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Läutergefäss bzw. Extraktionsgefäss für Maischetreber und Verfahren zum Würzeabzug aus einem solchen Läutergefäss
Die Erfindung bezieht sich auf ein Läutergefäss bzw. Extraktionsgefäss für Maischetreber sowie auf ein
Verfahren zum Würzeabzug aus einem solchen Läutergefäss.
Das erfindungsgemäss vorgeschlagene Läutergefäss für Maischetreber, besteht aus einem aufrechten, rohrförmigen Rumpfteil mit konischem Bodenteil und einem darüberliegenden Oberteil, wobei der konische
Boden einen Auslass zur Entfernung des gesamten Behälterinhaltes und Organe, um Wasser in den Behälter zu leiten, aufweist, und ist gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Abzugetagen im Behälter, um Flüssig- keit in verschiedenen Höhenlagen aus dem Behälter abzuziehen, wobei jede der Abzugetagen ein Sammel- rohr mit einer Vielzahl von sich davon erstreckenden hohlen Abzugsrohren mit einer Vielzahl von kleinen Öffnungen enthält, durch ein Rohr, welches sich von jedem der Sammelrohre zu einem Hauptabzugsammel- rohr erstreckt, das ausserhalb des Behälters angeordnet ist samt Organen,
um die Materialströmung durch dieses Rohr zu steuern, durch ein mit jedem der Sammelrohre in dem Behälter verbundenes Wasserrohr samt Organen zur Steuerung der Materialströmung durch dieses Wasserrohr.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Verfahren zum Würzeabzug aus einem aufrechten Maische enthaltenden Behälter, wobei das Verfahren das Abziehen der ersten Würze durch eine Vielzahl von Abzu- getagen die unter dem Spiegel der Maische angeordnet sind, die Einführung von Aufgusswasser direkt in diese
Maische, das Abziehen der Würze durch die Vielzahl von Abzugetagen sowie die Steuerung der Strömung der Würze aus jeder Etage in Übereinstimmung mit dem gewünschten spezifischen Gewicht umfasst.
Zur Zeit ist der übliche, in der Brauindustrie benutzte Läuterbottich verhältnismässig gross und teuer.
Manche dieser Läuterbottiche haben 3, 66 m bis 6, 10 m Durchmesser sowie eine verhältnismässig schwere und teuere, kraftangetriebene Rühr- oder Treberauflockerungsvorrichtung, welche sich darin dreht, um die Treber umzurühren und zu lösen. Typische Vorrichtungen dieser Art sind in den USA-Patentschriften
Nr. 2, 014, 945 und 2, 150, 009 sowie andern gezeigt. Manche Brauereien benutzen ein verhältnismässig grosses und teueres Maischefilter, um den Extrakt aus den Trebern auszuziehen.
Abgesehen davon, ob der herkömmliche Läuterbottich mit umlaufenden Schaufeln darin, oder ob in demselben ein Maischefilter verwendet wird, ist dieser Schritt des Brauprozesses in der Vergangenheit der langsamste und einer der massgebenden Schritte bei der Bierherstellung gewesen. Die Leistungsfähigkeit der Ausrüstung für diesen Schritt des Brauprozesses bestimmt weitgehend die Leistung der Brauerei.
Eines der Hauptziele der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Leistungsfähigkeit des Ausziehens lösbarer Substanzen aus dem in einem Filterbehälter befindlichen Material zu erhöhen, indem das Läutergefäss eine möglichst kurze Berührungszeit zwischen der Würze und Trebern sowie zwischen dem Aufgusswasser und den Trebern gestattet, wobei dadurch weniger von den unerwünschten Substanzen aus den Hülsen der Treber ausgezogen wird. Dies erzeugt einen sauberen und mildern Geschmack für die sich ergebende Würze. Die früher benötigte mechanische, die Treberschichte auflockernde Rühr- vorrichtung fällt hiebei weg, wobei die Bildng voun Kanälen in der Treberschicht, welche die zahlreichen umlaufenden Messerblätter verursachen, verhütet wird.
