EP1776178B1 - Verfahren und vorrichtung zur karbonisierung einer flüssigkeit, vorzugsweise leitungswasser - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur karbonisierung einer flüssigkeit, vorzugsweise leitungswasser Download PDF

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EP1776178B1
EP1776178B1 EP05774384A EP05774384A EP1776178B1 EP 1776178 B1 EP1776178 B1 EP 1776178B1 EP 05774384 A EP05774384 A EP 05774384A EP 05774384 A EP05774384 A EP 05774384A EP 1776178 B1 EP1776178 B1 EP 1776178B1
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pump
pressure
fluid
gas
mixture
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Pasquale Spiegel
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    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/236—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids specially adapted for aerating or carbonating beverages
    • B01F23/2363—Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams; Arrangements, e.g. comprising controlling means
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    • B01F23/237621—Carbon dioxide in beverages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/60—Pump mixers, i.e. mixing within a pump
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67D—DISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B67D1/0042—Details of specific parts of the dispensers
    • B67D1/0057—Carbonators
    • B67D1/0058—In-line carbonators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S261/00—Gas and liquid contact apparatus
    • Y10S261/07—Carbonators

Definitions

  • the invention relates to a carbonization preferably of water with CO 2 within one or more pump housings.
  • the tap water pressure is increased by at least one fluid pressure increase pump and is pressed at this high pressure in a so-called Karbonatorkessel or pot.
  • a so-called Karbonatorkessel or pot By adding CO 2 , the tap water is carbonated.
  • this carbonation always takes place by pressure increase within the Karbonatorkessels. Therefore, the fluid pressure must be increased.
  • Such a type of carbonization is mainly used in the operation of dispensing systems for water dispensers and post-mix systems.
  • This method of carbonising via a carbonator shell is mainly used in the following models, for example, counter units with integrated cooling for tap water and syrup, undercounter units with cooling for tap water and syrup, and in circuit carbonator systems.
  • the so-called circulatory carbonators are also available to allow at least one termed python to be used.
  • the python is nothing else than, for example, to lay syrup lines and gas lines as well as still water lines and also carbonization lines bundled and laid isolated from the carbonator to the tap.
  • tap water and CO 2 are carbonated within a carbonator and this carbonated water is circulated. It is always kept in the direction of the taps in a cycle with the help of a circulation pump. Again and again, it undergoes cooling for liquids to keep the carbonated water at an ideal tapping temperature to produce post-mix drinks.
  • two pumps are needed in the aforementioned principle, a booster pump for carbonating and a circulation pump to keep carbonated water in circulation.
  • One of these pumps can also operate a quiet water circuit to keep unreacted tap water in circulation.
  • This stillwater circuit is also used primarily to cool syrup or to mix carbonated water with still water or to maintain a cycle of carbonated liquids that has the same aspect as mentioned above.
  • circulation pumps preferably positive displacement pumps are used, which are connected to a return line and are provided with at least one additional outlet, preferably to supply an inline carbonator or carbonators with liquids.
  • At least one backflow preventer is used in the return line to force inflowing water from the main supply to flow towards the pump. This guarantees the flow direction to the pump intake.
  • at least one liquid pressure regulator should be provided between the main supply line and the pump, preferably located upstream of a filter system that cleans the liquid.
  • the aforesaid still water cycle may also be used to, for example, supply two or more carbonators, preferably inline carbonators, with liquids to utilize the pressure drop within the carbonization lines.
  • a carbonator has become known in which a volume of water measured by a volume meter is mixed with a quantity of gas in a pump.
  • This pump is connected to a storage container 2, in which a mixture formed in the pump of gas and water is homogenized.
  • the amount of water to be impregnated with gas is measured by a water meter.
  • the measured amount of water is added to gas, which is fed through a gas valve in a leading to the pump liquid line.
  • the opening of the gas valve is predetermined by a delay element.
  • the amount of gas injected measures a flow meter.
  • the gas-liquid mixture is fed by the pump into a container in which a homogenization of the gas-liquid mixture takes place.
  • the inventive solution is that is carbonized within a pump housing or more pump housing during operation of the corresponding pump.
  • positive displacement pumps are mainly used, such as, for example, the Maprotec pump, which consists of a brass housing or a VA steel housing.
  • This type of pump is mainly used as a booster pump, for example a Fill carbonator kettle with water.
  • At the Karbonatorkessel usually one of these pumps is attached, which generates a backwater from the boiler to the pump.
  • This backflow causes the pump to an increase in pressure within the pump housing, because they can not displace the amount of water pumped. Because the water can not be condensed, a pressure increase is created in the space between the static component and the moving part of the pump inside the pump so that the pump can displace the offered amount of water, for example one or more To fill carbonator pots.
  • the carbonated liquid contained in the carbonator vessel is used, for example, to supply a python with carbonated liquid. This usage is mostly used for the operation of tapping post-mix drinks.
  • taps are provided which have at least one inlet for carbonated liquid and at least one inlet for beverage syrups. These two liquids are mixed in the tapping process, creating a carbonated soft drink.
  • the high pressure which is present in the carbonator and caused by the pressure increase caused by the pump, is preferred Python fed or operated taps. This high pressure is also needed, for example, to open three taps simultaneously. This possibility did not exist, for example, with a domestic water connection, which produces a water pressure of 3 bar.
  • the same principle for increasing the pressure also applies to a Karbonatorniklaufsystem.
  • the invention uses now that when using at least one pump, a carbonization is carried out within the pump, preferably be provided at the intended liquid for input side CO 2 and tap water. This mixture is usually absorbed even by the pump. Thus, there is now CO 2 with water inside the pump housing.
  • the pump is used to build up a pressure that is needed to carbonize it.
  • at least one line cross-sectional constriction is used, which is provided at the exit point for liquids and liquid lines on the pump.
  • This liquid is mixed with preferably CO 2 according to the principle used. It now comes carbonated with a high pressure from the pump; because the high pressure within the pump housing arises when the cross-section reduction was completed before the pump outlet, inevitably, because the pump has to displace the offered liquid offset with preferably CO 2 .
  • the carbonization within at least one pump housing has opposite to the carbonization in the Carbonator boilers the advantage that is carbonated in the flow process, such as an inline carbonator.
  • the advantage of the invention is that when using the invention, the aforementioned Karbonatorsysteme be completely saved, because when using the pump as Karbonatorsystem the required pump also carbonized at the same time and not only circulates fluids and is needed to increase the pressure.
  • the invention has seen an even greater benefit on the material savings and energy consumption because Kreislaufkarbonatoren usually require at least two pumps for circulation operation. These are usually a booster pump to fill the carbonator boiler and operate the carbonation and at least one circulation pump to keep fluid in circulation. Thanks to the invention, the booster pump and the complete Karbonatorsystem can be omitted, so saved. Only the circulation pump is needed, which is mostly made of VA steel. The pump housing is used for carbonizing and with the same pump, the circulation is maintained for preferably carbonated liquids.
  • the preferred cross-sectional constriction of the conduit in which carbonated liquid is kept in circulation is applied to the line on the pump prior to entry for liquids and gases, because in the line after the cross-sectional constriction only the pressure is present, that of the water supply for the pump is predetermined.
