always depending on the respective liquid pressure. The higher the liquid pressure, the lower is the CO 2 concentration in the beverage produced while the gas pressure remains the same. In order to increase the liquid pressure, for example, from 5.5 bar to 6 bar, the same CO 2 concentration generated in the To get a drink, the gas pressure should also be corrected upwards until the ratio is right again.
  • the CO 2 concentration in the drink produced can be measured and the gas pressure can be adjusted according to a suitable control algorithm. In the case of a known fluid pressure, the suitable gas pressure can also be read as a parameter recorded in advance in a characteristic diagram of the respective impregnator and of the respective beverage and adjusted accordingly.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Inline-Begasungs-Schankanlagen-Imprägnierer zum Versetzen einer nicht- oder schwachgashaltigen Getränkevorproduktsflüssigkeit mit Gas gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner eine Schankanlage mit Inline-Begasung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 23.
  • Imprägnieren im Sinne der Erfindung ist das Lösen von Gasen in Flüssigkeiten, d.h. das Imprägnieren von Flüssigkeiten mit Gasen, wie es in Absorptionskolonnen in großchemischen Anlagen eingesetzt wird. So wird z.B. gemäß der deutschen Patentschrift DE 2503681 ein in einer Flüssigkeit zu absorbierendes Gas in einer Kolonne von untennach oben im Gegenstrom zu der von oben nach unten fließenden Flüssigkeit durch diemit einem porösen Keramikmaterial gefüllte Kolonne geführt.
  • Im Getränkeausschank werden Imprägnierer dagegen verwendet, um in Schankanlagen Getränkevorprodukte mit Gasen zu imprägnieren bzw. Gase in den Getränkevorprodukten zu lösen und so trinkfertige Getränke erst in der Schankanlage herzustellen. Als Beispiele für zu imprägnierende Getränkevorprodukte kommen Limonaden, (-sirupe) und insbesondere ein kohlensäurearmes bzw. -loses Biervorprodukt in Frage. Neben aromahaltigen Gasen kommen als Imprägniergase insbesondere Kohlensäure (genauer gesagt: CO2) und Stickstoff (genauer gesagt N2) in Frage, um beispielsweise eine sprudelnde Limonade und insbesondere ein kohlensäurehaltiges Bier zu erzeugen.
  • Dabei ist der Begriff "Kohlensäure" oder "kohlensäurehaltig" ist zwar bei Getränken üblich, genauer gesagt wird jedoch Kohlendioxid (CO2) zugesetzt, welches sich zum weit überwiegenden Teil nur physikalisch in der Flüssigkeit bindet und keine chemische Reaktion zu Kohlensäure (H2CO3) eingeht.
  • Diese physikalische Bindung beim Lösen von Gasen in Flüssigkeiten ist ein Stoffaustauschprozess nach den Gesetzmäßigkeiten der physikalischen Absorption. Dieser Austauschprozess findet in den Gas-Flüssigkeits-Phasengrenzflächen statt. Das Gas diffundiert in die Flüssigkeit ein. Während sich unpolare Nichtelektrolyte wie z.B. Sauerstoff und Stickstoff beim Lösen primär in die Hohlräume zwischen den Flüssigkeitsmolekülen einbauen, bilden polare Elektrolyte wie z.B. Kohlendioxid in Wasser mit den ebenfalls polaren Wassermolekülen Wasserstoffbrücken, die sich mit anderen Wassermolekülen zu Assozianten zusammenlagem. CO2-Moleküle dringen z.B. sehr gut in das Gefüge der Wassermoleküle ein. Der Stoffaustausch von Gasen in Flüssigkeiten wird der vereinfachten Form des ersten Fick'schen Gesetzes beschrieben Mi = A ⁢ Ci * - C ⁢ 1 = Di / δi ⁢ A ξ Pi * P ⁢ 1 .
    Figure imgb0001
    Wobei
    • Mi
    dem Massenstrom eines Gases von der Gasphase in die Flüssigkeit,
    A
    der Oberfläche an der der Stoffaustausch stattfindet,
    (Ci*-C1)
    dem Konzentrationsgefälle zwischen der Gleichgewichtskonzentration an der Phasengrenzfläche und der momentanen Konzentration in der Flüssigkeit,
    δ
    der Länge des Transportweges vom Flüssigkeitsinneren an die Phasengrenzfläche,
    Di
    dem Diffusionskoeffizienten für Gase.
    ξ
    dem Absorptionskoeffizienten (der Löslichkeit von Gasen) in Abhängigkeit von Temperatur. Druck und Stoff, und
    (Pi*-P1)
    dem Druckgefälle zwischen dem Partialdruck des Gases und dem momentan anliegenden Druck in der Flüssigkeit
    entspricht. Danach ist die Geschwindigkeit (Mi), mit dem sich ein Gleichgewichtszustand in einer Flüssigkeit einstellt, von dem Konzentrationsgefälle, dem Diffusionskoeffizienten für Gas, dem Absorptionskoeffizienten, der Oberfläche, der Länge des Transportweges, dem herrschenden Druck und der Temperatur abhängig.
  • Effiziente Stoffaustauschsysterne müssen daher eine große Oberfläche aufweisen, an der der Stoffaustausch stattfinden kann, große Turbulenzen für möglichst kurze Transportwege schaffen, sowie einen hohen Druck und niedere Temperaturen bereitstellen, um einen möglichst effizienten und schnellen Stoffübergang zu erreichen.
  • Neben bekannten Blasen bildenden Systemen, wie beispielsweise Rührsystemen, Schlaufenreaktoren oder Injektionssystemen, welche aufgrund ihrer Anfälligkeit und dem insbesondere bei den Injektionssystemen hohem apparativen Aufwand (Druckbehälter, Druckpumpe, Kühlanlage) und dementsprechend hohen Betriebskosten eine geringe Wirtschaftlichkeit erreichen, haben sich im Bereich der schankseitigen Getränkebegasung mit Kohlensäure Karbonatoren bzw. Imprägnierer der eingangs bezeichneten Art durchgesetzt.
  • Durch einen vorgegebenen Gas- und Flüssigkeitsdruck - bei der Imprägnierung von kohlensäurelosem Biervorprodukt mit CO2 haben sich dabei beispielsweise 4 Bar Flüssigkeitsdruck und 5 Bar Gasdruck oder 5 Bar Flüssigkeitsdruck und 5,5 Bar Gasdruck als geeignet erwiesen - wird dabei versucht, das gewünschte Verhältnis Gas zu Flüssigkeit in der Mischzelle und einen optimalen Druck in der Mischzelle einzustellen, so dass die gewünschte Lösung des Gases in der Flüssigkeit erfolgt.
  • Allerdings werden derartige Imprägnierer oft in Inline-Begasungs-Schankanlagen eingesetzt, bei denen das Getränkevorprodukt herkömmlich mit Kolbenpumpen aus einem Tank und neuerdings auch mit Membranpumpen aus einem Beutel heraus gesaugt wird, so dass der Imprägnierer eingangsseitig den Druckstößen der Kolbenpumpe ausgesetzt ist und kein konstanter Flüssigkeitsdruck erreicht werden kann. Desweiteren hängt der Volumenstrom, welcher pro Zeiteinheit in die Mischzelle eintritt, wesentlich davon ab, mit welcher Zapfgeschwindigkeit der Zapfer das Getränk zapft. Ändert sich die Zapfgeschwindigkeit, wird das Druckgefälle von der Gaszufuhr - bzw. Flüssigkeitszufuhrseite zur Mischzelle hin ebenfalls geändert, so dass der Öffnungsgrad der Gaszufuhr und der Flüssigkeitszufuhr schwanken, obwohl der externe Druck auf einen festen Wert eingestellt ist. Dadurch ändern sich auch die in die Mischzelle eintretenden Volumenströme, so dass das Gas- Flüssigkeitsmischverhältnis vom Optimum für das Lösen des Gases in der Flüssigkeit beim jeweiligen Druck in der Mischzelle abweichen kann.
  • In Schankanlagen wird ein Getränk aus einem Getränkebehälter über einen Getränkezufuhrstrang zu einem meist höher gelegenen Zapfhahn befördert. Bei gewöhnlichen Schankanlagen besteht der Getränkezufuhrstrang aus einer Schankleitung, bei Schankanlagen mit Inline-Begasung bzw. schankseitigen Druckbegasungsstufen kann in dem Getränkezufuhrstrang auch noch ein oder mehrere Imprägnierer angeordnet sein, mit dem ein Getränkevorprodukt beispielsweise mit Kohlensäure angereichert wird. Bei sogenannten Postmix-Schankanlagen können sich im Getränkezufuhrstrang ferner noch Mischventile für Sirup mit einem inline-begasten Wasser befinden und ein Pufferbehälter, in dem das Wasser unter Kohlendioxidatmosphäre begast wird.
  • Ein Imprägnierer, bei dem eine Flüssigkeit unter Gasatmosphäre mit dem Gas imprägniert wird, wobei dann ist der US-Patentschrift US 636, 162 zu entnehmen. Dabei werden das Gas und die Flüssigkeit an Drahtsiebgeflechten vorbeigeführt und das aufimprägnierte Flüssigkeits-Gas-Gemisch wird in einen Pufferbehälter geleitet.
  • Zum Fördern des Getränks oder Getränkevorprodukts durch den Getränkezufuhrstrang ist ein bestimmter Förderdruck nötig. Bei herkömmlichen Schankanlagen wird dieser beispielsweise über ein Druckgas (z.B. Kohlendioxid) bereitgestellt, mit dessen Druck ein Getränkefass oder ein Getränkecontainer beaufschlagt wird, so dass das Getränk über die Ausschankleitung zum Zapfhahn hochgedrückt wird. Bei Schankanlagen mit einer schankseitigen Druckbegasungsstufe, die nach dem Inline-Karbonisierverfahren arbeiten und bei denen ein sog. Imprägnierer vorgesehen ist, um ein kohlensäurearmes oder -loses Getränkevorprodukt in der Schankanlage mit Kohlensäure odgl. zu versehen, ist dagegen dem Getränkebehälter eine Pumpe nachgeordnet, mit der das Getränkevorprodukt aus dem Getränkebehälter zum Imprägnierer gepumpt und dort aufkarbonisiert wird, d.h. mit Kohlensäure (genauer gesagt Kohlendioxid) versetzt wird, um dann als Getränk mit darin gelöster Kohlensäure zum Zapfhahn befördert zu werden.
  • Dazu ist ein gewisser Arbeitsdruck nötig, der oberhalb des Fassdrucks und des Ausschankdrucks liegt. Beim Inline-Begasen von Bier hat sich beispielsweise ein Druck im Imprägnierer von 4 - 5 bar als geeignet erwiesen.
  • Um am Zapfhahn die gewünschte Zapfgeschwindigkeit einstellen zu können, ist es daher nötig, den Druckverlust in der Schankanlage künstlich zu erhöhen, so dass etwa ein zu hoher Förderdruck oder der für das Inline-Begasen nötige Überdruck abgebaut wird, beispielsweise auf das bei herkömmlichen Schankanlagen übliche Fassdruckniveau. Bei herkömmlichen Bierzapfanlagen sind beispielsweise max. 1,5 bis 3 bar, oft 2,2 bis 3 bar Fassdruck üblich.
