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Manuelle Gegendruck-Abfüllanlage für Bier, Saft und Wasser und andere Getränke aus einem Sammelbehälter in kleine Gefäße und ein Verfahren zum Karbonisieren dieser abgefüllten Getränke.
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Bereits in der Schrift
DE 623 105 wird ein Verfahren zur Herstellung von Tafelwasser mittels Kohlensäure beschrieben. Hier wird mit Hilfe einer handbetriebenen Pumpe Kohlensäure in den Flüssigkeitsbehälter gepumpt, welches das zukünftig karbonisierte Tafelwasser beinhaltet.
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Weiterhin wird in der Schrift
DE 20 2008 002 762 U1 eine Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten mit folgenden Merkmalen beschrieben: a) Ein lang gestrecktes Gehäuse weist an seinem oberen Ende einen Einlassanschluss für die Flüssigkeit und am gegenüberliegenden unteren Ende einen Auslassanschluss für die Flüssigkeit auf; b) Das Gehäuse weist an seinem oberen Ende einen Gaseinlass auf; c) Der Innenraum des Gehäuses gliedert sich in eine Wirbelkammer und eine der Wirbelkammer in Strömungsrichtung der Flüssigkeit nachgeschalteten Mischkammer; d) Zwischen der Wirbelkammer und der Mischkammer befindet sich eine Engstelle; e) Die Wirbelkammer ist in Richtung der Engstelle trichterförmig verjüngt ausgeführt. Die Mischkammer besteht vorzugsweise aus einem durchsichtigen Material. Somit kann über die Länge des Begasungsstrahls ein Rückschluss über die Gasanreicherung in der Flüssigkeit gezogen werden. Die konstruktive Lösung bildet keine Hohlräume und ist deshalb sehr reinigungsfreundlich.
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In der Schrift
DE 10 2012 219 159 A1 wird eine Vorrichtung zum Karbonisieren eines flüssigen Mediums mit einer Vorkarbonisierleitung, die zu einem Karbonisierungsmodul führt und dazu ausgelegt ist, das Medium dem Karbonisiermodul zu zuleiten, wobei das Karbonisiermodul dazu ausgelegt ist, das Medium durch Zugabe von Frisch-CO2 zu karbonisieren, einer CO2- Zuleitung, die zu dem Karbonisiermodul führt, einer Puffertank-Zuleitung, die von dem Karbonisiermodul zu einem Puffertank führt und dazu ausgelegt ist, das karbonisierte Medium dem Puffertank zu zuleiten, der dazu ausgelegt ist, das karbonisierte Medium aufzunehmen, einer Abgasleitung, die von dem Puffertank zu der Vorkarbonisierleitung führt und dazu ausgelegt ist, Wiederverwert-CO2 von dem Puffertank zu der Vorkarbonisierleitung zu leiten, so dass in der Vorkarbonisierleitung ein Vorkarbonisieren des flüssigen Mediums, stattfinden kann. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Karbonisieren eines flüssigen Mediums unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine einfache, manuelle Vorrichtung in Form einer Gegendruck-Abfüllanlage für das Abfüllen von selber hergestelltem Bier, Saft, Wasser oder andere Getränke aus einem Sammelbehälter in kleine Gefäße und ein Verfahren zum Karbonisieren dieser abgefüllten Getränke zu schaffen.
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Die Aufgabe wird durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 bzw. 2 und das Verfahren gemäß Anspruch 9 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen offenbart. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch ihre einfache Ausführung aus. Durch diesen einfachen Aufbau ist sie leicht demontierbar und höhenverstellbar und lässt sich somit unkompliziert an die unterschiedlichsten Größen von Abfüllbehältern anpassen und schnell reinigen. Die am Querbalken montierten Ventile sind durch entsprechende Gewinde am Querbalken leicht davon zu trennen. Der Querbalken selber wird durch am Querbalken montierte Blechwinkel und durch Sterngriffschrauben an einem Profilstab gehalten und lässt sich ebenfalls davon leicht demontieren und anschließend reinigen. Der Profilstab steht senkrecht auf einer Basisplatte als Fuß der Vorrichtung.
