CH650526A5 - Separation device for crystal-stabilised products containing tartaric acid - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen weinsäurehaltiger Produkte von Kristallausscheidungen überschüssiger gelöster Weinsäuresalze, die bei der Kristallstabilisierung durch Übersättigung des auf mindestens Stabilitätstemperatur gekühlten Produkts mit Feinkristallen des jeweils gleichen Salzes in kristalliner Form ausfallen.

Zur Verhinderung der in verbrauchsfertig auf Flaschen abgefüllten weinsäurehaltigen Getränken nachträglich auftretenden Kristallausscheidungen, wobei es sich überwiegend um Kaliumhydrogentartrat, geläufig als Weinstein, oder Kal-ziumtartrat handelt, geht man in den Herstellungs- bzw. Verarbeitungsbetrieben dieser Getränke mehr und mehr dazu über, die Kristallstabilisierung der Getränke bereits vor 5 deren Abfüllung bzw. Endbehandlung durchzuführen, um späteren Reklamationen der Konsumenten und damit verbundener Abwertung der Getränke vorzubeugen. Ein hierzu aus der DE-OS 2 640 384 bekanntes Weinsteinstabilisierungsverfahren sieht vor, das in einem Lager- oder speziellen io Behandlungsbehälter auf Stabilitätstemperatur oder darunterliegende Temperatur abgekühlte Produkt durch Zugabe von bestimmter Menge feinkristallinem Weinstein pro Produktvolumen zu übersättigen und es nach erforderlicher Kontaktzeit, wobei der ursprünglich gelöste überschüssige Wein-15 stein in kristalliner Form ausfällt, bei gleicher Temperatur vom ausgefallenen kristallinen Weinstein zu trennen. Als Trennvorrichtungen hierzu schlägt das als Kontaktverfahren geläufige Stabilisierungsverfahren allgemein Zentrifugen oder Filter vor, ohne jedoch näher anzugeben, welche dieser 20 Trennvorrichtungen im Hinblick auf die von der Verfahrensweise angestrebte fortlaufende Weinsteinabtrennung einsetzbar sind. Ein gleichartiges Kontaktverfahren zum Ausscheiden von gelöstem überschüssigem Kalziumtartrat durch Zugabe und Übersättigung des Produkts mit vorbestimmter 2s Menge feinkristallinem Kalziumtartrat und dadurch angeregter Kalziumtartrat-Ausfällung ist durch die DE-OS 2 646 920 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Stabilisierungsverfahren, die auf der Grundlage beruhen, gelöste 30 und überschüssige Weinsäuresalze durch Übersättigung des Produkts mit jeweils in feinkristalliner Form zugesetzten gleichen Salzen und dadurch angeregter Kristallausbildung auszufällen, eine Vorrichtung zum Trennen der stabilisierten Produkte von den ausgefallenen Kristallausscheidungen 35 der Weinsäuresalze zu schaffen, mittels der die Verfahren weitestgehend kontinuierlich durchführbar und überschüssige nicht für den jeweiligen Verfahrensablauf erforderliche Kristallausscheidungen zur anderweitigen Verwendung aus der Trennvorrichtung bzw. dem Stabilisierungsprozess entfern-40 bar sind. Diese Aufgabe löst die Erfindung durch eine Trennvorrichtung, die gekennzeichnet ist durch eine Baueinheit aus einem Kesselfilter mit einer Austrageeinrichtung, einem Sammelbehälter mit unterem Behälterausgang und aus dem oberen Behälterbereich zum Filteraustragebereich führender 45 Zuleitung mit einem zwischengeschaltetem Sperrorgan, einer an den Sammelbehälter abgebenden Zerkleinerungsmühle, einer saugseitig am Behälterausgang angeschlossenen, auf dosierende und nichtdosierende Förderung umsteuerbaren Pumpe mit einem druckseitigen Verteiler und wahlweise 50 absperrbaren Verteileranschlüssen zum Umpumpen aus und in den Sammelbehälter direkt und/oder über die Mühle, zum Dosieren in eine zur Stabilisierungsbehandlung führende Produktleitung sowie zum Abfördern in eine Austrageleitung. Diese Ausbildung der Trenn Vorrichtung ermöglicht es, 55 bei dem vorausgesetzten, nachfolgend als Kontaktverfahren bezeichneten Stabilisierungsverfahren nicht nur das stabilisierte Produkt von den ausgefallenen Kristallausscheidungen zu trennen, sondern letztere auch bei Übereinstimmung mit dem jeweils auszufällenden überschüssigen gelösten 60 Weinsäuresalz als Anschwemmhilfsmittel für den Trennvorgang sowie nach Zerkleinerung in feinkristalline Form für die Kontaktbehandlung der instabilen Produkte zu verwenden. Darüber hinaus können überschüssige Kristallausscheidungen ausgetragen und anderer Verwendung zugeführt wer-65 den. Insbesondere lässt es die vorgeschlagene Trennvorrichtung nach vorgenommener Anschwemmung der Kristallaus-seheidungen als Anschwemmhilfsmittel zu, in einem und demselben Arbeitsgang das aus einem Kontaktbehälter zuge

