[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Ausschank von Getränken, insbesondere
von unter Druck stehenden Getränken nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches
1.
[0002] Solche Einrichtungen werden in Gaststätten und Restaurationsbetrieben verwendet,
und zwar vorzugsweise in Verbindung mit solchen Getränken, die unter Druck stehen
und in welchen Gase gelöst sind, wie beispielsweise Bier oder Limonaden, die in Vorratsbehältern
vom Erzeuger angeliefert werden. Als Vorratsbehälter dienen hier Fässer aus Holz oder
anderen geeigneten Werkstoffen. Da diese Vorratsbehälter manipuliert werden müssen,
sie müssen aufgeladen, abgeladen in den Keller oder in einen Kühlraum gebracht werden
usw. und dies in der Regel nur mit manuellem Krafteinsatz, sind sie in ihrer Größe
beschränkt. Das Fassungsvolumen solcher Vorratsbehälter beträgt in der Regel 40 -
50 Liter. Wird ein solcher Vorratsbehälter "angezapft", so wird er mit einer Leitung
verbunden, die zu einem Schankhahn führt und ferner wird der Vorratsbehälter verbunden
mit einer Druckgasquelle, in der Regel mit verdichteter Kohlensäure, die einerseits
die Aufgabe hat, das im Getränk gelöste Gas in einem Gleichgewichtszustand zu halten,
wodurch das Aufschäumen im Vorratsbehälter vermieden wird und andererseits hat diese
Druckgasquelle die Aufgabe, das im Vorratsbehälter befindliche Getränk zum Schankhahn
zu transportieren, wenn dieser geöffnet wird.
[0003] Bei regem Schankbetrieb ist ein Vorratsbehälter mit dem genannten Volumen rasch geleert,
es muß dann neu angezapft werden. Dieses Anzapfen bedingt einen gewissen Zeitaufwand
und ist auch mit entsprechenden Mühen verbunden, die gerade dann anfallen, wenn das
Gaststättenpersonal wegen des regen Schankbetriebes dringend benötigt wird.
[0004] Es wurden daher bereits Einrichtungen entwickelt, die einen Niveauschalter aufweisenden
Zwischenbehälter besitzen, der einerseits über Leitungen mit mehreren Vorratsbehältern
für das Getränk verbindbar ist, wobei in diesen Leitungen Rückschlagventile vorgesehen
sind, und der anderseits an einer zu einem Schankhahn führenden Leitung anschließbar
ist und die Niveauschalter im Steuerkreis von Ventilen liegen, und die Vorratsbehälter
und der Zwischenbehälter mit einer den Druck aufrechterhaltenden Druckgasquelle verbindbar
sind. Bei dieser bekannten Einrichtung sind stets zwei Vorratsbehälter gleichzeitig
angezapft. Die Leitung, die vom Zwischenbehälter zu den paarweise vorhandenen Vorratsbehältern
führt, ist verzweigt, wobei im Verzweigungsbereich ein Umschaltventil vorgesehen ist,
das entweder den einen Vorratsbehälter mit dem Zwischenbehälter oder den anderen
Vorratsbehälter mit dem Zwischenbehälter verbindet. Der Zwischenbehälter und die beiden
Vorratsbehälter stehen dabei ständig unter Druck. Vorerst wird aus dem ersten Vorratsbehälter
solange abgezapft, bis dieser leer ist, dabei sinkt das Flüssigkeitsniveau im Zwischenbehälter
ab, wobei der dortige Niveauschalter anspricht und das Umschaltventil betätigt, so
daß nun in der Folge das Getränk aus dem zweiten Vorratsbehälter entnommen werden
kann. Während dieser Zeit kann dan der leere Vorratsbehälter gegen einen vollen ausgetauscht
werden. Der Nachteil dieser bekannten Einrichtung liegt vor allem darin, daß die
an die Einrichtung angeschlossenen und angezapften Vorratsbehälter ständig dem Druck
der Druckgasquelle ausgesetzt sind, auch jene, aus welchen vorerst kein Getränk entnommen
wird. Handelt es sich um empfindliche Getränke, hier ist vor allem Bier zu nennen,
so wird dadurch im Bier nicht nur zusätzlich Gas gelöst, es nimmt also Kohlensäure
zusätzlich auf, so daß es beim Ausschenken besonders stark schäumt, die zusätzliche
Aufnahme von Kohlensäure kann aber auch den Geschmack des Bieres beeinträchtigen,
darüber hinaus wird das vielteilige und mit Dichtungen ausgestattete Umschaltventil
von Bier durchflossen. Bier neigt zu Ablagerungen, so daß die von Bier durchströmten
Anlageteile gereinigt werden müssen. Die Reinigung solcher Umschaltventile ist viel
aufwendiger als die einer einfachen Leitung. Die hier geforderten Reinheitsvorschriften
sind bei solchen Umschaltventilen nur schwer zu erreichen, da ja das Bier ein solches
Umschaltventil nicht im direkten Durchfluß durchströmt, sich vielmehr auch in Konstruktionsfugen,
Dichtungen usw. absetzt. die in die Reinigung dann einbezogen werden müssen.
