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Verfahren und Vorrichtung zum Pasteurisieren und Abfüllen von Bier
und anderen Kohlensäure enthaltenden Trinkflüssigkeiten Die Erfindung betrifft ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Pasteurisieren und Abfüllen von Bier und anderen
Kohlensäure enthaltenden Trinkflüssigkeiten, bei dem die Trinkflüssigkeit unter
Überdruck auf die zum Pasteurisieren bzw. Sterilisieren erforderliche Temperatur
erhitzt und anschließend auf zum Zweck des Sterilisierens bzw. Pasteurisierens erhitzte
Flaschen oder Dosen gefüllt und unmittelbar danach durch Entfernen der Flasche oder
Dose von einem zum Füllen benutzten Füllorgan mit der Atmosphäre verbunden und dann
verschlossen wird.
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Noch bis vor kurzem war man bestrebt, das Bier unter möglichst geringer
Eigentemperatur abzufüllen, um insbesondere eine Entbindung der Kohlensäure in dem
Bier oder einer anderen Kohlensäure enthaltenden Trinkflüssigkeit zu vermeiden.
Demgemäß hat man noch bis vor kurzem Wert darauf gelegt, das Bier oder die Trinkflüssigkeit
unter einer Temperatur abzufüllen, die in der Nähe von 0° C lag. Dabei war es bekannt,
daß man beim Abfüllen des kalten Getränkes in Behälter aus Glas darauf zu achten
hatte, daß diese Behälter nach ihrer Sterilisierung auf eine Temperatur heruntergekühlt
wurden, daß die Temperaturdifferenz zwischen der einzufüllenden Trinkflüssigkeit
und dem Behälter nicht größer als 3.5° C war, um ein Platzen der Glasbehälter zu
vermeiden. Dieses bis vor kurzem allgemein übliche Abfüllverfahren erwies sich insbesondere
dann als mangelhaft, wenn man das Bier zur Erhöhung seiner Haltbarkeit auf Pasteurisier-
bzw. Sterilisiertemperatur im Transportbehälter erhitzte. Zur Behebung dieser Nachteile
ist es bereits bekanntgeworden, die Trinkflüssigkeit auf die zum Zweck ihres Pasteurisierens
bzw. Sterilisierens erforderliche Temperatur zu erhitzen und noch heiß auf zum Zweck
des Pasteurisierens bzw. Sterilisierens erhitzte, für den unmittelbaren Verbrauch
bestimmte Versand- oder Kleinbehälter (Flaschen, Dosen, Metall- oder Kunststoffgefäße
verschiedener Art und Form u. ä) zu füllen, worauf unmittelbar danach die heiße
Trinkflüssigkeit durch Entfernen der Flasche oder Dose vom Füllorgan druckentlastet
und dann die Flasche oder Dose mittels Korken od. dgl. verschlossen wird.
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Bei diesem sogenannten Heißabfüllverfahren wird also das abzufüllende
Bier bzw. die Kohlensäure enthaltende Flüssigkeit auf Pasteurisier- oder Sterilisiertemperatur
erhitzt und bei der entsprechenden Temperatur auf Kleinbehälter gleicher Temperatur
abgefüllt, wobei in einem der bekannten Verfahren diese Temperatur mit beispielsweise
70° C angegeben ist. Wesentlich dabei ist, daß eine Nachinfektion vermieden wird,
indem die sterile Trinkflüssigkeit auf sterile Flaschen abgefüllt wird und diese
Flaschen verschlossen werden, solange sowohl die Flaschen als auch die Trinkflüssigkeit
eine Temperatur besitzen, die eine Nachinfektion ausschließt.
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Mit diesem Verfahren ist es gelungen, fortlaufend die sterile, Kohlensäure
enthaltende Trinkflüssigkeit auf sterile Flaschen abzufüllen, ohne daß sich während
des Abfüllens die Gefahr einer Nachinfektion der Trinkflüssigkeit ergibt und ohne
daß sich Geschmacksverschlechterungen der Trinkflüssigkeit, insbesondere des Bieres,
einstellen.