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führte stabilisierte Produkt von ausgefallenen Kristaliaus-scheidungen zu trennen und gleichzeitig bei im Sammelbehälter entsprechend auszufällender Weinsäuresalze vorhandenen aufbereiteten Kristallausscheidungen das aus einem Lagerbehälter herangeführte instabile Produkt mit für die Kontaktbehandlung entsprechender Menge zu versehen und einem zweiten Kontaktbehälter zur Ausscheidung des Überschusses an gelöstem Weinsäuresalz zuzuführen. Bei mehreren Kontaktbehältern, die somit nacheinander an die Trennvorrichtung anschaltbar bzw. von ihr abschaltbar sind, sind die Kontaktverfahren durch die mit der Trennvorrichtung erzielbare Abtrennung der Kristallausscheidungen aus dem stabilisierten Produkt bei gleichzeitiger Aufbereitung und Abgabe in das instabile Produkt praktisch kontinuierlich durchführbar.

Weitere Eigenschaften der vorgeschlagenen Trennvorrichtung sind den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels zu entnehmen.

Die Trennvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Kesselfilter 10, einem Sammelbehälter 11, einer Zerkleinerungsmühle 12, den beiden Pumpen 13 und 14. Sie sind gemeinsam auf einer Grundplatte 15 angeordnet. Aus der Gattung der Kesselfilter gewählt ist eine Drehfilterausbildung mit in Umlauf setzbarer lotrechter Welle 16 und einer mit der Welle 16 verbundenen Austrageeinrichtung aus mehreren schaufeiförmigen Armen 17 im Bereich des Kesselbodens sowie mit mehreren scheibenförmigen Filterelementen 18, die oberhalb der Austragearme 17 mit Zwischenabstand übereinander in horizontalen Ebenen an der Welle 16 befestigt sind. Andere Filter dieser Gattung, sofern sie mit einer Austrageeinrichtung versehen sind, können ebenfalls in der Trennvorrichtung Verwendung finden, so Filterkerzen aufweisende Kerzenfilter.

