DE102005035833B4

DE102005035833B4 - Verfahren und Vormaischer zur Vermischung von Malzschrot mit Wasser

Info

Publication number: DE102005035833B4
Application number: DE200510035833
Authority: DE
Inventors: Jörg Binkert
Original assignee: KASPAR SCHULZ BRAUEREIMASCHINE; Kaspar Schulz Brauereimaschinenfabrik & Apparatebauanstalt KG
Current assignee: KASPAR SCHULZ BRAUEREIMASCHINENFABRIK & APPARA, DE
Priority date: 2005-07-30
Filing date: 2005-07-30
Publication date: 2010-10-28
Anticipated expiration: 2025-07-31
Also published as: DE102005035833A1

Abstract

Verfahren zur Vermischung von Malzschrot mit Wasser in einem Vormaischer mit folgenden Verfahrensschritten:
– Einbringen des Malzschrots in ein im oberen Teil des Vormaischers vorgesehenes Fallrohr (1),
– Zuführen von Wasser in das Fallrohr durch einen am Außenumfang des Fallrohres vorgesehenen Ringspalt (5),
– Zuführen von weiterem Wasser mittels einer Leitung (7) an einen im Inneren des Fallrohrs angeordneten Körper (6), der eine sich nach unten verbreiternde Oberfläche aufweist, und
– beidseitiges Durchnässen des Malzschrots mittels des durch den Ringspalt (5) zugeführten Wassers und des durch die Leitung (7) zugeführten Wassers auf der sich nach unten verbreiternden Oberfläche des Körpers (6), wobei
– das mittels der Leitung (7) dem Körper (6) zugeführte weitere Wasser durch einen auf dem Körper vorgesehenen Aufsatz (8) umgelenkt und
– auf der sich nach unten verbreiternden Oberfläche des Körpers in Form einer laminaren Strömung zur Verfügung gestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Vormaischer zur Vermischung von Malzschrot mit Wasser.
Bei der Bierherstellung ist der Vorgang des Maischens von zentraler Bedeutung. Zu Beginn des eigentlichen Maischvorganges muss das geschrotene Malz mit Wasser vermischt werden, um beim eigentlichen Maischvorgang die Lösung und Umwandlung der malzspezifischen Stoffe zu ermöglichen. Eine Klumpenbildung bei der Vermischung von Malzschrot mit Wasser muss unbedingt vermieden werden, da derartige Klumpen die spätere Verarbeitung beeinträchtigen und zu einer Verschlechterung der Sudhausausbeute führen würden. Des Weiteren muss beim Vermischen von Malzschrot mit Wasser eine Staubbildung vermieden werden. Gebildeter Staub würde sich an den Wandungen des Maischgefäßes niederschlagen und nur schwer dem Lösungsprozess zugänglich gemacht werden können. Eine dauerhafte Verschmutzung des Maischgefäßes durch Staubablagerungen wäre auch aus hygienischen Gründen inakzeptabel.
Bekannte Vorrichtungen zur Vermischung von Malzschrot mit Wasser sind unter der Bezeichnung Vormaischer bekannt. Bekannte Vormaischer zeichnen sich dadurch aus, dass Schrot von Wasser, welches dem Schrotstrom von innen oder außen zugeführt wird, lediglich benetzt, keinesfalls aber hinreichend durchmischt wird. Die letztendliche Durchmischung des im Vormaischer erzeugten Gemisches wird erst in dem dem Vormaischer nachgeschalteten Maischebehälter mittels eines Rührwerks oder einer Umwälzeinrichtung erreicht. Für diese endgültige Durchmischung ist eine intensive Umwälzung in dem dem Vormaischer nachgeschalteten Maischebehälter notwendig. Ferner ist es zu Beginn des Maischens zwingend erforderlich, eine bestimmte Menge von Wasser vorzulegen, in welches die Vormischung eingebracht wird. Dieses bekannte Vorgehen hat unter anderem den Nachteil, dass durch die starken Umwälzungen im Maischebehälter die Maische durch einen Eintrag von Sauerstoff an der Oberfläche des Flüssigkeitsspiegels belastet wird. Diese Sauerstoffbelastung hat Nachteile für die spätere Geschmacksstabilität des fertigen Bieres und auch für das Ablaufverhalten der Würze durch den Filterkuchen. Ein weiterer Nachteil der starken Umwälzungen der Maische liegt darin, dass grobe Maischepartikel durch Abrieb in kleinere Partikel aufgerieben werden. Diese kleineren Partikel bewirken, dass sich der Treberkuchen zusetzt und es zu einer Verlangsamung der Fließgeschwindigkeit im Treberkuchen kommt.
