DE2705150A1

DE2705150A1 - Verfahren und einrichtung zum lagern und abgeben eines unter gasdruck stehenden getraenks in bzw. aus einem behaelter

Info

Publication number: DE2705150A1
Application number: DE19772705150
Authority: DE
Inventors: Paul Phillip Denison-Edson
Original assignee: BOC Ltd Australia
Current assignee: BOC Ltd Australia
Priority date: 1976-02-17
Filing date: 1977-02-08
Publication date: 1977-08-18
Also published as: IE45115B1; IE45115L; GB1559687A; AU2233277A; AU507441B2

Description

riTIMIANWALT

Dipl. iNo. B. HOLZEB

8Θ00 AUOSBUBQ

TBLBPOB ·!«««·

TBLBX «SStOI patol i

842

Augsburg, den 2. Februar 1977

BOC Limited, Hammersmith House, London, W6 9DX, England

Verfahren und Einrichtung zum Lagern und Abgeben eines unter Gasdruck stehenden Getränks in bzw. aus einem Behälter

709833/0282

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Lagern und Abgeben eines unter Gasdruck stehenden Getränks, und zwar insbesondere, jedoch nicht ausschließlich eines vergorenen Getränks, in bzw, aus einem Behälter,,

Es ist bekannt, Getränke, nämlich gewöhnlich Bier, in einem Faß unter Gasdruck zu halten, der so groß ist, daß er beim öffnen eines Auslaßventils einer Abgabeleitung das Bier aus dem Faß austreibt. Das Gas ist gewöhnlich Kohlendioxid, das teilweise im Bier gelöst ist und sich außerdem unter Druck in dem oberhalb des Bieres befindlichen Raum im Faß befindet und dadurch das Austreiben des Bieres bewirkt, wenn das Auslaßventil geöffnet wird.

Es ist außerdem bekannt, anstelle von nur Kohlendioxid ein Gemisch aus Kohlendioxid und einem Inertgas, hauptsächlich Stickstoff, zu verwenden, um eine verhältnismäßig schnelle Abgabe des Getränks ohne unannehmbar starke Schaumbildung zu erzielen. Das Gasgemisch wird aus einer Gasflasche, in welcher das Gemisch unter Druck gespeichert ist, in das im Faß befindliche Bier eingeleitet. Die Gasflasche kann in das Faß eingebaut sein oder es kann eine Flaschenbatterie oder eine einzige größere Gasflasche als Gasquelle für eine Anzahl von Fässern Anwendung finden,

709833/0282

■ ι-

Ein Nachteil der bekannten Methode liegt darin, daß an einer Nachfüllstelle eine Nachfülleinrichtung mit großen Gasvorräten zum Nachfüllen der Gasflaschen vorhanden sein muß, wobei diese Nachfülleinrichtung die Gase mischen und das Gemisch so verdichten muß, daß es unter verhältnismäßig hohem Druck, beispielsweise oberhalb 50 atü, in den Gasflaschen gespeichert werden kann, um eine Verflüssigung und Abscheidung des Kohlendioxids vom Stickstoff zu verhindern·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß einerseits der erforderliche apparative Aufwand geringer und andererseits kein so hoher Druck in den Gasflaschen erforderlich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein solches Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß an Ort und Stelle aus einem unter Druck stehenden Inertgas und ebenfalls unter Druck stehendem Kohlendioxid ein unter Druck stehendes, ein bestimmtes Mischungsverhältnis aufweisendes Gasgemisch hergestellt und dasselbe unmittelbar in den das Getränk enthaltenden Behälter eingeleitet wird und das Getränk unter Druck hält.

709833/0282

Eine Einrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens ist gemäß der Erfindung durch Mittel zum Zuführen des unter Druck stehenden Inertgases und durch Mittel zum Zuführen des unter Druck stehenden Kohlendioxids, weiter durch Mittel zum Mischen dieser Gase in einem vorgegebenen Mischungsverhältnis und durch Mittel zum unmittelbaren Einleiten des unter Druck stehenden Gasgemisches in den das Getränk enthaltenden Behälter gekennzeichnet.