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Im Querbalken ist einen Rohrsystem integriert, welches die Verbindungen zu den Ventilen bzw. zu einem Abfüllkopf realisiert. Der Abfüllkopf ist mittig an der Unterseite des Querbalkens angeordnet. Die Ventile sind ein Gasventil, ein Getränkeventil und ein Entspannungsventil. Das Gasventil besitzt eine Verbindung zu einer Gasflasche, zum Abfüllkopf und zu dem Getränkeventil. Das Getränkeventil besitzt weiterhin zwei Verbindungen zu einem Getränkebehälter und eine Verbindung zum Abfüllkopf. Das Entspannungsventil als Druckminderungsstelle besitzt eine Verbindung zum Abfüllkopf und eine verschließbare Öffnung zur Umgebungsluft. Zusätzlich kann von der Gasflasche eine Rohrverbindung über ein Spundventil zum Getränkebehälter geführt sein.
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In einer Ausführungsvariante besteht der höhenverstellbare Querbalken im Inneren aus einem Rohr. Auch hier besitzt der Querbalken mittig an der Unterseite einen Ausgang zu einem Abfüllkopf. Weiterhin sind am Querbalken als Eingang bzw. Ausgang ein Gasventil mit einer Verbindung zu einer Gasflasche, ein Getränkeventil mit einer Verbindung zu einem Getränkebehälter und ein Entspannungsventil als Druckminderungsstelle angeordnet. Zusätzlich ist hier von der Gasflasche eine Rohrverbindung über ein Spundventil zum Getränkebehälter geführt.
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In beiden Fällen ist der Abfüllkopf vorteilhaft höhenverstellbar und somit unterschiedlichen Größen der Abfüllbehälter anpassbar. Dies kann aber auch noch zusätzlich durch eine höhenverstellbare Befestigungsaufnahme unterstützt werden.
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Der Profilstab besitzt unterhalb des Querbalkens die höhenverstellbare Befestigungsaufnahme, vorzugsweise als eine federnde Platte, für die Abfüllbehälter. Diese Höhenverstellbarkeit dient ebenfalls zur Einstellung unterschiedlich großer Abfüllbehälter. Durch die federnde Platte lässt sich ein Abfüllbehälter leicht in die Aufnahme zwischen Abfüllkopf und der federnden Platte einschieben. Hierzu ist zusätzlich die federnde Platte am freien Ende etwas nach vorn abgeneigt.
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Innerhalb des Profilstabes auf der Seite der Befestigungsaufnahme für die Abfüllbehälter ist eine Lichtleiste angeordnet. Da die meisten Abfüllbehälter aus Glas sind, kann das durch die Abfüllbehälter scheinende Licht der Füllstand im Abfüllbehälter gut kontrolliert werden.
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Der Querbalken ist rechts und links am Profilstab durch am Querbalken befestigte Platten vorzugsweise durch Feststellschrauben in Form von Sterngriffschrauben verstellbar befestigt. Dies dient hauptsächlich, wie schon oben beschrieben, der leichten Demontage bzw. Montage bei Reinigung des Querbalkens.
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Das Verfahren zum Abfüllen und zum Karbonisieren von Getränken unter Nutzung der Vorrichtung mit einem Rohr als Querbalken beginnt mit dem Einspannen eines leeren Abfüllbehälters zwischen Befestigungsaufnahme und Abfüllkopf. Dabei sind alle Ventile geschlossenen. Anschließend wird das Gasventil zur Gasflasche zwecks Vorspannen des Abfüllbehälters mit CO2 kurz geöffnet und wieder geschlossen. Das Spundventil und das Getränkeventil wird nun geöffnet und der Abfüllbehälter füllt sich. Zwecks Entspannen des CO2 im Abfüllbehälter kann das Getränkeventil kurz geschlossen und anschließend das Entspannungsventil kurz geöffnet werden. Nach dem Entspannen erfolgt das umgekehrte Schließen und Öffnen der Ventile. Wenn der gewünschte Füllstand im Abfüllbehälter erreicht ist, wird das Getränkeventil geschlossen und zum Schluss wird nochmals entspannt, d. h. es wird das Entspannungsventil kurzzeitig geöffnet und anschließend wieder geschlossen. Der Abfüllbehälter wird aus der Befestigungsaufnahme entnommen und verschlossen.