  • Eine Möglichkeit hierfür ist es, die Leitung in Form einer Wendel aufzuwickeln. Weiterhin sind sog. Druckkompensatoren bekannt, die heute meist unmittelbar in den Zapfhahn integriert sind. Dabei ist ein verschieblicher Drosselkörper in der Zuleitung des Zapfhahns angeordnet, dessen Lage der Zapfer über eine Einstellschraube so einstellen kann, dass der Drosselkörper einen Ringspalt einer gewünschten Dicke freigibt und sich der Widerstand somit verändern und an die gewünschten Verhältnisse anpassen lässt. Mit der Einstellschraube stellt der Zapfer den Zapfhahn auf eine gewünschte Durchflussmenge ein, die sich beispielsweise danach richtet, ob er große Gefäße wie z.B. 1l-Maßkrüge oder kleine Gefäße, wie beispielsweise 0.25l-Colagläser befüllen will und nach der zu zapfenden Flüssigkeit, beispielsweise helles Bier im Gegensatz zu Weizenbier.
  • Insbesondere bei Schankanlagen mit schankseitiger Druckbegasungsstufe, bei denen ein oberhalb des bei herkömmlichen Schankanlagen üblichen Fassdrucks liegender Arbeitsdruck im Imprägnierer nötig ist, tritt dabei das Problem auf, dass am Zapfhahn die Mengenregulierung nicht mehr ohne weiteres möglich ist. Falls die Schankanlage für Bier verwendet wird "reißt" das Bier "auf", d.h. es beginnt zu schäumen, weil sich Kohlensäure entbindet. Die Entbindung beruht dabei auf der Tatsache, dass der Zapfhahn-Druckkompensator für einen gewissen Druckbereich ausgelegt ist. Ist der Leitungsdruck nun deutlich höher als vorgesehen, wird der laminare Durchfluss gestört und es kommt zu Verwirbelungen, in deren Folge sich Kohlensäure entbindet.
  • Außerdem kann es beim Einsatz einer Druckluft-Membranpumpe am Zapfhahn zu Schwankungen des Förderdrucks kommen. Der Zapfdruck sollte jedoch konstant sein, da es bei Druckschwankungen ansonsten ebenfalls zur unerwünschten Kohlensäure-Entbindung kommen kann.
  • Die US-Patentschriften US 6 712 342 B2 und US 6,138,995 offenbaren Getränkespender, in denen Hohlfasermembrane oder -bündel vorgesehen sind. Darin sind als Imprägnierkörper dienende hydrophobe Hohlfasern verbaut, welche von CO2 durchströmt werden und von der zu imprägnierenden Flüssigkeit umspült werden. Dabei kann lediglich das Gas durch die Wände der Hohlfasern durchtreten und und imprägniert dabei die Flüssigkeit auf der anderen Wandseite.
  • Ein weiterer Schankanlagen-Imprägnierer wird beispielsweise in der DE 198 51 360 A1 vorgeschlagen. Dabei handelt es sich um einen Rohrsiebkarbonator, bei dem in einer als Rohr ausgebildeten Mischzelle, an die Gas- und Flüssigkeitszufuhr anschließbar sind, eine Vielzahl von Mischsieben aneinander gereiht sind. Die Mischsiebe stellen in ihrer Gesamtheit die gewünschte große Oberfläche bereit, an der der Stoffaustausch beim Lösen der Kohlensäure in dem Getränkevorprodukt stattfinden kann. Ein derartiger Rohrsiebkarbonator ist auch der Patentanmeldung DE 100 55 137 A1 zu entnehmen.
  • Auch in der US-Schrift US 3, 761,066 ist ein solcher Rohrsiebkarbonator gezeigt, bei dem das zugeführte Gas und Wasser eine Mehrzahl von Drahtgeflecht-Mischsieben durchströmen muss: Von der Seite wird Gas zugeführt, von oben Wasser. Das Gas tritt durch einen Filter und eine anschließende Düse bzw. Prallplatte hindurch in eine Vorverwirbelungsstufe, in die auch die Flüssigkeit eintritt, nämlich durch Öffnungen im Umfang eines zylinderförmigen Lochblechs. Die so entstandene Strömung tritt durch Öffnungen in einem konischen Lochblech in die eigentliche Imprägnierstufe ein. Dort sind zylindrische Drahtgeflechtringe angeordnet, wobei zwischen den einzelnen Drahtgeflechtringen jeweils Platten angeordnet sind, so dass die Strömung einen Slalom durch die Drahtgeflechte hindurch fährt und dabei aufimprägniert. Die ringförmigen Drahtgeflechtelemente können dabei auch aus jedem für den Einsatz in dem gezeigten Karbonator geeigneten Material mit (flüssigkeits-)durchlässigen Eigenschaften gebildet sein.
  • Solche Rohrsiebkarbonatoren sind jedoch aufgrund der hohen Zahl an Metallsieben nicht nur relativ teuer hinsichtlich der Materialkosten, sondern auch hinsichtlich des entsprechend aufwendigen Zusammenbaus.
  • Daher sind in letzter Zeit auch schon Schüttgutkarbonatoren vorgeschlagen worden, beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung DE 101 60 397 A1 . Dieser Schrift ist ein Schüttgutkarbonator mit einer Mischzelle zu entnehmen, die mit einem Schüttgut hoher Oberfläche, wie beispielsweise einem Quarzsteingranulat oder dergleichen befüllt ist. Auch andere Granulate, beispielsweise Kunststoffgranulat oder VA-Stahlgranulat wurden als Schüttgut vorgeschlagen. Dabei ist die mit dem Schüttgut erzielbare Oberfläche jedoch begrenzt. Denn das Ausschwemmen des Schüttguts aus dem Imprägnierer muss zumindest im Lebensmittelbereich unbedingt vermieden werden, so dass das Schüttgut trotz des Erfordernisses einer großen Oberfläche nicht beliebig fein gemahlen sein darf, um die für das Schüttgut nötigen Rückhaltesysteme nicht zuzusetzen. Trotzdem wird sich dies im Laufe der Zeit nicht vollständig vermeiden lassen, so dass Schüttgutkarbonatoren relativ häufig ausgetauscht werden müssen. Weiterhin ist es nachteilig, dass sich derartige Schüttgutkarbonatoren relativ schlecht reinigen lassen, so dass an den besonders im Zusammenhang mit stärke- oder zuckerhaltigen Getränken aus lebensmittelhygienischer Sicht nötigen Reinigungsintervallen meist der gesamte Schüttgutkarbonator ausgetauscht wird.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Inline-Schankanlagen-Imprägnierer zu schaffen, mit dem bei niedrigen Herstellungs- und Betriebskosten eine hohe Gaslösewirksamkeit erreicht wird, und der zum Einsatz im Lebensmittelbereich und zur Herstellung von Bier geeignet ist, sowie eine mit einem solchen Imprägnierer ausgestattete Schankanlage, sowie die Herstellung von Bier und anderen Getränken zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Inline-Schankanlagen-Imprägnierers mit dem Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, hinsichtlich der Schankanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 23.
  • Erfindungsgemäß ist dabei in einer Mischzelle des Inline-Schankanlagen-Imprägnierers, in die ein Gaszulauf und ein Flüssigkeitszulauf einmündet und aus der ein Ablauf für das Flüssigkeits-Gas-Gemisch herausführt, ein Imprägnierkörper so angeordnet, dass der Durchlauf der Flüssigkeit und des Gases durch die Mischzelle zwangsweise durch den Imprägnierkörper hindurch erfolgen muss, wobei der Imprägnierkörper aus einem porösen Material besteht, das heißt ein poröser Festkörper ist. Der poröse bzw. Poren aufweisende Festkörper kann dabei aus jedem Poren aufweisenden Material mit einer großen Oberfläche sein, beispielsweise aus Sintermaterialien, Gewebe-, Gewirke-. Geflecht- oder Filzfestkörper, oder aber aus Schwamm oder geschäumten Materialien oder dergleichen. 8Diese Materialien sind billig und insbesondere die Sinterfestkörper mit großer Gleichmä-ßigkeit der Porengröße und -anordnung herstellbar, so dass nicht nur unter wirtschaftlichen Aspekten Vorteile erzielt werden, sondern auch hinsichtlich der Qualität der Imprägnierung bzw. Karbonisierung der mit einem Gas zu imprägnierenden, insbesondere zu karbonisierenden Flüssigkeit.
  • Als Material für den Imprägnierkörper eignen sich dabei alle der oben stehend angegebenen Werkstoffe. Es hat sich dabei aber herausgestellt, dass Ausführungsformen, bei denen der oder einer der Imprägnierkörper aus einem Schwamm, aus geschäumtem Material bzw. Schaumstoff bestehenden Körper hergestellt ist, besonders viele Vorteil aufweisen, da diese Materialien eine hohe Porösität bei je nach Material einstellbarer, relativ großer Porenanzahl und durchschnittlicher Porengröße und damit große Phasengrenzflächen bei geringem Strömungswiderstand und ausreichendem Widerstand gegen eine Materialausspülung aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der zumindest eine Imprägnierkörper aus einem Polyester- oder Polyetherfilterschaum mit einer Porengröße von 90-100 PPI (Poren pro inch) dies entspricht einer Porengröße von ca. 250 µm und ca. 90.000 Zellen/cm3 (offenporige Zellen). Besonders vorteilhaft hat der Schaum dabei die Zellstruktur eines retikulierten Filterschaums, welcher nahezu zu 100% offenzellig ist. Durch die Retikulierung werden die Zellhäute nahezu vollständig entfernt, es bleibt also nur ein Gerüst übrig. Dies gewährleistet einen ausgesprochen niedrigen Strömungswiderstand. Die Phasengrenzflächen liegen dabei also nicht mehr an vollständig von Materialwänden umschlossenen Poren, sondern an lediglich von einem Materialgerüst umschlossenen, ansonsten offenwandigen Zellen.
  • Zur Erzielung einer noch kleineren Porengröße wird der Schaumstoff im Karbonator vorteilhaft zusammengepresst, insbesondere von ursprünglich 150 mm auf 80 mm Länge. Dadurch wird der Schaumstoff-Imprägnierköper verdichtet und die Anzahl der Zellen steigt auf ca. 170.000 Zellen/cm3.
  • Auch mit Sintermaterialien können jedoch große Phasengrenzflächen und Turbulenzen in der Strömung erzeugt werden. Je nach gewünschtem Gas, Flüssigkeit, und Zusammensetzung des Ausgangsgemisches stehen dabei verschiedene Sintermaterialien mit unterschiedlichen Porengrößen bereit, so dass der Imprägnierer durch Auswahl des geeigneten Materials für den Imprägnierkörper auf die jeweiligen Vorgaben abgestimmt werden kann. Je nach Anforderung auch an die Beständigkeit und Lebensmittelverträglichkeit des Imprägnierkörpers kann ein Sintermaterial aus Glas, Keramik, Kunststoff oder Metall zum Einsatz kommen.
