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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Brauen von Bier, die sowohl für haushaltsübliche Mengen als auch für großtechnische Anlagen eingesetzt werden kann. Zum Brauen von Bier werden Wasser, Malz und Hopfen unter Rühren über verschiedene Temperaturstufen zur Bierwürze verarbeitet. Diese wird anschließend von festen Bestandteilen getrennt (Läutervorgang). Nach dem erfolgreichen Brauvorgang muss die Bierwürze gekühlt werden.
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STAND DER TECHNIK
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Die im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zum Brauen von Bier weisen in der Regel ein Malzrohr für die Herstellung der Bierwürze auf. Sollen verschiedene Rezepturen getestet werden, sind großtechnische Anlagen oftmals nicht geeignet, da das Malzrohr ein zu großes Volumen aufweist, so dass nur große Mengen an Bier gebraut werden können. Ist das Volumen des Malzrohres dagegen verhältnismäßig klein, können auch nur geringe Mengen an Bier - beispielsweise in haushaltsüblichen Mengen oder für Testversuche - gebraut werden. Kommerzielle Bierbrauer benötigen daher in der Regel mehrere Vorrichtungen, von denen zumindest eine ein kleines Malzrohr für Testversuche aufweisen sollte. Gerade für kleinere Brauereien stellt dies einen hohen Kostenfaktur dar, da mehrere Vorrichtungen angeschafft und gewartet werden müssen. Darüber hinaus steigt der diesbezügliche Platzbedarf mit jeder benötigten Vorrichtung.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Ausgehend von diesem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Brauen von Bier anzugeben, die möglichst universell eingesetzt werden kann.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist durch die Merkmale des Hauptanspruchs 1 gegeben. Sinnvolle Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von sich an diesen Anspruch anschließenden weiteren Ansprüchen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Brauen von Bier besitzt ein Rohrleitungssystem mit einer Pumpe. In dem Rohrleitungssystem ist zumindest ein Malzrohr angeordnet. In das eine Ende des Malzrohres mündet ein erster Rohrabschnitt des Rohrleitungssystems, während an dem anderen Ende des Malzrohres ein Lochblech vorhanden ist. Dadurch kann das Malzrohr von dem ersten Rohrabschnitt in Richtung des Lochblechs mit Flüssigkeit durchströmt werden. Darüber hinaus ist in dem Rohrleitungssystem zumindest ein weiteres Behältnis (Bierbehältnis) vorhanden, das von oben nach unten mit Flüssigkeit durchströmt werden kann. Erfindungsgemäß besitzt das Malzrohr einen umlaufenden Rohrmantel sowie einen verstellbaren Kolben, der als Boden des Malzrohres dient. Der verstellbare Kolben ist unterhalb des Lochblechs vorhanden, das im oberen Bereich des Malzrohres an der Innenseite des umlaufenden Rohrmantels befestigt ist. Der verstellbare Kolben kann in verschiedenen Positionen an dem umlaufenden Rohrmantel befestigt werden, so dass das Innenvolumen des zumindest einen Malzrohres variierbar ist.
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Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung sowohl für die großtechnische Herstellung von größeren Mengen an Bier verwendet werden, als auch für die Herstellung von lediglich kleineren Mengen an Bier, beispielsweise für Testversuche mit neuen Rezepturen oder für lediglich haushaltsübliche Mengen an Bier für Heimbrauer. Das Volumen des Malzrohres wird lediglich an die Menge des herzustellenden Bieres angepasst, indem der verstellbare Kolben in der gewünschten Position befestigt wird, ohne dass ein aufwändiger Umbau der Vorrichtung oder ein Wechsel auf eine andere Vorrichtung erforderlich wäre. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann somit insbesondere von kleineren Brauereien wirtschaftlich vorteilhaft eingesetzt werden, da eine einzige Vorrichtung für verschiedene Anwendungen eingesetzt werden kann. So können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beispielsweise 30 Liter Bier, 60 Liter Bier oder auch noch größere Mengen an Bier hergestellt werden.
