CN101443169A - 一种用于桶烘烤的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种桶烘烤的设备和方法。具体地说是一种用于一贯地烘烤一桶,通常为橡木制成的桶的内表面的设备和方法。传统上桶烘烤已由桶基础原理、由制桶工人根据葡萄酒或烈酒制作者的说明书运用到一个桶上。制桶工人利用他/她的经验而决定桶所需受到的时间的长短以及加热强度,以使桶受到一合理地恒定的光、媒介、附加媒介或重度烘烤。本发明试图提供一种通过监控被烘烤的桶的温度并与将其与预定的适宜范围对比以提供桶烘烤中的可重复性和一致性的设备和方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种桶烘烤的设备和方法。尤其是一种用于均匀一致地烘烤通常由橡木制成的桶的内表面的设备和方法。
背景技术
传统上,通过桶基础原理、制桶工人根据葡萄酒或烈酒制作者的说明书确定一个桶的桶烘烤范围。制桶工人利用他/她的经验决定桶所需受到的时间长短以及加热强度,因此桶总是会受到一合理一致的轻度、中度、中度以上或重度烘烤。这些烘烤标准的分类由制桶工人看到的木头的颜色以及桶暴露在热源中的时间判断。由于这些不同制桶工人产生的主观程序,造成了葡萄酒和烈酒制作者可获得的被烘烤的桶中存在大量的不一致性。
砍伐橡树后,橡木被切割或劈成板后将被存储及干燥的一段时间,最长到大约三年左右。橡树桶由这些干燥的板制成,这些板可能取自不同树龄及含水量的不同的橡树。由于橡木含有某些芬芳的化合物,对于存储在桶内的葡萄酒或其他酒是理想的,因此用橡木来制作桶。这些化合物给予葡萄酒各种特质如香草、烟熏和辛辣的气味和香味。烘烤的过程使橡木中产生焦糖、并减少其中的丹宁酸与苦味以及产生芬芳的乙醛以形成理想的气味和香味。
在制桶工人将烘烤一个橡木桶作为单独分开的过程之前,传统上板会经受热源以使其足以制作成一桶。该板被加热和变潮湿以使它们更容易弯曲,然后利用钢带形成一个桶的形状。在桶制作历史上的一些时期,制桶工人和葡萄酒及烈酒制作者发现烘烤的过程增强了酿制的葡萄酒的气味,因此他们设法发展能一致地达到增强气味的过程。
烘烤过程包括:将一板放置在热源上(通常为一个容纳橡木桶边脚料的炉子)一段特定的时间长度。该热源作用于桶的内表面,改变橡木的化学组成,产生不同的气味和香味。木材中不同的化合物被释放或者浓度增加,这是由这些化合物最初是否存在于木材中以及烘烤的强度及持续时间来决定。目标表面的烘烤强度或温度,对于产生这些化合物及对于保持需监控的温度的一致性是特别重要的。
橡木被烘烤所后发现的化学合成物所形成的气味和香味于是可被那些存储于桶内的葡萄酒或酒所吸收。渗透木材的化学变化过程的时间的长度、橡木经受热源的时间的长度以及热源的强度和木材的含水量决定了木材中形成的气味和香味的数量。葡萄酒和烈酒制作者在寻求更深入渗透进木材的化学变化,因为这样可使一段长周期内有更多的气味被吸取。已经发现,在桶内一年陈的葡萄酒已从木材中吸取达70%的橡木气味,剩余的气味以一个幂次降低的速率被吸取。
这些传统的烘烤的方法没有高的一致性和可重复性。制桶工人需要利用他/她的专门技术去生火并感觉理想的温度,将桶放置在火上合理地点及合理长的时间。然后,制桶工人绕桶的中心轴旋转桶,翻转桶及弄湿桶以保持理想的温度和湿气水平,以协调桶烘烤以及化学改变。如果此制桶工人因为没有旋转或翻转桶而造成桶表面局部区域受到太多的热量,那么木材会烧焦并起泡。这些泡的存在是不理想的,因为它们会影响桶的卫生,造成储存的葡萄酒残留在水泡后面和裂开的木材内。相反的,过少的热量会造成葡萄酒和烈酒不能吸取足够的气味和香味。
传统烘烤方法的改进已试图将加热和加湿过程标准化。一种方法是相对一中央热源以恒定的速度旋转桶,从而保证表面烘烤发生的一致性。同样地,以预先设定的时间间隔增加额外的湿气以帮助气味和香味产生的一致性。其他方法是用可选择的热源(例如电发热元件、热空气或煤气)以保证热量自始至终均匀施加于桶的内表面。然而这些可选择的热源会产生不同于传统木材生火的烘烤结果,即由于在木材的表面产生了不同的化学变化,最终改变了酒所需的气味,并潜在地引入了葡萄酒和烈酒制造者认为不理想的气味和香味。