[0005] Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ausgehend von einer Einrichtung
der eingangs genannten Art diese dahingehend zu verbessern, daß nur jener Vorratsbehälter
unter Druck steht, aus welchem abgezapft wird, ferner sollen Ventile in dem vom Getränk
durchströmten Leitungen möglichst vermieden werden und darüber hinaus soll die Einrichtung
so gestaltet sein, daß sie beliebig erweiterbar ist. Die lösung dieses komplexen
Problems gelingt nun erfindungsgemäß durch jene Maßnahmen, die Gegenstand und Inhalt
des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 sind.
[0006] In diesem Zusammenhang ist die Einrichtung nach der EU-OS 138 718 zu erwähnen, mit
welcher eine Behandlungsflüssigkeit einer Fertigungseinrichtung zugeleitet wird, in
welcher Halbleiterteile hergestellt werden. Zum Transport der Flüssigkeit wird diese
unter Druck gesetzt, und zwar mit einem Stickstoffgas. Die Behandlungsflüssigkeit
ist dabei in einem wiederverwendbaren Container, der zwar eine erhebliche Menge dieser
Flüssigkeit aufzunehmen vermag, auf jeden Fall mehr als eine Glasflasche, doch kann
in einem solchen wiederverwendbaren Container der Füllstand der Flüssigkeit nicht
überwacht werden, und zwar wegen des Materials, aus dem dieser wiederverwertbare Container
gefertigt ist. Um den Container austauschen zu können, der sich beim bestimmungsgemäßen
Einsatz bei der Herstellung der Halbleiterteile allmählich leert, ohne daß der Fertigungsprozeß
unterbrochen wird, ist hier ein Zwischenbehälter vorgesehen, über welche diese Behandlungsflüssigkeit
der Fertigungseinrichtung für die Halbleiterteile zugeleitet wird, wobei in diesem
Zwischenbehälter ein Niveauwächter vorgesehen ist, der beim Absinken des Füllstandes
im Zwischenbehälter unter ein vorgegebenes Maß ein Alarmsignal auslöst und der ferner
Ventile in den Zuleitungen umschaltet bzw. öffnet oder schließt, so daß der inzwischen
entleerte Container vom Zwischenbehälter abgetrennt und durch einen neuen vollen
Container ersetzt werden kann, wobei während dieses Austauschvorganges die Fertigungseinrichtung
aus dem Zwischenbehälter mit der Behandlungsflüssigkeit versorgt wird, so daß der
Fertingungsprozeß nicht unterbrochen wird. Bei der Erfindung hingegen handelt es
sich nicht um die Zufuhr einer Behandlungsflüssigkeit zu einer Fertigungseinrichtung,
noch um den Austausch eines Vorratsbehälters. Die erfindungsgemäße Einrichtung bezieht
sich auf eine Zapfeinrichtung für Getränke, vorzugsweise auf solche Getränke, in
welchem Gase gelöst sind, wobei die Vorratsbehälter, in welchen diese Getränke gelagert
sind, relative klein bemessen sind, da sie ja in der Regel händisch manipuliert werden
müssen. Es geht beim Erfindungsgegenstand u.a. darum, mehrere solcher Vorratsbehälter,
die bereits an eine Ausschankeinrichtung angeschlossen sind, so mit dieser Einrichtung
zu verbinden, daß sie ohne zusätzliche Druckbelastung durch das Fördergas bevorratet
werden können. Bei einer solchen Schankanordnung ist dafür Sorge zu tragen, daß nur
jeweils jener Vorratsbehälter unter Druckbelastung steht, aus welchem gerade abgezapft
wird, ferner sollen möglichst wenig Ventile in den Leitungen vorgesehen sein und darüberhinaus
soll die Einrichtung beliebig erweitert werden können.