Der zum Erreichen erforderlicher Bodenfreiheit auf mehreren senkrechten Säulen 19 der Grundplatte 15 abgestützte und darauf befestigte Filter 10 ist mit dem Sammelbehälter 11, der mittels einer oberen Abdeckung 20 verschlossen ist, über eine mit zwischengeschaltetem Absperrorgan 21 versehene geschlossene Zuleitung 22 verbunden, die aus dem oberen Behälterbereich in den Filteraustragebereich führt. Mit dem Behälterausgang 23 im unteren Be-hälterbereich ist die Pumpe 13 verbunden, bei der es sich zweckmässigerweise um eine wahlweise auf dosierende und nichtdosierende Förderung umsteuerbare Dickstoffpumpe handelt. Zur Einsparung erforderlicher Verbindungsleitungen ist an der Pumpensaugseite der Behälterausgang 23 unmittelbar angeflanscht, wobei sich der Sammelbehälter 11 auf der Pumpe 13 aufstützt. Ebenfalls zur Leitungseinsparung sowie zur unmittelbaren und drucklosen Abgabe des Mahlgutes in den Sammelbehälter 11 ist die Mühle 12, bei der es sich zweckmässigerweise um eine auf feinkristallinen Mahlgrad einstellbare Korund-Scheibenmühle handelt, auf der oberen Behälterabdeckung 20 befestigt und besitzt aus-gangsseitig einen in den Behälter 11 ragenden Rohrstutzen 24. Eingangsseitig zur Mühle 12 führt eine Zuleitung 25, die unmittelbar hinter der Pumpe 13 an die Pumpendruckleitung 26 angeschlossen und im oberen Bereich mit einem zwischengeschalteten Sperrorgan 27 versehen ist. Eine von der Leitung 25 unterhalb des Sperrorgans 27 abzweigende Leitung 28 mit einem weiteren Sperrorgan 29 ist im oberen Bereich am Sammelbehälter 11 angeschlossen. In Pumpen-förderrichtung hinter dem Anschluss der Leitung 25 ist die Pumpendruckleitung 26 mit einem Verteiler 30 mit wahlweise absperrbaren Ausgängen a, b, c, d und jeweiligen Anschlussarmaturen für Rohr- bzw. Schlauchleitungen versehen. Die auf der Grundplatte 15 befestigte Pumpe 14, für die eine übliche Kreiselpumpe gewählt ist, weist an der Eingangsbzw. Saugseite einen mit Anschlussarmaturen versehenen Rohrstutzen 31, an der Druckseite ein Ventil 32 zum Einstellen der Pumpenleistung auf. Hinter dem Ventil 32 führt eine mit Sperrorgan 33 versehene Leitung 34 nach oben in s den Kesselfilter 10. An die Leitung 34 angeschlossen ist eine vom Filterboden abgehende Leitung 35 mit Sperrorgan 36. Eine weitere Leitung 37 führt das nach Durchsatz der Filterelemente 18 über die Filterwelle 16 abfliessende Produkt und ist unterhalb des Kesselbodens an der Wellen-lo lagerung seitlich angeschlossen und läuft mit zwischengeschaltetem Ventil 38, Schauglas 39 und Leistungs- und Druckmessgerät 40 in einen ebenfalls mit Anschlussarmatur versehenen Rohrstutzen 41 nach unten aus, wobei die Stutzen 31 und 41 über ein Sperrorgan 42 miteinander verbun-15 den sind. Mit 43 bezeichnet ist eine mit Sperrorgan und Schauglas versehene, vom Kesselfilter 10 in den Sammelbehälter 11 führende Entlüftungsleitung. Ein absperrbarer Druckgasanschluss 44 ist hierbei vorgesehen.

Durch die Ausbildung vorstehender Verbindungsleitun-20 gen als festmontierte starre Rohrleitungen sowie der Ausbildung der Rohrstutzen 31,41 und des Verteilers 30 mit an den Ausgängen angebrachten Armaturen für den an- und abschliessbaren Anschluss an Schläuchen oder flexiblen Rohrleitungen, ist die auf der mit Füssen 45 od. dgl. ausge-25 rüsteten Grundplatte 15 zu einer Baueinheit zusammenge-fasste Trennvorrichtung jederzeit ortsveränderlich und kann in den Getränkebetrieben den Gegebenheiten entsprechend zu den jeweiligen Einsatzstellen transportiert werden.