  • This pressure increase in the pump uses the invention, to supply the pump with liquids and gases.
  • the liquid removed during the tapping process can be replenished.
  • the lower pressure, which is present between the liquid inlet on the pump and the cross-sectional constriction, used after the outlet on the pump, that with normal house water pressure liquids and gases can flow into the pump and after an increase in pressure within the pump housing again with fresh carbonated liquid in the same amount as previously tapped, can be recycled.
  • the tapping process and refilling the line to the tap run at the same time and with an identical amount of carbonated liquid. So a trouble-free dispensing operation can be guaranteed. This is the only way to prevent the pump or pumps from running dry and being damaged.
  • the cross-sectional constriction can also be provided directly on the pump housing.
  • FIG. 1 is a diagrammatic representation of FIG. 1 :
  • the pump 1 preferably has a pump housing made of VA steel. It is preferably driven by at least one electric motor (not shown pictorially). At least one main liquid supply for the pump 1 is attached to the pump connection 3 (not shown pictorially) and at least one gas supply, preferably a CO 2 main supply (not shown pictorially). At entrance of liquid, preferably tap water, and gases, preferably CO 2 , via the port 3, the liquid and the gas can get into the interior of the pump housing 8.
  • the movable part (not shown) of the pump 1 promotes within the pump housing 8, the CO 2 offset liquid under pressure increase via a pump outlet 4 in a line 5.
  • the necessary pressure increase is achieved for example by a cross-sectional constriction 6 to the initiate by increasing the pressure within the pump housing 8 required carbonation. About at least one tap 35, the carbonated liquid can be seen (not shown pictorially).
  • the carbonated water is up to the dispensing operation in the line 5 or is kept in operation when the pump 1 and only in the dispensing new preferably tap water offset preferably with CO 2 via the port 3 of the pump and can be carbonated in the pump housing 8.
  • This is ensured by the fact that during the tapping process in the line 5 and in the pump 1, a pressure drop occurs, so flow over the pump port 3 and through the cross-sectional constriction 6 liquid and gases.
  • the pump 1 is preferably a self-priming pump (not shown pictorially). Between the pump port 3 and the cross-sectional constriction 6 is always only the pressure of Liquid main supply available (not pictured).
  • the pump 1 has at least one bypass and pressure adjustment option and at least one overflow valve inside or outside of the pump 1 or the pump housing 8 (not shown pictorially).
  • FIG. 2 is a diagrammatic representation of FIG. 1
  • FIG. 8 shows a preferably made of VA steel schematically illustrated pump housing 8 with at least one inlet possibility 3 through which preferably tap water and CO 2 can flow into the housing 8 or enter through the due to the suction of the pump 1 tap water and CO 2 in the housing 8.
  • the component 16, the line 5 or a T-piece 5 provided therein is attached.
  • a cross-sectional constriction 6 is attached, which makes it possible in Kreislaufkarbonatoren 50 (see FIG. 9 ) to secure the flow so that when tapping over preferably post-mix faucets 45 not too much carbonated liquid through the circulation pump 1 to the taps 34th pushed past the dispensing process.
  • the taps 34 should be guaranteed the highest possible volume flow.
  • the connection option 11 is used to connect the line 5 with an in-line carbonator 12 or other device that preferably mixes tap water with CO 2 before entering the pump 1.
  • the component 13 ensures that preferably tap water and CO 2 flows through the possibilities 14, 15 in the direction of inline carbonator 12 or mixer.
  • the inline carbonator 12 is filled with bulk material, through which the mixture of tap water and gas flows in the direction of the connection possibility 11 and passes from this through the line 5 and via the pump connection in the pump housing, in which a carbonization of the tap water with CO 2 he follows.
  • the pump 1 inevitably builds up a high pressure, so that over the cross-sectional constriction 6 on the outlet side of the pump 1 carbonated liquid comes about and is then used to produce, for example, soft drinks and provided on the outlet side of the pump 1 lines 7, 5, 10 to flow to the post-mix taps 34.
  • the exit option 4 for carbonated liquids can also be used for feeding.
  • the entry option 3 is used to exit possibility for carbonated liquid.
  • the component 2 can be used as an overflow valve or relieving overflow valve to use an additional adjustment of the bypass or preferably for pressure adjustment 1.
  • FIG. 3 is a diagrammatic representation of FIG. 3 :
  • FIG. 17 shows a schematic representation of a membrane electric pump 17, which can also be driven by gases (not shown pictorially).
  • Your housing structure may be made of plastic.
  • the membrane electric pump has at least one input for liquids and gases, which can also be connected as output 21 and an output for liquids and gases, which can also be connected as input 18.
  • at least one chamber 20 is provided, which is used for carbonization and has a pressure or bypass setting 19 for preferably tap water and CO 2 .
  • FIG. 4
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a pump 17 with a supply option via at least one inline premixer 12, which connects via an inlet 21 with the designed as a chamber 20 pump inner housing, which is preferably supplied dosed with tap water and CO 2 . This ensures that after the supply a continuous carbonization takes place within the pump housing.
  • the line 15 and line 14 are suitable, the To supply component 13 with preferably tap water and CO 2 .
  • the liquid and the gas pass via the component 13 into the in-line carbonator 12, which is designed as an in-line premixer.
  • the mixture of liquid and gas formed in the inline carbonator 12 passes via the connection possibility 11 and 30 through the opening 21 into the interior of the pump 17.
  • the cross-sectional constriction 6 causes the pump 17 to increase the pressure.
  • the pump 17 forces the liquid and the gas through the cross-sectional constriction 6. This increases the pressure needed for good carbonization. By this measure, an increase in pressure is made possible and the carbonized water can pass through the opening 18 of the chamber 20 in the conduit 5. It is passed through the interior of the conduit 10.
  • FIG. 8 shows a schematic sketch of a pump housing 8, which has an additional feed option 24 to gases or liquids or both together in addition to the entry options 4, 3 for gases and liquids to be able to initiate.
  • the pump housing 8 may have a bypass option with the component 2.
  • FIG. 8 shows a schematic sketch of a pump housing 8, which has been manufactured in the factory in the region of a terminal 3 with a cross-sectional constriction. This should serve to ensure the required high pressure in the pump housing at the outlet option 3. This is inside the pump housing 8 achieved by prior art techniques, such as by displacement mechanisms (not shown pictorially).
  • FIG. 6 shows an additional component 31 with a bore 25, which serves for the cross-sectional constriction.
  • this component 31 any conventional preferred positive displacement pump 1 can be subsequently retrofitted. It is useful for pressure increase.
  • FIG. 7 is a diagrammatic representation of FIG. 7
  • FIG. 8 shows a schematic diagram of a pump housing 8, which uses at least one inline carbonator 12 as a premixer. This is used in the entry possibility of the pump connection 3 in the direction of the pump housing 8.
  • This in-line carbonator 12, which operates as an in-line premixer, is equipped with at least one device 32 which has the capability of passing gases through an orifice 28 towards the inline premixer.
  • the inline premixer 12 is connected via an opening 33 to the interior of the pump housing.