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Obwohl im nachfolgenden stets von »Bier« gesprochen wird, sei ausdrücklich
betont, daß statt dessen auch andere Kohlensäure enthaltende Trinkflüssigkeiten
in der gleichen Weise wie Bier behandelt werden können. Als Beispiel eines Behälters,
in den hinein die Abfüllung des gashaltigen Getränkes erfolgt, wird im weiteren
zur Vereinfachung der Darlegungen immer nur die Flasche gewählt.
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Nach einem weiteren bekannten Verfahren wird das Bier in einem Plattendurchlaufsterilisator
auf die gewünschte Pasteurisier- bzw. Sterilisiertemperatur erhitzt. Danach wird
das Bier unmittelbar einem Gegendruckfüller zugeführt, wobei es auf einem Druck
gehalten wird, der über dem Sättigungsdruck des Bieres entsprechend seinem Kohlensäuregehalt
und seiner Temperatur liegt. Dem Gegendruckfüller werden bei diesem bekannten Verfahren
die Flaschen zugeführt, die vorher zum Zweck ihres Pasteurisierens bzw. Sterilisierens
auf eine Temperatur erhitzt worden sind, die etwa gleich der Temperatur des Bieres
ist. In dem Gegendruckfüller werden zuerst die Flaschen mit Hilfe des Gases (vorzugsweise
CO z Gas) unter Druck gesetzt, das auch in dem Gegendruckfüller
dazu
dient, das abzufüllende Bier unter Druck zu halten. Nach dem vollständigen Füllen
der Flaschen werden diese von Druck entlastet, um dann von dem Füllorgan abgezogen
und verschlossen zu werden.
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Mit Hilfe einer derartigen Heißabfüllung des Bieres gelingt es, ein
biologisch unbegrenzt haltbares Produkt, also eine Vollkonserve herzustellen, was
insbesondere für Exportzwecke von entscheidender Bedeutung ist. Die Gefahr einer
Nachinfektion des Bieres in der Flasche wird hierbei völlig vermieden.
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Es ist jedoch gefunden worden, daß die bekannten Heißabfüllverfahren
einen bemerkenswerten Nachteil haben. Es besteht nämlich die Gefahr, daß das im
Bier kolloidal gelöste Eiweiß unter Einwirkung der Hitze verändert wird und nach
dem Erkalten früher oder später koaguliert und so zur Trübung des Bieres führt.
Dieses wird entweder im Schwebezustand gehalten oder schlägt sich in Form eines
Bodensatzes nieder. Diese Gefahren konnten nur durch eine besondere Behandlung des
Bieres mit Eiweißstabilisiermitteln beseitigt werden, was aufwendig ist und nur
von geschulten Fachkräften vorgenommen werden kann. Auch andere Inhaltsstoffe des
Bieres und anderer Kohlensäure enthaltender Trinkflüssigkeiten, wie beispielsweise
Fruchtsäuren, Bouquet- oder Aromastoffe, Fermente, Vitamine, können bei diesem Verfahren
geschädigt werden.
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Diese Nachteile werden mit der vorliegenden Erfindung vermieden, die
ein Verfahren zum Pasteurisieren und Abfüllen von Bier und anderen Kohlensäure enthaltenden
Trinkflüssigkeiten betrifft, bei dem die Trinkflüssigkeit unter überdruck auf die
zum Pasteurisieren bzw. Sterilisieren erforderliche Temperatur erhitzt und anschließend
auf zum Zweck des Sterilisierens bzw. Pasteurisierens erhitzte Flaschen oder Dosen
gefüllt und unmittelbar danach durch Entfernen der Flasche oder Dose von einem zum
Füllen benutzten Füllorgan mit der Atmosphäre verbunden und dann verschlossen wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Trinkflüssigkeit
nach dem Erhitzen auf Pasteurisier- bzw. Sterilisiertemperatur und vor dem Abfüllen
in einem geschlossenen System auf eine derartige Temperatur rückgekühlt wird, daß
die Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur der Flüssigkeit nach dem Rückkühlen
und derjenigen Temperatur, welche die Flasche oder Dose beim Einfüllen der Flüssigkeit
aufweist, maximal etwa 35° C beträgt.