  • Vorteilhaft ist der Imprägnierkörper dabei als eine den Durchmesser des Mischrohrs ausfüllende Scheibe ausgebildet, so dass die Flüssigkeit, aber auch das Gas zwangsweise durch den Imprägnierkörper durchströmen muss und an der großen Oberfläche an den Poren des Festkörpers in Lösung geht. Dabei ist es vorteilhaft, dass dieser Festkörper einfach in die Mischzelle eingebracht werden kann, aber auch einfach aus ihr wieder entnommen werden kann, so dass einerseits eine kostengünstige Fertigung und andererseits eine Wartung des Imprägnierers zu den durch die Hygienevorschriften vorgegebenen Intervallen einfach möglich ist. Ein Ausschwemmen von Schüttgut wird damit wirkungsvoll vermieden ohne dass die hohen Kosten und der konstruktive und montageseitige Aufwand wie bei einem Rohrsiebkarbonator anfällt.
  • Es wäre jedoch ebenfalls denkbar, den Imprägnierkörper mit einer Fassung - beispielsweise aus Plastik- zu versehen und so eine den Durchmesser einer vorteilhaft als Mischrohr ausgebildeten Mischzelle ausfüllende Imprägnierpatrone zu bilden.
  • Falls es sich als nötig erweist, den Imprägnierkörper in der Mischzelle zusätzlich zu fixieren, können entsprechende Fixiermittel vorgesehen sein, wie beispielsweise ein Lochblech oder ein Gitter, welches den Imprägnierkörper in Position hält und mit dem der Imprägnierkörper gegebenenfalls zusammengepresst wird.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung betrifft eine Hochfrequenz- oder Ultraschall-Vibrationseinrichtung, welche auf das Innere der Mischzelle wirkt und damit als Zusatzimprägniereinrichtung bzw. als Imprägnierunterstützungseinrichtung dient. Die Vibrationseinrichtung könnte dabei beispielsweise an der Wand der Mischzelle angebracht sein, über den ganzen Umfang der Mischzelle verteilte Ultraschallerzeuger und/oder eine in der Mischzelle angeordnete Ultraschalleinheit aufweisen. Durch die per hochfrequenter Vibration erzeugten Schwingungen und die ausgelöste Kavitation werden dabei in der Mischzelle hohe Turbulenzen und dadurch kurze Transportwege beim Stoffaustausch erreicht. Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass die Ultraschallanwendung unter dem in der Mischzelle des Karbonisierers bzw. Imprägnierers herrschenden Druck (z.B. 3 bis 5 bar) und bei durchfließendem Medium erfolgt.
  • Ein Verfahren zum Lösen von Gas in einer Flüssigkeit mit Hilfe von Ultraschall ist in der europäischen Patentschrift EP 0 661 090 B1 beschrieben.
  • Die Erfindung ist nicht auf einen Imprägnierer mit einem Imprägnierkörper beschränkt. Vielmehr können mehrere Imprägnierkörper in Reihe geschalten in der Mischzelle angeordnet sein. Dabei kann jeder oder einige der Imprägnierkörper aus unterschiedlichen Materialien bestehen, so dass die Mischeigenschaften des Imprägnierers noch besser auf die jeweilige Flüssigkeit, bzw. Gas oder gewünschte Ausgangszusammensetzung abgestimmt werden kann.
  • Vorteilhaft ist ferner ein die Mischzelle-Gas- und Flüssigkeitszufuhrseite gegen die Umgebung abdichtendes Kopfstück vorgesehen, welches mit einem Anschluss für eine Flüssigkeitszufuhrleitung und einem Anschluss für eine Gaszufuhrleitung versehen ist. Der Imprägnierer kann damit einfach in bestehende Anlagen eingebaut werden.
  • Bevorzugt ist der Imprägnierer als einstückiges Endprodukt hergestellt, beispielsweise als einstückiges Spritzgussbauteil mit eingeschweißtem Imprägnierkörper. Alternativ dazu kann der Imprägnierer aber auch so aufgebaut sein, dass er in seine Einzelteile zerlegt und gereinigt werden kann, wobei auch ein einfacher Austausch des oder der Imprägnierkörper möglich ist. Besonders vorteilhaft ist der Imprägnierer insgesamt (bis auf den oder die Imprägnierkörper) oder zumindest das Gehäuse der Mischzelle aus einem Kunststoff gefertigt, welcher nicht quillt und mit hinreichend genauen Toleranzen geformt werden kann.
  • Wenn das Kopfstück mit dem Mischrohr verschraubt ist und der Gaszulauf zentrisch in das Mischrohr mündet und der Flüssigkeitskanal exzentrisch oder annular, kann der Gasaustritt beispielsweise an einem mischrohrinnenseitig an das Kopfstück eingeschraubten Rohrstummel vorgesehen sein kann.
  • Weiterhin kann zum Einmischen eines zweiten Gases ein zweiter Gaszuführleitungsanschluss an der Mischzelle vorgesehen sein. Ebenso wäre es denkbar, zu diesem Zweck eine Mehrzahl von Imprägnierer so in Reihe zu schalten, dass der Ablauf eines vorgehenden Imprägnierers mit dem Flüssigkeitszulauf eines nachfolgenden Imprägnierers verbunden ist, um so eine Imprägnieranlage zum Vermischen einer Flüssigkeit mit mehreren Gasen zu schaffen. Derartige Imprägnierer mit mehreren Gasanschlüssen können vorteilhaft dazu verwendet werden, ein nicht- oder nur schwach CO2-haltiges Biervorprodukt mit CO2 und Stickstoff zu versetzen. Stickstoff wird Bieren - zumindest im reinheitsgebotsfreien Ausland - für eine bessere Schaumhaltbarkeit zugesetzt, wohingegen CO2 Biervorprodukten zugesetzt werden muss, die nicht oder nur schwach CO2-haltig sind.
  • Weitere vorteilhafte Verwendungen des Imprägnierers gemäß der Erfindung ergeben sich beim Versetzen eines Getränkevorproduktes mit Aromen, da Aromen oder Duftstoffe oft gasförmig vorliegen. Diese Verwendung eignet sich besonders bei Stoffen, die bei Mischung oder in niedrigen Konzentrationen nicht lange beständig sind und laufend frisch zubereitet werden müssen. Beispielhaft könnte ein Apfelsaft mit Kirscharoma versetzt werden o. dgl.. Eine weitere vorteilhafte Verwendung ist schon im Zusammenhang mit dem Imprägnierer mit zwei Gaszuläufen angesprochen worden. Natürlich lassen sich die Imprägnierer gemäß der Erfindung, welche nur einen Gaszulauf aufweisen auch besonders vorteilhaft dazu verwenden, ein nicht oder schwach perlendes, bzw. nicht oder schwach-CO2-haltiges Biervorprodukt mit Co2 zu versetzen. Andererseits können sie auch dazu verwendet werden, Bier oder Biervorprodukt mit Stickstoff zu versetzen.
  • Vorteilhaft ist ferner ein Gaseinlassventil und ein Flüssigkeitseinlassventil vorgesehen, welche zum Freigeben und Schließen des Gas- und des Flüssigkeitseinlasses des Imprägnierers entsprechend der Größe eines Druckgefälles von der Einlassseite zur Mischstelle hin eingerichtet sind, wobei das Gaseinlassventil ein in einem Gaseinlasskanal angeordnetes Gaseinlassschließelement aufweist, und das Flüssigkeitseinlassventil ein in einem Flüssigkeitseinlasskanal angeordnetes Flüssigkeitseinlassschließelement, und wobei das Gaseinlassschließelement und das Flüssigkeitseinlassschließelement so miteinander gekoppelt sind, dass das Gaseinlassventil den Gaseinlass abhängig von einem sich einstellenden Öffnungsgrad des Flüssigkeitseinlasses zu einem vorgegebenen Öffnungsgrad freigibt.
  • Über die erfindungsgemäße Koppelung des Öffnungsgrads des Gaseinlasses mit dem Öffnungsgrad des Flüssigkeitseinlasses gelingt es somit, für unterschiedliche Zapfgeschwindigkeiten ein für den Imprägniervorgang im Mischzelleninneren geeignetes Mischverhältnis einzustellen. Je nach gewählter Flüssigkeit bzw. Gas und das für den jeweiligen Druck optimale Verhältnis der beiden zueinander kann die Kopplung dabei linear oder degressiv bzw. progressiv mit dem Druck ansteigend sein. Öffnet der Flüssigkeitseinlass weit, so öffnet auch der Gaseinlass entsprechend weit, so dass beispielsweise die nötige Kohlensäure zum Imprägnieren eines kohlensäurelosen Biervorprodukts einströmt. Wird der Öffnungsgrad des Flüssigkeitseinlasses dagegen verringert, verringert sich auch der Öffnungsgrad des Gaseinlasses entsprechend, so dass sich wiederum ein für den Imprägniervorgang in der Mischzelle geeignetes Mischverhältnis an Gas und Flüssigkeit einstellt.
  • Auf diese Weise gelingt es, sowohl die Auswirkungen von Druckschwankungen auf der Mischzellenseite auf das Verhältnis von einströmendem Gas zu einströmender Flüssigkeit auszugleichen, als auch die Auswirkungen von Druckschwankungen auf der Flüssigkeitseinlassseite. Denn wenn der Druck in der Mischzelle abfällt, verringert das Flüssigkeitseinlassschließelement den Öffnungsgrad des Flüssigkeitseinlasses und damit das damit gekoppelte Gaseinlassschließelement den Öffnungsgrad des Gaseinlasses entsprechend. Das Gleiche gilt bei einem Ansteigen des Drucks in der Mischzelle, wobei das Gaseinlassschließelement den Öffnungsgrad entweder im gleichen Verhältnis, oder einer für den jeweiligen Imprägniervorgang geeigneten Gesetzmäßigkeit (Mischverhältnisverlauf über den Druck) folgend so verringert, wie durch das Flüssigkeitseinlassschließelement vorgegeben.
  • Kommt es dagegen zu Druckstößen auf der Flüssigkeitseinlassseite, die wie vorstehend angesprochen, durch den Einsatz von Kolbenpumpen ausgelöst werden können, so wird das Flüssigkeitseinlassventil den Flüssigkeitseinlass in Abhängigkeit vom zum jeweiligen Zeitpunkt existierenden Druckgefälle vom Flüssigkeitseinlass zur Mischzelle hin zu einem bestimmten Grad freigeben, wobei über die Ankoppelung des Gaseinlassventils auch der Gaseinlass entsprechend weit geöffnet wird.
  • Vorteilhaft ist das Flüssigkeitseinlassschließelement dabei zur Flüssigkeitseinlassseite hin vorgespannt und einstückig mit dem Gaseinlassschließelement verbunden, so dass eine Verschiebung des Flüssigkeitseinlassschließelements auf das Gaseinlassschließelement übertragen wird. Die so gebildete Einheit kann nach Art eines Kolbenschiebers ausgebildet sein, wenn der Mischzellenkopf bzw. das Kopfstück des Imprägnierers wie ein T-Stück aufgebaut ist, d.h. wenn Flüssigkeitseinlass und Gaseinlass miteinander fluchten. Es gelingt somit auf baulich einfache Weise, den einströmenden Flüssigkeitsmassenstrom ebenso wie den einströmenden Gasmassenstrom in Abhängigkeit von dem Druckgefälle von der Flüssigkeitseinlassseite zur Mischzelle hin festzulegen.