Zum Betrieb der Trennvorrichtung am Beispielsfall der 30 Weinsteinstabilisierung für Sektgrundweine als Ausgangsprodukt für die Sektherstellung mit einem in der Zeichnung dargestellten, mit Rührwerk 51 und oberem Entlüftungsventil versehenen Kontaktbehälters 50 zur Durchführung des Kontaktverfahrens, eines Lagerbehälters 52 mit oberem 35 Entlüftungsventil für das unbehandelte, noch weinsteininstabile Produkt und einer den Abfüll- oder Nachbehandlungsbehälter für das stabilisierte Produkt symbolisierenden Rohrleitung 53 mit zwischengeschaltetem Absperrorgan 54, ist eine vom Boden des mit nicht näher dargestellter Kühl-40 einrichtung ausgerüsteten Kontaktbehälters 50 abgehende Leitung 55 mit Sperrorgan 56 an den Stutzen 31 der Pumpe 14, ein von der Leitung 55 weiterführender Leitungsstrang 57 am Ausgang b des Verteilers 30 angeschlossen. Eine weitere, oberhalb des Behälterbodens vom gleichen Be-45 hälter 50 abführende Leitung 58 mit Sperrorgan 59, von der auch die Leitung 53 abzweigt, ist mit dem Stutzen 41 verbunden. Eine ebenfalls vom Boden des Lagerbehälters 52 abgehende Leitung 63 mit zwischengeschalteter Pumpe 61 ist über ein Absperrorgan 62 an die Leitung 55 angeschlos-50 sen. Zwischen Sperrorgan 62 und Pumpe 61 zweigt von der Leitung 63 eine am Ausgang c des Verteilers 30 angeschlossene Leitung 60 ab. Mittels Absperrorgan 65 und Verbindungsleitungen 64 können weitere Lagerbehälter 52 an die Leitung 63 angeschlossen sein. Am Ausgang d des Verteilers 55 30 angeschlossen ist schliesslich eine mit 66 bezeichnete Austrageleitung.

Für die der Weinsteinabtrennung des im Kontaktbehälter 50 nach dem Kontaktverfahren behandelten Produkts vorangehende Voranschwemmung der Filterelemente 16 mit 60 Weinsteinkristallen aus dem Behälter 50, wird der Filter 10 mittels eingeschalteter Pumpe 14 bei offenen Sperrorganen 56, 32, 33, 36 sowie zum Sammelbehälter 11 hin offener Entlüftungsleitung 43 (die übrigen Sperrorgane bleiben geschlossen) über die Leitungen 55, Stutzen 31, Leitung 34 von 65 oben her und Leitung 35 von unten her mit dem Produkt aufgefüllt. Über den sodann bei beibehaltener Leitungsverbindung 55, 31, 34, 35 durch Öffnen der Sperrorgane 38, 50 und Anschluss der Leitung 37, Stutzen 41, Leitung 58

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an den Kontaktbehälter 50 hergestellten Kreislauf wird das Produkt bei stillstehendem Filter 10 so lange im Kreislauf umgepumpt, bis sich auf den Elementen 16 ein ausreichender Voranschwemmbelag gebildet hat. Mit gleichzeitig eingeschalteter Pumpe 13 und geöffneten Verteilerausgängen 30a und b kann die Belagbildug durch dosierte Zuförderung von im Sammelbehälter 11 vorhandenem Weinstein über den weiterführenden Leitungsstrang 57 in die Leitung 55 und damit in den Kreislauf beschleunigt werden.

Für die nach Voranschwemmung einsetzende Weinstein-abtrennug fördert die eingeschaltete Pumpe 14 bei offenen Sperrorganen 56, 32, 33, 36 das im Kontaktbehälter 50 befindliche stabilisierte Produkt über die Leitungen 55, 31, 34, 35 in den Filter 10, woraus es unter Zurücklassung des Weinsteins auf dem Anschwemmbelag der Filterelemente 18 bei ebenfalls offenen Sperrorganen 33, 54 und geschlossenen sonstigen Sperrorganen über die auch bei diesem Filtrationsvorgang stillstehende Filterwelle 16, die Leitungen 37, 41, 58, 53 abfliesst und in den Abfüllbehälter 53 gelangt. Über diese weiterhin offenen Leitungen bei geschlossenen Sperrorganen 33, 36 vedrängt nach beendeter Filtration, sei es durch Entleerung des Behälters 50 bzw. mehreren an die Leitung 55 anschliessbaren Kontaktbehältern oder durch Erschöpfung der Filterleistung bei erreichter zulässiger Kuchendicke aus den sich auf den Elementen 18 ablagernden Weinsteinkristallen, dem Filter 10 über die Leitung 44 zugeführtes Druckgas das im Filterkessel verbliebene restliche Produkt.