Das Läutergefäss ist verhältnismässig klein und billig, verglichen mit jenen Läuterbottichen und Maischefiltern, die gegenwärtig gebraucht werden, um Extrakte aus Trebern auszuziehen.
Mit dem erfindungsgemässen Läutergefäss ist weniger Zeit pro Füllung erforderlich und werden mehrere
Gebräue pro Tag ermöglicht. Hiebei ist eine schnelle Entfernung von erschöpften Trebern aus einem
Filterbehälter möglich, der dann leicht und schnell gereinigt werden kann.
Die Anschaffungskosten des Läutergefässes sind gering und es sind auch weniger Arbeiter, als früher nötig waren, erforderlich, um einen Filterbehälter oder Maischefilter zu bedienen.
In den Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszeichen und Symbole auf gleiche Teile beziehen, sind : Fig. 1 eine Seitenaufrissansicht eines Filterbehälters oder Treberauszugsapparates oder Läuterbottichs, der die Erfindung verkörpert, Fig. 2 eine Seitenaufrissansicht, grösstenteils im Querschnitt der Seiten, die der in Fig. 1 gezeigten Seite gegenüberliegt, Fig. 3 eine Draufsicht auf denselben, Fig. 4 eine horizontale Querschnittsansicht nach Linie 4-4 in Fig. 1, die aber nur die Anordnung unmittelbar unter dieser Linie 4-4 zeigt, Fig. 5 eine horizontale Querschnittsansicht nach Linie 5-5 in Fig. 1, die in dem Behälter nur die Rohrleitungsanordnung unmittelbar unter dieser Linie 5-5 zeigt, Fig. 6 eine vergrösserte, bruchstück-
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weise, senkrechte Querschnittsansicht des Bodenteiles des Behälters, Fig.
7 eine vergrösserte, perspektivische Ansicht des Einlassrohres, Fig. 8 eine vergrösserte Querschnittsansicht des Auslasses für die wieder zum Umlauf gebrachte Würze nach der Linie 8-8 in Fig. 3, Fig. 9 eine Spitzendraufsicht auf den in Fig. 8 gezeigten Auslass, Fig. 10 eine vergrösserte bruchstückweise Ansicht eines Würzeabzugsrohres und den Halter dafür und Fig. 11 eine vergrösserte bruchstückweise Ansicht eines geschlitzten Schutzschildes, welcher der Flüssigkeit gestattet, in die senkrechten rohrförmigen Schaugläser zu fliessen.
Aus den Zeichnungen ist im einzelnen ersichtlich, dass die Erfindung in einem Läuterbottich bzw.
Extraktionsgefäss für Maischetreber 1 verkörpert ist, der einen bombierten Kopf 2, ein zylindrisches Gehäuse 3 und einen konischen Boden 4 besitzt. Der Kopf 2 ist mit Mannlöchern 5 mit verschiebbaren Deckeln 6 darauf sowie einem in der Mitte angeordneten Abzugsrohr 7 versehen. Das Gehäuse oder die Wand 3 ist mit einem Mannloch 8 und einem geeigneten senkrechten Schauglas 9 zur Betrachtung der Inhalte versehen. Der kegelförmige Boden 4 besitzt an seiner tiefsten Stelle ein Auslassventil 10 sowie einen vergrösserten ringförmigen Teil 11 mit einem kegelförmigen Sieb 12, welches abnehmbar ist, wodurch eine ringförmige Würzeabzugkammer 13 gebildet wird.
