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Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des
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Zustands von Getränken im Ausschank Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Steuerung des Zustands von Getränken, insbesondere von
Bier Pilener Brauart" im Ausschank von einem mit C02-Förderdruck beaufschlagten
Faß.
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An Getränke wie Bier, Wein etc. - insbesondere an Bier "Pilsner Brauartn
- werden hohe Anforderungen gestellt, die einerseits vom Getränkehersteller - z.B.
von der Brauerei oder dem Winzerzu erfüllen sind und andererseits im Einflußbereich
des "Verbrauchersn, also des Gastwirts, des Privat-Konsumenten usw., liegen.
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Die an erster Stelle stehende Forderung aufseiten des t'Vsrbrauchers"
besteht darin, daß die Ausschank-Qualität des Getränks gleichbleibend hoch ist.
Handelt es sich z.B. um Pils vom Faß, so bedeutet diese Forderung, daß das Verhältnis
zwischen Getränke-Temperatur und Kohlensäure-Förderdruck beim Ausschank optimal
aufeinander abgestimmt sein müssen.
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Die Gefahr einer minderen Getränke-Qualität ist immer dann gegeben,
wenn die Ausschank-Temperatur bei vorgegebenem Förderdruck zu hoch oder zu niedrig
ist oder wenn bei vorgegebener Ausschank-Temperatur der Förderdruck zu hoch oder
zu niedrig eingestellt wurde. Dies glt insbesondere dann, wenn der Förderdruck so
niedrig ist, daß beim Ausschank der zur Aufrechterhaltung der Qualität erforderliche
- von der Abfüllstation vorgegebene - Kohlensäure-Eigendruck im 1?aß verlorengeht.
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Andererseits kann auch bereits eine Anderung der Getränke-Temperatur
um + 2 0C Qualitätsunterschiede zur Folge haben.
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Solche Temperaturunterschiede treten schon bei der normalen Thermostatregelung
auf.
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In der Gastronomie sind heute Kühl- und Zapfanlagen im Einsatz, bei
denen die Getränke-Temperatur im sogenannten Kühlkeller eingestellt - also vorgegeben
- wird. Das Getränk, insbesondere oaßbier, wird dann über mehr oder weniger gut
isolierte, relativ lange Bierleitungen zur Theke und damit zur Ausschank stelle
geführt, wo die Temperatur sich bereits erheblich verändert, im allgemeinen erhöht,
haben kann. Meist kann die Ist-Bier-Temperatur dann nur im Kühlkeller abgelesen
werden, während über die Ist-Temperatur an der Ausschankstelle keine Aussage gemacht
wird. Bei diesen bekannten Ausführungen ist zwar ein Manometer zum Ablesen des Kohlensäure-Ist-Förderdrucks
an der Theke montiert. Die Einstellung (Regulierung) des Fördert drucks aber kann
meist nur im Kühlkeller erfolgen, wobei sich der Förderdruck innerhalb der langen
Bierleitung bis hin zum Ausschank natürlich noch erheblich ändert. Selbst wenn der
Förderdruck an der Theke reguliert werden kann, muß er sich auf eine Bier-Temperatur
im Kühlkeller beziehen.
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In einer weiteren bekannten Ausführung sind Kühl- und Zapfanlagen
im Einsatz, die eine Faßkühlung innerhalb der Theke vorsehen, bei denen die Ist-Temperatur
jedoch nicht angezeigt wird. Der Kohlensäure-Förderdruck, der über ein Manometer
ablesbar ist, kann zwar reguliert werden, diese Regulierung erfolgt in diesem Fall
aber ohne genaue Kenntnis der Getränke
Ist-Temperatur, höchstens
in Kenntnis einer Thermostatgesteuerten Soll-Temperatur, die man aber nicht exakt
kontrolliert.
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Sowohl bei Faßktihlung im Kühlkeller als auch bei Faßkühlung in der
Theke wird die Regulierung des Förderdrucks manuell vorgenommen, wobei die Getränke-Soll-Temperatur
entweder gar nicht oder nur an ungeeigneter Stelle und die Getränke-Ist-Temperatur
gar nicht abgelesen werden können. Darüberhinaus wird der Einfluß der Länge (und
Stärke) der Getränkeleitung vom Faß bis zum Schankhahn nicht exakt berücksichtigt.