  • Alternativ dazu könnte auch eine elektrische Kopplung der Schließelemente vorgesehen sein. Ferner könnte eine aus dem Gaseinlassschließelement und dem Flüssigkeitseinlassschließelement bestehende Kolbenschiebereinheit nach Art eines Wegeventils auch bei einem Mischkopf eingesetzt werden, bei dem 2 parallel verlaufende Einlasskanäle in das Mischzelleninnere führen. Dazu könnte beispielsweise eine Schließstellung vorgesehen sein, in der der Kolbenschieber sowohl den Gaseinlasskanal, als auch den Flüssigkeitseinlasskanal dichtet, sowie eine Öffnungsstellung, in der der Kolbenschieber mit einer oder mehrerer ihn durchdringenden Öffnungen sowohl vor die Flüssigkeits- als auch Gaseinlassöffnung geschoben wird, so dass der jeweilige Einlass freigegeben wird. Bei dieser Anordnung ist jedoch eine zusätzliche Maßnahme nötig, um den Kolbenschieber in Abhängigkeit vom Druckgefälle von der Flüssigkeitseinlassseite zur Mischzelle hin zu betätigen, beispielsweise eine entsprechende Bypassleitung zu einer Stirnseite des Kolbenschiebers von der Flüssigkeitseinlassseite her und eine auf die andere Stirnseite des Kolbenschiebers wirkende Vorspanneinrichtung. Dieser Aufbau ist jedoch relativ kompliziert.
  • Bevorzugt ist daher ein T-stückartiger Mischkopf mit fluchtendem Flüssigkeitseinlasskanal und Gaseinlasskanal, bei dem der aus Flüssigkeitseinlassschließelement und Gaseinlassschließelement gebildete Kolbenschieber direkt in dem Flüssigkeitseinlasskanal und dem Gaseinlasskanal sitzt und durch eine Verschiebung in Richtung zum Gaseinlass hin sowohl den Gaseinlass als auch den Flüssigkeitseinlass im gewünschten Maß freigibt. Durch eine Verschiebung zum Flüssigkeitseinlass hin wird dagegen sowohl der Gaseinlass als auch der Flüssigkeitseinlass geschlossen.
  • In einer ersten Ausführungsform könnte dieses Ansprechen auf das Druckgefälle vom Flüssigkeitseinlass zur Mischzelle dadurch bewerkstelligt werden, dass das Gaseinlassschließelement ein sich zur Gaszufuhrseite hin kegelig aufweitender Kolben ist, welcher sich in einem sich ebenfalls kegelig aufweitenden Gaseinlasskanalabschnitt befindet und über einen Kolbenschieberabschnitt mit dem Flüssigkeitseinlassschließelement verbunden ist. Das Flüssigkeitseinlassschließelement kann ein sich zur Flüssigkeitszufuhrseite hin kegelig verjüngender Schieber sein, der sich in einer ebenfalls kegelig zur Flüssigkeitszufuhrseite hin verjüngende Flüssigkeitszufuhr befindet und auf seiner der Flüssigkeitszufuhrseite abgewandten Seite zur Flüssigkeitszufuhr hin vorgespannt ist.
  • Wegen eines einfachen und kostengünstigeren Aufbaus bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, bei der der Flüssigkeitsdurchtritt von der Flüssigkeitszufuhrseite in die Mischzelle durch das Flüssigkeitseinlassschließelement hindurch erfolgt und die Gaszufuhr durch das Gaseinlassschließelement hindurch. Dazu kann das Flüssigkeitsschließelement ein mehrseitig umschlossener Hohlkörper sein, welcher zur Flüssigkeitszufuhrseite hin offen ist, wobei in den den Hohlkörper mehrseitig umschließenden Wänden zumindest eine Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung für die Flüssigkeit vorgesehen ist. In der Schließstellung, in der das Flüssigkeitseinlassschließelement den Flüssigkeitseinlasssperrabschnitt ausfüllt, erfolgt somit kein Flüssigkeitsdurchtritt. Wird das Flüssigkeitseinlassschließelement jedoch in eine Öffnungsstellung gebracht, in der es in ein mischzellenseitiges Volumen hineinragt, wird der Flüssigkeitsdurchtritt zumindest zum Teil freigegeben und das von der Flüssigkeitszufuhrseite in den Hohlkörper geströmte Getränkevorprodukt kann in die Mischzelle strömen.
  • Das Gaseinlassschließelement kann auch in diesem Fall als kegeliges Schieberelement in einem kegeligen Gaseinlasskanal vorgesehen sein. Vorteilhaft ist jedoch, auch auf der Gaseinlassseite ein Hohlkörper als Gaseinlassschließelement vorgesehen, wobei dieser Hohlkörper jedoch zur Mischzelle hin offen ist und in einer Schließstellung den Gaszufuhrkanal ausfüllt und in einer Öffnungsstellung soweit in ein gaszufuhrseitiges Volumen hinein verschoben wird, dass zumindest eine Gasdurchtrittsöffnung für das Gas freigegeben wird, durch welche das Gas von der Gaszufuhrseite in das Mischzelleninnere strömen kann.
  • Es versteht sich von selbst, dass es für den Fall, dass die von der Gasseite her auf den Kolbenschieber wirkende Kraft größer ist als die von der Flüssigkeitsseite her wirkende Kraft, auch möglich ist, den flüssigkeitsseitigen Hohlkörper mit Öffnung zur Mischzelle hin vorzusehen und mit verschließbaren Flüssigkeitsdurchtritten zur Flüssigkeitszufuhrseite hin, wenn gleichzeitig das Gaseinlassschließelement zur Gasseite hin offen ist und zur Mischzelle hin verschließbar.
  • Vorteilhaft ist dabei ein Dichtelement zwischen dem Gaseinlassschließelement und dem Gaseinlasssperrabschnitt vorgesehen.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Flüssigkeitsdurchtritte über die Wand des Flüssigkeitseinlassschließelements verteilte Bohrungen sind, also im Verhältnis zum Durchmesser des Flüssigkeitseinlasssperrabschnitts relativ klein, dafür in hoher Anzahl vorhanden sind. Das Gleiche gilt für die Gasdurchtritte. Vorteilhaft liegt das Durchmesserverhältnis Schließelement: Durchtrittsbohrung dabei über 1:10, bevorzugt über 1:20. Auf diese Weise gelingt es, die Anzahl an für den Gas- bzw. Flüssigkeitsdurchtritt zur Verfügung stehenden Durchtrittsbohrungen je nach Stellung des Ventilkolbenschiebers genau zu dosieren.
  • Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Flüssigkeits- und/oder Gasdurchtrittsbohrungen als spiralförmig um die Seitenwand des jeweiligen Schließelements angeordnete Kette von Bohrungen vorgesehen sind. Denn in diesem Fall steigt die für den Flüssigkeits- bzw. Gasdurchtritt zur Verfügung stehende Anzahl von Bohrungen nicht schlagartig an, bzw. fällt nicht schlagartig ab, sondern erhöht bzw, verringert sich beim Verschieben des Kolbenschiebers schrittweise um jeweils eine Bohrung, so dass der gewünschte Gas- bzw. Flüssigkeitsmassenstrom noch genauer eingestellt werden kann in Abhängigkeit vom Druckgefälle von der Flüssigkeitseinlassseite zur Mischzelle hin.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.
  • Im Folgenden werden einzelne vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Schnittansicht eines Festkörper-Imprägnierers gemäß einer erstenAusführungsform der vorliegenden Erfindung;
    Figur 2a
    eine Schnittansicht eines Imprägnierers gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    Figur 2b
    eine der Figur 2a entsprechende Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    Figur 3
    eine Schnittansicht entlang der Achse des Gas- und des Flüssigkeitseinlasskanals in Figur 2b senkrecht zur Blattrichtung;
    Figur 4
    eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Figur 3 einer leicht abgewandelten Form der in Figur 2b gezeigten Ausführungsform der Erfindung;
    Figur 5
    eine der Figur 4 entsprechende Ansicht einer leichten Abwandlung der inFigur 2b gezeigten Ausführungsform;
    Figur 6
    eine Schnittansicht eines Imprägnierers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
    Figur 7
    eine perspektivische Ansicht eines Ventilschiebers in Figur 6.
  • Zunächst wird Bezug genommen auf Figur 1. Mit 1 ist dabei eine rohrförmige Mischzelle bezeichnet. In der Mischzelle 1 sind scheibenförmige Imprägnierkörper 11, 13, 15 in Reihe nacheinander einpresst, so dass die die Mischzelle 1 durchströmende Flüssigkeit und das die Mischzelle 1 durchströmende Gas bzw. das bereits vorvermischte Gas-Flüssigkeitsgemisch durch die Imprägnierkörper 11, 13, 15 hindurchtreten muss und so an der Oberfläche der mit Punkten angedeuteten Poren in Lösung gehen kann. Dabei ist der von der Zulaufseite her gesehen erste Imprägnierkörper 11 aus einem feinporigeren Sintermaterial als die beiden darauf folgenden Imprägnierkörper 13, 15.
  • An die Imprägnierkörper schließt sich ein mit 10 bezeichneter Beruhigungsabschnitt an, in dem das als turbulente Strömung aus dem ablaufseitigen Imprägnierkörper 15 austretende Gas-Flüssigkeitsgemisch zu einer laminaren Strömung beruhigt wird, bevor es durch eine Ablauföffnung 7 aus dem Imprägnierer austritt und beispielsweise zu einem Zapfhahn in der Zapfanlage hingeleitet wird.
  • Das Ablaufrohr 7 ist dabei in einem auf das Mischrohr 1 aufgeschraubten Deckel vorgesehen, welcher mit einem O-Ring gegen das Mischrohr abgedichtet ist. Zulaufseitig ist das Mischrohr 1 ebenfalls mit einem eingeschraubten Bauteil, einem Kopfstück 21 verschlossen und mit einem O-Ring abgedichtet.