  • This arrangement can structurally serve to use the pump 1 as a shock-carbonator, but also as a carbonator pump 1, which is carbonized within the pump housing 8 with the components required for this purpose (not shown pictorially) and at the same time also used as a circulation pump, when no carbonated liquid is being tapped. If no carbonated liquid is being tapped, no new preimpregnated liquid can enter the interior of the pump housing (not shown).
  • only the dispensing operation releases via the port 28, for example, the influx of CO 2 toward the in-line pre-mixer 12 and the inflow of tap water from the conduit 27, preferably via the port 26, toward the in-line pre-mixer 12.
  • Carbonated liquid via the pump 1 can be used for tapping, so that no gap of carbonated liquid in the lines 49, 40, 6, 5 (cf. FIG. 9 ) and in the pump housing 8, 20 may arise. As a result, it is not possible for the lack of liquid of carbonated liquid to occur, for example, at the post-mix taps 34 (not shown pictorially).
  • the in-line pre-mixer designed as an inline carbonator 12 preferably consists of one or more hollow bodies 53, into which bulk material is introduced.
  • This hollow body 53 is formed as a holder and securing of screen material, which is held in at least two openings of the hollow body 53. Due to the sieve material held in an opening, the liquid from the line 7 and the gas enter through the opening 28 into the hollow body 53 filled with the bulk material. From the bottom opening closed with the sieve material 55, the liquid mixture pre-mixed with the gas enters the pump housing 8.
  • FIG. 8 is a diagrammatic representation of FIG. 8
  • FIG. 1 Shows a schematic sketch of an upper counter Post-Mix dispensing system 38 with integrated carbonator system 12, 1, 17 and continuous cooling principle with a still water pre-cooling 42, which can also be used as aftercooling for still water.
  • This still water pre-cooling preferably supplies the in-line premixer 12 with chilled tap water for the purpose of pre-carbonization.
  • at least one recooler 40 for carbonated liquids is provided.
  • tap water which may also be filtered (not shown pictorially), enters via a line 44 in an automatic pressure regulator 45 a. This controls the CO 2 .Druck as a function of the existing fluid pressure on the existing fluid pressure. He then passes the liquid to the in-line pre-cabonator (12).
  • the liquid enters the pump 1, 17 in conjunction with preferably tap water flowing from the mains through the automatic pressure regulator 45 during the tapping process.
  • the existing flow pressure over a provided within the automatic pressure regulator 45 piston control a differential pressure is adjusted so that the flow pressure of the liquid is used, that no CO 2 .Überschuß or excessive CO 2 pressure against the liquid pressure may arise (not shown pictorially).
  • the regulated liquid flows through at least one check valve, which, as a backflow preventer 46, prevents a return flow of the tap water in the direction of the pre-cooling line 42.
  • Tap water can then flow into the inline Vorkarbonator 12, in conjunction with previously regulated preferential CO 2 gas via line 47.
  • This entry of gas and liquid into the feed component 13, which forms the prechamber of the inline premixer 12 can only take place when carbonated liquid is tapped via the faucets 35, at which moment the liquid can communicate with the gas via the line 39 in the pump 1, 17 and enter the chamber of the pump 8, 20.
  • FIG. 9 is a diagrammatic representation of FIG. 9 .
  • FIG. 1 shows a schematic sketch of a Kreislaufkarbonatorkal for a preferential half-tap supply 34 with carbonated liquid.
  • city water can preferably flow into the automatic regulator 45 for liquids and gases.
  • CO 2 from a reservoir flows into the automatic pressure regulator 45 by preference.
  • Both media flow simultaneously via the lines 47, 41 into the Einspelsungsbauteil 13 for the inline premixer 12.
  • the pump 1 serves to circulate the carbonated liquid in the circuit 49 while constantly cool in the cooling circuit 40.
  • a cross-sectional constriction 6 lying in the line 49 ensures that fresh liquid-gas mixture entering from the connection possibility 11 into the line 5 flows in the direction of the pump 1 without a flow in the direction of the lines 49 taking place.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Karbonisierung bevorzugt von Wasser mit CO2 innerhalb eines oder mehrerer Pumpengehäuse.
  • Der Leitungswasserdruck wird durch mindestens eine Flüssigkeitsdruckerhöhungspumpe erhöht und wird mit diesem hohen Druck in einen so genannten Karbonatorkessel oder Topf gedrückt. Durch Hinzugabe von CO2 wird das Leitungswasser karbonisiert. Diese Karbonisierung findet aber immer durch Druckerhöhung innerhalb des Karbonatorkessels statt. Deswegen muss der Flüssigkeitsdruck erhöht werden. Eine solche Karbonisierungsart wird hauptsächlich beim Betrieb von Schankanlagen benutzt für Wasserdispenser und Post-Mix Anlagen.
  • Diese Art, über einen Karbonatorkessel zu karbonisle-ren, findet hauptsächlich bei folgenden Modellen statt, beispielsweise bei Thekengeräten mit integrierter Kühlung für Leitungswasser und Sirup, bei Unterthekengeräten mit Kühlung für Leitungswasser und Sirup sowie bei Kreislauf-Karbonatoranlagen.
  • Die so genannten Kreislauf-Karbonatoren gibt es auch, um mindestens eine im Fachausdruck genannte Python zur Anwendung kommen zu lassen. Die Python ist nichts anderes, als zum Beispiel Sirupleitungen und Gasleitungen sowie Stillwasserleitungen und auch Karbonisierungsleitungen gebündelt und isoliert vom Karbonator zur Zapfstelle zu verlegen. Bei einer solchen Anwendung wird Leitungswasser und CO2 innerhalb eines Karbonatorkessels karbonisiert und dieses karbonisierte Wasser wird in einen Kreislauf gegeben. Es wird mit Hilfe einer Kreislaufpumpe immer in Richtung der Zapfstellen in einem Kreislauf in Bewegung gehalten. Dabei durchläuft es immer wieder eine Kühlung für Flüssigkeiten, um das karbonisierte Wasser auf einer idealen Zapftemperatur zu halten, um Post-Mix Getränke herzustellen. Beim Stand der Technik werden bei dem vorgenannten Prinzip zwei Pumpen gebraucht, eine Druckerhöhungspumpe zum Karbonisieren und eine Kreislaufpumpe, um karbonisiertes Wasser im Kreislauf zu halten. Eine dieser Pumpen kann auch einen Stillwasser-Kreislauf betreiben, um nicht angereichertes Leitungswasser im Kreislauf zu halten. Dieser Stillwasser-Kreislauf wird hauptsächlich auch zur Kühlung von Sirup genutzt oder dafür, dass karbonisiertes Wasser mit stillem Wasser zu mischen ist oder um einen Kreislauf für karbonisierte Flüssigkeiten aufrechtzuerhalten, der den gleichen, bereits oben aufgeführten Aspekt hat.
  • Als Kreislaufpumpen kommen bevorzugt Verdrängerpumpen zur Anwendung, die mit einer Rücklaufleitung verbunden sind und mit mindestens einem zusätzlichen Abgang versehen sind, um bevorzugt einen Inline-Karbonator oder Karbonatoren mit Flüssigkeiten zu versorgen.
