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Rücklaufvorrichtung für eine Gärvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Rücklaufvorrichtung für eine Gärvorrichtung, insbesondere für die Rotweinbereitung, bei welcher über dem geschlossenen Gärraum ein darüber angeordneter Überflutraum vorgesehen ist, der durch den Druck der Gärgase mit gärendem Most gefüllt wird, wobei in der Trennwand zwischen den beiden Räumen ein Rücklaufventil angeordnet ist, welches in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand im Überflutraum das Rückfluten des gärenden Mostes über den Tresterhut im Gärraum bewirkt.
Es sind bereits Rücklaufvorrichtungen fürGärvorrichtungen dieser Bauart bekanntgeworden, bei denen für das Rücklaufventil mechanische Betätigungsorgane verwendet werden. Diese sind durch Verschmutzung gefährdet, so dass im Betrieb oft Störungen auftreten. Ausserdem ist die Lebensdauer dieser Apparate durch den Verschleiss der mechanischen Bauteile gering.
Eine andere bekannte Bauform vermeidet die geschilderten Nachteile dadurch, dass zur Betätigung des Rücklaufventils ein Hilfsstromkreis vorgesehen ist. Bei dieser Konstruktion, die funktionell gut entspricht, ist aber nachteilig, dass ein Stromanschluss nötig ist. Dadurch werden einerseits die Anlagekosten und anderseits wegen des Stromverbrauches die Betriebskosten erhöht.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, diese Nachteile der zuletzt angeführten Bauform zu vermeiden, ohne mechanische Betätigungsorgane für das Rücklaufventil zu verwenden.
Die Rücklaufvorrichtung nach der Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, dass zur Betätigung des Rücklaufventils ein von einem Medium (Druckgas, Druckflüssigkeit) beaufschlagter, mit dem Gärbehälter, vorzugsweise mit der Trennwand zwischen Gärbehälter und Überflutraum mittels säulenförmiger Träger, verbundener Arbeitszylinder, zur Steuerung dieses Arbeitszylinders und zum Abbau des Kohlendioxyddruckes im Gärbehälter ein Drehschieber und zur Betätigung des Drehschiebers im Überflutraum ein Schwimmer vorgesehen sind.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Drehschieber ausser mit dem Arbeitszylinder nur mit dem Gärbehälter verbunden, wobei das bei der Gärung entstehende Kohlendioxyd als Druckmedium für den Arbeitszylinder Verwendung findet.
Zur Betätigung des Rücklaufventils werden also gemäss der Erfindung keine mechanischen, sondern pneumatische bzw. hydraulische Betätigungsorgane verwendet, so dass Verschmutzung und Verschleiss und damit Betriebsstörungen vermieden und eine lange Lebensdauer der Rücklaufvorrichtung erreicht werden. Bei der Verwendung des bei der Gärung entstehenden Kohlendioxydes als Druckmedium muss im Gegensatz zu der Bauform mit Hilfsstromkreis überhaupt keine Energie von aussen zugeführt werden.
Der Gegenstand der Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise dargestellt. Fig. 1 zeigt den Gärbehälter, den darüber angeordneten Überflutraum und die den Gärbehälter und den Überflutraum miteinander verbindenden Steigrohre sowie die Einrichtung nach der Erfindung, umfassend einen Arbeitszylinder für die Betätigung des Rücklaufventils, einen Drehschieber für die Steuerung dieses Arbeitszylinders und einen Schwimmer für die Betätigung dieses Drehschiebers. In Fig. 2 ist der Drehschieber für die Steuerung des Arbeitszylinders und der den Drehschieber betätigende Schwimmer in
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einer zweiten Schaltstellung dargestellt.
Wie aus Fig. l ersichtlich ist, befindet sich im Gärbehälter l, dessen Einfüll-und Ablassöffnungen dicht verschlossen sind, die Maische 3 mit dem Flüssigkeitsspiegel 2. Auf der Maische 3 schwimmt der Tresterhut 4 (Häute, Stengel, Kerne usw. ). Über dem Gärbehälter 1 ist ein Überflutraum 5 angeordnet.
Seine Wandung besteht aus vertikalen Teilen, die Fortsetzungen der vertikalen Wände des Gärbehälters 1 bilden, und aus einem kegelstumpfförmigen Boden, der zugleich die Decke des Gärbehälters 1 formt, also die Trennwand 35 zwischen Gärbehälter 1 und Überflutraum 5 darstellt. die Gärgase drücken den Tresterhut 4 durchdringend von oben her auf die Flüssigkeit 3 und treiben diese durch die oben offenen, mit Überstand in den Überflutraum 5 einmündenden Steigrohre 6 nach oben, wo sie frei in den Überflutraum 5 ausfliesst, welcher unter atmosphärischem Druck steht. Für die Steigrohr 6 sind Rückschlagklappen 9 vorgesehen. Das Rücklaufventil, das als ganzes mit 8 bezeichnet ist, besteht aus dem Ventilteller 10 und dem Ventilsitz 11.