Für die anschliessende Weinsteinaustragung aus dem produktfreien Filter 10 bei nunmehr geschlossenen Leitungen 37, 41, 58, 53 setzt ein eingeschalteter, nicht dargestellter Antriebsmotor die mitsamt den Elementen 18 und der Austrageeinrichtung 17 in Umlauf. Der hierbei von den Elementen 18 abgeworfene und nach untenfallende pastose Weinsteinkuchen wird von den Armen der Austrageeinrichtung 17 erfasst und bei zuvor geöffnetem Sperrorgan 21 über die Zuleitung 22 in den Sammelbehälter 11 gefördert. Bei erforderlich werdender Zerkleinerung der ausgetragenen Weinsteinausscheidungen können diese gleichzeitig oder anschliessend mittels der eingeschalteten Mühle 12 und der auf Nichtdosierung gesteuerten Pumpe 13 bei Absperrung des Ausgangs a des Verteilers 30 und Öffnung des Sperrorgans 27 sowie geschlossenem Sperrorgan 29 im Kreislauf vom Behälter 11 über Pumpe 13, Leitungen 26, 27, Mühle 12, Leitung 24 in den Behälter 11 ein- oder mehrmals gemahlen und bei durch Organ 27 abgetrennter Mühle 12 über den durch Organ 29 geöffneter Leitung 28 geschaffenen weiteren Kreislauf ein- oder mehrmals gemischt oder bei Öffnung beider Organe 27, 29 gleichzeitig gemahlen und gemischt werden.

Der nach derartiger Aufbereitung im Sammelbehälter 11 zur Verfügung stehende feinkristalline Weinstein ermöglicht nunmehr die Kontaktbehandlung einer instabilen Produktcharge aus dem Lagerbehälter 52 oder weiterer über die Leitung 64 mittels Sperrorgan 65 an die Leitung 63 an-schliessbarer Lagerbehälter im entleerten Kontaktbehälter 50 oder mehrerer leerer Kontaktbehälter. Die zu diesem Zweck bei offenem Sperrorgan 62, geschlossenem Sperrorgan 56 und sonst geschlossenen Sperrorganen eingeschaltete Pumpe 61 fördert dadurch das Produkt vom Lagerbehälter 52 über die Leitung 63, Leitung 55 in den Kontaktbehälter 50. Die ebenfalls eingeschaltete und auf Dosierung gesteuerte Pumpe 13 fördert bei offenen Ausgängen a und c des Verteilers 30 gleichzeitig kristallinen Weinstein in vorbestimmter Menge aus dem Sammelbehälter 11 über die Leitung 60 in den Produktstrom der Leitung 63 druckseitig der Pumpe 61, so dass das Produkt im übersättigten Zustand bei eingeschaltetem Rührwerk in den Kontaktbehälter 50 gelangt und dort der ursprünglich im Produkt gelöste überschüssige Weinstein bei einwirkender Stabilitätstemperatur und entsprechender Kontaktzeit in kristalliner Form ausfällt. Die anschliessende Weinsteinabtrennung in vorbeschriebener Weise schliesst sich hiernach an, wobei die Voranschwemmung entfallen und die Filtration sofort durchgeführt werden kann, sofern aus einer vorhergehenden Filtration die Kuchendicke auf den Filterelementen 18 das zulässige Mass nicht erreicht hat.