  • Ist der Zapfvorgang beendet, wird nicht mehr karbonisiert, weil bis zu den Zapfstellen ein Druckausgleich stattgefunden hat und nun die Flüssigkeit nur als Stillwasser oder im karbonisierten Wasser-Kreislauf umgewälzt wird. Auch ruht dann die Versorgung mit neuer Flüssigkeit von der Hauptversorgung aus in Richtung Pumpe. In der Rücklaufleitung wird mindestens ein Rückflussverhinderer eingesetzt, um nachströmendes Wasser, das aus der Hauptversorgung nachströmt, zu zwingen, in Richtung Pumpe zu strömen. Dadurch wird die Fließrichtung zur Pumpenansaugung garantiert. Auch sollte mindestens ein Druckregler für die Flüssigkeit zwischen der Hauptversorgungsleitung und der Pumpe vorgesehen werden, der möglichst vor einem Filtersystem angeordnet ist, das die Flüssigkeit reinigt. Der vorgenannte Stillwasser-Kreislauf kann auch genutzt werden, um zum Beispiel zwei oder mehrere bevorzugt als Inline-Karbonatoren ausgebildete Karbonatoren mit Flüssigkeiten zu versorgen, um den Druckabfall innerhalb der Leitungen zum Karbonisieren zu nutzen.
  • Aus FR 2 794 454 ist eine Karbonierungsanlage bekanntgeworden, bei der eine von einem Volumenmeßgerät gemessenen Menge Wassers mit einer Gasmenge in einer Pumpe gemischt wird. Diese Pumpe ist mit einem Speicherbehälter 2 verbunden, in dem ein in der Pumpe entstandenes Gemisch aus Gas und Wasser homogenisiert wird. Dabei wird die Wassermenge, die mit Gas imprägiert werden soll, von einem Wasserzähler gemessen. Die dabei gemessene Wassermenge wird mit Gas versetzt, das durch ein Gasventil in eine zur Pumpe führende Flüssigkeitsleitung eingespeist wird. Die Öffnung des Gasventils wird von einem Verzögerungsglied vorgegeben. Die Menge des eingespeisten Gases misst ein Mengenmesser. Das Gas-Flüssigkeitsgemisch wird von der Pumpe in einen Behälter eingespeist, in dem eine Homogeniserung des Gas-Flüssigkeits-Gemisches stattfindet.
  • Die Herstellung des Gas-Flüssigkeits-Gemisches aufgrund der jeweiligen Volumenmessungen ist sehr ungenau und für die Herstellung von Getränken daher ungeeignet. Darüber hinaus wird keine Imprägnierung des Gases innerhalb des Gas-Flüssigkeits-Gemisches innerhalb einer Querschnittsverengung empfohlen. Das aus dieser Druckschrift bekanntgewordene Mischungsverfahren benötigt eine große Menge CO2 ohne dass ein befriedigendes Mischungsergebnis erzielt wird.
  • Die erfinderische Lösung besteht darin, dass innerhalb eines Pumpengehäuses oder mehrerer Pumpengehäuse bei Betrieb der entsprechenden Pumpen karbonisiert wird.
  • Bei vorgenanntem Stand der Technik kommen hauptsächlich Verdrängerpumpen zum Einsatz, wie zum Beispiel die Pumpe von der Firma Maprotec, die aus einem Messinggehäuse oder VA-Stahlgehäuse besteht. Diese Art von Pumpen wird hauptsächlich als Druckerhöhungspumpe benutzt, um zum Beispiel einen Karbonatorkessel mit Wasser zu befüllen. Am Karbonatorkessel ist meistens eine dieser Pumpen angebracht, die einen Rückstau aus dem Kessel zur Pumpe erzeugt. Dieser Rückstau veranlasst die Pumpe zu einer Druckerhöhung Innerhalb des Pumpengehäuses, weil sie die geförderte Wassermenge nicht verdrängen kann. Weil das Wasser sich nicht verdichten lässt, wird in dem Raum, der zwischen dem statischen Bauteil und dem beweglichen Teil der Pumpe liegt, im Inneren der Pumpe ein Druckanstieg erzeugt, sodass die Pumpe die angebotene Wassermenge dadurch verdrängen kann, um zum Beispiel einen oder mehrere Karbonatortöpfe zu befüllen.
  • Zum Tell wird dem so eingedüsten Wasser bei seiner Einspeisung gleichzeitig vorzugsweise CO2 hinzugegeben und mit dieser karbonisierten Flüssigkeit wird dann mindestens eine Zapfstelle bedient, aus der karbonisierte Flüssigkeit oder mindestens ein Post-Mix Getränk entnommen werden kann. Auch wird die karbonisierte Flüssigkeit, die sich im Karbonatorkessel befindet, dazu benutzt, um beispielsweise eine Python mit karbonisierter Flüssigkeit zu versorgen. Diese Nutzung wird meistens für den Betrieb zum Zapfen von Post-Mix-Getränken angewandt. Dazu sind Zapfstellen vorgesehen, die mindestens einen Eingang für karbonisierte Flüssigkeit und mindestens einen Eingang für Getränkesirupe aufweisen. Diese beiden Flüssigkeiten werden bei dem Zapfvorgang vermischt und so entsteht ein kohlensäurehaltiges Erfrischungsgetränk. Mit dem hohen Druck, der im Karbonator ansteht und durch die von der Pumpe veranlasste Druckerhöhung entstanden ist, wird bevorzugt die Python gespeist oder Zapfstellen betrieben. Dieser hohe Druck wird auch gebraucht, um zum Beispiel drei Zapfstellen gleichzeitig zu öffnen. Diese Möglichkeit bestand nicht beispielsweise mit einem Hauswasseranschluss, der einen Wasserdruck von 3 bar Ilefert. Das gleiche Prinzip für eine Druckerhöhung gilt auch für ein Karbonatorkreislaufsystem.
  • Die Erfindung nutzt nun, dass bei Verwendung von mindestens einer Pumpe eine Karbonisierung innerhalb der Pumpe vollzogen wird, an deren für Flüssigkeiten vorgesehenen Eingangsseite bevorzugt CO2 und Leitungswasser eingespeist werden. Dieses Gemisch wird meistens selbst ansaugend von der Pumpe aufgenommen. Somit befindet sich jetzt CO2 mit Wasser innerhalb des Pumpengehäuses. Dabei wird die Pumpe dazu genutzt, dass sie einen Druck aufbaut, der für diese Art zu karbonisieren benötigt wird. Dazu wird mindestens eine Leitungsquerschnittverengung angewandt, die an der Austrittsstelle für Flüssigkeiten und Flüssigkeitsleitungen an der Pumpe vorgesehen ist. Diese Flüssigkeit ist gemäß dem angewandten Prinzip mit vorzugsweise CO2 versetzt. Sie tritt nun mit einem hohen Druck aus der Pumpe karbonisiert aus; denn der hohe Druck innerhalb des Pumpengehäuses entsteht, wenn die Querschnittsreduzierung vor dem Pumpenaustritt vollzogen wurde, zwangsläufig, weil die Pumpe die angebotene Flüssigkeit versetzt mit vorzugsweise CO2 verdrängen muss. Bei dieser Verdrängung findet gleichzeitig die Karbonisierung statt, wie sie zum Beispiel im Karbonatorkessel stattfindet. Die Karbonisierung innerhalb mindestens eines Pumpengehäuses hat gegenüber der Karbonisierung im Karbonatorkessel den Vorteil, dass im Durchflussverfahren karbonisiert wird, wie zum Beispiel bei einem Inline-Karbonator. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass bei Anwendung der Erfindung die vorgenannten Karbonatorsysteme komplett eingespart werden, weil bei der Nutzung der Pumpe als Karbonatorsystem die benötigte Pumpe auch gleichzeitig karbonisiert und nicht nur Flüssigkeiten umwälzt und zur Druckerhöhung gebraucht wird.