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Dieses neue Verfahren stellt eine Weiterentwicklung der bekannten
Heißabfüllverfahren dar, das hinsichtlich der Eiweißstabilität gegenüber den erwähnten
Heißabfüllverfahren bemerkenswerte Vorteile bietet, was sich etwa wie folgt erklären
läßt: Die Zusammenballung der Eiweißteilchen wird bei der Heißabfüllung anscheinend
dadurch beschleunigt, daß das hinsichtlich seiner Eiweißstruktur nicht vorbehandelte
Bier bei der Druckentlastung während des VerIassens des Gegendruckfüllers, wobei
der Druck von 7 bis 8 atü auf atmosphärischen Druck absinkt, schockartige Veränderungen
seines Eiweißgefüges erfährt. Der Druck liegt in diesem Augenblick nämlich nicht
mehr über dem Kohlensäuresättigungsdruck.
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Brauereien, die Erfahrungen in der Ausfuhr von Bier besitzen, haben
seit langem Verfahren entwickelt, um die zu Trübungen führenden Eiweißkörper abzubauen
bzw, ganz oder teilweise auszufällen und abzufiltrieren.
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Biere, die auf diese an sich bekannte Weise behandelt worden sind,
können jeder Art von Pasteurisation unterzogen werden. ohne daß die Gefahr eitler
Trübung des Bieres infolge Eiweißausfällung entsteht. Im Gegensatz hierzu gibt es
zahlreiche, insbesondere kleinere Brauereien, die nur für einen regional begrenzten
Markt arbeiten und deren Biere daher auch nur beschränkt haltbar zu sein brauchen.
Diese Brauereien verfügen in der Regel über keine oder nur unvollkommene Erfahrungen
in einer derartigen Eiweißbehandlung des Bieres. Die Biere solcher Brauereien sind
deswegen ganz besonders anfällig für Trübungen als Folge der Pasteurisation oder
Sterilisation in der Flasche oder durch Heißabfüllung.
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Um eine Pasteurisation bzw. Sterilisation zu er-
reichen, werden
Plattendurchlauferhitzer bekannter Bauart verwendet, bei denen der Druck an keiner
Stelle den Kohlensäuresättigungsdruck entsprechend der im Pasteurisationsvorgang
erreichten Temperatur und dem Kohlensäuregehalt des Bieres unterschreitet. In einem
derartigen geschlossenen System können keine zur Koagulierung des Eiweißes führenden
Prcr zesse ablaufen. Der kritische Punkt bei der beschriebenen Heißabfüllung des
Bieres ergibt sich, wie dargelegt, dann, wenn das Bier aus dem Gegendruckfüller
in die Flasche abgefüllt worden ist und nun die Flasche vom Druck entlastet, also
mit der Atruor sphäre verbunden wird. Es wäre denkbar, daß in diesem Augenblick
durch den Hinzutritt von Sauerstoff Oxydationsvorgänge eingeleitet werden, die eine
besonders günstige Situation für eine spätere Koagulierung des in dem Bier kolloidal
gelösten Eiweißes zu schaffen vermögen. Bei derartigen oben beschrie benen Bieren,
die hinsichtlich ihrer Eiweißstabilisierung nicht besonders behandelt worden sind,
entsteht demgemäß bei der Heißabfüllung die Gefahr, daß sich Eiweißtrübungen oder
gar Eiweißniederschläge ergeben, obwohl an sich die Heißabfüllung einwandfrei durchgeführt
werden kann und sich keine Entbindung der Kohlensäure und kein Aussprudeln des Bieres
ergibt.