  • An das Kopfstück 21 kann einerseits - in der Zeichnung links - die Gaszufuhr G an und andererseits - in der Zeichnung rechts - die Flüssigkeitszufuhr F angeschlossen werden. Dazu ist das Kopfstück 21 von einem Gaszufuhrkanal durchdrungen, welcher über einen Rohrstummel 3 in die Mischzelle mündet, und von einem Flüssigkeitsdurchtrittkanal, der an einer mit 6 bezeichneten Stelle exzentrisch in die Mischzelle 1 mündet. Sowohl gaszufuhrseitig als auch flüssigkeitszufuhrseitig sind in dem Kopfstück Gewindebohrungen vorgesehen, in welche jeweils Anschlussstücke 33, 31 eingeschraubt sind, in denen jeweils ein Rückschlagventil 29, 27 aufgenommen ist, mit dem der Gas- bzw. Flüssigkeitszufuhrkanal gegen Rücklauf aus der Mischzelle 1 gesichert sind. In das gaszufuhrseitige Anschlussstück 33 ist wiederum ein Anschlusszapfen 23 eingeschraubt, welcher mit einer Gaszufuhrleitung steckverbunden werden kann, wohingegen auf der Flüssigkeitszufuhrseite ein Anschlusszapfen 25 in das dortige Anschlussstück 31 eingeschraubt ist, auf den ein Flüssigkeitsschlauch mit einem geeigneten Steckstück aufgesteckt werden kann. Dabei weist der Gaszufuhrkanal im Bereich des gaszufuhrseitigen Anschlusszapfens 23 eine mit 22 bezeichnete Querschnittsverengung auf, welche als Druckbegrenzungsdüse 22 dient. Mit der Druckbegrenzungsdüse 22 wird sichergestellt, dass der Gasdruck nicht so hoch wird, dass das Gas die Flüssigkeit in der Mischzelle verdrängt, wobei der Gasdruck und darüber der Mischvorgang trotzdem ausreichend steuerbar bleibt.
  • Der vorstehend angesprochene Rohrstummel 3, in den der das Kopfstück durchdringende Gaszufuhrkanal zentrisch einmündet, weist dabei an seiner dem Kopfstück 21 abgewandten Seite einen Teller 5 bzw. eine umlaufende Schulter 5 auf; und ist an seiner dem Kopfstück 21 zugewandten Seite in den mit einem Innengewinde versehenen, zentrisch zur Mischrohrmittelachse A verlaufenden Gaszufuhrkanal eingeschraubt. Zwischen dem Teller 5 und einem entsprechenden, umlaufenden Anschlag an dem Kopfstück 21 ist eine Vorimprägnierhülse 17 eingespannt. Die Vorimprägnierhülse 17 ist dabei kopfstückseitig mit einem als Innenschulter an einem Schaufelrad 19 ausgebildeten Dichtring gegen das Kopfstück abgedichtet und anderenends gegen das Teller 5 des Rohrstummels 3, wobei in der Zeichnung der Rohrstummel 3 in einem noch nicht vollständig in die Gewindebohrung im Kopfstück eingetretenen Zustand dargestellt ist Das Schaufelrad 19 weist über seinen Umfang verteilte Leitschaufeln auf, mit denen die am Flüssigkeitszulauf 6 in die Mischzelle 1 eintretende Flüssigkeit in eine spiralförmige verwirbelte Strömung versetzt wird. Der den Gaszulauf in die Mischzelle 1 bildende Rohrstummel 3 weist dagegen auf seinen Umfangsoberflächen zwei Langlöcher 4 auf, durch die das Gas aus dem Gaszufuhrkanal durch die Vorimprägnierhülse 17 hindurch in die Mischzelle 1 eintreten kann.
    • Der Mischvorgang läuft also wie folgt:
  • Von einer angeschlossenen Gaszufuhr G wird Gas über den das Kopfstück 21 durchdringenden Gaszufuhrkanal zu den Langlöchern 4 des Rohrstummels 3 geleitet und tritt dort aus. Das ausgetretene Gas diffundiert zwangsweise durch die an beiden Enden abgedichtet aufgenommene Vorimprägnierhülse 17 hindurch, wodurch sich die als Gas-strahl eintretende Gasströmung zu einer großflächig über die der Mischzelle 1 zugewandten Oberfläche der Vorimprägnierhülse 17 verteilte, an der Oberfläche der Poren des porösen Materials, aus dem die Vorimprägnierhülse 17 gebildet ist, verwirbelte Gas-einblasung wandelt, bevor sie in die Mischzelle 1 eintritt.
  • Gleichzeitig tritt von einer angeschlossenen Flüssigkeitszufuhr F aus Flüssigkeit exzentrisch zur Mischrohrmittelachse A durch einen das Kopfstück 21 durchdringenden Flüssigkeitszufuhrkanal an der Stelle 6 in die Mischzelle 1 ein. Dort trifft die Flüssigkeits-strömung auf die Leitschaufeln 41 des Schaufelrads 19 und wird durch diese mit einem Drall in Querrichtung zur Einströmrichtung beaufschlagt, so dass auch die Flüssigkeitseinströmung zunächst abgebremst und verwirbelt wird. Dadurch, dass die Vorim-prägnierstufe 17 aus einem lediglich semipermeablen, hydrophoben Material besteht kann die Flüssigkeitseinströmung aber nicht bis zu den Gasaustrittsöffnungen 4 vordringen. Eine erste Vorvermischung der weitflächig verteilten, turbulenten Gaseinströmung und der verwirbelten Flüssigkeitseinströmung in der Mischzelle 1 findet somit im Zulaufbereich in Nähe des Kopfstücks 21 statt.
  • Die Vorimprägnierstufe 17 und der Vorverwirbelungsstufe (Schaufelrad 19) könnten auch weggelassen werden. Alternativ zu der Vorimprägnierstufe 17 und der Vorverwirbelungsstufe (Schaufelrad 19) könnte auch ein Ultraschallvibrator vorgesehen sein, um eine Vorimprägnierung zu bewirken. Alternativ dazu könnte der Ultraschallvibrator den im folgenden beschriebenen Imprägnierkörpem 11, 13, 15 auch nachgeordnet sein. Anstatt eines Ultraschallvibrators könnte auch ein Hochfrequenzvibrator vorgesehen sein. Als hochfrequent werden im Rahmen der Erfindung Frequenzen oberhalb 12000 Hz bezeichnet.
  • Die aus dem mit der Flüssigkeit bereits vorvermischten Gas bestehende Strömung tritt im weiteren Verlauf in den ersten Imprägnierkörper 11 ein, welcher aus einem feinporösen Material besteht. Die Oberfläche des porösen Festkörperimprägnierkörpers 11 wird dabei nicht nur durch seine Außenoberfläche gebildet, sondern auch durch die Oberfläche der Poren im Inneren des Imprägnierkörpers 11 und ist daher sehr groß, so dass es zu einer großen Turbulenz der durchtretenden Strömung und aufgrund der großen Phasengrenzfläche hohen Lösung des Gases in der Flüssigkeit kommt. An den ersten Imprägnierkörper 11 können zwei weitere Imprägnierkörper 13, 15 anschließen, mit denen die Feineinstellung des Mischungsverhältnisses des Gas-Flüssigkeits-Gemischs vorgenommen wird. Dabei sind die Imprägnierkörper 11, 13, 15 aus einem porösen Sintermaterial scheibenförmig hergestellt und in das Mischrohr 1 eingestopft, so dass sie dessen Durchmesser vollständig abschließen und die Zuströmung gezwungen ist, durch das Material der Imprägnierkörper 11, 13, 15 hindurch zu diffundieren. Die beiden Imprägnierkörper 13, 15 weisen dabei eine geringere Porenzahl als der vorderste Imprägnierkörper 11 auf.
  • Die gesinterten Festkörper 11, 13, 15 können jedoch, wie sich in letzter Zeit herausgestellt hat, auch durch Schaumstoff-Imprägnierkörper ersetzt werden, insbesondere durch Polyester- oder Polyetherfilterschäume, bevorzugt retikuliert.
  • Nach dem Durchtritt durch die Haupt-Imprägnierstufe, die durch die Imprägnierkörper 11, 13, 15 gebildet wird, gelangt das Gas-Flüssigkeits-Gemisch in einen durch die Imprägnierkörper 11, 13, 15 von der restlichen Mischzelle 1 abgetrennten Beruhigungsbereich 10, in dem die turbulente Strömung abgebremst und in eine laminare Strömung überführt wird, welche über die Ablauföffnung 7 aus der Mischzelle austreten kann.
  • Figur 2a zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Imprägnierers, bei dem die Imprägnierung zwar auch nach dem gleichen Prinzip wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Imprägnierer erfolgt, wobei jedoch auf der Einlassseite der Mischzelle eine Ventilanordnung vorgesehen ist, bei der ein Gaseinlassschließelement 121 und ein Flüssigkeitseinlassschließelement 127 gekoppelt ist, wohingegen auf der Auslassseite der Mischzelle eine Druckkompensatoranordnung vorgesehen ist. Auch bei stark schwankenden Druckerhältnissen und Massendurchsätzen kann damit ein konstant gutes Imprägnierergebnis erzielt und gleichzeitig die Schankbarkeit des hergestellten Getränks sichergestellt werden. Die mischzelleneinlassseitige Ventilanordnung und die mischzellenauslassseitige Druckkompensatoranordnung ergänzen sich dabei im Hinblick darauf, Druck- oder Mengenschwankungen im Zulauf und auf der Zapfhahnseite abzufangen. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die schankseitige Bierbegasung mit CO2 von großer Bedeutung, da Bier ein Getränk ist, welches leicht zu schäumen beginnt. Wenn das Bier bzw. das Bier-Gas-Gemisch in der Zapfanlage jedoch unter Schaumbildung aufreißt, kann kein befriedigendes Zapfergebnis mehr erzielt werden.
  • Die Flüssigkeit strömt dabei durch den Flüssigkeitseinlass F und das Gas durch den Gaseinlass G in den Mischkopf 121 und wird dort in die Mischzelle 1 weitergeleitet, in der der eigentliche Imprägniervorgang stattfindet. Das Gaseinlassschließelement 129 hat dabei die Form eines kegelig zum Gaseinlass G hin spitz zulaufenden Kolbens, wobei das Flüssigkeitseinlassschließelement 127 ein kegelstumpfartig sich zum Flüssigkeitseinlass hin verjüngender Kolben ist und die beiden Schließelemente 127, 129 über einen abschnittsweise nadelartig ausgebildeten Verbindungsabschnitt 128 zu einer Ventilschiebereinheit verbunden sind. Das Flüssigkeitseinlassschließelement 127 ist dabei mit einer sich einerseits an der Rückseite Flüssigkeitseinlassschließkolbens 127 und andererseits an einer Wand des Flüssigkeitseinlasskanals abstützenden, den Verbindungsabschnitt 128 umschließenden Ringfeder 134 gegen den Flüssigkeitszulauf vorgespannt.
  • Wird nun von der zulaufenden Flüssigkeit eine Kraft auf das Flüssigkeitseinlassschließelement 127 ausgeübt, die größer als die aus dem Mischzelleninnendruck auf die Innenseite des Flüssigkeitseinlassschließelements 127, der Federkraft und dem Gasdruck auf das Gaseinlassschließelement 129 resultierende Gegenkraft ist, öffnet das Flüssigkeitseinlassschließelements 127 den Flüssigkeitseinlass und - über den Verbindungsabschnitt 128 - das Gaseinlassschließelement 129 den Gaseinlass. Dabei ist der kegelige Verlauf des Gaseinlassschließelements 129 und des dieses umschließenden Gaseinlasssperrabschnitts so auf den kegelstumpfartigen Verlauf des Flüssigkeitseinlassschließelements 127 bzw. des dieses umschließenden Flüssigkeitseinlasssperrabschnitts abgestimmt, dass sich für jedes Druckgefälle zwischen Flüssigkeitszulauf und Mischzelle das für den Imprägniervorgang optimale Massenstromverhältnis Gas: Flüssigkeit einstellt.