Das gilt sowohl für die Temperatur als auch für den Förderdruck.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs
genannten Art und eine zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtung zu schaffen,
durch welche die vorstehend genannten Nachteile des bisherigen Faßgetränke-Ausschanks
vermieden und die Ausgabe der Getränke in gleichbleibend guter Qualität gewährleistet
wird, und zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der
Förderdruck kontinuierlich in Funktion der Ist-Temperatur des Getränks eingestellt
wird.
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Die Erfindung besteht mit anderen Worten darin, daß die thermostatgesteuerte
Faß- oder Durchlaufkühlung so mit einem Kohlensäure-Förderdruckregler verbunden
wird, daß Schwankungen der Ist-Temperatur gegenüber der Soll-Temperatur um eine
definierte Einheit zu einer automatischen Anpassung des Förderdrucks führt, wobei
in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung die Einstellung des Förderdrucks auch
in Funktion eines die Zustandsänderung des Getränks in der Förderleitung zwischen
dem Faß und dem Zapfhahn berücksichtigenden Korrekturfaktors erfolgt. In weiterer
bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung werden die Ist-Temperatur und/oder der Förderdruck
z.B. neben dem Schankhahn sichtbar angezeigt.
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Trotz der weitgehenden Automatik der Regelung von Temperatur und Förderdruck
wird es in der Regel zweckmäßig sein, die Soll-Temperatur und ausnahmsweise auch
den Förderdruck manuell zu regulieren.
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Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrene vorgeschlagene
neue Vorrichtung hat eine thermostatgeregelte Kühleinrichtung für das Getränk und
eine über eine Druckleitung an das Faß angeschlossene C02-Druckquelle und ist dadurch
gekennzeichnet, daß an der Druckleitung ein Ventil mit motorischem Stellantrieb
angeordnet ist, welcher durch in Abhängigkeit von der Ist-Temperatur des Getränks
erzeugte Impulse steuerbar ist. In bevorzugter praktischer Ausführung dieser Vorrichtung
besteht sie aus einer Zapfsäule, insbesondere, für den Ausschank von gekühltem Faßbier,
und einem mit der Säule verbundenen verfahrbaren Aufnahmebehälter für das Faß, eine
C02-Gasflasche und die Kühleinrichtung in Form einer Faßraumkühlung und/oder Durchlaufkühlung.
Vorzugsweise ist bei dieser Ausführung der Verdampfer der Kühleinrichtung über dem
Faßraum bzw. in dessen oberen Bereich montiert. Dabei macht man sich die Tatsache
zu nutze, daß kalte Luft von oben nach unten fällt.
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Auch der Durchlauflrühler kann über dem FaBraum, z.B. parallel zum
Kompressor montiert werden. Damit ist der wesentliche Vorteil verbunden, daß die
schweren Getränkefässer beim Einstellen in den Aufnahmebehälter bzw. Faßraum nur
wenig angehoben werden müssen und innerhalb der gesamten Vorrichtung ganz unten
angeordnet sind.
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In der Grundkonzeption ist die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise
derart aufgebaut, daß alle an die Kühleinrichtung und die C02-Druckquelle angeschlossenen
Meß-, Regel- und Steuerungsarmaturen in einer den Zapfhahn tragenden Zapf säule
(Schanksäule) angeordnet sind. Dies bietet den Vorteil, daß die Zapf säule auch
unabhängig von dem vorstehend erwähnten verfahrbaren Aufnahmebehälter verwendet
werden kann. Um eine sichere Kontrolle der weitgehend automatischen Steuerung und
Regelung der Temperatur und des Förderdrucks zu ermöglichen,
sind
an der Zapf säule digitale Anzeigeeinrichtungen für die Ist-Temperatur des Getränks,
den Förderdruck und die Ausschankmenge angebracht. Vorzugsweise befinden sich die
Anzeigeeinrichtungen oberhalb des Zapfhahns in einer besonderen Instrumententafel
an einem den Zapfhahn tragenden Säulenbalken, der als Querhaupt auf einem den unteren
Teil der Zapf säule bildenden Säulenständer sitzt. Auch an letzterem können Anzeigeeinrichtungen
oder Sollwertgeber, z.B.