Aus der EP 1 333 083 B1 ist ein Vormaischer bekannt, der eine Fallleitung für einen Schrotstrom sowie eine am Umfang des Schrotstromes in die Fallleitung einmündende Einlassöffnung für Maischwasser aufweist. Die Einlassöffnung enthält eine Turbulenzen erzeugende Strömungsleiteinrichtung. Diese ist derart ausgebildet, dass das Maischwasser mit einer tangentialen Komponente bezüglich des Umfangs des Schrotstromes einleitbar ist. Weiterhin ist im bekannten Fall im oberen Bereich der Fallleitung ein zusätzlicher Anschluss vorgesehen, der als üblicher Reinigungs-Sprühkopf ausgebildet ist, aber auch Wasser in das Innere des Schrotstromes in die Nähe seiner Mittellinie führen kann.
Aus dem Buch von K. Fehrmann: Mechanische Technologie der Brauerei, Paul Parey in Berlin und Hamburg, 1950, Seite 130, ist bereits ein Verfahren zur Vormaischung von Malzschrot mit Wasser in einem Vormaischer bekannt, bei wel chem Malzschrot in ein im oberen Teil des Vormaischers vorgesehenen Fallrohr eingebracht, Wasser mittels einer Leitung an einen im Inneren des Fallrohrs angeordneten Körper, der eine sich nach unten verbreiternde Oberfläche aufweist, zugeführt und das Malzschrot mittels der durch die Leitung zugeführten Wassers auf der sich nach unten verbreiternden Oberfläche des Körpers durchnässt wird.
Aus der DE 36 02 348 C2 ist ein Verfahren zur Vermischung von Malzschrot mit Wasser bekannt, bei dem Wasser in das Fallrohr durch einen am Außenumfang des Fallrohres vorgesehenen Ringspalt zugeführt wird und das Malzschrot mittels des durch den Ringspalt zugeführten Wassers durchnässt wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermischung von Malzschrot mit Wasser anzugeben, bei welchen die oben angegebenen Nachteile des Standes der Technik reduziert sind.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 sowie durch einen Vormaischer mit den im Anspruch 6 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, dass Schrot und Wasser dem Maischebehälter in fertig gemischter Konsistenz zugeführt werden können. Dies kann ohne die Mithilfe zusätzlicher mechanisch bewegter Teile oder Fördereinrichtungen geschehen. Auf eine starke Rührbewegung oder Umwälzleistung im Maischebehälter kann verzichtet werden. Der Verzicht auf eine starke Bewegung im Maischebehälter hat den Vorteil, dass die Bestandteile der Maische keiner starken Scherbelastung ausgesetzt werden und somit während des Einmaischens und des nachfolgenden Maischens geschont werden. Dies hat zur Folge, dass vor allem die Spelzen in der Maische geschont und nicht durch Abrieb zerstört werden. Diese Spelzen dienen bei der Abläuterung als eigentliche Filterschicht. Umso besser die Spelzen erhalten bleiben, desto blanker und schneller erfolgt der Ablauf der Würze durch den Treberkuchen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass fertig gemischte Maische in den nachgeschalteten Maischebehälter eingebracht werden kann. Deshalb kommt es zu keinerlei Staubentwicklung im Maischebehälter.
Zur Minimierung einer Sauerstoffaufnahme während des Einmaischens kann die Apparatur mit Inertgas vorgespült werden. Weiterhin kann die fertig gemischte Maische entlang der Wandung des Maischebehälters oder von unten in den Maischebehälter eingebracht werden. Auch dadurch wird eine Sauerstoffaufnahme der Maische verringert.
Durch die vorliegende Erfindung, bei der der Schrotstrom von innen und außen durchnässt wird, wird durch laminare Strömungsverhältnisse eine schonende Vermischung von Malzschrot und Wasser erzielt.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass eine gleichmäßige Durchnässung des auf die Oberfläche des Körpers fallenden Schrots gewährleistet ist.