Unter Inertgas ist hier ein Gas zu verstehen, das mit dem Getränk nicht chemisch reagiert, weiter keine chemischen Reaktionen in dem Getränk begünstigt und außerdem ungiftig und im wesentlichen geschmacklos ist.

Das Inertgas ist vorzugsweise Stickstoff,

Die beiden Gase werden erfindungsgemäß in einer Mischkammer gemischt, die einen ersten Einlaß für das Inertgas, einen zweiten Einlaß für das Kohlendioxid und einen Auslaß für das Gasgemisch aufweist, der unmittelbar mit dem das Getränk enthaltenden Behälter verbunden ist. Das Inertgas kann im gasförmigen Zustand oder im flüssigen Zustand gespeichert werden, wobei im letzteren Fall das Inertgas beispielsweise durch Wärmeaustausch mit der Umgebungsluft verdampft, bevor es mit gasförmigem Kohlendioxid vermischt

709833/0282

wird, welch letzteres seinerseits vorzugsweise im flüssigen Zustand gespeichert wird.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einrichtung liegt darin, daß das Gasgemisch unter verhältnismäßig niedrigem Druck, beispielsweise etwa 3,5 atü, hergestellt und unmittelbar in den das Getränk enthaltenden Behälter eingeleitet wird, so daß also die Notwendigkeit entfällt, das Gasgemisch für die Speicherung und den Transport in Gasflaschen auf einen verhältnismäßig hohen Druck zu verdichten. Mit der Erfindung wird eine im Vergleich zu den oben beschriebenen bekannten Anordnungen einfachere, zuverlässigere und billigere Apparatur erreicht.

Vorzugsweise sind stromauf der Mischkammer Druckregler in der Inertgaszuleitung und der Kohlendioxidzuleitung vorgesehen, um diese Gase unter jeweils bestimmten Drücken zuzuführen, damit sich die gewünschten Partialdrücke im Gasgemisch ergeben. Die Mischkammer kann eine T-Rohrverbindung aufweisen, deren beide Einlasse die Inertgas- und die Kohlendioxidströmung in die Kammer bemessen.

Vorzugsweise sind stromauf der Mischkammer Rückschlagventile in der Inertgasleitung und der Kohlendioxidleitung angeordnet,

709833/0282

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegende Zeichnung näher beschrieben, welche schematisch eine Einrichtung nach der Erfindung zeigt.

In der Zeichnung ist eine Einrichtung zum Lagern und Abgeben von Bier oder Lagerbier dargestellt, die beispielsweise in einer Gastwirtschaft oder an einer anderen Schankstelle installiert sein kann. Die Einrichtung weist einen vakuumisolierten Behälter 10 auf, in welchen eine mit einem Ventil versehene Einlaßleitung 11 hineinführt, durch welche der Behälter mit flüssigem Stickstoff gefüllt wird. Das Fassungsvermögen des Behälters 10 beträgt etwa 150 1 bis I65 1. Außerdem ist der Behälter mit einer Gasauslaßleitung 12 versehen, in welcher ein der Außenluft ausgesetzter Verdampfer 13, ein Regelventil 14, ein Druckregler 15 zur Verminderung des Stickstoffzuführdruckes auf einen vorgebbaren Wert und ein Rückschlagventil 16 angeordnet sind. Diese Auslaßleitung 12 führt zu einem Einlaß einer im Querschnitt T-förmigen Mischkammer 17,

Ferner ist der Behälter 10 mit einer weiteren Auslaßleitung 18 versehen, die vom Behälterboden aus zu einer stromauf des Verdampfers 13 gelegenen Stelle der Leitung führt und ein druckabhängiges Steuerventil I9 enthält. Ein