Der Ventilteller 10 setzt mit seinem nach unten gerichteten, scharfkantigen Dichtrand auf den in der Trennwand 35 zwischen Gärbehälter 1 und Überflutraum 5 eingebetteten Ventilsitz 11 auf und trennt so den Gärbehälter 1 gasdicht vom Überflutraum 5. Der Ventilteller 10 ist über das Gestänge 21 mit einer Membran 15 verbunden, die zwischen den Flanschen der Gehäusehälften 13 und 14 des Arbeitszylinders, der als ganzes mit 16 bezeichnet ist, eingespannt ist. Die Membran 15 teilt den Arbeitzylinder 16 in die obere Kammer 23 und die untere Kammer 24. Die Membran 15 ist von oben her durch die mittels der Schraube 18 nachstellbare Feder 17 belastet, so dass bei Druckgleichheit in den beiden Kammern 23 und 24 der Ventilteller 10 durch die Kraft der Feder 17 auf den Ventilsitz 11 gedrUckt wird.
Der Arbeitszylinder 16 stützt sich über säulenförmige Träger 12 auf der Trennwand 35 ab. Durch die zwischen diesen säulenförmigen Träger 12 vorhandenen Zwischenräume ist eine Kommunikation des ausserhalb und des innerhalb der Träger 12 liegenden Teiles des Überflutraumes 5 gegeben.
Von der oberen Kammer 23 bzw. der unteren Kammer 24 des Arbeitszylinders 16 führen die Steuerleitungen 19 bzw. 20 zum Drehschieber 25. Dieser wird von einer Schwimmereinrichtung betätigt. Diese besteht aus dem Schwimmer 22, der durchbohrt ist, um auf einer Stange 31 gleiten zu können, aus dieser Stange 31, auf ihr befestigten Anschlägen 32 und 33 und einem Hebel 30, der einerseits gelenkig mit der Stange 31 und anderseits drehschlüssig mit dem Segment des Drehschiebers 25 verbunden ist. Wenn sich der Schwimmer 22 in seiner tiefsten Stellung befindet, verbindet der Drehschieber 25 die Leitung 26, die vom Gärbehälter 1 kommt, mit den Leitungen 19 und 20, die zum Arbeitszylinder 16 führen. während er die Leitung 27, die in die freieatmosphäh- re führt, verschliesst.
Bei Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels 7 im Überflutraum 5, wenn also gärende Maische aus dem Steigrohr 6 in den Überflutraum 5 eintritt und dabei die Rückschlagklappe 9 anhebt, gleitet der Schwimmer 22 auf der Stange 31 nach oben, bis er über den Anschlag 32 die Stange 31 und damit den Hebel 30 nach oben in eine Stellung bringt, die in Fig. 2 dargestellt ist.
Wie Fig. 2 zeigt, in der die auch in Fig. l dargestellten Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. l versehen sind, sind in dieser Stellung des Drehschiebers 25 die Leitung 26, die aus dem Gärbehälter 1 kommt, die Leitung 19, die zur oberen Kammer 23 des Arbeitszylinders 16 führt, und die Leitung 27, die in die freie Atmosphäre führt, untereinander verbunden, während die Leitung 20, die zur unteren Kammer 24 des Arbeitszylinders 16 führt, verschlossen ist. Beim Absinken des Schwimmers 22 erreicht dieser den unteren Anschlag 33 und zieht so den Hebel 30 wieder in die in Fig. 1 gezeichnete Stellung.
Die erfindungsgemässe Apparatur arbeitet folgendermassen :
Zu Beginn des Gärvorganges im Gärbehälter 1 ist der Überflutraum 5 ohne Flüssigkeitsinhalt, der Druck im Gärbehälter 1 ist gleich dem atmosphärischen Druck. Bei der Entwicklung von Gärgasen steigt der Druck im Gärbehälter 1 an und pflanzt sich über die Leitungen 26,19 und 20, welche bei tiefster Lage des Schwimmers 22 durch den Drehschieber 25 miteinander verbunden sind, in die Kammern 23 und 24 des Arbeitszylinders 16 fort. Bei Druckgleichheit in diesen beiden Kammern drückt, wie schon erwähnt, die Feder 17 den Ventilteller 10 auf den Ventilsitz 11. Der steigende Gärdruck treibt aus dem also gasdicht abgeschlossenen Gärbehälter 1 Flüssigkeit durch die Steigrohre 6 in den Überflutraum 5 und diese hebt somit allmählich den Schwimmer 22 nach oben.