Mittels der in den Ansprüchen 2 und 7 angegebenen Zentrierung wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass der Schrotstrom sicher auf die Oberfläche des im Inneren des Fallrohres angeordneten Körpers geführt und dort von den beiden Wasserströmen intensiv durchnässt wird. Ein Hängenbleiben von Schrot an den Wandungen des oberen Bereichs des Fallrohres wird vermieden.
Mittels der im Anspruch 3 angegebenen Merkmale wird das Auftreten einer laminaren Strömung des mit Wasser vermischten Schrotes begünstigt.
Ein Vorteil des Führens des mit Wasser durchnässten Malzschrots über ein Mischgatter, wie es Gegenstand der Ansprüche 4, 10 und 11 ist, besteht darin, dass keine Klumpen in den nachgeschalteten Maischebehälter gelangen können und dass eine Drehbewegung zur endgültigen Vermischung des Wassers mit dem Schrot erzielt wird.
Mittels der in den Ansprüchen 5 und 12 angegebenen Merkmale wird die laminare Strömung des beidseitig durchnässten Malzschrots in Richtung des nachgeschalteten Maischebehälters weiter begünstigt.
Die im Anspruch 9 angegebene Positionierung des Aufsatzes des Körpers auf einer Gewindestange erlaubt es, den Aufsatz in der Höhe zu verstellen und dadurch die Menge des auf der Oberfläche des Körpers fließenden Wasserstromes nach Bedarf zu variieren.
Durch die in den Ansprüchen 13–17 angegebenen Bauteile wird erreicht, dass der Vormaischer vor dem Überlaufen geschützt ist, wenn es in dem zum Maischebehälter führenden Maischerohr zu einem Rückstau kommt.
Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus deren beispielhafter Erläuterung anhand der Figuren. Es zeigt
1 eine Skizze eines Vormaischers zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
2 eine Querschnittsdarstellung zur Erläuterung des unteren Teils des in der 1 gezeigten Vormaischers.
Die 1 zeigt eine Skizze eines Vormaischers V zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Der zum Mischvorgang benötigte Malzschrot wird dem Vormaischer V über ein Schrotfallrohr 1 zugeführt. Durch zwei im Schrotfallrohr 1 vorgesehenen Schikanen 2 wird der fallende Schrotstrom zentriert und fällt auf die sich nach unten verbreiternde Oberfläche eines Körpers 6. Dieser ist in einem zylindrischen Mittelteil 21 des Vormaischers V angeordnet. Der Durchmesser des zylindrischen Mittelteils 21 ist größer als der Durchmesser des Fallrohres 1.
Oberhalb des zylindrischen Mittelteils 21 ist im unteren Bereich des Schrotfallrohres 1 an dessen Außenumfang ein Wasseranschluss vorgesehen, an welchem über einen Ringspalt 5 Wasser in das Fallrohr 1 geführt wird. Innerhalb des Fallrohres fällt dieses Wasser in Form eines zylindrischen Wasservorhanges 4 auf die sich nach unten verbreiternde Oberfläche des Körpers 6.
Dem Körper 6 wird über dessen Unterseite mittels einer Wasserzuleitung 7 weiteres Wasser zugeführt, welches an der höchsten Stelle des Körpers, die sich im Bereich der Mittelachse 11 des Vormaischers, die auch die Mittelachse des zylindrischen Mittelteils 21 bildet, so ausgegeben, dass das weitere Wasser die Oberfläche des Körpers 6 benetzt und in Form einer laminaren Strömung an dieser Oberfläche schräg nach außen und unten läuft.
Der durch das Fallrohr 1 nach unten fallende, zentrierte Schrotstrom wird folglich von unten durch den aus dem Körper 6 austretenden Wasserstrom und von oben durch den Wasservorhang 4 erfasst und dadurch beidseitig durchnässt.
Das entstandene Schrot-Wasser-Gemisch wird von der sich nach unten verbreiternden Oberfläche des Körpers 6 an die Innenwandung 22 des zylindrischen Mittelteils 21 des Vormaischers V weitergegeben und läuft an dieser aufgrund der Schwerkraft nach unten.