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Die Vorrichtung kann vorzugsweise mehrere Malzrohre aufweisen, die parallel zueinander geschaltet werden können. Dabei müssen nicht alle Malzrohre mit einem variablen Innenvolumen ausgestattet sein; vielmehr kann es ausreichend sein, lediglich das erste Malzrohr mit einem verstellbaren Kolben auszubilden. Sollen lediglich geringe Mengen an Bier gebraut werden, wird das Rohrleitungssystem so gesteuert, dass ausschließlich das erste Malzrohr mit dem variablen Innenvolumen verwendet wird. Sollen dagegen große Mengen an Bier gebraut werden, können entsprechend viele weitere Malzrohre dazugeschaltet werden. Durch den Einbau eines Malzrohres mit einem verstellbaren Kolben kann somit auch eine großtechnische Anlage für die Herstellung von sehr großen Mengen an Bier einfach umgerüstet werden, so dass diese auch für Testzwecke eingesetzt werden kann.
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Das Malzrohr kann vorzugsweise mittels eines Deckel verschlossen werden, um den Wärmeverlust während des Brauens möglichst gering zu halten. Vorzugsweise kann der Deckel an dem umlaufenden Rohrmantel befestigt werden, so dass im Innenraum des Malzrohres ein höherer Druck aufgebaut werden kann.
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Um den verstellbaren Kolben in verschiedenen Positionen an dem umlaufenden Rohrmantel des Malzrohres befestigen zu können, kann der verstellbare Kolben vorzugsweise mittels einer Verstelleinrichtung in die verschiedenen gewünschten Positionen bewegt werden. Dabei ist es grundsätzlich möglich, den verstellbaren Kolben quasi stufenlos zu verstellen; alternativ dazu kann auch eine Verstellung nur in größeren Abständen möglich sein. Bei der Verstelleinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Zahnstange oder eine Gewindestange handeln. Die Verstelleinrichtung könnte auch als Kolben-Zylinder-Aggregat ausgebildet sein.
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Zusätzlich zu dem verstellbaren Kolben kann das Innenvolumen des Malzrohres auch dadurch verändert werden, dass der Rohrmantel des Malzrohres teleskopierbar ausgebildet ist.
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Vorzugsweise können das Malzrohr und/oder das Bierbehältnis schwenkbar ausgebildet sind. Durch eine solche schwenkbare Ausbildung kann insbesondere das Befüllen des Malzrohres vereinfacht werden. Auch die Reinigung des Malzrohres beziehungsweise des Bierbehältnisses kann durch die verschwenkbare Ausbildung vereinfacht werden. In einer konstruktiv besonders einfachen Ausführungsform kann das Malzrohr beziehungsweise das Bierbehältnis dazu um eine horizontale Drehachse schwenkbar gelagert sein. Das Malzrohr beziehungsweise das Bierbehältnis sollte um mindestens 90 Grad schwenkbar ausgebildet sein. Insbesondere kann das Malzrohr beziehungsweise das Bierbehältnis um mindestens 120 Grad, vorzugsweise um mindestens 180 Grad schwenkbar ausgebildet sein.
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Vorzugsweise können das Bierbehältnis und das Malzrohr über einen Wärmekreislauf miteinander verbunden sein. Dadurch kann das Malzrohr durch die Abwärme des Bierbehältnisses mit erwärmt werden, so dass auf eine separate Heizung des Malzrohres verzichtet werden kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Rohrleitungssystem eine Filterleitung mit einem Filter für das gebraute Bier aufweisen. Das eine Ende der Filterleitung kann in diesem Fall knapp oberhalb des Lochbleches in das Malzrohr münden.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den in den Ansprüchen ferner angegebenen Merkmalen sowie dem nachstehenden Ausführungsbeispiel zu entnehmen.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Brauen von Bier,
- 2 eine schematische Darstellung des Malzrohres der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß 1 mit dem verstellbaren Kolben in einer unteren Position,
- 3 eine schematische Darstellung des Malzrohres gemäß 2 mit dem verstellbaren Kolben in einer oberen Position,
- 4 eine schematische Darstellung des verschwenkten Malzrohres ohne verstellbaren Kolben,
- 5 eine schematische Darstellung des aus dem Rohrleitungssystem entfernten Bierbehältnis mit einem verstellbaren Deckel.
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WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Brauen von Bier besitzt ein Rohrleitungssystem 12, in dem ein Malzrohr 14, ein Bierbehältnis 16 und eine Pumpe 18 vorhanden sind.