Der Boden 4 ist mit einem Einlassrohr 14 mit einem daran befindlichen Ventil 15 versehen, um den Zufluss von eintretender Maische oder Trebern und
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20 stützen auch einen kreisförmigen Abzugring oder -rohr 22, welches nach einwärts im Abstand von der Behälterwand 3, aber nach auswärts von den Enden 19 der Rohre 17 angeordnet ist. Die Rohre 17 in der in Fig. 4 gezeigten Etage sind mit Bezug auf die Rohre 17 in Fig. 5 versetzt, sodass in den gezeigten acht oberen Abzugetagen L die erste, dritte, fünfte und siebente Etage gleich der in Fig. 5 gezeigten sind und die zweite, vierte, sechste, achte Etage gleich der in Fig. 4 gezeigten sind.
Rohre 23 und 24 sind an den Enden der Sammelrohre 16, ausserhalb des Behälters befestigt und erstrecken sich winkelig gegeneinander zu einer Mittelverbindung J, mit welcher ein Wasserrohr 26 verbunden ist, welches zu einem Wassersammelrohr 27 führt. Das Wasserrohr 26 hat ein geeignetes Ventil 28.
Die Mittelverbindung 25 besitzt auch ein damit verbundenes Würzerohr 29, welches zu einem Würzesammelrohr 30 führt. Das Würzerohr 29 hat ein geeignetes Ventil 31.
Das Wassersammelrohr 27 ist mit einer geeigneten, durch ein Ventil 32 gesteuerten Wasserquelle verbunden, und erstreckt sich nach aufwärts ausserhalb des Behälters und ist mit einem passenden Ausspülring 33 (Fig. 1, 2), der in dem bombierten Kopf 2 angebracht ist, verbunden.
Das Würzesammelrohr 30 besitzt eine geeignete Rohrleitung 34, die mit dem unteren Ende desselben verbunden ist, und die zu einem herkömmlichen Grand 35 mit einem Auslass 36 darin für die abzuziehende
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stück 43 pumpt, das am deutlichsten in Fig. 8 und 9 gezeigt ist, welches die wieder in Rücklauf gesetzte Würze gegen die Innenfläche der Behälterwand 3 abgibt, um die Turbulenz auf ein Minimum zu verringern.
Jedes der mit einem Sammelrohr 16 verbundenen in einer besonderen Etage L angeordneten Würzerohre 29 ist mit einer Probeentnahmeleitung 44 über ein Ventil 45 verbunden. Die Probeentnahmeleitungen 44 führen jede zu einem Saccharometer 46 an oder in der Nähe des Grands 35 angeordnet ist. Die Probeentnahmeleitungen 44 sind so vorgesehen, dass der Extraktgehalt der in irgendeiner besonderen Etage L abgenommenen Würze genau bestimmt werden kann. Die aus irgendeiner abgenommene Würzemende kann, wenn gewünscht, durch Betätigung des Würzeventiles 31 bis zur entweder vollen oder teilweisen Öffnung oder Schliessung des Abzugsystems für eine besondere Etage variiert werden.
Jedes Abzugrohr 17 ist langgestreckt und in der Form elliptisch, wie es am besten in Fig. 10 gezeigt ist.
Die elliptischen Oberflächen 47 sowohl als auch Endflächen 19 sind mit verhältnismässig engen Öffnungen oder Schlitzen 48 versehen. Die Öffnungen oder Schlitze sind vorzugsweise annähernd 12, 7 mm (") lang und 0, 635 mm (0, 025") breit, obwohl kreisförmige Löcher, wenn gewünscht, von derselben Breite benutzt werden können. Die Abmessung von 0, 635 mm ist für Treber der Grösse, die normalerweise in einem typischen Braubetrieb benutzt wird, kritisch und sollte nicht, selbst um soviel wie 0, 0508 mm (0, 002") vergrössert werden, da dies unerwünschten Teilchen von den Trebern oder Hülsen gestattet wird, in das Würzeabzugsystem zu fliessen, wodurch bewirkt wird, dass die Würze trübe oder sonstwie unbe- friedigend wird.