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Durch die Erfindung werden diese Nachteile beseitigt. Die Temperaturdifferenz
zwischen der Temperatur des Bieres und derjenigen, welche die Flasche beim Einfüllen
des Bieres besitzt, darf maximal so groß werden, daß dadurch weder eine unerträglich
hohe Kohlensäureentbindung an der Flaschenwandung auftritt noch die Flasche infolge
Temperaturspannungen zerspringt. In der Regel dürfte bei Glasflaschen diese Temperaturdifferenz
etwa 35° C betragen. Durch die Rückkühlung des Bieres sinkt auch der Abfülldruck
gegenüber dem Heißabfüllverfahren wesentlich ab; die Druckentlastung beim Absetzen
der Flasche von dem Gegendruckfüller wird geringer. Auf diese Weise wird auch bei
solchen Bieren, die
vorher nicht einer Eiweißbehandlung unterzogen worden
sind, auf einwandfreie Weise eine Störung der Eiweißstabilität vermieden, so daß
keine Eiweißtrübungen als Folge der Heißabfüllung eintreten. Die Flasche selbst
kann einwandfrei auf eine Temperatur erhitzt und mit dieser Temperatur in den Gegendruckfüller
eingeführt werden, die ausreicht, um eine Pasteurisierung bzw. Sterilisierung der
Flasche zu sichern. Chemische Mittel für die Sterilisierung des
Flasche sind
also nicht erforderlich, obwohl es naturgemäß
möglich ist, die
Flasche zusätzlich zu ihrer Erhitzung einer UV-Bestrahlung zu unterwerfen, um eine
Infektion der Flasche von der Flaschenwaschmaschine bis zum Gegendruckfüller zu
verhindern. Wenn angenommen wird, daß die Flasche zum Zweck der Pasteurisierung
bzw. Sterilisierung mit derartig heißem Wasser gewaschen wird, daß die Flasche in
der Waschmaschine eine Temperatur von 70° C erhält, wird die Flasche mindestens
während des Abfüllens eine Temperatur von 55° C besitzen. Eine Unterschreitung dieser
Temperatur erscheint rin Hinblick auf die Sterilhaltung der Flasche nicht zweckmäßig.
Dann kann das Bier, nachdem es auf seine Pasteurisier- bzw. Sterilisiertemperatur
erhitzt worden ist, vor dem Eintritt in den Gegendruckfüller in einem geschlossenen
System auf höchstens 55 bis 35 = 20° C abgekühlt werden. In der Regel jedoch wird
die Flasche während des Abfüllens noch eine Temperatur von mindestens 65° C besitzen,
so daß dann das Bier auf höchstens etwa 30° C abzukühlen wäre. Bei einer derartigen
Temperaturdifferenz muß noch sichergestellt sein, daß sich keine spontane Entbindung
der in denn Bier enthaltenen Kohlensäure und damit kein Herausschäumen des Bieres
ergibt. Außerdem muß diese Temperaturdifferenz sicherstellen, daß kein urizulässig
großer Bruch bei Flaschen auftritt. Wenn also in dem vorgeschalteten Plattensterilisator
das Bier unter Einhaltung der erforderlichen Zeitspannen und erforderlichen Temperaturen
pasteurisiert bzw. sterilisiert und danach in einem geschlossenen System auf die
angegebene Temperatur abgekühlt worden ist und damit unter niedrigerem Druck abgefüllt
werden kann, ist die Gefahr von Eiweißausfällungen auch bei Bieren vermieden, die
hinsichtlich ihrer Eiweißstabilität nicht vorbehandelt sind. Voraussetzung hierbei
ist naturgemäß, daß während der Abfüllung alle biologischen an sich bekannten Sicherheitsmaßnahmen
durchgeführt werden, da das Bier jetzt während des Abfüllens die für manche Infektionen
optimale Temperatur besitzt und damit besonders anfällig ist.