  • Bei Kreislaufkarbonatoren hat die Erfindung einen noch höheren Nutzen auf die Materialeinsparung und den Energieverbrauch gesehen, weil Kreislaufkarbonatoren meistens mindestens zwei Pumpen für den Kreislaufbetrieb benötigen. Diese sind meistens eine Druckerhöhungspumpe, um den Karbonatorkessel zu befüllen und die Karbonisierung zu betreiben, und mindestens eine Kreislaufpumpe, um Flüssigkeit im Kreislauf zu halten. Dank der Erfindung können die Druckerhöhungspumpe und das komplette Karbonatorsystem wegfallen, also eingespart werden. Es wird nur noch die Kreislaufpumpe benötigt, die meistens aus VA-Stahl gefertigt ist. Das Pumpengehäuse wird zum Karbonisieren genutzt und mit derselben Pumpe wird der Kreislauf für vorzugsweise karbonisierte Flüssigkeiten aufrechterhalten. Die bevorzugte Querschnittsverengung der Leitung, in der karbonisierte Flüssigkeit im Kreislauf gehalten wird, wird vor dem Eintritt für Flüssigkeiten und Gase in die Leitung an der Pumpe angewandt, weil in der Leitung nach der Querschnittsverengung nur der Druck ansteht, der von der Wasserversorgung für die Pumpe vorgegeben ist. Diese Druckerhöhung in der Pumpe nutzt die Erfindung, um die Pumpe mit Flüssigkeiten und Gasen zu versorgen. Dadurch kann die beim Zapfvorgang entnommene Flüssigkeit nachgefüllt werden. Auch wird der niedrigere Druck, der zwischen dem Flüssigkeitseingang an der Pumpe und der Querschnittsverengung vorhanden ist, nach der Austrittsmöglichkeit an der Pumpe dazu genutzt, dass mit normalem Hauswasserdruck Flüssigkeiten und Gase in die Pumpe einströmen können und nach einer Druckerhöhung innerhalb des Pumpengehäuses wieder mit frisch karbonisierter Flüssigkeit in der gleichen Menge, wie sie vorher gezapft worden ist, wieder in den Kreislauf gelangen kann. Der Zapfvorgang und das Nachfüllen der Leitung bis zur Zapfstelle verlaufen zeitgleich und mit identischer Menge der karbonisierten Flüssigkeit. So kann ein störungsfreier Zapfbetrieb gewährleistet werden. Auch nur so kann verhindert werden, dass die Pumpe oder Pumpen nicht trocken laufen und dadurch beschädigt werden. Die Querschnittsverengung kann auch direkt am Pumpengehäuse vorgesehen sein.
  • Es folgt eine genaue Beschreibung der Erfindung:
    • Figur 1:
  • Die Pumpe 1 besitzt bevorzugt ein Pumpengehäuse aus VA-Stahl. Sie wird vorzugsweise über mindestens einen Elektromotor angetrieben (bildlich nicht dargestellt). Am Pumpenanschluss 3 ist mindestens eine Flüssigkeitshauptversorgung für die Pumpe 1 angebracht (bildlich nicht dargestellt) sowie mindestens eine Gaseversorgung, bevorzugt eine CO2-Hauptversorgung (bildlich nicht dargestellt). Bei Eintritt von Flüssigkeit, vorzugsweise Leitungswasser, und Gase, vorzugsweise CO2, über den Anschluss 3 kann die Flüssigkeit und das Gas in das Innere des Pumpengehäuses 8 gelangen. Durch den angeschlossenen vorzugsweise Elektromotor fördert der bewegliche Teil (nicht dargestellt) der Pumpe 1 innerhalb des Pumpengehäuses 8 die mit CO2 versetzte Flüssigkeit unter Druckerhöhung über einen Pumpenauslass 4 in eine Leitung 5. Die notwendige Druckerhöhung wird beispielsweise durch eine Querschnittsverengung 6 erreicht, um die durch Druckerhöhung innerhalb des Pumpengehäuses 8 benötigte Karbonisierung einzuleiten. Über mindestens eine Zapfstelle 35 ist die karbonisierte Flüssigkeit zu entnehmen (bildlich nicht dargestellt).
  • In diesem Verfahren kann über die Pumpe 1 im Durchflussverfahren karbonisiert werden. Das karbonisierte Wasser steht bis zum Zapfvorgang in der Leitung 5 oder wird bei Betrieb der Pumpe 1 im Kreislauf gehalten und nur bei dem Zapfvorgang kann neues vorzugsweise Leitungswasser versetzt mit vorzugsweise CO2 über den Anschluss 3 der Pumpe nachströmen und kann im Pumpengehäuse 8 karbonisiert werden. Dieses wird dadurch gewährleistet, dass beim Zapfvorgang in der Leitung 5 und in der Pumpe 1 ein Druckabfall eintritt, sodass über den Pumpenanschluss 3 und durch die Querschnittsverengung 6 Flüssigkeit und Gase nachströmen. Dieses wird noch dadurch unterstützt, dass die Pumpe 1 vorzugsweise eine selbstansaugende Pumpe ist (bildlich nicht dargestellt). Zwischen dem Pumpenanschluss 3 und der Querschnittsverengung 6 ist immer nur der Druck der Flüssigkeitshauptversorgung vorhanden (bildlich nicht dargestellt). Dieses ist notwendig, um ohne Hinzunahme mindestens einer zusätzlichen Druckerhöhungspumpe den Hauptwasserdruck vor der Einspeisung des Wassers und des Gases in die Pumpe 1 zu unterstützen (bildlich nicht dargestellt). Vor der Flüssigkeitseinspeisung an der Pumpe 1 wird es eine Möglichkeit geben, um die Pumpe 1 und alle Leitungen und Zapfstellen zu reinigen und um das Reinigungsmittel einzuspeisen (bildlich nicht dargestellt). Die Pumpe 1 hat mindestens eine bypass- und Druckeinstellungsmöglichkeit sowie mindestens ein Überströmventil innerhalb oder außerhalb der Pumpe 1 oder des Pumpengehäuses 8 (bildlich nicht dargestellt).
    • Figur 2:
  • zeigt ein aus bevorzugt VA-Stahl gefertigtes schematisch dargestelltes Pumpengehäuse 8 mit mindestens einer Eintrittsmöglichkeit 3, durch die bevorzugt Leitungswasser und CO2 in das Gehäuse 8 einströmen können oder durch die aufgrund der Ansaugkraft der Pumpe 1 Leitungswasser und CO2 in das Gehäuse 8 eintreten.