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Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 die Rohrverbindungen zwischen der einzelnen Bauteilen der Vorrichtung und im Querbalken und den notwendigen Gegenständen für die Durchführung des Verfahrens und
- 2 die Vorrichtung mit Querbalken in Form eines Rohres am Profilstab mit den Bauteilen, Gasventil, Getränkeventil, Entspannungsventil und den notwendigen Gegenständen für die Durchführung des Verfahrens.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem auf einer Basisplatte 3 senkrecht stehenden, quadratischen Profilstab 4 und einem höhenverstellbaren Querbalken 1. Der Querbalken 1 ist waagerecht am Profilstab 4 befestigt. Die Befestigung besteht aus zwei rechts und links am Profilstab 4 anliegende Blechwinkel, die am Querbalken durch schweißen oder kleben befestigt sind. Die Befestigung am Profilstab erfolgt vorzugsweise durch Sterngriffschrauben 17. Somit ist eine leichte Entnahme des Querbalkens 1 vom Profilstab 4 möglich. Der Querbalken 1 ist in einer Variante (siehe 1) mit einem integrierten Rohrsystem 2 ausgerüstet. An der Unterseite des Querbalkens 1 ist mittig ein Abfüllkopf 5 als Verbindungsstück vom Rohrsystem 2 des Querbalkens 1 zu einem Abfüllbehälter 6 angeordnet. Der Abfüllkopf 5 besitzt vorzugsweise ein konisch zulaufendes Dichtelement, welches eine abdichtende Verbindung zwischen Abfüllkopf 5 und Abfüllbehälter 6 darstellt. Am Querbalken 1 ist an einem Ende ein Gasventil 7 und am anderen Ende ein Entspannungsventil 11 angeordnet. Weiterhin ist mittig am Querbalken 1 gegenüber dem Abfüllkopf 5 noch ein Getränkeventil 9 angeordnet. Das Gasventil 7 besitzt eine Verbindung zu einer Gasflasche 8, zum Abfüllkopf 5 und zum Getränkeventil 9. Das Getränkeventil 9 besitzt weiterhin zwei Verbindungen zu einem Getränkebehälter 10 und eine Verbindung zum Abfüllkopf 5. Das Entspannungsventil 11 als Druckminderungsstelle besitzt eine Verbindung zum Abfüllkopf 5 und eine Öffnung zur Umgebungsluft.
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In einer Variante besteht der Querbalken 1 aus einem Rohr, welches mittig nach unten eine Verbindung zum Abfüllkopf 5 besitzt. Der Abfüllkopf 5 kann aber auch direkt am Querbalken 1 befestigt sein. An einem Ende des Querbalkens 1 ist das Gasventil 7 mittels Gewinde befestigt und am anderen Ende das Entspannungsventil 11. Gegenüber dem Abfüllkopf 5 ist das Getränkeventil 9 am Querbalken 1 ebenfalls mit Gewinde befestigt. Durch diese Rohrausführung besteht eine offene Verbindung zwischen den Bauteilen Abfüllkopf 5, Gasventil 7, Getränkeventil 9 und Entspannungsventil 11. Zusätzlich ist noch eine Verbindung 12 von der Gasflasche 8 über ein Spundventil 13 zum Getränkebehälter 10 notwendig.
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Bei der Nutzung dieser Ausführungsvariante mit einem Rohr (siehe 2) als Querbalken 1 läuft das Verfahren zum Abfüllen und zur Karbonisierung von Getränken folgendermaßen ab. Bei allen geschlossenen Ventilen 7, 9, 11 und 13 wird ein leerer Abfüllbehälter 6 zwischen Befestigungsaufnahme 14 und Abfüllkopf 5 fixiert. Anschließend wird das Gasventil 7 zwecks Vorspannen des Abfüllbehälters 6 mit CO2 kurz geöffnet und wieder geschlossen. Das Spundventil 13 und das Getränkeventil 9 wird nun geöffnet und der Abfüllbehälter 6 füllt sich mit dem Getränk. Es ist hier vorteilhaft, dass das Getränkeventil 9 zwischendurch mindestens einmal geschlossen und das Entspannungsventil 11 kurz geöffnet wird. Damit kann CO2 aus dem System entweichen, es erfolgt also ein Entspannen. Anschließend wird das Entspannungsventil 11 geschlossen und das Getränkeventil 9 wieder geöffnet und somit das Auffüllen des Abfüllbehälters 6 fortgesetzt. Wenn der gewünschte Füllstand im Abfüllbehälter 6 erreicht ist, wird das Getränkeventil 9 geschlossen und zum Schluss wird nochmals entspannt, d. h. es wird das Entspannungsventil 11 kurzzeitig geöffnet und anschließend wieder geschlossen. Der Abfüllbehälter 6 wird aus der Vorrichtung von der Befestigungsaufnahme 14 entnommen und verschlossen.