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Die erfindungsgemäß vorgesehene Abwandlung des bekannten Verfahrens
der Heißabfüllung stellt insofern eine Verbesserung dar, als es auf diese Weise
möglich ist, ohne die Gefahr einer späteren Eiweißtrübung auch solche Biere abzufüllen,
die keiner vorherigen Eiweißbehandlung unterworfen worden sind. Absolute Sterilität
des Flascheninhalts ist gegenüber der bekannten Heißabfüllung jedoch bei diesem
Verfahren nicht gewährleistet, so daß sich gemäß der Erfindung keine unbegrenzt
haltbare Vollkonserve, sondern nur eine begrenzt - etwa 4 bis 6 Monate - haltbare
Präserve ergibt. Diese Verringerung der Haltbarkeit stellt jedoch für diejenigen
Biere, die gerade mit Hilfe des erfinduigsgamäßei. Verfahrens abgefüllt werden sollen,
keinen Nachteil dar, da diese Biere sowieso nicht zum Export, sondern nur für meist
im vorhinein bekannte und damit begrenzte Lagerzeit hergestellt worden sind.
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Vorzugsweise wird bei der Erfindung auf an sich bekannte Art das Bier
sowohl während des Erhitzens auf pasteurisier- bzw. Sterilisiertemperatur als auch
während seiner in einem geschlossenen System durchgeführten Abkühlung und während
des Abfüllens auf einem Druck gehalten, der über dem Sättigungsdruck des Bieres
entsprechend seinem Kohlensäuregehalt und seiner jeweiligen Temperatur liegt. Es
ist auf diese Weise sichergestellt, daß der Druck des Bieres während der Erhitzung
und der Abkühlung auf Abfülltemperatur von 20 bis 30J C über dem Kohlensäuresättigungsdruck
liegt.
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Schließlich empfiehlt es sich, einem Plattendurchlauferhitzer, in
dem das Bier auf Pasteurisier- bzw. Sterilisiertemperatur erhitzt wird, einen abschaltbaren
Wärmeaustauscher nachzuschalten, in dem das Bier vor seinem Eintritt in einen Gegendruckfüller
gekühlt werden kann. Auf diese Weise wird ermöglicht, daß mit Hilfe der gleichen
.Geräte sowohl das Erfindungsverfahren als auch das bekannte Abfüllverfahren der
Heißabfüllung durchgeführt werden kann.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Durchführung
des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 ein Schema der
Gesamtanlage, F i g. 2 eine Ergänzungszeichnung zu F i g. 1.
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Das abzufüllende Getränk wird in einem Tank 1 bei einer Temperatur
von 0 bis 4° C und einem Druck von beispielsweise 1,5 atü gelagert. Die Anordnung
eines Tanks 1 ist zu empfehlen, damit das Getränk mit möglichst gleichbleibendem
Druck aus dem Tank 1 ausläuft. Der Leerraum wird zweckmäßig mit Kohlensäure, gegebenenfalls
auch mit Luft ausgefüllt.
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Die Ausflußleitung 2 aus dem Tank 1 führt zu einer Hochdruckpumpe
3, welche das Getränk durch einen als Plattendurchlauferhitzer ausgebildeten Erhitzer
4 fördert. Hinter den Erhitzer 4 ist eire Wärr-zeaustauscher
47 geschaltet; in dem das Bier im Durchlaufverfahren auf eine einstellbare
Temperatur regenerativ oder mittels eines Kühlmittels gekühlt werden kann, das über
eine Leitung 41 zu- und abfließt. Dieser Wärmeaustauscher bzw. sein Kühlmittel
ist abschaltbar. Von dem Erhitzer 4 aus fließt das Getränk in den Flüssigkeitsbehälter
24 des Füllers 5.
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Der Gegendruckfüller 5 besteht auf bekannte Weise aus einer stationären
Säule 25, mit Bezug auf welche drehbar um eine Achse 26 ein Tisch
27 mit den Flaschenträgern 28 und der Flüssigkeitsbehälter 24 mit
den ihm zugeordneten, durch Füllrohre 42 angedeuteten Füllelementen angeordnet sind.
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Die nicht gefüllten Flaschen verlassen heiß eine Reinigungsmaschine
43 und werden danach einem UV-Bestrahler 44 zugeführt, um eine Nachinfektion
der durch Erhitzung sterilisierten bzw. pasteurisierten Flaschen zu verhindern.