由此看出,由于橡木的变化和烘烤方法的现有技术中所缺少的可重复性及一致性,制桶工人要在木材的中的达到化学变化的可重复性及一致性还是存在困难的。这些依次给葡萄酒制造者在葡萄酒生产中增加一致性和理想的气味带来了困难。
因此本发明的目的是降低可变性以及克服上述的问题,以提供公众一个有用的选择。
发明内容
因此在此提出的本发明的一个形式是一种用于为改变桶的木材的化学成分而烘烤桶的设备,包括:
一加热所述被烘烤的桶的内表面的装置;
一测量所述桶内部的温度的装置;
一测量所述桶外部的温度的装置;以及
一将所测的温度与预定的结果相比较并由此调节所述加热装置的温度的装置。
较佳地,所述的比较所测的温度的装置包括一适合容纳预定温度所包含的范围的计算装置;包括对于每个所述桶的每个桶烘烤曲线在理想时间的长短内的温度上限和下限。
较佳地,所述的计算装置适合将通过所述测量桶内部和外部温度的装置所测的桶内部和外部的温度与在预定时间间隔的所述预定温度范围相比较。
较佳地,所述计算装置在比较了该所测和预定温度后输出一连串指令。
较佳地,所述连串的指令导致多个视觉显示器表示一个操作者所需要的操作,所述视觉显示器协调此操作者:
从加热装置中移开桶;
立即提高加热装置中的温度;
提高加热装置中的温度;
立即抑制加热装置中的温度;
抑制加热装置中的温度;
保持加热装置中的温度;以及
将桶翻转180度。
较佳地,所述加热装置包括一适合容纳用于燃烧的木材的箱柜,较佳地,所述木材与桶的材质相同。
更佳的,所述设备包括一支撑所述桶的装置,以使所述加热装置应用于被烘烤的桶的内表面,并且所述支撑桶的装置适合将桶围绕加热装置旋转。
较佳地,所述测量桶内部温度的装置适合测量桶内部三分之二高度的温度。
较佳地,所述测量桶外部温度的装置适合测量桶外部二分之一高度的温度。
较佳地,每个所述桶均有一个唯一的序列号。
较佳地,所述计算装置容纳一个对所述理想的桶烘烤时间长度内所述测得的温度的数据记录,所述数据记录被赋予唯一的序列号。
因此在此提出的本发明的深层次的形式是一种烘烤桶的方法,包括以下步骤:
加热所述被烘烤桶的内表面;
围绕加热所述桶的内表面的装置旋转所述桶;
在预定时间间隔内测量所述桶内部和外部的温度;
在预定时间间隔内将所测得的所述桶内部和外部的温度与的预定温度相比较;以及
分析所述被比较的温度从而调节加热装置的温度。
较佳地,所述调节温度的方法是由一操作者从分析被比较的温度的方法所产生的一连串的指令所作出的反应而执行的。
附图说明
这些附图,是组成本说明书整体或一部分的,同说明书一起阐明了几个本发明的实施例,用于解释本发明的优点和原理。在这些附图中:
图1表示烘烤一桶的装置的立体图,包括一桶的剖视图以显示一炉子;以及
图2表示一由烘烤木桶的设备随时间监测的温度的显示屏示例。
具体实施方式
下面根据附图来详细描述本发明。尽管该描述包括优选实施例,但是其他实施例也是可能的,并且可以在不违背本发明精神和范围的情况下改变所描述的实施例。
本发明涉及一种烘烤桶的设备和方法,具体说是烘烤橡木制成的用于存放葡萄酒或酒的桶的内表面的方法。图1表示烘烤一桶的设备10,因对操作者来说显而易见,所以没有显示任何与烘烤过程相关联的硬件。
桶12一般由橡木制成,包括不同尺寸和树龄的板,垂直地放在炉子16中。炉子16放在桶内的正中央,因而桶板14的内表面均匀受热。由于在桶生产的阶段还未安装用于封闭桶的端板,因此桶12能够垂直地放在炉子16上。在烘烤过程完成后,这些端板将安装到桶12上,并且它们自己可以在单独的过程中被烘烤。在桶制作的过程中产生的橡木边脚料,是炉子16的理想的燃料,且在桶12被放在炉子16上之前,该橡木生成的火被生起并添料烧旺以产生理想的温度。