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für die Temperatur oder den Förderdruck angebracht sein.
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Weiterhin kann in dem Säulenbalken der Zapfsäule ein Winkelschrittmotor
installiert sein, welcher, gesteuert durch temperaturabhängige Impulse, ein Druckminderventil
in der C02-Druckleitung zwischen der Gasflache und dem Faß feinfühlig reguliert,
wobei z.B. bei automatischer Förderdruckregulierung in Abhängigkeit von Temperaturänderungen
in der Größenordnung von z.B. 1 0C auch der Einfluß des Druckabfalls bei zunehmender
Bierschlauchlänge mit in die Steuerlogik einbezogen wird.
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Wegen der steigenden Personalkosten wird in der Gastronomie die Forderung
erhoben, eine - wenn möglich - mobile KUhl- und Zapfanlage in erster Linie für FaBbier
einsetzen zu können, mit der auch Laien ein gepflegtes Pils zu zapfen in der Lage
sein müssen und die als "Selbstbedienungsgerät" für Gäste angesehen werden kann,
wobei aber die Nachteile eines "Portioniergerätes" ausgeschlossen sind. Gefordert
wird also neben der Möglichkeit, qualitativ hochwertiges Bier zu zapfen , eine gleichzeitige
Ausschankmessung und -anzeige.
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Bei einem bekannten Gerät zur Ausschankmessung wird die volumetrische
Biermessung mittels eines extra für diesen Zweck konstruierten Zapfhahns aus Kunststoff
vorgenommen, der mit einem sehr materialaufwendigen, voluminösen und entsprechend
teueren Steuergerät mit elektronischer Anzeige der gezapften Biermenge verbunden
ist, das als Zusatzgerät auf der Theke montiert wird.
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Aufgrund seiner Größe beansprucht das Steuergerät auf der Theke kostbaren
Platz, der für die zu füllenden Biergläser gebraucht
wird. Dazu
kommt, daß der besondere Kunststoffzapfhahn wegen der in ihm enthaltenen eigentlichen
Meßeinrichtung relativ kompliziert aufgebaut und entsprechend teuer herzustellen
ist.
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Um die genannten Nachteile zu beseitigen, kann das Anzeige instrument
der Volumenmeßarmatur so ausgebildet sein, daß es ein erstes rückstellbares Zählwerk
für die Anzeige der je-' weils gezapften Ausschankmenge und ein zweites rückstellbares
Zählwerk für die Anzeige der insgesamt aus einem Bierfaß entnommenen oder noch enthaltenen
Biermenge aufweist.
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Nach dieser Lösung ist die Vorrichtung, die als festintegriertes Thekengerät,
aber auch als ortsungebundenes Gerät hergestellt werden kann, im Aufbau wesentlich
vereinfacht, denn die Volumenmeßarmatur kann von sehr einfacher Konstruktion und
unmittelbar hinter dem Schankhahn eingegliedert sein. Um das Ergebnis der jeweils
gezapften und gemessenen Biermenge bequem ablesen zu können, ist das vorzugsweise
elektronisch und digital anzeigende Anzeigeinstrument der Volumenmeßarmatur hinter
der Durchbrechung an einer geeigneten Stelle der Frontplatte der am Säulenbalken
angebrachten Elektronikleiste, welche die Anzeigeeinrichtungen enthält, angeordnet.
Da der Ausschankmeßgeber und die Anzeige sehr kompakt sind, wird das Ziel der volumetrischen
Biermessung mit relativ geringem Aufwand erreicht, wobei weiterhin die in der Form
bekannten Schanksäulen und die ebenfalls bewährten Schankhähne aus Metall verwendet
werden können und wobei als weiterer Vorteil die Oberseite des Gehäuses als Stellfläche
für Bierseidel usw. voll zur Verfügung steht und keine Gefahr besteht, daß die empfindliche
Elektronik durch eindringendes Bier oder Kondenswasser gestört wird.