Die Flaschen werden also in der Waschmaschine 43 durch Behandeln mit heißem Wasser
etwa auf eine Temperatur von 70 bis 75° C erwärmt. Hinter dem UV-Bestrahler werden
sie einem Bedrucker; der allgemein mit 6 bezeichnet ist, zugeführt, in dem
sie mit unter Druck stehendem Gas und insbesondere mit unter Druck stehender Luft
abgedrückt werden, die über eine Leitung 32
zugeführt wird. Der Bedrucker
6 hat die Aufgabe, die Flaschen vor dem Füllvorgang einem derartig hohen
Gasdruck auszusetzen, wie er beim Füllvorgang gebraucht wird, um auf diese Weise
irgendwelche Flaschen, die diesem Druck nicht standzuhalten vermögen, vorher auszuscheiden.
Praktisch stellt der Bedrucker 6 einen vereinfachten Gegendruckfüller dar, indem
der Bedrucker grundsätzlich ähnlich aufgebaut ist wie ein Gegendruckfüller, mit
Ausnahme davon, daß alle mit der Flüssigkeit zusammenhängenden Teile eines Gegendruckfüllers
fehlen. Der Bedrucker hat also eine stationäre Säule 29, während sich ein
Tisch 30 mit den Flaschenträgern 31 und ein Gasbehälter 33 mit den darauf
angeordneten,
durch Füllrohre 45 angedeuteten Füllelementen dreht. Dem Gasbehälter 33 wird die
unter Druck stehende heiße Luft über die Leitung 32 zugeführt. Mit 38 ist ein Sicherheitsventil
bezeichnet.
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Im Anschluß daran werden die Flaschen mit unter schwachem Überdruck
stehender Kohlensäure in einen Vorfüller gefüllt, der allgemein mit 7 bezeichnet
ist. Ein derartiger Vorfüller ist bekannt. Er weist wiederum eine stationäre Säule
34 auf, mit Bezug auf welche ein Arbeitstisch 35 mit darauf gelagerten Flaschenträgern
36 drehbar angeordnet ist. Ein Gasbehälter 37, dem die Kohlensäure unter schwachem
Überdruck durch die Leitung 39 zugeführt wird, is, mit einem Sicherheitsventil 40
und mit durch Füllrohre 46 angedeuteten Füllelementen versehen. In dem Vorfüller
7 werden die Flaschen mit Kohlensäure gefüllt, indem gleichzeitig die Luft aus den
Flaschen durch die Kohlensäure herausgedrängt wird.
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Von dem Vorfüller gelangen die Flaschen zu dem Gegendruckfüller 5,
wo sie mit Bier auf an sich bekannte Weise gefüllt werden. Der UV-Strahler
44
kann auch unmittelbar vor dem Gegendruckfüller 24 und hinter dem Vorfüller
7 angeordnet werden, um sicherzustellen, daß die Flaschen ini Augenblick des Abfüllens
möglichst steril sind. Gegebenenfalls können der Bedrucker 6, der Vorfüller 7 und
der UV-Strahler 44 auch wegfallen.
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Der Antrieb zum Drehen der Tische mit den Flaschenträgern und der
Strömungsmittelbehälter mit den Füllelementen, die bei dem Bedrucker 6, dem Vorfüller
7 und dem Gegendruckfüller 5 vorgesehen sind, sind - da an sich bekannt - nicht
näher dargestellt.
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An den Gegendruckfüller 5 kann sich noch ein Nachbegaser anschließen.
Der Nachbegaser hat die Aufgabe, den Leerraum im Flaschenhals der gefüllten Flasche
mit unter ganz geringem Druck stehender Kohlensäure zu füllen. Falls jedoch der
Leerraum im Flaschenhals nur klein ist, erübrigt sich auch die Anordnung eines derartigen
Nachbegasers.