    Die Gaszufuhr G erfolgt dabei durch einen Vorimprägnierkörper 117 hindurch, an dem ringförmig die Flüssigkeitszufuhr F entlang strömt. Zum Ausgleich von mischzellen-einlassseitigen Druckschwankungen kann dabei ferner ein kompressibler Ballon 26 als Volumenausgleichskörper vorgesehen sein.
  • Der Imprägnierer befindet sich dabei in der Überkopfstellung, d.h. der Mischkopf 121 befindet sich unten und die Mischzelle 1 mit den Imprägnierkörpern 13 weist einen senkrecht nach oben gerichteten Strömungsverlauf auf. In der Mischzelle 1 nach dem Durchtritt durch die Imprägnierkörper 13 noch vorhandene Gasblasen B können auf diese Weise aufsteigen und in einem Beruhigungsbereich 10 der Mischzelle 1 abgefangen werden, ohne in die Druckkompensatoranordnung am Mischzellenauslass einzutreten und dadurch zu Turbulenzen am Zapfhahn zu führen.
  • Alternativ dazu kann auch der Mischkopf 121 oben angeordnet sein. Denn, wie sich gezeigt hat, werden damit noch bessere Resultate erzielt. Dies liegt daran, dass sich die karbonisierte Flüssigkeit vor dem (unterseitigen) Austritt aus der Mischzelle noch in einer Art Beruhigungswanne befindet. Außerdem hat nicht gebundenes Gas, insbesondere CO2 in der Flüssigkeit das Bestreben, nach oben zu steigen, also zurück in Richtung Proportionalventil, um dort in Flüssigkeit gebunden zu werden.
  • Erreicht die in der Imprägnier- bzw. Mischzelle 1 beispielsweise mit Kohlendioxid imprägnierte Flüssigkeit bzw. das Getränk, insbesondere das nunmehr karbonisierte Bier den Einlass zur Druckkompensatoranordnung, so drückt sie mit dem Arbeitsdruck in der Mischzelle 1 gegen den Drosselkörper 108. Diesem Druck wirkt die Vorspannkraft der rückseitig gegen den Drosselkörper 108 drückenden Feder 109 entgegen, welche über eine Einstellschraube 9a verstellt werden kann. Ferner wirkt der Druck auf der Auslassseite A gegen den Arbeitsdruck in der Mischzelle. Öffnet der Zapfer die auf der Auslassseite A anschließende Zapfleitung bzw. den Zapfhahn, fällt der Druck auf der Auslassseite A ab und der Drosselkörper 108 wird soweit nach oben gedrängt, dass die in der Mischzelle 1 imprägnierte Flüssigkeit durch die Druckkompensatoranordnung hindurch zum Zapfhahn strömen kann.
  • Die Spaltbreite zwischen der Hülse 102 und dem Drosselzapfen 108 bestimmt dabei die Strömungsgeschwindigkeit und damit den Massenstrom und hat gleichzeitig Einfluss auf den Druckverlust an der Druckkompensatoranordnung. Wird vom Zapfer eine große Menge an beispielsweise zapffertig imprägniertem Bier gefordert, fällt der Druck auf der Zapfseite stark ab und der Drosselkörper 108 öffnet auf eine große Spaltbreite. Fällt der Druck auf der Zapfseite weniger stark ab (weil der Zapfer eine kleinere Menge anfordert) öffnet der Drosselkörper 108 auf eine geringere Spaltbreite.
  • Dabei wirkt die Druckkompensatoranordnung auch auf die Einlassventilanordnung, da mit der Druckkompensatoranordnung Druckänderungen in der Mischzelle abgepuffert werden, die aus den verschiedenen Zapfgeschwindigkeiten resultieren, wodurch die über die Einlassventilanordnung abzufangenden Gasdosierungsprobleme bei unterschiedlichen Druckgefällen zwischen Flüssigkeitseinlass und Mischzelle verringert werden, da die Druckschwankungen kleiner werden.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dabei in Figur 2b gezeigt. Der in Figur 2a gezeigte Drosselkörper 108 und entsprechend die Hülse 102 sind dabei etwas schlanker als der in Fig. 2b gezeigte Körper 8 bzw. Hülse 2, so dass die Reibungsverluste insgesamt etwas geringer sind. Ferner ist die Hülse 102 vollständig in dem die Mischzelle auf der Auslassstimseite abschließenden Stopfen 120 aufgenommen, an welchen das Auslassstück 130 mit einem zur Seite hin verlaufenden Auslass A angeflanscht ist und zur Hülse 102 mit einem O-Ring abgedichtet ist. Auch der Stopfen 120 ist dabei mit einem O-Ring und einer stirnseitig eingelegten Flachdichtung gegen die Seitenwände der Mischzelle abgedichtet.
  • Die Druckkompensatoranordnung weist somit ein Leitungsstück 2, 30, 12 auf, welches in einen (Innen-)Gewindeflansch 20 eines Imprägnierers eingeschraubt ist, der die Abschlußwand der Mischzelle 1 bildet. Das Leitungsstück 2, 30, 12 weist eine einlassseitige Hülse 2 auf, welche in eine entsprechende Aufnahmeöffnung in der die Mischzelle 1 auf der Auslassstimseite abschließenden Wand des Gewindeflansches 20 eingepresst ist. In der Hülse 2 ist ein Drosselkörper bzw.- zapfen 8 angeordnet, der zur Einlassseite hin spitz zuläuft und damit der dortigen Aufweitung der Hülse 2 entspricht. Auf den Zapfen 8 wirkt eine Feder 9, welche den Zapfen 8 zum Einlass der Hülse 2 hin drängt, so dass der Einlass der Hülse 2 bzw. des Leitungsstück 2, 30, 12 verschlossen ist, wenn kein Druck von der Einlassseite her auf den Zapfen 8 wirkt. Dazu stützt sich die Feder 9 an einer Ringschulter 16 in dem Rohrstück 30 ab, wobei das Rohrstück 30 in das Innengewinde des Gewindeflansches 20 abgedichtet eingeschraubt ist und die Hülse 2 in der Aufnahme in des Gewindeflansches 20 hält und mit ihr eine durchgängige, zur Umgebung hin abgedichtete Leitung bildet. Auf der Auslassseite ist ein Anschlussstück 12 in das Rohrstück 30 eingeschoben, so dass der Imprägnierer über die Druckkompensatoranordnung an die Schankleitung angeschlossen werden kann.
  • Die Druckkompensatoranordnung der Figur 2b unterscheidet sich somit gegenüber der in Figur 2a gezeigten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass der Getränkeauslass hier durch die Ringfeder 9 hindurch und dann knickfrei vertikal nach oben erfolgt, wohingegen gemäß Fig. 2a ein seitlicher Getränkeauslassanschluss vorgesehen ist. Obwohl sich die Einlassventilanordnung noch grundlegender von der in Fig. 2a gezeigten Ausführungsform unterscheidet, wurden hier ebenso wie bei der Druckkompensatoranordnung für funktional ähnliche oder gleiche Bauteile ähnliche Bezugszeichen vergeben wie in Figur 2a.
  • Das Flüssigkeitseinlassschließelement 227 ist dabei wiederum über eine Ringfeder 234 gegen den Flüssigkeitszulaufdruck abgestützt, welche einen Verbindungsabschnitt 228 umschließt, welcher das Flüssigkeitseinlassschließelement 227 mit dem Gaseinlassschließelement 229 zu einer Kolbenschiebereinheit verbindet, die in dem fluchtenden Gaseinlasskanal und Flüssigkeitseinlasskanal verschiebbar ist. Dabei ist der das Flüssigkeitseinlassschließelement 227 bildende Hohlzylinder zum Flüssigkeitszulauf hin offen und mischzellenseitig mit einer Stirnwand verschlossen, wohingegen die das Gaseinlassschließelement 229 bildende Hohlzylindemadel zur Gaszufuhrseite hin durch eine Stirnwand verschlossen ist und zur Mischzelle 1 hin über ihren Umfang verteilt mehrere, in Fig. 2b nicht dargestellte Öffnungen aufweist (siehe Bezugszeichen 232 in Figur 3 und 4). Der das Flüssigkeitseinlassschließelement 227 bildende Hohlzylinder ist dabei in einer einen Flüssigkeitseinlasssperrabschnitt bildenden Bohrung mit geringem Spiel aufgenommen, die das Gaseinlassschließelement 229 bildende Hohlzylindernadel in einer einen Gaseinlasssperrabschnitt bildenden Bohrung, wobei eine Gasdichtung 239 zwischen Bohrung und Hohlzylindemadel vorgesehen ist und die beiden Bohrungen miteinander fluchten.
  • Mit 236 ist dabei eine spiralförmig um die Umfangsseitenwand des Flüssigkeitseinlassschließelement 227 umlaufende Kette von Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen bezeichnet, mit 238 eine spiralförmig um die Umfangsseitenwand des Flüssigkeitseinlassschließelement 227 umlaufende Kette von Gasdurchtrittsöffnungen. Wird nun von der Flüssigkeitszulaufseite her ein entsprechend hoher Druck auf das Flüssigkeitseinlassschließelement 227 aufgebracht, verschiebt sich die gesamte Kolben- bzw. Ventilschieberanordnung in der Zeichnung nach links, wodurch das Flüssigkeitseinlassschließelement 227 mit seiner der Mischzelle zugewandten Seite in ein offenes Volumen 237 hineinragt. Dadurch wird - je nach aufgebrachtem Flüssigkeitsdruck, Gasdruck und Mischzelleninnendruck - zumindest ein Teil der Flüssigkeitsdurchtritte 236 freigegeben, so dass der in die Mischzelle strömende Flüssigkeitsmassenstrom entsprechend eingestellt wird.
  • Ähnlich stellt sich der in die Mischzelle strömende Gasmassenstrom ein: Wird das Gaseinlassschließelement 229 über den Verbindungsabschnitt 228 nach links verschoben ragt es mit seinem der Gaszufuhr zugewandten Ende in ein freies Volumen 235 hinein, wobei ein dem freigegeben Teil der Flüssigkeitsdurchtritte 236 entsprechender Teil der Gasdurchtrittsbohrungen 238 freigegeben werden, so dass sich für jeden einströmenden Flüssigkeitsmassenstrom der für den Imprägniervorgang optimal passende Gasmassenstrom einstellt.
  • Zwischen die Hülse 2 und das Kopfstück 221 kann ein Imprägnierkörper 213 eingepresst sein, durch den die Strömung durchtreten muss. Der Imprägnierkörper 213 ist dabei soweit formstabil, dass keine weiteren Befestigungsmittel benötigt werden. Bis auf den Beruhigungsbereich 10 füllt er die Mischzelle 1 vollständig aus. Auch hier hat es sich gezeigt, dass der Imprägnierer am besten in einer Stellung betrieben wird, in der der Mischkopf oben ist, also in einer gegenüber der Zeichnung um 180° gedrehten Stellung.