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Das Malzrohr 14 besitzt einen umlaufenden Rohrmantel 20, der im vorliegenden Beispielsfall einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
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Im oberen Bereich 22 des umlaufenden Rohrmantels 20 ist ein Lochblech 24 vorhanden, das fest mit der Innenseite des umlaufenden Rohrmantels 20 verbunden ist. Der obere Bereich 22 kann bei Bedarf durch einen hier nicht dargestellten Deckel verschlossen werden. Als Boden des Malzrohres 14 dient ein verstellbarer Kolben 26, der in 1 und 2 in einer unteren Position dargestellt ist. Der verstellbare Kolben 26 dichtet das Malzrohr 14 nach unten hin ab und kann in verschiedene Positionen verschoben werden. Bei der in 1 und 2 dargestellten Positionierung des verstellbaren Kolbens 26 weist das Malzrohr 14 ein großes Innenvolumen 28 auf. Bei der in 3 dargestellten Positionierung des verstellbaren Kolbens 26 besitzt das Malzrohr 14 dagegen nur ein relativ kleines Innenvolumen 28'. Die in 3 dargestellte Position des verstellbaren Kolbens 26 ist daher insbesondere zum Brauen von kleineren Mengen an Bier vorteilhaft. Die Abdichtung des verstellbaren Kolbens 26 erfolgt im vorliegenden Beispielsfall über eine Ringdichtung 30. Abhängig von den im Malzrohr 14 herrschenden Drücken (bei geschlossenem Deckel), kann auch eine Abdichtung über mehrere Dichtungen vorgesehen werden.
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Wie insbesondere 2 zu entnehmen ist, ist das Malzrohr 14 an einer Drehachse 32 verschwenkbar gelagert. Das Malzrohr 14 kann im vorliegenden Beispielsfall um 180 Grad um die Drehachse 32 verschwenkt werden (siehe 4). Um die Reinigung des Malzrohres 14 zu erleichtern, kann der verstellbare Kolben 26 vollständig entfernt werden, so dass der im Malzrohr 14 verbleibende Filterkuchen nach dem Brauvorgang in einfacher Weise aus dem Malzrohr 14 entnommen werden kann. Um das Malzrohr 14 für einen neuen Brauvorgang erneut mit Malz zu bestücken, kann das Malzrohr 14 in seine in 4 dargestellte Position verschwenkt werden. In dieser Position können die einzufüllenden Bestandteile auf dem Lochblech 24 abgelegt werden; anschließend wird der verstellbare Kolben 26 von oben in den umlaufenden Rohrmantel 20 eingesetzt. Nach dem Verschließen des Malzrohres 14 kann dieses wieder in seine normale Position (siehe 1 und 2) zurück geschwenkt werden und der Brauvorgang kann beginnen.
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Im vorliegenden Beispielsfall ist der verstellbare Kolben 26 des Malzrohres 14 mit einer Temperatur- und Druckanzeige 34 ausgestattet, mittels derer der im Innenraum 36 des Malzrohres 14 herrschende Druck sowie die Temperatur im Innenraum 36 des Malzrohres 14 abgelesen werden kann.
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In das Malzrohr 14 mündet ein erster Rohrabschnitt 40 des Rohrleitungssystems 12 von unten ein, so dass von der Pumpe 18 Flüssigkeit von unten in den Innenraum 36 des Malzrohres 14 gepumpt werden kann. Ein zweiter Rohrabschnitt 42 des Rohrleitungssystems 12 mündet oben in das Malzrohr 14, so dass Flüssigkeit oben aus dem Malzrohr 14 überlaufen und in den zweiten Rohrabschnitt 42 laufen kann. Der zweite Rohrabschnitt 42 mündet oben in das Bierbehältnis 16, so dass die aus dem Malzrohr 14 oben überlaufende Flüssigkeit in das Bierbehältnis 16 gelangt.