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In dem Erhitzer 4 wird das Getränk beispielsweise auf 70° C
erhitzt. Die Wärmezufuhr erfolgt durch Wasser von wenig höherer Temperatur. Der
Wärmeaustauscher 47 bzw. seine Kühlmittelzufuhr wird so eingestellt, daß die Temperatur
des Bieres am Austritt aus dem Wärmeaustauscher 47 nicht mehr als 35° C, vorzugsweise
aber 30 bis 25° C, unter derjenigen Temperatur liegt, die die Flaschen während des
Abfüllens in dem Gegendruckfüller 24 besitzen. Hinter dem Erhitzer 4 und dem Wärmeaustauscher
47 ist in die Getränkeleitung ein Druckdifferenzfühler 9 eingebaut, der bei einer
Druckdifferenz von 0,1 atü gegenüber dem vorgesehenen Druck auf ein Steuerorgan
10 einwirkt, das vor dem Erhitzer in die Getränkeleitung eingebaut ist. Soll der
Druck beispielsweise hinter dem Erhitzer etwa 8,0 atü betragen und hat der Erhitzer
4 einen Durchflußwiderstand von 1 atü und das Steuerorgan 10 einen solchen
von 0,5 atü, dann muß die Hochdruckpumpe 3 eine Förderhöhe von etwa 8,0 atü besitzen,
wenn die Flüssigkeit unter dem Druck von 1,5 atü den Tank verläßt.
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Der Füller 5, der bei einem Druck von 8,0 atü abfüllen soll, ist mit
zwei Schwimmerventilen 11, 12 ausgestattet. Das eine Schwimmerventil 11 läßt die
Kohlensäure bei sinkendem Flüssigkeitsspiegel ab, um ein Nachströmen der Flüssigkeit
zu ermöglichen. Das zweite Schwimmerventil 12 betätigt das Steuerorgan für den Zustrom
von Kohlensäure, die in dieser Leitung unter einem Druck von beispielsweise 10 bis
12 atü steht. Diese größere Differenz zwischen Abfüll- ui@d Kohlensäurezulaufdruck
ist erforderlich, um alle Druckverluste, die durch platzende Flaschen, Undichtigkeiten
usw. auftreten können, mit Sicherheit zu ersetzen. Weiter ist auf dem Flüssigkeitsbehälter
des Füllers 5 noch ein Überdruckventil 13
für 8,25 atü angeordnet. In der
Zuleitung 14 für das Getränk ist ein Druckdifferenzfühler 15 eingesetzt,
der ein Absperrventil 16 im Kohlensäurezulauf schließt, wenn der Druck in der Getränkezuleitung
14
auf mehr als 8,2 atü steigt.
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Die Kohlensäure wird dem Füller 5 aus mehreren Kohlensäureflaschen
17 zugeführt, welche über Druckminderventile 18, 19 mit der Kohlensäureleitung 20
für 10 bis 12 atü verbunden sind. Ein Teilstrom der Kohlensäure wird durch ein weiteres
Druckminderventil 21 auf einen Druck von 0,3 atü gesetzt und mit diesem Druck dem
Vorfüller 7 bzw. Nachbegaser 8 zugeführt. Der Kohlensäurestrom wird in einen Wärmeaustauscher
22 durch Heißwasser auf die Abfülltemperatur gebracht.
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Ein weiterer Wärmeaustauscher 23 dient dazu, die Luft für das Vorbedrucken
der Flaschen zu erwärmen.
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Der Druckdifferenzfühler 9 hinter dem Erhitzer 4
zusammen mit
einem Regelventil 10 vor diesem Erhitzer 4 dienen dazu, einen weiteren Zulauf von
Flüssigkeit bei steigendem Druck zu verhindern. Diese Drucksteigerung kann eintreten,
wenn infolge einer Stockung im Abfüllbetrieb od. dgl. die Flüssigkeit aus dem Füller
5 nicht abfließt. Das Getränk bleibt dann in dem Erhitzer 4 stehen, ohne.daß bei
der geringen Temperaturdifferenz eine wesentliche Temperatursteigerung erfolgt.