709833/0282

Teil der Leitung 18 verläuft innerhalb des Vakuumraumes des Behälters 10 und ist an dessen Außenwand befestigt, so daß mittelbar über Wärmeleitung durch die Behälteraußenwand ein Wärmeaustausch mit der Umgebungsluft stattfindet, um eine Verdampfung von flüssigem Stickstoff herbeizuführen, der unter Schwerkraftwirkung in die Leitung gelangt. Das Ventil 19 spricht auf den Druck in der Leitung 12 an und ist so eingestellt, daß es schließt, wenn dieser Druck über einen gewählten Wert ansteigt, wodurch sich eine Drucksteigerung des Gases in der Leitung 12 ergibt, während ein überdruck im Behälter vermieden wird, der zu einem öffnen des Sicherheitsventils 21 und somit übermäßigem Gasverbrauch führen würde.

Der Behälter 10 weist weiter eine Leitung 20 auf, die das Sicherheitsrückschlagventil 21 und eine zerstörbare Scheibe 22 enthält, und ist außerdem mit einer Ent lüfteleitung 23 und einem Flüssigkeitspegelmesser 24 versehen. Die Ventile in der Einlaßleitung 11 und der Ent· lüfteleitung 23 sind nur mit Schlüsseln betätigbar, um eine unbefugte oder versehentliche Betätigung zu verhindern.

Das Stickstoffgas aus der Leitung 12 gelangt über eine Einlaßdüse in die Kammer 17· Aus einer Gasflasche

709833/0282

wird über eine Leitung 26, die einen Druckregler 27 und ein Rückschlagventil 23 enthält, Kohlendioxid in die Mischkammer eingeleitet. Die Rückschlagventile 16 und 28 dienen dazu, die Zufuhr von nur Stickstoff oder nur Kohlendioxid in die Ringleitung zu ermöglichen, was während kurzer Zeitspannen ohne schädliche Wirkungen auf das Bier zulässig ist, beispielsweise beim Auswechseln der Kohlendioxidflasche.

Das Kohlendioxid tritt unter dem gleichen Druck wie der Stickstoff durch eine Einlaßdüse in die Kammer 17 ein. Dieser Druck liegt zweckmäßig im Bereich von 1,75 atü bis 4,2 atü, vorzugsweise im Bereich von 1,75 atü bis 2,8 atü.

Die Strömungsquerschnitte der Einlaßdüsen für den Stickstoff und das Kohlendioxid sind so bemessen, daß der jeweils hindurchströmende Volumenstrom gerade so groß ist, daß bei der gewünschten Strömungsgeschwindigkeit und dem gewünschten Druck, beispielsweise 2,45 atü bis 2,8 atü, das gewünschte Mischungsverhältnis der Gase im Gasgemisch entsteht. Bei dem gewählten Druck ist ein Druckabfall im Bereich von etwa 0,7 at zwischen der Mischkammer und dem Bierbehälter zu berücksichtigen. Das Mischungsverhältnis von Stickstoff zu Kohlendioxid im Gasgemisch liegt

709833/0282

zweckmäßig im Bereich von 70 : 30 bis 50 : 50, vorzugsweise im Bereich von 70 : 30 bis 60 : 40„

Das Stickstoff-Kohlendioxid-Gemisch verläßt die Kammer durch eine Leitung 29, die ein Absperrventil 30 enthält. Diese Leitung 2 9 führt in eine Ringleitung· Das in die Ringleitung eingeleitete Gas kann, wenn es unter verhältnismäßig niedrigem Druck steht, ein oder mehrere Bierfässer versorgen, und, wenn es unter einem verhältnismäßig hohen Druck steht, Fäßchen oder große Tanks versorgen. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann zur Versorgung eines transportablen Behälters Anwendung finden oder in einen Tanklastzug eingebaut sein.

Das Absperrventil 30 ermöglicht die Abtrennung der Einrichtung von der Ringleitung zum Zweck des Austausche durch eine andere Einheit oder für einen anderen Zweck, Alternativ dazu kann jedes Fäßchen mit einem Absperrventil und einem Druckregler versehen sein.