Bei Erreichen eines bestimmten Flüssigkeitsstandes 7 im Überflutraum 5 drückt der Schwimmer 22 über den oberen Anschlag 32 und die Stange 31 den Hebel 30 des Drehschiebers 25 in die in Fig. 2 gezeigte Stellung, so dass nunmehr der Druck aus dem Gärbehälter 1 und gleichzeitig aus de.. oberen Kammer 23 des Arbeitszylinders 16 ins Freie entweichen kann. Die untere Kammer 24 des
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Arbeitszylinders 16 wird bei dieser Stellung des Drehschiebers 25 abgesperrt, so dass in ihr der volle Gärdruck erhalten bleibt.
Dieser Druck hebt nun, da in der oberen Kammer 23 des Arbeitszylinders 16 jetzt atmosphärischer Druck herrscht, die Membran 15 und damit über das Gestänge 21 den Ventilteller 10 an. Da sich inzwischen auch im Gärbehälter l der atmosphärische Druck eingestellt hat, kann nun die im Überflutraum 5 angesammelte Flüssigkeitsmenge über das Leitblech 28 in den Gärbehälter 1 einsMtmen und dabei den gewünschten Durchmischungsessekt hervorbringen. Der Schwim- mer 22 sinkt dabei allmählich ab und drückt nach Erreichen des unteren Anschlages 33 über die
Stange 31 den Hebel 30 wieder in dien in Fig. 1 gezeigte Stellung, so dass nach Entweichen des Rest- druckes aus der unteren Kammer 24 des Arbeitszylinders 16 wieder die Ausgangslage vorBeginndes Arbeitsspieles hergestellt wird.
Das Arbeitsspiel wiederholt sich so lange, bis keine Gärgase mehr erzeugt werden.
Wenn sich am Ventilsitz 11 Festbestandteile (Häute, Kerne usw.) ansammeln, so werden sie durch die scharfe Schneide des Ventiltellers 10 erzielt, so dass immer ein dichter Sitz des Ventiltellers 10 gewährleistet ist.
Die Erfindung ist auf die in den Figuren dargestellte Ausführungsform nicht beschränkt. So kann statt der Membran 15 mit gleichem Effekt auch ein Kolben verwendet werden, ebenso statt des hier als Drehschieber 25 ausgebildeten Rohrschalters ein Ventil anderer Bauart, sofeme es nur die gleiche
Steuerungsfunktion erfüllt. Zweckmässigerweise kann zwischen dem Schwimmergestänge 31 und dem Hebel 30 noch ein Schnappmechanismus bekannter Art eingeschaltet werden, um eine ruckartige Umschaltung des Drehschiebers 25 bei Erreichen eines bestimmten Flüssigkeitsstandes 7 im Überflutraum 5 zu erreichen. In gleicher Weise kann auch eine der bekannten pneumatischen Vorsteuerngen Verwendung finden, wobei der Schwimmer dann nur das Vorsteuerventil betätigt.
Wie bereits aus dem Hauptkennzeichen der Erfindung hervorgeht, kann statt des bei der Gärung entstehenden Kohlendioxyds irgend ein unter Druck stehendes Medium zur Betätigung des Arbeitszylinders verwendet werden.
Für die konstruktive Ausbildung der erfindungsgemässen Einrichtung sind noch verschiedene Führun- gen. Dichtungen, Stopfbuchsen usw. erforderlich, dier hier nicht näher erläutert worden sind, da sie für den Erfindungsgedanken nicht wesentlich sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Rücklaufvorrichtung für eine Gärvorrichtung, insbesondere für die Rotweinbereitung, bei welcher über dem geschlossenen Gärraum ein darüber angeordneter Überflutraum vorgesehen ist, der durch den Druck der Gärgase mit gärendem Most gefüllt wird, wobei in der Trennwand zwischen den beiden Räumen ein Rücltlaufvent11 angeordnet ist, welches in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand im Überflutraum das Rückfluten des gärenden Mostes über den Tresterhut im Gärraum bewirkt, d a d u r c h g e k e n n zeichnet, dass zur Betätigung des Rücklaufventils (8) ein von einem Medium (Druckgas, Druckflüssig- keit) beaufschlagter, mit dem Gärbehälter (1), vorzugsweise mit der Trennwand (35)
zwischen Gärbehäl- ter (1) und Überflutraum (5) mittels säulenförmiger Träger (12), verbundener Arbeitszylinder (16), ferner zur Steuerung diesesArbeitszylinders (16) und zum Abbau des Kohlendioxyddruckes imGärbehälter (l) ein Drehschieber (25) und zur Betätigung des Drehschiebers (25) im Überflutraum (5) ein Schwimmer (22) vorgesehen sind.