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Die Anzeige für die Ausschankmenge ist nur von den dazu Befugten (auf
Null) rückstellbar. Die Soll-Temperatur- und ggf.
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manuelle Förderdruck-Einstellung kann ebenfalls aufgrund einer Sperre
nur von den dafür befugten Personen vorgenommen werden.
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Als ortsungebundenes Gerät kann das vorgeschlagene Zapfgerät in einem
reservierten Raum von Gastronomiebetrieben aufgestellt werden, z.B. in Räumen mit
Kegelbahnen, in Clubzimmern usw., in denen sich eine geschlossene Gesellschaft zusammenfindet,
wobei die Personen dieser Gesellschaft das Getränk, vorzugsweise Bier, selbst zapfen
können, ohne daß dem Wirt die Kontrolle über die verbrauchte Getränkemenge verlorengeht.
Er kann jederzeit, wie die Gäste auch, den Verbrauch durch Ablesen feststellen und
braucht nur in gewünschten Zeitabständen zu kassieren. Neben der Einsparung von
Bedienungspersonal ist der weitere Vorteil gegeben, daß durch die Selbstbedienung
der Bierverbrauch gefördert wird.
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Ferner ist das Innere des Zapfgeräts für Unbefugte nicht zugänglich,
so daß an der volumetrischen Meßarmatur und auch an sämtlichen anderen Instrumenten
usw. vonseiten der Gäste nicht manipuliert werden kann.
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Ein wesentlicher Vorteil der Vorrichtung, die übrigens für einen oder
mehrere Schankhähne ausgelegt werden kann, besteht also darin, daß sogar Bier Pilsner-Brauart
von Laien mit stets gleichbleibender Qualität gezapft werden kann.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 Vorderansicht einer kompletten Vorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 Fig. 3 Rückansicht der Vorrichtung
nach Fig. 1 und 2; Fig. 4 eine Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie A-A in Fig.
2; Fig. 5 eine Schnittdarstellung nach Schnittlinie B-B in Fig. 1,
Fig.
6 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1 bis 5, Fig. 7 eine Schnittdarstellung
gemäß Schnittlinie C-C in Fig. 2; Fig. 8 eine Schnittdarstellung nach Schnittlinie
D-D in Fig. 2; Fig. 9 eine Vorderansicht der Zapfsäule der Vorrichtung nach Fig.
1 bis 8 in größerem Maßstab, Fig. 10 eine Schnittdarstellung der Zapfsäule nach
Fig. 9 gemäß Schnittlinie K-E; Fig. 11 eine Schnittdarstellung nach Schnittlinie
E-E in Fig. 9, Fig. 12 eine Schnittdarstellung nach Schnittlinie F-F in Fig. 9,
Fig. 13 eine Schnittdarstellung nach Schnittlinie G-G in Fig. 9, Fig. 14 eine Schnittdarstellung
gemäß Schnittlinie H-H in Fig. 9; Fig. 15 eine Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie
J-; in Fig. 9.
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Die in der Zeichnung dargestellte Zapfvorrichtung besteht aus einem
Aufnahmebehälter 10 für ein Bierfaß 12 und eine C02-Flasche 14, einem darüber angeordneten
KUhlmaschinenraum 16, der oben durch eine Abdeckplatte 18 mit Tropfwanne 20 abgeschlossen
ist, sowie aus einer insgesamt mit 22 bezeichneten Zapf säule, die sich in einen
Säulenständer 24,
einen Säulenbalken 26 und ein Elektronik-Gehäuse
28 gliedert.