Im unteren Bereich des Vormaischers V ist ein Reduzierstück 12 vorgesehen, welches in ein gerades Rohrstück 13 übergeht. In diesem Bereich ist im Inneren des Vormaischers V ein Mischgatter 23 vorgesehen, durch welches der durchnässte Schrotstrom geführt wird. In diesem Mischgatter 23 wird der durchnässte Schrotstrom in eine Drehbewegung abgelenkt.
Das Mischgatter 23 besteht – wie aus der 2 ersichtlich ist – aus langen Streben 16 und kurzen Streben 17. Die langen Streben 16 reichen in der Querschnittsdarstellung bis in den Innendurchmesser eines zweiten Reduzierstückes 14 hinein, welches unterhalb des geraden Rohrstückes 13 vorgesehen ist. Die kurzen Streben 17 des Mischgatters 23 reichen vorzugsweise nur bis in den Durchmesser des geraden Rohrstücks 13. Durch eine derartige Anordnung der Streben wird zum einen eine Drehbewegung zur endgültigen Vermischung des Wassers mit dem Schrot erzielt. Zum anderen wird dadurch verhindert, dass es bei einer etwaigen Entstehung von Klumpen zu einem Durchrutschen dieser Klumpen bis in den nachgeschalteten, in der Figur nicht dargestellten Maischebehälter kommt. Eventuelle Klumpen würden an den Streben 16, 17 hängen bleiben und das Mischgatter 23 erst passieren, wenn die Klumpen durch das nachfolgende Schrot-Wasser-Gemisch aufgelöst wurden.
Durch die stufenweise Querschnittsreduzierung des Vormaischers V im unteren Bereich bis auf den Querschnitt des Maischerohres 15, über welches die fertig gemischte Maische dem nachgeschalteten Maischebehälter zugeführt wird, wird sichergestellt, dass die fertig gemischte Maische in einer laminaren Strömung in das Maischerohr 15 und damit in den nachgeschalteten Maischebehälter eintritt. In diesem nachgeschalteten Maischebehälter ist keine weitere Vermischung von Wasser mit Schrot notwendig. Dort findet lediglich noch eine Umwälzung zum Zwecke einer Homogeni sierung der fertig gemischten Maische statt. Dies hat im Vergleich zu bekannten Maischebehältern den Vorteil, dass die Rührbewegungen stark reduziert werden können. Dies führt in vorteilhafter Weise auch zu einer reduzierten Sauerstoffaufnahme und Scherbelastung der Maische.
Der zylindrische Mittelteil 21 des Vormaischers V besteht vorzugsweise aus Glas oder ist mit einem Schauglas ausgestattet. Durch eine Beleuchtung 18 kann der Mischungsvorgang beobachtet und kontrolliert werden.
Eine Überfüllsonde 19 schützt den Vormaischer vor einem Überlaufen, falls es beispielsweise im Maischerohr 15 zu einem Rückstau kommt. Zeigt die Überfüllsonde eine Überfüllung an, dann wird als Reaktion darauf die Schrotzufuhr mittels eines Schiebers 3 automatisch gestoppt. Dieser Schieber ist im Bereich des Fallrohres 1 vorgesehen und stellt den Übergang zwischen dem Trockenbereich und dem Nassbereich des Vormaischers V dar. Weiterhin werden als Reaktion auf das Ausgangssignal der Überfüllsonde 19 im Bereich der Wasserzuleitungen vorgesehene Ventile 20 automatisch geschlossen, um die Wasserzufuhr zu unterbrechen.
Der zylindrische Mittelteil 21 des Vormaischers kann während des Mischungsvorganges über ein Ringrohr 24 gespült werden, um die Beobachtung des Mischvorganges zu verbessern.
Nach Abschluss des Mischvorganges wird der Schieber 3 geschlossen und die gesamte Apparatur über einen Spritzkopf 25 und das Ringrohr 24 klargespült.