Bei anderen Ausführungsformen für kleinere Anwendungen kann der Flüssigstickstoffspeicher durch eine verdichtetes Stickstoffgas enthaltende Gasflasche ersetzt sein, welche sowohl den Flüssigstickstoffbehälter als auch den Verdampfer ersetzt.

709833/0282

Leerseite

Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Lagern und Abgeben eines unter Gasdruck stehenden Getränks in bzw, aus einem Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß an Ort und Stelle aus einem unter Druck stehenden Inertgas und ebenfalls unter Druck stehendem Kohlendioxid ein unter Druck stehendes, ein bestimmtes Mischungsverhältnis aufweisendes Gasgemisch hergestellt und dasselbe unmittelbar in den das Getränk enthaltenden Behälter eingeleitet wird und das Getränk unter Druck hält.

2 β Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Inertgas an der Lager- bzw, Abgabestelle des Getränks in flüssigem Zustand gespeichert und vor dem Mischen mit gasförmigem Kohlendioxid verdampft wird,

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Inertgas an der Lager- bzw. Abgabestelle des Getränks in gasförmigem Zustand und unter Druck gespeichert wird.

h_o Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlendioxid an der Lagerbzw. Abgabestelle des Getränks im flüssigen Zustand gespeichert wird.

709833/0282

ORIGINAL INSPECTED

5, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Inertgas Stickstoff ist,

6, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis von Inertgas zu Kohlendioxid, nach Volumen, im Bereich von 70 : 30 bis 50 : 50 liegt.

7, Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis im Bereich zwischen 70 : 30 und 60 : 40 liegt,

8, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des hergestellten Inertgas-Kohlendioxid-Gemisches im Bereich von 2,45 atü bis 2,8 atü liegt,

9» Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Vermischung der beiden Gase der Inertgasdruck im wesentlichen gleich dem Kohlendioxidgasdruck ist,

10, Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenzeichnet, daß die genannten Gasdrücke vor dem Vermischen im Bereich von 1,75 atü bis 4,2 atü liegen,

709833/0282

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Gasdrücke vor dem Vermischen im Bereich von 1,75 atü bis 2,8 atü liegen,

12, Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch Mittel (10 bis 16) zum Zuführen von unter Druck stehendem Inertgas und durch Mittel (25 bis 28) zum Zuführen von unter Druck stehendem Kohlendioxid, weiter durch Mittel (17) zum Mischen dieser Gase in einem vorgegebenen Mischungsverhältnis, und durch Mittel (29, 30) zum unmittelbaren Einleiten des unter Druck stehenden Gasgemisches in einen oder mehrere das Getränk enthaltende Behälter.

13o Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Mischen der Gase eine Mischkammer (17) aufweisen, die einen Inertgaseinlaß und einen Kohlendioxidgaseinlaß sowie einen Auslaß für das Inertgas-Kohlendioxid-Gemisch enthält, welch letzterer mit den Mitteln (29, 30) zur Zuführung des Gasgemisches in den oder die Behälter verbunden ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in den das Inertgas und das Kohlendioxid zur

709833/0282

Mischkammer (17) zuführenden Zuleitungen (12, 26) Druckregler (15, 27) angeordnet sind, welche die Zufuhr der Gase zur Mischkammer unter einem jeweils vorgebbaren Druck ermöglichen.

15. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer (17) durch ein T-Rohrstück gebildet ist, das an zweien seiner Schenkel jeweils eine Einlaßdüse zur Bemessung der Inertgas zuströmung bzw. der Kohlendioxidzuströmung und am dritten Schenkel den Gemischauslaß aufweist.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in den das Inertgas und das Kohlendioxid zur Mischkammer (17) zuführenden Zuleitungen (12, 26) Rückschlagventile (16, 28) angeordnet sind,

17· Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel zur unmittelbaren Einleitung des Gasgemisches in den oder die Behälter eine Verteilerleitung aufweisen, an welche eine Mehrzahl von Getränkebehältern anschließbar ist.

709833/0282