  • Die Figuren 4 und 5 zeigen jeweils Abwandlungen der in Figur 2b gezeigten Ausführungsform.
  • In Figur 4 ist dabei mit schraffierter Linie eine Öffnungsstellung des aus dem Flüssigkeitseinlassschließelement 227, dem Verbindungsabschnitt 228 und dem Gaseinlassschließelement 429 bestehenden Ventilschiebers angedeutet. Man erkennt dabei, dass die Kette der Gasdurchtritte 438 mit einer geringeren Steigung um die Seitenumfangswand des Gaseinlassschließelements 429 umläuft. Damit werden pro Längeneinheit, um den der Ventilschieber in die Öffnungsstellung verschoben wird, eine größere Anzahl an Gasdurchtritten freigegeben als bei der in Fig. 2b dargestellten Ausführungsform. Daher kann die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform beispielsweise für die Herstellung eines anderen Getränks verwendet werden als die in Fig. 2b dargestellte Ausführungsform, beispielsweise für die Herstellung von Weizenbier aus einem kohlensäurelosen Weizenbiervorprodukt und Kohlendioxid im Gegensatz zu der Herstellung von hellem Bier aus einem kohlensäurelosen Gerstenbiervorprodukt und Kohlendioxid.
  • Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist dagegen sowohl die gesamte Umfangsseitenwand des Flüssigkeitseinlassschließelements 327 als auch des Gaseinlassschließelements 329 mit Durchtritten 336 bzw. 338 perforiert.
  • Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Imprägnierers und Fig. 7 den aus dem Flüssigkeitseinlassschließelement 527, dem Verbindungsabschnitt 528 und dem Gaseinlassschließelement 529 bestehenden Ventilschieber dieses Imprägnierers. Dabei wurden funktional ähnliche oder gleiche Teile mit ähnlichen Bezugszeichen versehen.
  • Die als Kette um den Umfang des Gaseinlassschließelements 529 herum verlaufenden Gasdurchtritte 538 haben dabei einen Durchmesser von 0,2 mm, lediglich der erste Gasdurchtritt auf Seiten des Gaseinlasses ist etwas größer, in der hier gezeigten Ausführungsform 0,3 mm. Demgegenüber haben die als Kette um den Umfang des Flüssigkeitseinlassschließelements 527 angeordneten Flüssigkeitsdurchtritte 536 einen Durchmesser von 2,2 mm. Das Durchmesserverhältnis liegt somit in einem insgesamt bei Proportionalventilen für Imprägnier der erfindungsgemäßen Art zur Bierherstellung als geeignet erscheinenden Bereich von 1:9 bis 1:11.
  • Das Gas strömt durch die Gasdurchtritte 538 hindurch in eine sich längs des Gaseinlassschließelements 529 erstreckende, zur Gaseinlassseite ansonsten abgeschlossene Innenbohrung 540, die in Fig. 6 dargestellt ist. Aus der Innenbohrung 540 strömt das Gas über zwei Auslassöffnungen 532 (Durchmesser 2,2 mm) am Umfang des Verbindungsabschnitts 528 in die Mischzelle.
  • Die Innenbohrung 540 kann dabei mit der Flüssigkeitsseite in Kontakt stehen, muss aber nicht. Im dargestellten Beispiel ist sie von der Flüssigkeitsseite her in den Ventilschieber eingebohrt, so dass dieser einstückig gefertigt werden kann. Aufgrund des höheren Gasdrucks (z.B. 5,5 bar gegenüber 4,5 bar Flüssigkeitsdruck) wird in jedem Fall eine Flüssigkeitsströmung zur Gaseinlassseite auch bei geöffnetem Schieber unterbunden und eine ausreichende Gasströmung in Richtung in die Mischzelle hinein gewährleistet. Zur Flüssigkeitseinlassseite hin kann das Gas auch nicht weit vordringen, weil es von der massemäßig viel größeren Flüssigkeitsströmung durch die Flüssigkeitsdurchtritte 536 mitgerissen wird.
  • Die in den Figuren 6 und 7 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich darüber hinaus im Wesentlichen lediglich durch die folgenden Punkte von den in den Figuren 2b bis 5 dargestellten Ausführungsformen: Die Mischzelle wird in ihrem oberen Bereich vollständig durch einen aus einem zusammengepressten Schaumstoff bestehenden, als Imprägnierkörper dienenden Festkörper 513 ausgefüllt, welcher mittels eines mit 514 bezeichneten Lochblechs in Position gepresst und dort gehalten wird. Das Lochblech 514 wird wiederum an seinem Außenumfang von einem Gewindestopfen 520 in Position gehalten, mit dem die Mischzelle ausgangsseitig abgedichtet ist. Der Imprägnierkörper ist insbesondere aus Polyester- oder Polyetherfilterschaum mit einer Porengröße von 90-100 PPI (Poren pro Inch), beispielsweise gemessen nach dem PPI-Messverfahren. Dies entspricht einer Porengröße von ca. 250µm und ca. 90.000 Zellen/cm3(offenporige Zellen). Die Zellstruktur ist die eines retikulierten Filterschaums, also nahezu 100% offenzellig. Alternativ zu der Halterung des Imprägnierkörpers mittels des Lochblechs 514 könnte auch ein die gesamte Mischzelle ausfüllender Imprägnierkörper vorgesehen sein. Der Imprägnierer wird aus den schon vorstehend genannten Gründen in der in Fig. 6 dargestellten Stellung mit oben sitzendem Kopfstück eingebaut.
  • Ferner ist der Kompensatorzapfen 508 in einer entsprechend ausgeformten, konisch zur Mischzelle hin zulaufenden Ausnehmung 502 in dem Gewindestopfen 520 angeordnet.
  • Selbstverständlich sind Abweichungen von den dargestellten Ausführungsformen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Ferner können die Merkmale der dargestellten Ausführungsformen beliebig kombiniert werden.
  • So ist es bei den in den Figuren 2a bis 7 gezeigten Imprägnierern zwar besonders vorteilhaft, dass sowohl Imprägnier-Festkörper, als auch das einlassseitige Proportionalventil und der auslassseitige Druckompensator verwendet werden. Beispielsweise wird dadurch, dass Imprägnier-Festkörper eingesetzt werden ein Zusetzen oder eine Fehlfunktion des Druckkompensators verhindert und durch das Einlass-Proportionalventil die Druckschwankungen am Druckkompensator vermindert und umgekehrt. Es wäre im Rahmen der Erfindung jedoch ebenfalls Ausführungsformen eines Imprägnierers denkbar, die jeweils nur hinsichtlich der Füllung der Mischzelle, des Einlasses oder des Auslasses die gezeigten Merkmale aufweisen oder bei denen nur zwei dieser Aspekte der Erfindung verwirklicht sind.
  • Neben Bier und Limonade lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Imprägnierer auch Getränke wie Cidre, Sekt, Champagner, Apfelschorle, Cola durch Karbonisieren aus einem entsprechenden, kohlesäurearmen oder -losen Vorprodukt herstellen. Alternativ zu der in den Figuren 2a bis 7 gezeigten und in den Ansprüchen 11 bis 20 beanspruchten Kopplung von Gaseinlassschließelement und Flüssigkeitseinlassschließelement kann im Rahmen der Erfindung auch eine Steuerung bzw. Regelung eines Imprägnierers mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 21 vorgesehen sein, mit der der CO2-Gehalt im mit dem erfindungsgemäßen Imprägnierer erzeugten Getränk über den eingangssseitigen Gasdruck als Stellgröße geregelt wird. Will man z.B. weniger CO2 im Getränk haben als momentan vorhanden, wird der Gasdruck verringert, z.B. von 5.5 bar auf 5 bar Gasdruck. Will man mehr CO2 im Getränk haben, dann wird der Gasdruck erhöht, z.B. auf 6 bar. Somit kann man immer den gewünschten, getränkespezifischen CO2-Gehalt über den Gasdruck einstellen, allerdings auch immer in Abhängigkeit vom jeweiligen Flüssigkeitsdruck. Je höher der Flüssigkeitsdruck ist, umso geringer ist bei gleichbleibendem Gasdruck die CO2-Konzentration im erzeugten Getränk. Um bei einer Erhöhung des Flüssigkeitsdrucks, z.B. von 5,5 bar auf 6 bar, die gleiche CO2-Konzentration im erzeugten Getränk zu bekommen müsste der Gasdruck ebenfalls nach oben korrigiert werden, bis das Verhältnis wieder stimmt. Die CO2-Konzentration im erzeugten Getränk kann dabei gemessen und der Gasdruck entsprechend eines geeigneten Regelalgorithmus eingestellt werden. Bei bekanntem Flüssigkeitsdruck kann der geeignete Gasdruck aber auch als eine vorab in einem Kennfeld des jeweiligen Imprägnierers und des jeweiligen Getränks aufgezeichnete Kenngröße abgelesen und entsprechend eingestellt werden.

Claims (23)

  1. Inline-Schankanlagen-Imprägnierer zum Inline-Begasen eines nicht- oder schwachgashaltigen Getränkevorprodukts (F) in einer Schankanlage, beispielsweise von Limonaden, Softdrinks. Wasser oder Saft mit Kohlensäure oder Stickstoff oder eines nicht oder schwachperlenden bzw. CO2-haltigen Biervorprodukt mit CO2 oder Stickstoff, mit
    einer insbesondere rohrförmigen Mischzelle (1), welche bis auf einen einmündenden Flüssigkeitszulauf (6), einen einmündenden Gaszulauf (3) und einen Ablauf (7) gegen die Umgebung abgeschottet ist, in der Mischzelle (1) zumindest ein Imprägnierkörper (11, 13, 15: 213: 513) so angeordnet ist, dass der Durchlauf des Getränkevorprodukts (F) und des Gases (G) durch die Mischzelle (1) zwangsweise durch den Imprägnierkörper (11, 13, 15) hindurch erfolgen muss, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mischzelle (1) zumindest ein Imprägnierkörper (11, 13, 15) angeordnet ist, der aus einem Poren aufweisenden Festkörper besteht, nämlich aus einem Schaumstoff, einem Schwamm oder einem Sintermaterial.
  2. Inline-Schankanlagen-Imprägnierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Imprägnierkörper (11, 13, 15) als eine den Durchmesser des Mischrohrs (1) ausfüllende Scheibe ausgebildet ist.
  3. Inline-Schankanlagen-Imprägnierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Imprägnierkörper mit einer Fassung versehen zu einer den Durchmesser des Mischrohrs ausfüllenden Imprägnierpatrone ausgebildet ist.
  4. Inline-Schankanlagen-Imprägnierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf das Innere der Mischzelle (1) wirkende Hochfrequenz- oder Ultraschallvibrationseinrichtung vorgesehen ist.
  5. Inline-Schankanlagen-Imprägnierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einem ersten Imprägnierkörper (11) aus einem ersten porösem Material zumindest ein zweiter Imprägnierkörper (13, 15) aus einem oder mehreren anderen porösen Materialien in der Mischzelle (1) nachgeordnet ist.