Der zweite Druckfühler 15 in der Leitung 14 zwischen dem Erhitzer
4
und dem Füller 5 sichert den Füller 5 gegen höher liegenden Druck aus der
Kohlensäureleitung 20, falls dem Füller 5 keine Flüssigkeit entnommen und
das Schwimmerzusatzventil 12 durch hohen Flüssigkeitsstand geöffnet ist. Des weiteren
wird durch diese Maßnahme jeglicher Kohlensäureverlust vermieden. Das auf dem Füller
angeordnete Sicherheitsventil 13
liegt in seiner Druckeinstellung etwas höher
als der Ansprechdruck für den Fühler des Kohlensäureabsperrventils 16.
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Zur weiteren Erläuterung der Erfindung mögen die folgenden Ausführungen
dienen: Normalerweise, wenn also das Bier kalt abgefüllt wird, wird es beispielsweise
mittels einer Pumpe durch einen Plattenvorwärmer zum Zweck des Sterilisierens gedrückt.
Hinter den Plattenvorwärmer ist sogleich ein Plattenkühler geschaltet, von dem aus
die gleiche Pumpe das nunmehr wiederum kalte Bier in den Abfülltank drückt. Hier
bleibt das Bier etwa einen Tag stehen, um sich zu beruhigen, und wird nun unter
Wirkung des Druckes auf den Abfülltank in den Gegendruckfüller geleitet. Der Abfülltank
steht entweder unter dem Druck von Druckluft oder von entsprechend unter Druck stehender
Kohlensäure. Zwischen dem Abfülltank und dem Gegendruckfüller ist nur eine Leitung
ohne irgendwelche widerstandserhöhenden Geräte vorhanden, so daß die Widerstände
in der Leitung einerseits nicht gar zu groß und andererseits einwandfrei überschaubar
sind. Man kann also bei allen praktisch vorkommenden
übernahmegeschwindigkeiten
einigermaßen genau den Druck festlegen, mit dem das Bier in den Behälter des Gegendruckfüllers
gelangt. Auf keinen Fall kann aber der Druck über denjenigen steigen, unter dem
sich der Abfülltank befindet.
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Im Gegendruckfüller sind dann wiederum die Schwimmerventile 11 und
12, die bereits erwähnt sind. Sie regeln auf konstante Flüssigkeitshöhe im Gegendruckfüller,
indem der Flüssigkeitsdruck im Gegendruckfüller naturgemäß gleich dem Kohlensäuredruck
sein muß. Infolge der Eigenart der soeben geschilderten, mit dem Abfülltank zusammenhängenden
Verhältnisse kann der Druck des Bieres in dem Gegendruckfüller praktisch keinesfalls
diejenige Höhe erreichen, bei der das Sicherheitsventil der Kohlensäure anspricht.
Es war also hier möglich, einen einwandfreien Betrieb allein mittels der beiden
Schwimmer aufrechtzuerhalten.
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Dieses hat sich nun bei der Heißabfüllung grundlegend geändert. Hier
fördert die Pumpe über den Plattenerhitzer unmittelbar in den Gegendruckfüller.
Die Widerstände sind aber in dem Plattenerhitzer wesentlich größer als in einer
Rohrleitung und hängen ganz entscheidend von der jeweiligen Abgabemenge und damit
der jeweiligen Abgabegeschwindigkeit ab. Es kann also durchaus geschehen, daß bei
geringer Abgabemenge oder sogar bei der Abgabemenge Null die Pumpe die Flüssigkeit
und damit den Inhalt des Gegendruckbehälters unter einen so hohen Druck bringt,
daß das Kohlensäure-Sicherheitsventil anspricht und nun dauernd Kohlensäure ausbläst.
Der Hauptmangel ist aber nicht der Verlust an Kohlensäure, sondern die Beunruhigung
des Bieres, die sich auf diese Weise ergibt. Bei Ausschaltung des Wärmeaustauschers
47 kann die Anlage zur Durchführung einer Heißabfüllung betrieben werden, bei der
die Temperatur des abgefüllten Bieres etwa gleich der Temperatur der Flasche oder
Dose von 65 bis 75° C ist.