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Das Bierbehältnis 16 kann im vorliegenden Beispielsfall mittels einer Heizung 50 aufgeheizt werden. Bei der Heizung 50 kann es sich beispielsweise um eine Gasheizung, um eine Ölheizung, um eine Kohlenheizung oder um eine Pelletheizung handeln. Die Heizung 50 erwärmt das in dem Isoliermantel 52 des Bierbehältnisses 16 vorhandene Wasser. Der Isoliermantel 52 des Bierbehältnisses 16 ist über eine ansteigende Leitung 54 und eine Rückführleitung 56 mit einem Isoliermantel 58 des Malzrohres 14 verbunden. Das von der Heizung 50 erwärmte Wasser kann über die ansteigende Leitung 54 in den Isoliermantel 58 des Malzrohres 14 fließen und auf diese Weise auch das Malzrohr 14 erwärmen. Das leicht abgekühlte Wasser fließt über die Rückführleitung 56 zurück in den Isoliermantel 52 des Bierbehältnisses 16 und wird dort erneut von der Heizung 50 erhitzt. Durch diesen Wärmekreislauf 60 kann auf eine eigene Heizung des Malzrohres 14 verzichtet werden. Über den Isoliermantel 52 kann auch eine Kühlung des Bierbehältnisses 16 erfolgen. Das Bierbehältnis 16 weist im vorliegenden Beispielsfall darüber hinaus eine elektrische Heizspirale 62 auf. Auf die Heizspirale 62 könnte jedoch auch verzichtet werden.
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Im Gegensatz zu dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel könnte auch das Bierbehältnis 16 mit einem verstellbaren Kolben als Boden ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich dazu könnte das Bierbehältnis auch um eine Drehachse verschwenkbar gelagert sein.
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Ein dritter Rohrabschnitt 70 des Rohrleitungssystems 12 mündet von unten in das Bierbehältnis 16, so dass Flüssigkeit von unten aus dem Bierbehältnis 16 abgesaugt werden kann. Zwischen dem ersten Rohrabschnitt 40 und dem dritten Rohrabschnitt 70 befindet sich die Pumpe 18. Die beiden Rohrabschnitte 40 und 42 bilden gemeinsam mit dem dritten Rohrabschnitt 70 einen ersten Flüssigkeitskreislauf 72.
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Knapp oberhalb des Lochblechs 24 des Malzrohrs 14 mündet eine Filterleitung 74 in das Malzrohr 14. In der Filterleitung 74 befindet sich ein erstes Absperrventil 76. Hinter dem ersten Absperrventil 76 mündet die Filterleitung 74 in den dritten Rohrabschnitt 70. Zwischen dem Absperrventil 76 und dem dritten Rohrabschnitt 70 ist ein Filter 78 angeordnet. Zwischen dem Absperrventil 76 und dem Filter 78 befindet sich eine Verbindungsleitung 80, die in den ersten Rohrabschnitt 40 mündet. In dem dritten Rohrabschnitt 70 befindet sich ein zweites Absperrventil 82, das zwischen dem Bierbehältnis 16 und der Mündung der Filterleitung 74 angeordnet ist. In der Verbindungsleitung 80 befindet sich ein drittes Absperrventil 84.
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Über die Absperrventile 76, 82, 84 kann gesteuert werden, ob Flüssigkeit von der Pumpe 18 nur durch den ersten Flüssigkeitskreislauf 72, nur durch die Filterleitung 74 und den ersten Rohrabschnitt 40 oder sowohl durch den ersten Flüssigkeitskreislauf 72 als auch durch die Filterleitung 74 gepumpt wird. Befindet sich das erste Absperrventil 76 in seiner in der Zeichnung dargestellten ZU-Stellung 86, das zweite Absperrventil 82 in seiner AUF-Stellung 88 und das dritte Absperrventil 84 ebenfalls in seiner ZU-Stellung, wird die Flüssigkeit in dem Rohrleitungssystem 12 von der Pumpe 18 lediglich durch den ersten Rohrabschnitt 40, das Malzrohr 14, den zweiten Rohrabschnitt 42, das Bierbehältnis 16 und den dritten Rohrabschnitt 70 gepumpt. Dies ist beispielsweise während des Brauens der Fall.
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Befindet sich das erste Absperrventil 76 dagegen in seiner AUF-Stellung 90, das zweite Absperrventil 82 in seiner ZU-Stellung 92 und das dritte Absperrventil ebenfalls in seiner ZU-Stellung, wird die Flüssigkeit in dem Rohrleitungssystem 12 von der Pumpe 18 durch den ersten Rohrabschnitt 40, das Malzrohr 14, die Filterleitung 74, den Filter 78 und den letzten Teil des dritten Rohrabschnitts 70 gepumpt. Dies ist beispielsweise während des Filterns der Fall.