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Bei Verwendung von Glasflaschen als Abfüllbehälter 6 kann durch das durchscheinende Licht ausgehend von der Lichtleiste 15 im Profilstab 4 der Füllstand im Abfüllbehälter 6 leicht kontrolliert werden. Bei der Verwendung von Glasflaschen als Abfüllbehälter 6 ist es vorteilhaft, dass zwischen Abfüllbehälter 6 und Bediener der Vorrichtung eine Glasschutzwand angeordnet ist. Dies dient zum Schutz des Bedieners bei möglicher Zerstörung des Abfüllbehälters 6 bei Glasfehlern und zu hohem Druck.
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Bei der Nutzung des Querbalkens 1 mit einem integrierten Rohrsystem 2 kann die Rohrverbindung 12 vom Spundventil 13 zum Getränkebehälter 10 entfallen. Auch hier sind am Anfang alle Ventile 7, 9 und 11 geschlossen. Nach der Befestigung des Abfüllbehälters 6 zwischen der Befestigungsaufnahme 14 und dem Abfüllkopf 5 wird das Gasventil 7 kurz geöffnet und das C02 strömt in den Abfüllbehälter 6 zum Vorspannen. Das Gasventil 7 wird betätigt, wobei die Gaszufuhr zum Abfüllkopf 5 geschlossen wird und die Gaszufuhr in Richtung Getränkeventil 9 geöffnet wird. Danach wird das Getränkeventil 9 geöffnet und das Gas strömt in Richtung Getränkebehälter 10 und drückt das Getränk über eine Rohrverbindung zum Getränkeventil 9 und weiter zum Abfüllkopf 5 und weiter zum Abfüllbehälter 6. Zwischendurch kann das Getränkeventil 9 kurzzeitig geschlossen werden und das Entspannungsventil 11 zum Entspannen des Abfüllbehälters 6 kurzzeitig geöffnet werden. Danach wird das Entspannungsventil 11 wieder geschlossen und das Getränkeventil 9 wieder geöffnet zum weiteren Befüllen des Abfüllbehälters 6. Wenn der gewünschte Füllstand erreicht wurde, wird das Getränkeventil 9 geschlossen und der Abfüllbehälter 6 von der Befestigungsaufnahme 14 entnommen und der Abfüllbehälter verschlossen.
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Das Spundventil 13 mit der Verbindung 12 zum Getränkebehälter 10 ist in diesem Fall nicht zwingend nötig. Es kann natürlich auch eingesetzt werden, zumal das Spundventil 13 eine Druckanzeige 16 besitzt und von 0 bis 2 bar regelbar ist. Wird der eingestellte Druck überschritten, bläst das Spundventil 13 den Überdruck ab.
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Bezugszeichenliste
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- 1 -
- Querbalken
- 2 -
- Rohrsystem
- 3 -
- Basisplatte
- 4 -
- Profilstab
- 5 -
- Abfüllkopf
- 6 -
- Abfüllbehälter
- 7 -
- Gasventil
- 8 -
- Gasflasche
- 9 -
- Getränkeventil
- 10 -
- Getränkebehälter
- 11 -
- Entspannungsventil
- 12 -
- Rohrverbindung
- 13 -
- Spundventil
- 14 -
- Befestigungsaufnahme, Platte
- 15 -
- Lichtleiste
- 16 -
- Manometer, Druckanzeige
- 17 -
- Feststellschraube, Sterngriffschraube
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 623105 [0002]
- DE 202008002762 U1 [0003]
- DE 102012219159 A1 [0004]