[0007] Anhand einer schematischen Darstellung wird im folgenden die Erfindung näher erläutert,
wobei vorausgeschickt wird, daß die aus der Schemazeichnung ersichtlichen Größenverhältnisse
der einzelnen Behälter hier nur der Übersichtlichkeit wegen so gewählt wurden, in
der praktischen Ausführung der Erfindung ist das Fassungsvolumen des Zwischenbehälter
mit den Niveauschaltern auf wenige Liter beschränkt.
[0008] Das auszuschenkende Getränk, es handelt sich hier beispielsweise um Bier, ist in
den Vorratsbehältern 1, 2, und 3, üblicherweise handelt es sich hier um Fässer. Jedes
Faß 1, 2 und 3 ist über eine Leitung 4, 5 und 6 mit einem Zwischenbehälter 7 verbunden,
dessen Fassungsvolumen nur einen Bruchteil des Fassungsvolumen eines solchen Vorratsbehälters
aufweist, in der Regel genügen 2 bis 3 Liter. Die Leitungen 4, 5 und 6 münden dabei
in den oberen Teil des Zwischenbehälters 7. In den erwähnten Verbindungsleitungen
4, 5 und 6 sind ferner herkömmliche Rückschlagventile 8, 9 und 10 vorgesehen. Vom
Zwischenbehälter 7, und zwar aus dessen unteren Bereich, führt eine Zapfleitung 11,
eventuell über eine Kühleinrichtung 12 zu einem Zapfhahn 13, mit dem das Getränk ausgeschenkt
wird. Im Zwischenbehälter 7 ist ein Schwimmer 14 gelagert, der in Abhängigkeit seines
Standes die Niveauschalter 24, 25 und 30 betätigt. Diese Niveauschalter 24, 25 und
30 stehen mit einer elektronischen Programmsteuerung 15 in Wirkverbindung. Im Zwischenbehälter
7 ist der Niveauschalter 25 oben, der Niveauschalter 24 unten und der Niveauschalter
30 wenige Zentimeter unterhalb des oberen Niveauschalters 25 angeordnet. Eine hier
nicht dargestellte Druckgasquelle (beispielsweise CO₂) ist über eine Sammelleitung
16 und über die Leitungen 17, 18, 19 und 26 mit den Behältern 1, 2, 3 und 7 verbunden,
wobei in den zu den Behältern 1, 2, 3 und 7 führenden Leitungen 17, 18, 19 und 26
elektrisch steuerbare Durchgangsventile 20, 21, 22 und 23 vorgesehen sind, in der
Leitung 26, die zum Zwischenbehälter 7 führt ist noch ein Entlüftungsventil 27 eingeschaltet,
in dessen mit der Atmospähre verbindbaren Ausströmmündung noch eine vorzugsweise
regelbare Drossel 28 vorgesehen ist. In der Schemazeichnung sind die Leitungen 4,
5 und 6 sowie die Leitungen 17, 18 und 19 an den einzelnen Vorratsbehältern 1, 2
und 3 einzeln angeschlossen. In der Praxis sind jeweils die beiden zu einem Vorratsbehälter
führenden Leitungen 4 - 19, 5 - 18 und 6 - 17 miteinander in einer gemeinsamen Anschlußkupplung
vereint.