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Sofern sich das erste Absperrventil 76 in seiner ZU-Stellung 84 befindet, das zweite Absperrventil 82 in seiner AUF-Stellung 88 und das dritte Absperrventil 84 ebenfalls in seiner AUF-Stellung 94 (siehe 1), kann die in dem Malzrohr 14 vorhandene Flüssigkeit drucklos über den ersten Rohrabschnitt 40, die Verbindungsleitung 80, den Filter 78 und den dritten Rohrabschnitt 70 in das Bierbehältnis 16 überführt werden. Dies kann insbesondere zur Entspannung des im Malzrohr 14 befindlichen Treberkuchens eingesetzt werden.
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Um mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 Bier zu brauen, wird zunächst Malz im Malzrohr 14 vorgelegt und das Rohrleitungssystem 12 anschließend mit Wasser befüllt. Dies kann über den Ablass- und Befüllstutzen 96 erfolgen. Sofern sich alle drei Absperrventile 76, 82, 84 in ihrer ZU-Stellung befinden, kann von der Pumpe 18 Flüssigkeit über den Ablass- und Befüllstutzen 96 in das Rohrleitungssystem 12 gepumpt werden. Nach dem Befüllen des Rohrleitungssystems 12 mit Wasser wird der Ablass- und Befüllstutzen 96 über ein hier nicht dargestelltes Absperrventil geschlossen. Während des Klärvorgangs wird das in dem Rohrleitungssystem 12 vorhandene Wasser von der Pumpe 18 durch das Rohrleitungssystem 12 gepumpt und auf diese Weise die Bierwürze vom Malzrohr 14 in das Bierbehältnis 16 gefördert. Der in dem Malzrohr 14 vorhandene Treber kann dabei als Filterkuchen verwendet werden.
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Zur Lagerung und weiteren Gärung des Bieres kann das Bierbehältnis 16 anschließend aus dem Rohrleitungssystem 12 entfernt werden (siehe auch 5). Dabei werden auch die ansteigende Leitung 54 und die Rückführleitung 56 des Wärmekreislaufs 60 gekappt. Der Isoliermantel 52 kann dagegen an dem Bierbehältnis 16 verbleiben, um während der Lagerung und Gärung des Bieres die jeweils gewünschten Temperaturen einstellen und halten zu können.
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Zum Verschließen des Bierbehältnisses 16 ist ein verstellbarer Deckel 100 vorgesehen. Der Deckel 100 kann in mehreren Positionen an dem Bierbehältnis 16 befestigt werden, um das Innenvolumen des Bierbehältnisses 16 an die tatsächlich gebraute Menge an Bier anzupassen. In dem in 5 dargestellten Beispielsfall ist der verstellbare Deckel 100 in einer oberen Position dargestellt, das Innenvolumen des Bierbehältnisses 16 ist somit verhältnismäßig groß gewählt. Sofern dagegen nur geringere Mengen an Bier gebraut wurden, könnte der Deckel 100 auch in einer tieferen Position an dem Bierbehältnis 16 befestigt werden.
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Der verstellbare Deckel 100 kann während der gesamten Lagerung des Bieres in der einmal gewählten Position verbleiben. Der verstellbare Deckel kann sogar während des Zapfen des Bieres auf dem Bierbehältnis 16 verbleiben. In diesem Fall ermöglicht der verstellbare Deckel eine Nachjustierung während des Zapfens, so dass der Verlust an gezapftem Bier und an Kohlensäure ausgeglichen werden kann. Auf diese Weise muss das Bierbehältnis 16 nicht erneut mit Kohlensäure befüllt werden, um den Verlust des gezapften Bieres auszugleichen und den Druck im Bierbehältnis aufrecht erhalten zu können. Vielmehr kann der verstellbare Deckel 100 weiter nach unten verschoben werden, so dass sich das Innenvolumen des Bierbehältnisses 16 an die neue Flüssigkeitsmenge anpasst und der Druck aufrecht erhalten werden kann.