  • Durch beispielsweise das Bauelement 16 wird die Leitung 5 oder ein darin vorgesehenes T-Stück 5 befestigt. An der Leitung 5 wird eine Querschnittsverengung 6 angebracht, die es ermöglicht, bei Kreislaufkarbonatoren 50 (vergleiche Figur 9) den Durchfluss so zu sichern, dass beim Zapfvorgang über bevorzugt Post-Mix Hähne 45 nicht zu viel karbonisierte Flüssigkeit durch die Kreislaufpumpe 1 an den Hähnen 34 beim Zapfvorgang vorbei geschoben wird. Dadurch soll den Hähnen 34 ein möglichst großer Volumenstrom garantiert werden. Dies wird über die Leitungen 7, 9 gesichert, in denen die Querschnittsverengung 6 vorgesehen ist. Die Anschlussmöglichkeit 11 dient zur Verbindung der Leitung 5 mit einem Inline-Karbonator 12 oder einer anderen Vorrichtung, die bevorzugt Leitungswasser mit CO2 vor Eintritt in die Pumpe 1 mischt.
  • Das Bauteil 13 gewährleistet, dass vorzugsweise Leitungswasser und CO2 über die Möglichkeiten 14, 15 in Richtung Inline-Karbonator 12 oder Mischer fließt. Der Inline-Karbonator 12 ist mit Schüttgut befüllt, durch das das Gemisch aus Leitungswasser und Gas in Richtung auf die Anschlussmöglichkeit 11 fließt und aus dieser durch die Leitung 5 sowie über den Pumpenanschluss in das Pumpengehäuse gelangt, in dem eine Karbonisierung des Leitungswassers mit CO2 erfolgt. Die Pumpe 1 baut zwangsläufig einen hohen Druck auf, sodass über die Querschnittsverengung 6 auf der Austrittsseite der Pumpe 1 karbonisierte Flüssigkeit zustande kommt und dann genutzt wird, um zum Beispiel Erfrischungsgetränke herzustellen und über die auf der Austrittsseite der Pumpe 1 vorgesehenen Leitungen 7, 5, 10 zu den Post-Mix Hähnen 34 fließen zu lassen.
  • Die Austrittsmöglichkeit 4 für karbonisierte Flüsslgkeiten kann auch zur Einspeisung genutzt werden. In diesem Falle wird die Eintrittsmöglichkeit 3 zur Austrittsmöglichkeit für karbonisierte Flüssigkeit genutzt. Das Bauteil 2 kann als ein Überströmventil oder entlastendes Überströmventil genutzt werden, um eine zusätzliche Justierung des bypasses oder vorzugsweise zur Druckeinstellung 1 zu nutzen.
    • Figur 3:
  • zeigt eine schematische Darstellung einer Membranen-Elektropumpe 17, die auch durch Gase angetrieben werden kann (bildlich nicht dargestellt). Ihr Gehäuseaufbau kann aus Kunststoff bestehen.
  • Die Membranen-Elektropumpe hat mindestens einen Eingang für Flüssigkeiten und Gase, der auch als Ausgang 21 geschaltet werden kann sowie einen Ausgang für Flüssigkeiten und Gase, der auch als Eingang 18 geschaltet werden kann. Darüber hinaus ist mindestens eine Kammer 20 vorgesehen, die zur Karbonisierung genutzt wird und eine Druck- oder bypass-Einstellung 19 für bevorzugt Leitungswasser und CO2 besitzt.
    • Figur 4:
  • zeigt eine schematische Skizze einer Pumpe 17 mit einer Versorgungsmöglichkeit über mindestens einen Inline-Vormischer 12, der über eine Eintrittsmöglichkeit 21 mit dem als Kammer 20 ausgebildeten Pumpen-Innengehäuse verbindet, das bevorzugt mit Leitungswasser und CO2 dosiert versorgt wird. Dadurch wird gewährleistet, dass Im Anschluss an die Versorgung eine kontinuierliche Karbonisierung innerhalb des Pumpengehäuses stattfindet.
  • Die Leitung 15 sowie Leitung 14 sind geeignet, das Bauteil 13 mit vorzugsweise Leitungswasser und CO2 zu versorgen. Die Flüssigkeit und das Gas gelangen über das Bauteil 13 in den Inline-Karbonator 12, der als Inline-Vormischer ausgebildet ist. Das im Inline-Karbonator 12 entstandene Gemisch von Flüssigkeit und Gas gelangt über die Anschlussmöglichkeit 11 und 30 durch die Öffnung 21 in das Innere der Pumpe 17. Die Querschnittsverengung 6 bringt die Pumpe 17 dazu, den Druck zu erhöhen. Die Pumpe 17 presst die Flüssigkeit und das Gas durch die Querschnittsverengung 6. Dadurch wird der Druck erhöht, der für eine gute Karbonisierung benötigt wird. Durch diese Maßnahme wird eine Druckerhöhung ermöglicht und das so karbonisierte Wasser kann durch die Öffnung 18 der Kammer 20 in die Leitung 5 gelangen. Es wird durch das Innere der Leitung 10 geleitet.
    • Figur: 5
  • zeigt eine schematische Skizze eines Pumpengehäuses 8, das eine zusätzliche Einspeisungsmöglichkeit 24 besitzt, um Gase oder Flüssigkeiten oder beides gemeinsam zusätzlich zu den Eintrittsmöglichkeiten 4, 3 für Gase und Flüssigkeiten einleiten zu können. Darüber hinaus kann das Pumpengehäuse 8 mit dem Bauteil 2 eine bypass-Möglichkeit besitzen.
    • Figur: 6
  • zeigt eine schematische Skizze von einem Pumpengehäuse 8, das werksseitig im Bereich eines Anschlusses 3 mit einer Querschnittsverengung hergestellt worden ist. Diese soll dazu dienen, an der Austrittsmöglichkeit 3 den benötigten hohen Druck im Pumpengehäuse zu gewährleisten. Dieser wird im Innern des Pumpengehäuses 8 durch vorbekannte Techniken erzielt, wie zum Beispiel durch Verdränger-Mechanismen (bildlich nicht dargestellt).
  • Als weiteres zeigt Figur 6 in einer gesonderten Darstellung ein zusätzliches Bauteil 31 mit einer Bohrung 25, die zur Querschnittsverengung dient. Mit diesem Bauteil 31 kann nachträglich jede herkömmliche bevorzugte Verdrängerpumpe 1 nachgerüstet werden. Es ist zur Druckerhöhung dienlich.