[0009] So weit zum Aufbau und den wesentlichen Teilen der Einrichtung. Vorerst wird der
Zustand betrachtet, zu welchem die Einrichtung sozusagen erstmals angeschlossen wird,
d.h. mit ihren Klemmen 29 an die Spannung eines Versorgungs netzes angelegt wird.
Der Zwischenbehälter 7 ist vorerst leer, das Durchgangsventil 23 geöffnet, d.h. es
verbindet die Leitungen 16 und 26. Die Durchgangsventile 20, 21, 22, sind geschlossen.
Das Druckgas der Druckgasquelle strömt über die Leitungen 16 und 26 in den Zwischenbehälter
7 und füllt auch die Leitungen 4, 5 und 6, und zwar bis zu den Rückschlagventilen
8, 9 und 10. Nun werden die gefüllten Vorratsbehälter 1 bis 3 angezapft, d.h. mit
den Leitungen 4 - 19, 5 - 18 und 6 - 17 verbunden. Die Einrichtung ist damit betriebsbereit.
Sie ist an die Versorgungsspannung angeschlossen.
[0010] Wird nun die so angeschlossene Einrichtung auf "Betrieb" geschaltet, so laufen folgende
Vorgänge ab: Das Ventil 23 wird geschlossen und das Ventil 22 geöffnet, so daß das
Druckgas in den Vorratsbehälter 1 strömen kann. Damit das in diesem Vorratsbehälter
1 befindliche Getränk in den bereits druckbeaufschlagten Zwischenbehälter strömen
kann, wird dieser über das Ventil 27 entlüftet. Gegenüber der Betätigung des Ventiles
22 wird das Entlüftungsventil 27 zeitlich etwas verzögert in seine Entlüftungsstellung
geschaltet und nun strömt das Getränk aus dem Vorratsbehälter 1 über die Leitung 4
in den Zwischenbehälter 7, wodurch der Schwimmer 14 durch das ansteigende Flüssigkeitsniveau
angehoben wird, bis er den oberen Niveauschalter 25 betätigt, der nun das Entlüftungsventil
27 schließt. Nun ist die Anlage "zapfbereit".
[0011] Soll nun die Einrichtung bestimmungsgemäß verwendet werden, also ein Getränk abgezapft
werden, so wird der Zapfhahn 13 geöffnet, das Getränk wird dem Vorratsbehälter 1
über die Leitung 4 und den Zwischenbehälter 7 entnommen. Das Ventil 22 ist nun offen,
die anderen Ventile 20, 21 und 23 sind geschlossen, das Enlüftungsventil 27 ist auf
Durchgangsstellung geschaltet, also nicht mit der Atmosphäre verbunden, der Zwischenbehälter
7 bleibt gefüllt, der Schwimmer 14 in seiner oberen Grenzlage (max.). Ist der Vorratsbehälter
1 leer, so sinkt im Zwischenbehälter 7 das Niveau ab und damit der Schwimmerschalter
14, der in seiner unteren Grenzlage (min.) den Niveauschalter 24 betätigt, wodurch
die Programmsteuereinrichtung 15 aktiviert wird, mit der Folge: das Ventil 22 wird
geschlossen, das Ventil 21 wird geöffnet; das Entlüftungsventil 27 ist ebenfalls
geöffnet, wodurch der Zwischenbehälter 7 über die vorzugsweise regelbare Drossel
28 mit der Atmosphäre verbunden ist. Damit ist nun der Vorratsbehälter 2 an die Zapfanlage
angeschlossen. Das Getränk im Vorratsbehälter 2, das über das offene Ventil 21 dem
druck der Druckgasquelle ausgesetzt ist, steigt nun in der Leitung 5 hoch und füllt
neuerlich den Zwischenbehälter 7, bis dessen Schwimmer 14 seind obere Grenzlage (max.)
erreicht hat, in welcher er den Niveauschalter 25 betätigt mit der Folge, daß die
Steuerung 15 nun das Entlüftungsventil 27 auf Durchgangsstellung umschaltet oder
schließt und somit die Belüftung des Zwischenbehälters 7 beendet. Der Niveauschalter
30 liegt in einem, das Entlüftungsventil 27 betätigenden Schaltkreis mit einem Zeitglied.