  6. Inline-Schankanlagen-Imprägnierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Mischzelle (1) gas- und flüssigkeitszufuhrseitig gegen die Umgebung abdichtendes Kopfstück (21; 121; 221) mit einem Anschluss (25;
  7. Inline-Schankanlagen-Imprägnierer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfstück (21) von einem insbesondere exzentrisch oder annular zu einer Mischrohrachse (A) in das Mischrohr (1) einmündenden Flüssigkeitskanal durchdrungen ist, welcher vorzugsweise mit einem Rückschlagventil (27) gesichert ist und von einem insbesondere zentrisch zur Mischrohrachse (A) in das Mischrohr (1) einmündenden Gasdurchtrittkanal, welcher vorzugsweise ebenfalls mit einem Rückschlagventil (27) gesichert ist.
  8. Inline-Schankanlagen-Imprägnierer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Gaszulauf bzw. ein zweiter Gaszufuhrleitungsanschluss zur Zufuhr eines zweiten Gases in die Mischzelle vorgesehen ist.
  9. Inline-Schankanlagen-Imprägnierer zum Inline-Begasen von Getränkevorprodukten, beispielsweise von Limonaden, Softdrinks, Wasser oder Saft mit Kohlensäure oder Stickstoff und insbesondere eines kohlensäurearmen oder - losen Biervorprodukts mit Kohlensäure oder Stickstoff, in einer Schankanlage, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Mischzelle (1), welche einen Gemischauslass (A), einen Gaseinlass (G) und einen Flüssigkeitseinlass (F) aufweist, wobei ein Gaseinlassventil (129; 229; 329; 429; 529) und ein Flüssigkeitseinlassventil (127; 227; 327; 427) vorgesehen sind, welche zum Freigeben und Schließen des Gas- und des Flüssigkeitseinlasses (G, F) entsprechend der Größe eines Druckgefälles von der Einlassseite zur Mischzelle (1) hin eingerichtet sind, wobei das Gaseinlassventil (129; 229; 329; 429; 529) ein in einem Gaseinlasskanal angeordnetes Gaseinlassschließetement (129; 229; 329; 429: 529) aufweist und das Flüssigkeitseinlassventil (127; 227; 327; 527) ein in dem Flüssigkeitseinlasskanal angeordnetes Flüssigkeitseinlassschließelement (127; 227; 327; 527), dadurch gekennzeichnet, dass
    das Gaseinlassschließelement (129; 229; 329; 429; 529) und das Flüssigkeitseinlassschließelement (127; 227; 327; 527) so miteinander gekoppelt sind, dass das Gaseinlassventil (129; 229: 329; 429; 529) den Gaseinlass (G) abhängig von einem sich einstellenden Öffnungsgrad des Flüssigkeitseinlasses (F) zu einem vorgegebenen Öffnungsgrad freigibt.
  10. Inline-Schankanlagen-Imprägnierer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitseinlassschließelement (127; 227; 327; 527) mit einer Vorspanneinrichtung (134; 234) zur Flüssigkeitseinlassseite hin vorgespannt ist und das Gaseinlassschließelement (129; 229; 329; 429; 529) und das Flüssigkeitseinlassschließelement (127; 227; 327; 527) zu einem Stück miteinander verbunden sind, so dass eine Verschiebung des Flüssigkeitseinlassschließelements (127; 227; 327; 527) auf das Gaseinlassschließelement (129; 229; 329; 529) übertragen wird. 225) für eine Flüssigkeitszufuhrleitung und einem Anschluss (23; 223) für eine Gaszufuhrfeitung vorgesehen ist.
  11. Inline-Schankanlagen-Imprägnierer nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitseinlasskanal einen mit einem Gaseinlasssperrabschnitt des Gaseinlasskanals fluchtenden Flüssigkeitseinlasssperrabschnitt aufweist, wobei das Flüssigkeitseinlassschließelement (127; 227; 327; 527) und das Gaseintassschließelement (129; 229; 329; 429; 529) zu einer längserstreckten Ventilschiebereinheit (127, 129; 227, 228, 229; 327, 329; 227, 428, 429; 527, 528, 529) verbunden sind, und wobei das Flüssigkeitseinlassschließelement (127; 227; 327; 527) den Flüssigkeitseinlasssperrabschnitt und das Gaseinlassschließelement (129; 229; 329; 429; 529) den Gaseinlasssperrabschnitt in einer Schließstellung ausfüllt und in einer Öffnungsstellung eine Strömung zu einem dem Druckgefälle zur Mischzelle hin entsprechenden Grad freigibt.
  12. Inline-Schankanlagen-Imprägnierer nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitseinlassschließelement (227; 327; 527) ein mehrseitig umschlossener Hohlkörper ist, welcher zur Flüssigkeitszufuhrseite (F) hin offen ist und das Gaseinlassschließelement (229; 329; 429; 529) ein mehrseitig umschlossener Hohlkörper, welcher zur Mischzellenseite (237) hin zumindest eine Mischzellenöffnung (232; 532) aufweist, wobei in den den jeweiligen Hohlkörper mehrseitig umschließenden Wänden jeweils zumindest ein Flüssigkeitsdurchtritt (236; 336; 536) für das Getränkevorprodukt und zumindest ein Gasdurchtritt (238; 338; 438; 538) für das Gas vorgesehen sind, und wobei das Flüssigkeitseinlassschließelement (227; 327; 527) in einer Öffnungsstellung so in ein mischzellenseitiges Volumen (237) hineinragt, dass der Flüssigkeitsdurchtritt (236; 336; 536) zumindest zum Teil freigegeben wird, und das Gaseinlassschließelement (229; 329; 429; 529) so in ein gaseinlassseitiges Volumen (235), dass der Gasdurchtritt (238; 338; 438; 538) zumindest zum Teil freigegeben wird.
  13. Inline-Schankanlagen-Imprägnierer nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest für das Gaseinlassschließelement (229; 329; 429; 529) eine Dichtung (239; 539) an dem Gaseinlasssperrabschnitt vorgesehen ist.
  14. Inline-Schankanlagen-Imprägnierer nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitssperrabschnitt einen größeren Durchmesser als der Gassperrabschnitt aufweist, wobei das Flüssigkeitseinlassschließelement (227; 327; 527) über eine Schulter an dem Gaseinlassschließelement (229; 329; 429; 529) anschließt, an der sich eine als Vorspanneinrichtung (134; 234) fungierende Ringfeder (134; 234) einenends abstützt, welche das Gaseinlassschließelement (229; 329; 429; 529) in einem Kolbenschieberabschnitt (228; 528) umschließt, und anderenends an einer das mischzellenseitige Volumen (237) begrenzenden Wand.
  15. Inline-Schankanlagen-Imprägnierer nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsdurchtritte (236; 336; 536) über die Wand des Flüssigkeitseinlassschließelements (227; 327; 527) verteilte Bohrungen (236; 336; 536) sind.
  16. Inline-Schankanlagen-Imprägnierer nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasdurchtritte (238; 338; 438; 538) über die Wand des Gaseinlassschließelements (227; 327) verteilte Bohrungen (238; 338; 438; 538) sind.
  17. Inline-Schankanlagen-Imprägnierer nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitseinlassschließelement (227; 327; 527) und/ oder das Gaseinlassschließelement (229; 329; 429; 529) zylindrische Körper sind bzw. eine zylindrische Form aufweisen.
  18. Inline-Schankanlagen-Imprägnierer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeits- (236; 536) und /oder Gasdurchtritte (238; 438; 538) als spiralförmig um die Seitenwand des jeweiligen Schließelements (227, 229; 527. 529) angeordnete Kette von Bohrungen angeordnet sind.
  19. Inline-Schankanlagen-Imprägnierer, nach einem der Ansprüche 1 bis 18, für eine Schankanlage mit Inline-Begasung, mit einer rohrförmigen Mischzelle (1), welche einen Flüssigkeitseinlass (F), einen Gaseinlass (G) und einen Getränkeauslass (A) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Getränkeauslass (A) des Inline-Schankanlagen-Imprägnierers von einer Druckkompensatoranordnung gebildet wird, mit einem einen Abschnitt des Getränkezufuhrstrangs bildenden Leitungsstück (2, 30, 12; 102, 130; 502, 530, 512) und einem in dem Leitungsstück (2, 30, 12; 102. 130; 502, 530, 512) beweglich angeordneten Drosselkörper (8; 108; 508), der während des Zapfvorgangs einen Querschnitt des Leitungsstücks (2, 30, 12; 102, 130; 502, 530, 512) für das zu zapfende Getränk freigibt, so dass an seiner Oberfläche ein Getränk vorbeiströmt, wobei der Drosselkörper (8; 108: 508) über eine Vorspanneinrichtung (9, 16; 109, 9a; 509) so gegen die Getränkeströmung zu einer Wand des Leitungsstücks (2, 30, 12: 102. 130; 502, 530, 512) hin vorgespannt ist, dass der Querschnitt unterhalb eines vorgegebenen Druckunterschieds zwischen der Einlassseite und der Auslassseite nicht freigegeben wird und die Vorspanneinrichtung (9, 16; 109, 9a; 509) zumindest eine Feder (9; 109; 509) umfasst, über die der Drosselkörper (8; 108; 508) gegen die Getränkeströmung abgestützt ist, und wobei die die Mischzelle (1) auslassseitig abschließende Wand als Anschlussstück (20; 120; 520) für das Leitungsstück (2, 30, 12: 102, 130) ausgebildet ist, in welchem der Drosselkörper (8; 108) angeordnet ist.
  20. Inline-Schankanlagen-Imprägnierer nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das sich das Leitungsstück (2, 30, 12; 102, 130; 502, 530, 512) zumindest in seinem einlassseitigen Abschnitt in Richtung zum Zapfhahn hin aufweitet und der Drosselkörper (8; 108; 508) die Form eines langgestreckten Körpers aufweist, der sich mit der Aufweitung des Leitungsstücks (2, 30, 12; 102, 130; 502, 530, 512) kegelstumpfartig verdickt, wobei die einlassseitige Spitze des Drosselkörpers (8; 108; 508) abgerundet ist.
  21. Inline-Schankanlagen-Imprägnierer nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (30; 530) als an einen Innengewindeflansch (20; 520) anschraubbarer Gewindestopfen (30; 530) ausgebildet ist.
  22. Imprägnieranlage zum Vermischen eines Getränkevorprodukts mit mehreren Gasen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Inline-Schankanlagen-Imprägnierem nach einem der Ansprüche 1 bis 21 so in Reihe geschalten sind, dass der Ablauf eines vorhergehenden Inline-Schankanlagen-Imprägnierers mit dem Flüssigkeitszulauf eines nachfolgenden Inline-Schankanlagen-Imprägnierers verbunden ist.
  23. Schankanlage mit Inline-Begasung, mit einem Getränkezufuhrstrang zu einem Zapfhahn, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Getränkezufuhrstrang ein Inline-Schankanlagen-Imprägnierer nach einem der Ansprüche 1 bis 21 oder eine Imprägnieranlage nach Anspruch 22 vorgesehen ist.
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