    • Figur 7:
  • zeigt eine schematische Skizze eines Pumpengehäuses 8, das mindestens einen Inline-Karbonator 12 als Vormischer einsetzt. Dieser ist in die Eintrittsmöglichkeit des Pumpenanschlusses 3 in Richtung des Pumpengehäuses 8 eingesetzt. Dieser als Inline-Vormischer arbeitende Inline-Karbonator 12 ist mit mindestens einer Vorrichtung 32 ausgestattet, die die Möglichkeit hat, Gase über eine Öffnung 28 in Richtung auf den Inline-Vormischer eintreten zu lassen. Der Inline-Vormischer 12 ist über eine Öffnung 33 mit dem Inneren des Pumpengehäuses verbunden. Diese Anordnung kann baulich dazu dienen, die Pumpe 1 als Stoß-Karbonator zu nutzen, aber auch als Karbonator-Pumpe 1, die innerhalb des Pumpengehäuses 8 mit den dazu benötigten Bauteilen (bildlich nicht dargestellt) karbonisiert und gleichzeitig auch als eine Kreislaufpumpe genutzt wird, wenn keine karbonisierte Flüssigkeit gezapft wird. Falls keine karbonisierte Flüssigkeit gezapft wird, kann keine neue vorimprägnierte Flüssigkeit in das Innere des Pumpengehäuses gelangen (bildlich nicht dargestellt).
  • Nur beim Zapfvorgang werden über die Öffnung 28 zum Beispiel der Zustrom von CO2 in Richtung auf den Inline-Vormischer 12 und der Zufluss vorzugsweise von Leitungswasser aus der Leitung 27 über die Öffnung 26 in Richtung auf den Inline-Vormischer 12 freigegeben.
  • Dadurch kann eine der entnommenen Menge, die beim Zapfen entnommen wurde, entsprechende Menge wieder in Richtung auf die Pumpe 1 nachströmen. Über die Pumpe 1 karbonisierte Flüssigkeit kann zum Zapfen benutzt werden, sodass keine Lücke von karbonisierter Flüssigkeit in den Leitungen 49, 40, 6, 5 (vergleiche Figur 9) und im Pumpengehäuse 8, 20 entstehen kann. Dadurch kann es auch nicht zum Flüssigkeitsmangel von karbonisierter Flüssigkeit beispielsweise an den Post-Mix Hähnen 34 kommen (bildlich nicht dargestellt).
  • Der als Inline-Karbonator 12 gestaltete Inline-Vormischer besteht vorzugsweise aus einem oder mehreren Hohlkörpern 53, in die Schüttgut eingebracht ist. Dieser Hohlkörper 53 ist als Halter und Sicherung von Siebmaterial ausgebildet, das in mindestens zwei Öffnungen des Hohlkörpers 53 gehaltert ist. Durch das in einer Öffnung gehalterte Siebmaterial tritt die Flüssigkeit aus der Leitung 7 und das Gas durch die Öffnung 28 in den mit dem Schüttgut gefüllten Hohlkörper 53 ein. Aus der mit dem Siebmaterial 55 verschlossenen unteren Öffnung tritt die mit dem Gas vorgemischte Flüssigkelt in das Pumpengehäuse 8 ein.
    • Figur 8:
  • Zeigt eine schematische Skizze einer Obertheken Post-Mix Schankanlage 38 mit integriertem Karbonatorsystem 12, 1, 17 und Durchlauf-Kühlprinzip mit einer Stillwasser-Vorkühlung 42, die auch als Nachkühlung für Stillwasser genutzt werden kann. Diese Stillwasservorkühlung versorgt vorzugshalber den In-llne-Vormischer 12 mit gekühltem Leitungswasser zum Zwecke der Vorkarbonisierung. Darüber hinaus Ist mindestens eine Nachkühlleltung 40 für karbonisierte Flüssigkeiten vorgesehen. Vorzugshalber Leitungswasser, das auch gefiltert sein kann (bildlich nicht dargestellt), tritt über eine Leitung 44 in einen Automatikdruckregler 45 ein. Dieser steuert über den vorhandenen Flüssigkeitsdruck den CO2.Druck in Abhängigkeit von dem vorhandenen Flüssigkeitsdruck. Anschließend leitet er die Flüssigkeit an den oder die Inline-Vor-Kabonatoren (12) weiter. Danach gelangt die Flüssigkeit in die Pumpe 1, 17 in Verbindung mit bevorzugt Leitungswasser, das vom Leitungsnetz durch den Automatikdruckregler 45 beim Zapfvorgang strömt. Dabei wird der vorhandene Fließdruck über eine innerhalb des Automatikdruckreglers 45 vorgesehene Kolbensteuerung einem Differenzdruck so angepasst, dass der Fließdruck der Flüssigkeit genutzt wird, dass kein CO2.Überschuß oder zu hoher CO2-Druck gegenüber dem Flüssigkeitsdruck entstehen kann (bildlich nicht dargestellt).
  • Dieses Prinzip der gegenseitigen Abhängigkeit wird auch zur Vermeidung von Druckschwankungen im Wassernetz benutzt, um immer eine gleich bleibende Dosierung vom Flüssigkeitsstrom und Flüssigkeitsdruck gegenüber dem vorzugshalber CO2-Druck im Fließstrom zu halten, der zur Karbonisierung und Hauptkarbonisierung der Pumpen 1, 17 gebraucht wird. Sonst könnte es passieren, dass bei Anstieg des Flüssigkeitsdruckes und bei einem gleich bleibend eingestellten CO2-Druck keine Karbonisierung mehr möglich ist, weil der zuvor angestiegene Flüssigkeitsdruck das CO2 daran hindert, in Richtung des Inline-Vorkarbonators 12 und der Pumpen 1, 17 zu strömen. Da der vorher fest eingestellte CO2-Druck in diesem Fall niedriger ist als der Fließdruck der Flüssigkeit, käme eine Karbonisierung der Flüssigkeit nicht zustande. Dieser Fall könnte eintreten, wenn ein CO2-Druckregler von einem gesonderten Flüssigkeitsdruckregler unabhängig wäre.
  • Die Kombination der Druckregelungen in einem Automatikdruckregler 45 beugt diesen Problemen vor. Sie würde auch von Vorteil sein, wenn der Flüssigkeitsdruck unter den Druck des CO2 fallen würde. Dann verdrängt das Gas den Flüssigkeitsstrom, sodass auch in diesem Fall keine gleich gute Karbonisierung stattfinden könnte. Die Pumpen 1, 17 könnten Schaden nehmen (bildlich nicht dargestellt).
  • Die regulierte Flüssigkeit durchströmt mindestens ein Rückschlagventil, das als Rückflussverhinderer 46 einen Rückstrom des Leitungswassers in Richtung der Vorkühlleitung 42 verhindert. Leitungswasser kann danach in den Inline-Vorkarbonator 12 fließen, und zwar in Verbindung mit zuvor geregeltem vorzugshalber CO2-Gas über die Leitung 47. Diese mündet in den Anschluss 15 des Einspeisungsbauteils 13, das die Vorkammer des Inline-Vormischers 12 bildet. Dieser Eintritt von Gas- und Flüssigkeit in das Einspeisungsbauteil 13, das die Vorkammer des Inline-Vormischers 12 bildet, kann nur geschehen, wenn über die Hähne 35 karbonisierte Flüssigkeit gezapft wird, in diesem Moment kann die Flüssigkeit in Verbindung mit dem Gas über die Leitung 39 in die Pumpe 1, 17 und in die Kammer der Pumpe 8, 20 gelangen. Durch die zwangsläufige Druckerhöhung in der Pumpe 1, 17, die durch die Querschnittsverengung 6 hervorgerufen wird, entsteht eine sehr gute Karbonisierung im inneren des Pumpengehäuses 8, 20. Diese Karbonisierung erfolgt im Durchflussverfahren, weil zum Beispiel bei Membranpumpen 17 das Verdrängerprinzip angewandt wird. Umso enger der Austritt am Pumpenauslass 4 bzw. 18, umso höher ist der Widerstand für die Pumpe, um die Flüssigkeit fördern zu können. Dadurch wird automatisch der Druck durch die Pumpe 1, 17 erhöht. Diese Druckerhöhung wird für die Karbonisierung benötigt. Nach der auf der Austrittsseite 3, 18 vorgesehenen Querschnittsverengung 6 fällt der Druck in der Austrittsleitung 5, 7 wieder ab, und zwar teilweise bis auf den Eingangsdruck, der vor dem Pumpeneingang 3, 21 gegebenenfalls in Verbindung mit dem vorhandenen CO2-Druck herrschte (bildlich nicht dargestellt). Nachdem die karbonisierte Flüssigkeit die Querschnittsverengung 6 passiert hat, gelangt sie in die Nachkühlleitung 40 und kann über die sich an die Nachkühlleitung 40 anschließende Leitung 39 zu den Zapfhähnen 35 geleitet werden, wo sie gezapft werden kann.