Beim Leerfahren eines der Vorratsbehälter 1 bis 3 wird vom sinkenden Schwimmer 14
der Niveauschalter 30 zwar betätigt und dabei das Entlüftungsventil 27 auf Entlüftungsstellung
geschaltet, da sich der Zwischenbehälter 7 jedoch rasch entleert und dabei den unteren
Niveauschalter 24 betätigt, wird das Entlüftungsventil 27 gleich wieder geschlossen,
so daß bei diesem betriebsmäßigen Leerfahren des Zwischenbehälters das Entlüftungsventil
27 nur ganz kurzzeitig, beispielsweise 1 Sekunde, offen ist.
[0012] Hat die Einrichtung jedoch von einem Vorratsbehälter auf den anderen umgeschaltet,
beispielsweise vom Vorratsbehälter 1 auf den Vorratsbehälter 2, wie oben bereits erläutert,
so herrscht vorerst im Behälter 1 ein Druck, der zumindest um die Höhe der Flüssigkeitssäule
in der Leitung 4 größer ist als der Druck im Zwischenbehälter 7. Beim nachfolgenden
Abzapfen kann infolge des im Zwischenbehälter herrschenden und wirksamen überhöhten
Druckes aus dem Vorratsbehälter 2 nicht jene Flüssigkeitsmenge nachfließen, die angezapft
wird, mit der Folge, daß das Niveau im Zwischenbehälter 7 etwas absinkt und vorerst
auf diesem abgesenkten Zustand verharrt, wobei der Niveauschalter 30 durch den nun
absinkenden Schwimmer betätigt wird. Dieser Niveauschalter 30 betätigt nun das Entlüftungsventil
27 und hält dieses nun offen, da vorerst keiner der beiden anderen Niveauschalter
24 oder 25 betätigt wird, bis der notwendige Druckausgleich eingetreten ist und die
Flüssigkeit im Zwischenbehälter 7 wieder ihr oberes Niveau (max.) erreicht hat, wobei
dann das Entlüftungsventil 27 widerum geschlossen bzw. auf Durchgangsstellung geschaltet
wird.
[0013] Das Ventil 23 dient dazu, den Behälter 7 mit Druckgas vorzuspannen, wenn die Anlage
in Betrieb genommen wird. In der Zeichung ist das Entlüftungsventil 27 als 3-Wege-Ventil
dargestellt, das in seiner einen Stellung (Entlüftungsstellung) den Zwischenbehälter
7 über die vorzugsweise regelbare Drossel 28 mit der Atmosphäre verbindet oder das
in seiner anderen Stellung auf Leitungsdurchgang geschaltet ist. Anstelle eines solchen
3-Wege-Ventils als Entlüftungsventil kann in diesem Leitungszweig über ein T-Stück
ein Leitungsausgang angeschlossen werden, in welchem dann ein einfaches Durchgangsventil
als Entlüf tungsventil angeordnet wird.
[0014] Die Ventile 20, 21, 22 und 27 verharren nun in der erwähnten Stellung so lange, bis
der Verratsbehälter 2 geleert ist, worauf das geschilderte Wechselspiel aufs neue
durch die Betätigung des Niveauschalters 24, verursacht durch den abgesunkenen Schwimmerschalter
14 eingeleitet wird. Die Programmsteuerung 15 ist dabei so ausgelegt, daß in diesem
Wechselspiel stets das nachfolgende Ventil in der durch die Ventile 20, 21, und 22
gebildeten Reihe geöffnet wird, wobei aus dieser Reihe immer nur ein Ventil offen
ist, wogegen die anderen beiden Ventile geschlossen sind.
[0015] Die geschilderte Anlage bzw. Einrichtung kann hinsichtlich der Vorratsbehälter 1,
2 und 3 beliebig erweitert werden, für jeden zusätzlichen Vorratsbehälter ist dann
eine weitere Verbindungsleitung zur Druckgasquelle mit einem Durchgangsventil vorzusehen.