桶12垂直安装在一个圆形平台18顶部的中央以适合被旋转。在本实施例中,圆形平台18的旋转是由一个适合摩擦转动平台的发动机20执行的。发动机20是可配置的,因而可由桶的类型和尺寸以及热源的类型和强度来决定桶的各种转速。桶12静止在旋转台18的中央,施加一重力。该力足以保持桶在它正确的位置上围绕炉子16旋转。平台18包括一中心孔(未示出),用于定位炉子16,使得它固定安置并且不会旋转。
安装在旋转台附近并与其分离的是仪器架26。该仪器架26包括安装在其上的可调节的温度传感器22和24,以及一系列的彩色发光装置28,30,32和34。这些彩色发光装置用于向操作者显示被烘烤的桶的情况。这通过显示一已知的彩色灯序列来完成,依次向操作者指示要执行的操作。这些彩色灯序列由点亮下述彩色灯:绿28,红30,黄32和蓝34来形成。
温度传感器用于监测桶12内的温度和通过桶板14传导的温度。因此,该烘烤的方法能够监测被烘烤桶12内部和外部的温度。这是通过在架26顶部安装内桶温度测量传感器22并转动角度以读取位于桶内大约三分之二桶高的中央处的温度来完成的。将外桶温度测量传感器安装在架26上,位置在能测量桶二分之一高度处的温度。桶的这些测温位置的选择是为了提供桶内部和外部最准确的温度读数。
为确保桶的烘烤是在预定温度曲线下完成,操作者必须应对一连串的指令。来自温度传感器22和24的输入值可依照预定的温度曲线绘制出桶内部和外部的温度,包含内部及外部温度的上限和下限。当测得桶12的温度接近或超过该预定温度区域的上下限时,指示操作者执行特定的任务。这些任务由彩色灯组合:绿28,红30,黄32和蓝34传达给操作者。
当红灯30亮时,除了任何另外的一个或两个灯以外,只要一共亮了两个或三个灯,操作者应该立刻翻转桶。翻转桶的要求一般发生在预定时间间隔时,受限于完成时的温度。
当只有蓝灯34亮时,由于测得的温度已下降至下限公差之下,指示操作者立刻升高热源的温度。通过放更多燃料到炉火中来增加温度。
当只有绿灯28亮时,由于测得的温度在理想的温度曲线内,操作者不进行操作。
当绿灯28和蓝灯34都亮时,由于测得的温度接近它的下限,操作者需要增加热源的温度。
当绿灯28和黄灯32都亮时,由于测得的温度接近它的上限,操作者需要降低热源的温度。
当只有黄灯32亮时,由于测得的温度已上升至上限公差之上,指示操作者立刻降低热源的温度。通过对炉火喷水来降低温度。
当所有的4个灯,绿28,红30,黄32和蓝34都同时亮,桶12已经完成了它的烘烤过程,要迅速从热源中移开。
图2所示的是一个源自软件的显示屏36示例,该软件用来设置烘烤过程以及监测桶12的内部和外部的温度,将其与预定的最适宜的烘烤曲线相比较。在这个实施例4342-1中,显示屏上显示的是编给每个桶12的唯一的序列号38。也显示了改变序列号39的能力。
序列号使软件能从监测到和记录的温度中保存一个单独木桶烘烤曲线的记录。这使得即使烘烤曲线是无意合成的,桶烘烤过程也是高度地可追踪的和可重复的。例如,一个葡萄酒或烈酒制造者可能喜欢由葡萄酒从一个特定的桶中吸取的气味和香味,该桶是由于某些原因而拥有一个在预定的最适合水平之外的烘烤曲线。该葡萄酒或烈酒制造者可能提供唯一的序列号,并要求制桶工人去生产另一个有相同烘烤特征的桶。
从温度传感器22和24获取的瞬时温度读数显示在示例屏36上。内桶的温度由传感器22测量并显示在此示例中的区域40上,为173摄氏度。外桶的温度由传感器24测量并显示在此示例中的区域42上,为61摄氏度。
本实施例中的软件用于设置和提供指令给操作者,在同一时刻能够监测一个以上的被烘烤的桶。被烘烤和监测的桶12放在炉子16上,在示例屏36上的区域44上贴上了罐:6的标签。该软件是可设置的,使得每个烘烤站或罐具有建立不同烘烤设置的能力。
区域46显示的是理想的和测定的随时间变化的温度的绘制图线。温度显示在Y轴,时间显示在X轴。图中示出上端48和下端50的区域,该区域表示对于一个特定的烘烤曲线的理想的桶内温度曲线。烘烤曲线由桶的大小,类型和需要的烘烤水平决定。线52是被烘烤的桶内部随着时间变化的实际温度。从示例中可以看出,操作者已尽力将桶内的温度保持在理想范围内。