    • Figur 9:
  • zeigt eine schematische Skizze von einem Kreislaufkarbonatorprinzip für eine vorzugshalber Post-Mix Hahnversorgung 34 mit karbonisierter Flüssigkeit. Für mindestens einen Leitungswasserdruckregler 44 kann vorzugshalber Stadtwasser in den Automatikregler 45 für Flüssigkeiten und Gase einströmen. Gleichzeitig strömt vorzugshalber CO2 aus einem Vorratsbehälter in den Automatikdruckregler 45. Beide Medien strömen gleichzeitig gemeinsam über die Leitungen 47, 41 in das Einspelsungsbauteil 13 für den Inline-Vormischer 12. Die vorgemischten Medien werden unter Mithilfe der Pumpe 8 und dem Vordruck der beiden Medien über die Leitungen 11, 5, 4 angesaugt und im Pumpengehäuse der Hochdruck erhöht. Sie gelangen über die Leitungen 7, die Querschnittsverengung 6, die Leitung 5 und die Kühlleitung 40 zu den Hähnen 34 und können beim Zapfvorgang über die Austrittsmöglichkeit 4 der Pumpe 1 in den Zirkulationskreislauf einfließen. Dabei ersetzen sie die vorher entnommene Flüssigkeitsmenge, sodass keine Zapfunterbrechung stattfinden kann.
  • Bei nicht stattfindendem Zapfbetrieb dient die Pumpe 1 dazu, die karbonisierte Flüssigkeit im Kreislauf 49 umzuwälzen und dabei ständig im Kühlkreislauf 40 nachzukühlen. Eine in der Leitung 49 liegende Querschnittsverengung 6 sorgt dafür, dass aus der Anschlussmöglichkeit 11 in die Leitung 5 eintretendes frisches Flüssigkeits-Gasgemisch in Richtung auf die Pumpe 1 fließt, ohne dass ein Durchfluss in Richtung auf die Leitungen 49 stattfindet.

Claims (17)

  1. Verfahren zum Imprägnieren eines aus einer Flüssigkeit und mindestens einem Gas bestehenden Gemisches, bei dem das Gemisch in einer Pumpe (1) unter Druck gesetzt und anschließend durch eine Leitung (5) in Richtung auf eine Zapfstelle (36) abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung des Gemisches ein unter einem Flüssigkeitsdruck stehender Flüssigkeitsstrom mit einem Gasstrom gemischt wird, dessen Gasdruck in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsdruck bemessen wird und das Gemisch nach Erhöhung seines Druckes in der Pumpe (1)) vor seinem Eintritt in die Zapfstelle (35) durch eine Querschnittsverengung (6) gepresst wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Leitungswasser mit CO2 karbonisiert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch aus Flüssigkeit und Gas durch eine Einleitung von Gas in die in der Pumpe (1) enthaltene Flüssigkeit hergestellt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch aus Flüssigkeit und Gas vor Eintritt in die Pumpe (1) hergestellt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gemisch aus gekühlter Flüssigkeit und Gasen in der Pumpe (1) unter Druck gesetzt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Pumpe (1) unter Druck gesetzte Gemisch in mindestens einem Kühlsystem (40) gekühlt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Karbonisierung des Gemisches aus Leitungswasser und CO2 innerhalb der Pumpe (1) durch eine Verdrängungsdruckerhöhung vorgenommen wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem karbonisierten Gemisch aus Flüssigkeit und Gas ein Erfrischungsgetränk hergestellt wird.
  9. Anordnung zum Imprägnieren eines aus einer Flüssigkeit und mindestens einem Gas bestehenden Gemisches mit einer Pumpe (1), deren Pumpengehäuse (8) einen Pumpenanschluss (3) zum Einspeisen des Gemisches, das aus der unter einem Flüssigkeitsdruck stehenden Flüssigkeit und dem unter einem Gasdruck stehenden Gas besteht und einen mit einer Leitung (5) verbundenen Pumpenauslass (4) zur Ableitung des unter dem Pumpendruck stehenden Gemisches in Richtung auf eine Zapfstelle (35) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mischer (13) zum Mischen der unter einem vorgegebenen Flüssigkeitsdruck stehenden Flüssigkeit mit dem unter einem vom Flüssigkeitsdruck abhängigen Gasdruck stehenden Gas vorgesehen ist, und der Mischer über den Pumpenanschluss (3) zur Erhöhung des Druckes im Gemisch mit der Pumpe (1) verbunden ist und für das unter dem Pumpendruck stehende Gemisch auf seinem Weg zur Zapfstelle (35) eine Querschnittsverengung (6) vorgesehen ist.
  10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (1) mindestens einen Anschluss (3) für die Zuleitung von mit Gasen versetzter Flüssigkeit und einen Pumpenauslass (4) für die Ableitung von unter erhöhtem Druck stehenden und mit Gasen versetzten Flüssigkeiten in die Leitung (5) aufweist.
  11. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass dem Pumpenauslass (4) mindestens ein Kühlsystem (40) und eine Zapfstelle (35) zum Zapfen der gekühlten Flüssigkeit nachgeschaltet ist.
  12. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (1) mit ihren Pumpenanschlüssen (3, 4) in einen Kreislauf (49)für Flüssigkeiten geschaltet ist.
  13. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Pumpe (1) ein Anschluss (2) für die Reinigung der Pumpe (1), der Leitung (5) und der Querschnittsverengung (6) vorgesehen ist.
  14. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kreislauf (49) mindestens eine Pumpe (1) für die Aufrechterhaltung des Kreislaufs (49) vorgesehen ist.
  15. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung vor dem Anschluss (3) der Pumpe (1) ein Mischer (13) zur Herstellung eines Gemisches aus Flüssigkeiten und Gasen vorgesehen ist.
  16. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass an der Pumpe (1) mindestens ein Oberströmventil mit einer Druckeinstellungsmöglichkeit vorgesehen ist.
  17. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in der Pumpe (1) mindestens ein Bypass vorgesehen ist.
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