Die Öffnungen 48 sind über die Längen jedes der Rohre 17 und an den Enden 19 derselben und vollständig um den Umfang des kreisförmigen Rohres 22 hin angeordnet, so dass Würze im wesentlichen gleichmässig über die gesamte Fläche einer besonderen Etage L abgezogen wird. Der Zwischen-
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die Schlitze oder Löcher 48 hat. Die Rohre 17 und 22 sind vorzugsweise elliptisch, um die Ansammlung von Trebern daran zu verhindern, wie es bei kreisförmigen Rohren der Fall ist, an welchen sich Treber abzusetzen und an dem Punkt anzusammeln suchen, wo der Zwischenraum zwischen benachbarten Rohren durch die Ansammlung überbrückt werden kann. Die elliptische Form trägt auch zu der Entfernung von Trebern aus dem Behälter bei.
Die Mitte jeder Etage L ist von der Mitte der Etage darüber oder darunter durch eine Strecke von 228, 6 mm (9") im Abstand angeordnet. Dieser Abstand, so wurde gefunden, ergibt aussergewöhnlich gute Ergebnisse. Etagen, deren Mitteln im Abstand von 304, 8 mm (12") voneinander angeordnet sind, erzeugen keine Ergebnisse, die mit dem Abstand von 228, 6 mm (9") vergleichbar sind, noch ist es vorteilhaft, die Etagen wesentlich dichter als 228, 6 mm (9") zu haben.
Der Abstand von etwa 228, 6 mm (9") ist wichtig, ebenso die Höhe von 304, 8 mm (12") oder 330, 2 mm (13") in herkömmlichen Läuterbottichen wichtig ist, da Höhen, die grösser als etwa 330, 2 mm (13") sind, zu viel Druck auf die Treber ergeben, die dadurch zu fest verdichtet werden, so dass zu viel Saugkraft gebraucht wird, die ihrerseits wieder die Treber zu fest gegen das Sieb pressen.
Das zylindrische Gefäss 3 besitzt auch eine Flüssigkeitsstandanzeige. Im Gefäss 3 ist innen ein Schild 50 angebracht, mit Schlitzen 51, wie es am besten in Fig. 11 gezeigt ist, um die in der Würze suspendierten Treber am Eintritt in den Zwischenraum 52 zwischen dem Schild 50 und dem Behälter 3 zu hindern.
Ein Rohr 53 ist mit dem Zwischenraum 52 verbunden und besitzt ein sich senkrecht aufwärts erstreckendes rohrförmiges Schauglas 54. Die Höhe der Flüssigkeit in dem Schaurohr 54 ist die gleiche, wie der Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter. Eine andere Flüssigkeitsstandanzeige ist durch das sich senkrecht aufwärts
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in der Höhe der Flüssigkeiten in dem Schaurohr 54 und 55 wird auf einen vorherbestimmten Wert gehalten, um für wirksameren Betrieb zu sorgen. Tatsächlich zeigt diese Differenz das Ausmass an, mit welchem die Würze abgezogen wird. Diese Differenz kann, wenn gewünscht, automatisch kontrolliert werden.
Jedes der Schaurohre hat ein geeignetes kleines Ventil 56 am Boden desselben, um den Flüssigkeitszutritt in das Schaurohr unwirksam zu machen. Wie am besten in Fig. 7 gezeigt ist, ist der Teil des Würzeeinlassrohres 14 in dem Behälter elliptisch und ist mit einem elliptischen Auslassendteil 57 versehen, um nicht zu verstopfen oder Treber an der Oberseite desselben zu sammeln, wenn die Treber entfernt werden.
Der in den Zeichnungen gezeigte Behälter hat etwa 274, 5 cm (91/2 Fuss) Durchmesser, wobei die Oberkante des zylindrischen Gehäuses 3 etwa 488 cm (16 Fuss) senkrecht über der Unterkante des konischen Bodens 4 liegt und die Unterkannte des zylindrischen Gehäuses 3 etwa 122 cm (4 Fuss) senkrecht über diesem Boden liegt, obwohl diese Abmessungen etwas geändert werden können, was von der gewünschten Leistungfähigkeit abhängt.