示出的虚线是理想的外部的温度范围的上端54和下端56。点划线58是实际记录的外部温度,由传感器24测量的并随时间的变化绘制的。从这个绘制的图像可以看出,桶外部的温度低于整个烘烤过程中的最低温度区域。由传感器22和24记录的温度是以一定时间间隔被记录的,在这个示例中,为了更精确地绘制和比较记录的和预定的温度,将时间间隔设定成每5秒钟。这在对单个的桶的烘烤特性和化学成分的再生产上,为操作者提供了更大的精确性。
每隔一定时间间隔,桶被操作者旋转或翻转,这从曲线图46上突然下降的测得的桶内部的温度以及突然上升的桶外部的温度可以看出。也可以从曲线图46上看出,烘烤过程结束后,由于在热源和传感器之间失去桶的绝热,桶外温度传感器24侦测到来自炉子热量的升高。
对本发明的进一步的优点和改进将在不偏离本发明范围内产生。尽管本发明由最特别和优选的实施例的构思所展示和描述,仍需认识到,在本发明的范围和精神内,可作出修正,本发明的范围和精神不被限制在此处的详述,但是是符合权利要求所限定的范围的,使得任何或所有的等同的装置和设备都包括在内。
在如下任何权利要求以及本发明概述中,除了上下文的需要以及由于特殊的语言或必要的含义,词语“包括(comprising)”用了“包含(including)”的含义,即本发明实施例中所限定的特征可能和更进一步的特征相关联。
Claims (13)
1、一种用于为改变桶的木材的化学成分而烘烤桶的设备,包括:
一加热所述被烘烤的桶的内表面的装置;
一测量所述桶内部的温度的装置;
一测量所述桶外部的温度的装置;以及
一将所测的温度与预定的结果相比较并由此调节所述加热装置的温度的装置。
2、如权利要求1所述设备,其特征在于,所述的比较所测的温度的装置包括一适合容纳预定温度所包含的范围的计算装置;包括对于每个所述桶的每个桶烘烤曲线在理想时间的长短内的温度上限和下限。
3、如上述权利要求中的任何一个所述设备,其特征在于,所述的计算装置适合将通过所述测量桶内部和外部温度的装置所测的桶内部和外部的温度与在预定时间间隔的所述预定温度范围相比较。
4、如上述权利要求中的任何一个所述设备,其特征在于,所述计算装置在比较了该所测和预定温度后输出一连串指令。
5、如上述权利要求中的任何一个所述设备,其特征在于,所述连串的指令导致多个视觉显示器表示一个操作者所需要的操作,所述视觉显示器协调此操作者:
从加热装置中移开桶;
立即提高加热装置中的温度;
提高加热装置中的温度;
立即抑制加热装置中的温度;
抑制加热装置中的温度;
保持加热装置中的温度;以及
将桶翻转180度。
6、如权利要求1所述设备,其特征在于,所述加热装置包括一适合容纳用于燃烧的木材的箱柜,较佳地,所述木材与桶的材质相同。
7、如权利要求1所述设备,其特征在于,所述设备包括一支撑所述桶的装置,以使所述加热装置应用于被烘烤的桶的内表面,并且所述支撑桶的装置适合将桶围绕加热装置旋转。
8、如上述权利要求中的任何一个所述设备,其特征在于,所述测量桶内部温度的装置适合测量桶内部三分之二高度的温度。
9、如上述权利要求中的任何一个所述设备,其特征在于,所述测量桶外部温度的装置适合测量桶外部二分之一高度的温度。
10、如上述权利要求中的任何一个所述设备,其特征在于,每个所述桶均有一个唯一的序列号。
11、如上述权利要求中的任何一个所述设备,其特征在于,所述计算装置容纳一个对所述理想的桶烘烤时间长度内所述测得的温度的数据记录,所述数据记录被赋予唯一的序列号。
12、一种烘烤桶的方法,包括以下步骤:
加热所述被烘烤桶的内表面;
围绕加热所述桶的内表面的装置旋转所述桶;
在预定时间间隔内测量所述桶内部和外部的温度;
在预定时间间隔内将所测得的所述桶内部和外部的温度与的预定温度相比较;以及
分析所述被比较的温度从而调节加热装置的温度。
13、如权利要求12所述方法,其特征在于,所述调节温度的方法是由一操作者从分析被比较的温度的方法所产生的一连串的指令所作出的反应而执行的。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20090527 |