V: Vormaischer
1: Schrotfallrohr
2: Schikane
3: Schieber
4: Wasservorhang
5: Ringspalt
6: Körper
7: Wasserzuleitung
8: Aufsatz des Körpers 6
9: Gewindestange
10: Wasserstrom
11: Mittelachse des Vormaischers
12: erstes Reduzierstück
13: gerades Rohrstück
14: zweites Reduzierstück
15: Maischerohr
16: lange Streben
17: kurze Streben
18: Beleuchtung
19: Überfüllsonde
20: Ventil
21: zylindrischer Mittelteil des Vormaischers
22: Innenwand des Mittelteils des Vormaischers
23: Mischgatter
24: Ringrohr
25: Spritzkopf

Claims

Verfahren zur Vermischung von Malzschrot mit Wasser in einem Vormaischer mit folgenden Verfahrensschritten: – Einbringen des Malzschrots in ein im oberen Teil des Vormaischers vorgesehenes Fallrohr (1), – Zuführen von Wasser in das Fallrohr durch einen am Außenumfang des Fallrohres vorgesehenen Ringspalt (5), – Zuführen von weiterem Wasser mittels einer Leitung (7) an einen im Inneren des Fallrohrs angeordneten Körper (6), der eine sich nach unten verbreiternde Oberfläche aufweist, und – beidseitiges Durchnässen des Malzschrots mittels des durch den Ringspalt (5) zugeführten Wassers und des durch die Leitung (7) zugeführten Wassers auf der sich nach unten verbreiternden Oberfläche des Körpers (6), wobei – das mittels der Leitung (7) dem Körper (6) zugeführte weitere Wasser durch einen auf dem Körper vorgesehenen Aufsatz (8) umgelenkt und – auf der sich nach unten verbreiternden Oberfläche des Körpers in Form einer laminaren Strömung zur Verfügung gestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in das Fallrohr (1) eingebrachte Malzschrot im Fallrohr zentriert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das beidseitig durchnässte Malzschrot von der Oberfläche des Körpers (6) an die Innenwand (22) eines unterhalb des Fallrohres vorgesehenen zylindrischen Mittelteils (21) des Vormaischers weitergegeben wird und an dieser nach unten läuft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das beidseitig durchnässte Malzschrot über ein Mischgatter (23) geführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das beidseitig durchnässte Malzschrot über einen sich stufenweise bezüglich seines Querschnitts verkleinernden zylindrischen unteren Bereich des Vormaischers geführt wird.
Vormaischer zur Vermischung von Malzschrot mit Wasser, welcher aufweist: – ein Fallrohr (1), – einen am Außenumfang des Fallrohres vorgesehenen Ringspalt (5), über welchen dem Fallrohr Wasser zuführbar ist, – einen im Inneren des Fallrohres angeordneten Körper (6), der eine sich nach unten verbreiternde Oberfläche aufweist, und – eine mit dem Körper verbundene Leitung (7), mittels welcher dem Körper weiteres Nasser zuführbar ist, wobei – auf dem Körper (6) ein Aufsatz (8) zur Umlenkung des dem Körper von unten zugeführten weiteren Wassers vorgesehen ist und – der Aufsatz (8) zur Generierung einer laminaren Strömung des weiteren Wassers auf der Oberfläche des Körpers (6) vorgesehen ist.
Vormaischer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Fallrohr (1) mindestens eine Schikane (2) zur Zentrierung des in das Fallrohr eingebrachten Malzschrots vorgesehen ist.
Vormaischer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufsatz (8) kegelförmig geformt ist.
Vormaischer nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufsatz (8) auf einer Gewindestange (9) positioniert ist.
Vormaischer nach einem der Ansprüche 6–9, dadurch gekennzeichnet, dass er ein unterhalb des Körpers (6) angeordnetes Mischgatter (23) aufweist.
Vormaischer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischgatter (23) Streben (16, 17) unterschiedlicher Länge aufweist.
Vormaischer nach einem der Ansprüche 6–11, dadurch gekennzeichnet, dass er sich in seinem unteren Bereich bezüglich seines Querschnitts stufenweise verkleinert.
Vormaischer nach einem der Ansprüche 6–12, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einer Überfüllsonde (19) versehen ist.
Vormaischer nach einem der Ansprüche 6–13, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem im oberen Bereich angeordneten Schieber (3) versehen ist, mittels dessen das Fallrohr (2) verschließbar ist.
Vormaischer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (3) automatisch in Abhängigkeit von einem Signal der Überfüllsonde (19) das Fallrohr verschließt.
Vormaischer nach einem der Ansprüche 6–15, dadurch gekennzeichnet, dass er Ventile (20) aufweist, mittels derer die Wasserzufuhr absperrbar ist.
Vormaischer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (20) die Wasserzufuhr automatisch in Abhängigkeit von einem Signal der Überfüllsonde (19) absperren.