Beim Betrieb wird das Ventil 15 geöffnet und die abzuläuternde Würze oder Treber, die ausgelaugt werden sollen mit genügend Wasser durch den Einlass 14 am Boden des Behälters 1 hereingepumpt, bis der obere Spiegel dieser Mischung etwa zu dem Punkt 58 (praktisch fast bis zur Oberkannte des zylindrischen Teiles 3) in den Behälter reicht. Das Einlassventil 15 wird dann geschlossen. Nach einer entsprechenden Absitzperiode werden dann die Ventile 31 von verschiedenen oder allen Etagen geöffnet und die Würze fliesst zum Grand 35 und wird über die Rohre 39, 41, 42 zum Rücklauf gebracht, bis sie zum Grand klar abläuft.
Nach der Absitzperiode ist die erste Würze oder im Falle der Treberextraktion der anfänglich ablaufende Würze-Extrakt gewöhnlich nicht so klar wie gewünscht und wird aus dem Grand 35 durch die Rohre 39 und 41 an das Mundstück 43 in den Behälter zurückgepumpt, wie es in den Fig. 1, 3,8 und 9 gezeigt ist, und zwar gegen die Seite der Wand 3 zu, um nicht die Treber und Wasser in dem unteren Teil des Behälters zu stören. Die Würze aus dem Behälter wird ununterbrochen über den Grand und zurück in den Behälter 1 zum Umlauf gebracht, bis sie klar fliesst. Dies dauert gewöhnlich etwa 15 bis 20 min.
Danach wird die Würze zur Verwendung im Braubetrieb gesammelt.
Das Ventil 60 wird dann geöffnet, und Aufgusswasser in die Kammer 13 eingeleitet, welches dann durch das Sieb 12 in den Behälter durch die Treber von unten her hindurch geht, um dadurch den Extrakt aus den Trebern zu entfernen, und die Treber dabei aufzulockern.
Jede Abzugetage L besitzt ein Sammelrohr 16, das sich diametral quer durch den Tank 1 erstreckt.
Weiters erstrecken sich Rohre 17 vom Sammelrohr 16 und enden knapp vor dem Behälter 3 und werden von einem Ring 22 umgeben, der die gleiche Funktion wie die Rohre 17 erfüllt und die Würze in der Nähe des Behälters 3 abzieht.
Die Rohre 17 und der Ring 22 sind mit dem Sammelrohr 16 in jeder Etage L verbunden.
Es wird hiebei das Ziel verfolgt, das Abziehen gleichmässig in jeder Etage zu gestalten und durch den Ring 22 wird dies besser erreicht, als durch die blossen Enden der Rohre 17, wenn diese sich ganz bis zum zylindrischen Behälter 3 hinerstrecken würden.
Wenn gewünscht, kann das Aufgusswasser durch irgendeine von andern Etagen in den Behältern eingeführt und die Würze aus den restlichen Etagen entfernt werden.
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Während der Aufgussoperation, nachdem die erste Würze abgegangen ist, wird das spezifische Gewicht, der Würze jeder der Rohretagen L durch Beobachtung der Saccharometeranzeige sorgfältig überwacht und die Würzeventile 31 werden benutzt, um den Würzeabfluss aus den Rohren 17 zu regeln. Natürlich sind die kleinen Ventile 45 in den Probeentnahmeleitungen 44 geöffnet, so dass die Würze durch die Probeentnahmeleitungen zu den Saccharometern 46 gelangt. Wenn gewünscht, können automatische, nichtgezeigte Steuerungen angeschlossen sein, so dass die Saccharometer 46 oder Vorrichtungen, die auf ähnlichen oder'verschiedenen Grundlagen arbeiten, automatisch die Würzeventile 31 öffnen und schliessen, so dass jede Rohrleitungsetage L eine bestimmte Würzemenge von bestimmtem gewünschtem Extraktgehalt extrahiert.