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Die wesentlichen Teile der Steuervorrichtung der dargestellten Zapfvorrichtung
befinden isich in der Zapfsäule 22. Dabei handelt es sich im Einzelnen um eine oben
im Elektronikgehäuse 28 installitrte Elektronik-Karte 30, deren Halterung im Beispielsfallb'32
bezeichnet ist. Gemäß Fig. 13 ist an die Elektronikkarte 30 ein Thermostat 34 angeschlossen,
der durch einen nach vorn aus der Frontplatte 36 des Elektronik-Gehäuses 28 herausragenden
Knopf 38 auf eine bestimmte Soll-Temperatur des Biers im Faß 12 eingestellt werden
kann. Der Thermostat 34 beeinflußt über die Steuerelektronik und eine Verbindungsleitung
40 eine Kühleinrichtung, deren Kompressor in Fig. 4 mit 42 und deren Verdampfer
mit 44 bezeichnet sind. Nur der letztere befindet sich im oberen Bereich des Bierfaß-Aufnahmebehälters
10, während der Kompressor 42 außerhalb der Isolierung 46 des Behälters 10 in dem
speziell für die Euhleinrichtungen vorgesehenen Gehäuse 16 montiert ist. Dort kann
alternativ oder zusätzlich auch ein Durchlaufkühler 48 vorgesehen sein.
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Die elektronische Steuervorrichtung umfaßt weiterhin eine Digitalanzeige
50 für die Ist-Temperatur des Biers im Faß 12, sowie weiterhin eine Digitalanzeige
52 des C02 - Förderdrucks, mit welchem das Faß 12 über eine Leitung 54 beaufschlagt
wird, die im Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 und 15 zu einer automatischen C02-Armatur
56 führt. Die letztere ist über eine C02-Hochdruckleitung 58 mit der Gasflasche
14 verbunden. Ein über eine Steuert leitung 60 an die Steuerelektronik 30 angeschlossener
Winkelschrittmotor 62 stellt die C02-Armatur 56 kontinuierlich so ein, daß diese
jederzeit den hohen C02-Druck der Gasflasche 14 auf den der augenblicklichen Ist-Temperatur
des Biers entsprechenden bestmöglichen Förderdruck mindert.
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Alternativ zur Ausführung nach Fig. 10 und 15 kann statt der automatischen
Druckregelung mittels der Armatur 56 und des Winkelschrittmotors 62 gemäß Fig. 13
eine C02-Armatur 64 mit Druckminderer und manuell betätigbarem Einstellknopf 66
vorgesehen sein, der in der Ausführung nach Fig. 13 ein Niederschraubhahn
68
nachgeschaltet ist. Die Verbindungsleitung zwischen dem Winkelschrittmotor 62 und
der C02-Armatur 56 ist bei der Ausführung nach Fig. 10 und 15 mit 70 bezeichnet.
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Die dargestellte Zapfvorrichtung besitzt weiterhin einen Meßgeber
72, welcher ein Signal erzeugt, das der über einen Zapfhahn 74 ausgegebenen Menge
Bier entspricht. Die mit 76 bezeichnete Bier-Förderleitung zwischen dem Faß 12 und
dem Zapfhahn 74 geht Über den Meßgeber 72 und erstreckt sich dabei ebenso wie eine
Temperaturfühler-Leitung 78, welche vom Faßraum zur Elektronik-Karte reicht, durch
ein Isolierrohr 80. Der Meßgeber 72 ist über eine Steuerleitung 82 mit der Elektronik-Karte
30 verbunden, und diese wiederum mit einer Digital-Anzeige 84 mit Rückstellmöglichkeit
für die Ausschankmenge. Zweckmäßigerweise sind sämtliche Steuerleitungen, welche
an die Steuerelektronik im Elektronikgehäuse 28 angeschlossen sind, durch ein gemeinsames
Loch 86 in einer Trennwand 88 zwischen dem Elektronikgehäuse 28 und dem hohlen Säulenbalken
26 gelegt, der z.B. die automatische C02-Armatur 56 und den Meßgeber 72 für die
Ausschankmenge aufnehmen kann (vgl. Fig. 10).
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Da ein Druckabfall im Faß 12 bis unter den Eigendruck infolge nachlassenden
Drucks in der C02-Flasche 14 besonders schädliche Folgen haben kann, ist an der
Frontplatte 36 des Elektronikb gehäuses 28 auch noch eine Warnanzeige 90 für fallenden
CO2-Flaschendruck angebracht.
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