Im Betrieb der Anlage sind dann von diesen Durchgangsventilen alle geschlossen bis
auf jenes in der Zuführleitung zu jenem Vorratsbehälter, aus dem gerade abgezapft
wird.
[0016] Dank der erfindungsgemäßen Einrichtung steht nur jenes Getränk unter zusätzlichem
Gasdruck, das gerade abgezapft wird, in dem vom Bier durchströmten Leitungen sind
außer den hier üblichen Rückschlagventilen 8 bis 10 keine weiteren Ventile vorgesehen,
und daß diese erfindungsgemäße Einrichtung ohne besonderen Aufwand beliebig erweiterbar
ist, wurde schon oben erläutert. Einleitend wurde erwähnt, daß die Einrichtung insbesondere
für Bier gedacht ist. Sie kann aber auch für andere Getränke verwendet werden, und
zwar für solche, in welchen Gase gelöst sind, die also unter Druck stehen, wie auch
für solche ohne gelöste Gase. Mit den einzelnen Betätigungsliedern in der Einrichtung
können auch Signaleinrichtungen wie Lampen od. dgl. verbunden sein, die im Bereich
des Zapfhahnes dem Bedienungspersonal den Betriebszustand der Anlage veranschaulichen,
insbesondere, aus welchem Vorratsbehälter gerade abezapft wird.
1. Einrichtung zum Ausschank von Getränken, insbesondere von unter Druck stehenden
Getränken mit einem Niveauschalter aufweisenden Zwischenbehälter, der einerseits über
Leitungen mit mehreren Vorratsbehältern für das Getränk verbindbar ist, wobei in diesen
Leitungen Rückschlagventile vorgesehen sind, und der andererseits an eine zu einem
Schankhahn führende Leitung anschließbar ist, und die Niveauschalter im Steuerkreis
von Ventilen liegen, und die Vorratsbehälter und der Zwischenbehälter mit einer den
Druck aufrecht erhaltenden Druckgasquelle verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die von den Niveauschaltern (24, 25) gesteuerten Ventile (20, 21, 22) in den die
Druckgasquelle mit den Vorratsbehältern (1, 2, 3) verbindenden Leitungen (17, 18,
19) angeordnet sind und in der die Druckgasquelle mit dem Zwischenbehälter (7) verbindenden
Leitung (26) ein Entlüftungsventil (27) vorgesehen ist und der mit den Ventilen (20,
21, 22, 27) in Wirkverbindung stehende Steuerkreis als Programmsteuerung ausgebildet
ist, der die Ventile in wechselnder Folge betätigt, wobei während des Zapfbetriebes
nur das Durchgangsventil (20, 21, 22) jener Leitung (17, 18, 19) geöffnet - auf Durchgangsstellung
geschaltet - ist, die von der Druckgasquelle zu jenem Vorratsbehälter (1, 2, 3) führt,
aus welchem abgezapft wird und das Durchgangsventil (23) in der zum Zwischenbehälter
(7) führenden Leitung (26) geschlossen ist und das Entlüftungsventil (27) auf Durchgangsstellung
steht. bzw. geschlossen ist, und während des Umschaltens eines Durchgangsventiles
(20, 21, 22) auf ein nachfolgendes Durchgangsventil beim Wechsel des Vorratsbehälters
(1, 2, 3) das Entlüftungsventil (27) auf Entlüftungsstellung geschaltet ist, bis der
durch das Ansteigen des Flüssigkeitsniveaus im Zwischenbehälter (7) hochsteigende
Schwimmer (14) in seiner oberen Grenzlage (max.) durch Betätigung des oberen Niveauschalters
(25) das Entlüftungsventil (27) auf Durchgangsstellung schaltet oder schließt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlüftungsventil
(27) mit einer regelbaren Ausströmdüse (28) ausgestattet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenbehälter (7)
unterhalb des oberen Niveauschalters (25) und oberhalb des unteren Niveauschalters
(24) ein weiterer Niveauschalter (30) dem oberen Niveauschalter (25) benachbart vorgesehen
ist, der in dem das Entlüftungsventil (27) betätigenden Schaltkreis liegt und dieser
Schaltkreis ein Zeitglied aufweist.