Während der Extraktion kann es notwendig werden, die Würzeventile 31 der unteren Rohrleitungsetagen oder von irgendwelchen andern Etagen zu schliessen, wenn die Treber erschöpft werden. Nachdem genügend Würze aus einer Treberfüllung extrahiert worden ist, und die Treber voll erschöpft worden sind, so dass es nicht länger erwünscht ist, daraus weitere Auszüge zu machen, wird das Ventil 60 zugedreht, um die Zufuhr von eintretendem Aufgusswasser abzusperren. Die einzelnen Würzeventile 31 können offen bleiben, bis die Würze aus jeder Abzugetage L einen vorherbestimmten Wert erreicht, zu welchem Zeitpunkt das besondere Ventil für diese Etage geschlossen ist.
Nachdem alle Ventile 31 geschlossen sind oder sogar kurz vorher, wird das grosse Auslassventil 10 geöffnet und sämtliche Treber mit einiger Würzmenge, die zurückbleibt, fallen durch die Öffnung 61 in den Boden des Behälters.
Bei offenem Auslassventil 10 wird der Behälter 1 ausgespült und gesäubert. Dies wird durch Öffnen der Wasserventile 28 (bei geschlossenen Würzeventilen 31) ausgeführt wobei das Wasser sowohl durch jede der Abzugrohretagen als auch durch das obere Reinigungsrohr 33 steigt, welches vorzugsweise kreisförmig mit Löchern im Bodenteil desselben ist. Auf diese Weise werden alle Rohre benutzt, den Behälter mit Wasser auszuspülen, um alle erschöpften Treber oder Teile derselben aus der Anlage zu entfernen. Nach dieser anfänglichen Ausspülung werden die Schiebedeckel 6 an den oberen Mannlöchern 5 geöffnet und der Behälter wird weiter mit Schläuchen durch die oberen Mannlöcher ausgespült, um die absolute Gewissheit zu haben, dass alle Oberflächen vollständig sauber sind.
Die verschiedenen Rohretagen und Oberflächen und Armaturen können durch Besichtigung durch die Schaugläser 9, die oberen Mannlöcher 5 und das Seitenmannloch 8 geprüft werden. Danach können die Mannlöcher wieder bedeckt, das Hauptauslassventil 10 geschlossen und die Wasserventile 28 und Abzugventile 31 in ihre richtige Stellung gebracht werden. Das Einlassventil 15 wird dann geöffnet und einer andern Maische- oder Treberfüllung wird gestattet, in den Filterbehälter einzutreten und die vorhergehende beschriebene Operation wird wiederholt.
Die Erfindung soll alle Änderungen und Abwandlungen des hierin beschriebenen Erfindungsbeispieles umfassen, welches nur für Erläuterungszwecke gewählt wurde.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Läutergefäss bzw. Extraktionsgefäss für Maischetreber, bestehend aus einem aufrechten, rohrförmigen Rumpfteil mit konischem Bodenteil und einem darüberliegenden Oberteil, wobei der konische Boden einen Auslass zur Entfernung des gesamten Behälterinhaltes und Organe, um Wasser in den Behälter zu leiten, aufweist, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Abzugetagen (L) im Behälter, um Flüssigkeit in verschiedenen Höhenlagen aus dem Behälter abzuziehen, wobei jede der Abzugetagen (L) ein Sammelrohr (16) mit einer Vielzahl von sich davon erstreckenden hohlen Abzugsrohren (17) mit einer Vielzahl von kleinen Öffnungen (48) enthält, durch ein Rohr (29), welches sich von jedem der Sammelrohre (16)
zu einem Hauptabzugsammelrohr (30) erstreckt, das ausserhalb des Behälters angeordnet ist samt Organen (31), um den Flüssigkeitsstrom durch dieses Rohr zu steuern, durch ein mit jedem der Sammelrohre (16) in dem Behälter verbundenenes Wasserrohr (26) samt Organen (32) zur Steuerung des Wasserzuflusses durch dieses Wasserrohr (26).
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