Da bei Kontaktverfahren in der Regel mehr kristalliner Weinstein ausfällt, als für die Zudosage in das instabile Produkt zu dessen Übersättigung benötigt wird, ist dieser überschüssige Weinstein, der bereits gemahlen und dadurch für andere Zwecke verwendbar ist, von Zeit zu Zeit aus dem Sammelbehälter 11 zu entfernen. Bei ein- und auf Nichtdosierung umgeschalteter Pumpe 13, offenen Ausgängen a, d und geschlossenen Ausgängen b, c des Verteilers 30 sowie sonst geschlossenen Sperrorganen gelangt dieser überschüssige Weinstein über die Austrageleitung 64 in einen nicht näher gezeigten Behälter.

Für die von der Erfindung angestrebte weitestgehende kontinuierliche Durchführung der Stabilisierungsverfahren können die vorgenannten Sperrorgane der Trennvorrichtung anstelle von Handbedienung selbstverständlich auch fern-steuerbar und ihre vorbeschriebenen Schaltfunktionen sowie weitere zum Betrieb der Trennvorrichtung, vor allem der Pumpen, erforderliche Steuerfunktionen bezüglich ihrer zeitlichen Folge in einem Programm festgelegt sein. Für den Programmablauf sind bekannte Steuergeräte geeignet, die nach der vorgegebenen Programmfolge diese Schalt- und Steuerfunktionen einleiten.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

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1. Vorrichtung zum Trennen weinsäurehaltiger Produkte von Kristallausscheidungen überschüssiger gelöster Weinsäuresalze, die bei der Kristallstabilisierung durch Übersättigung des auf mindestens Stabilitätstemperatur gekühlten Produkts mit Feinkristallen des jeweils gleichen Salzes in kristalliner Form ausfallen, gekennzeichnet durch eine Baueinheit aus einem Kesselfilter (10) mit einer Austrageeinrichtung (17), einem Sammelbehälter (11) mit unterem Behälterausgang (23) und aus dem oberen Behälterbereich zum Filteraustragebereich führender Zuleitung (22) mit einem zwischengeschalteten Sperrorgan (21), einer an den Sammelbehälter abgebenden Zerkleinerungsmühle (12), einer saugseitig am Behälterausgang angeschlossenen, auf dosierende und nichtdosierende Förderung umsteuerbaren Pumpe (13) mit einem druckseitigen Verteilter (30) und wahlweise absperrbaren Verteileranschlüssen (a, c, d) zum Umpumpen aus und in den Sammelbehälter direkt und/oder über die Mühle, zum Dosieren in eine zur Stabilisierungsbehandlung führende Produktleitung (63) sowie zum Abfördern in eine Austrageleitung (66).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteiler (30) einen weiteren, wahlweise absperrbaren Anschluss (b) zur Anschwemmdosierung mittels der Pumpe (13) aus dem Sammelbehälter (11) in den Kesselfilter (10) aufweist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kesselfilter (10) aus einem Drehfilter mit rotierender lotrechter Welle (16) besteht, an der mehrere scheibenförmige Filterelemente (18) mit gegenseitigem Zwischenabstand in horizontalen Ebenen und unterhalb der Elemente im Bereich des Kesselbodens die Austrageeinrichtung (17) befestigt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kesselfilter (10) aus einem mit Austrageinrichtung und Filterkerzen versehenen Kerzenfilter besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (13) aus einer wahlweise auf dosierende und nichtdosierende Förderung umsteuerbaren Dickstoffpumpe besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an die Pumpensaugseite der untere Ausgang (23) des Sammelbehälters (11) angeflanscht und der Sammelbehälter auf der Pumpe (13) abgestützt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungsmühle (12) auf der oberen Abdeckung (20) des Sammelbehälters (11) angeordnet ist und von oben in den Sammelbehälter drucklos abgibt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerkleinerungsmühle (12) als Scheibenmühle mit einer Korundscheibe ausgebildet und auf vorzugsweise feinkristallinen Mahlgrad einstellbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Baueinheit auf einer Grundplatte (15) fest montiert ist und starre Rohrleitungen als Verbindungsleitungen aufweist.