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Vorrichtung
zum Behandeln von Fässern mit Trockeneisstrahlen, mit einer
an einer Einrichtung zum Transportieren und Beschleunigen von Pellets oder
Schneepartikeln aus festem Kohlendioxid angeschlossenen Strahldüse
zum Austragen der Pellets bzw. der Schneepartikel in einem Gasstrom.
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Beim
Ausbau von Weinen in Eichenfässern (Barriques) ist zu beachten,
dass Barriquefässer von Verwendung zu Verwendung an Aromakraft
verlieren. Zwar kann die Geschmacksintensität teilweise dadurch
aufrecht erhalten werden, dass für einen Teil der Charge
neue Fässer und für den Rest Zweit- oder Drittbelegungen
verwendet werden, jedoch werden die Fässer in der Regel
spätestens nach dem dritten Einsatz durch neue ersetzt.
Bei Kaufpreisen von 250, – EUR bis 1000, – EUR
pro Fass ist dies insbesondere für kleinere Weinbaubetriebe
ein erheblicher Kostenfaktor. Aus diesem Grunde wurde bereits über Möglichkeiten
nachgedacht, gebrauchte Barriquefässer unter Erhalt bzw.
Wiedergewinnung ihrer speziellen aromatischen Eigenschaften zu erneuern.
Wesentliche Ursachen für den Verlust der Aromakraft der
Fässer sind insbesondere Weinsteinablagerungen, die mit
der Zeit die gesamte Innenoberfläche des Fasses überdecken,
Pilzbefall (Brettaomyces) oder Bildung von Trichloranisol im Holz
des Fasses.
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Die
Reinigung der Fässer auf chemischem Wege ist problematisch,
weil dabei die Gefahr besteht, dass Chemikalien im Fassholz zurückbleiben und
den Geschmack oder die Qualität des Weines beeinträchtigen.
Die Reinigung auf mechanischem Wege ist sehr arbeitsintensiv. Zudem
fällt bei der Reinigung mittels Wasser in großen
Mengen kontaminiertes Schmutzwasser an, das aufwändig entsorgt werden
muss.
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Unter
dem Handelsnamen
„Barrel Blasting", veröffentlicht
im Internet unter der Adresse www.barrelblasting.com, sowie
auch beispielsweise im Fachartikel von
J. Purdom, „Rejuvenating
Wine Barrels with Dry Ice", in „Wine Business Monthly",
Dezember 2005, ist ein Verfahren vorgestellt worden, bei
dem Weinfässer mit Trockeneisstrahlen behandelt werden.
Dabei wird der Deckel eines Fasses entfernt und die Innenoberfläche
des Fasses intensiv auf das Vorliegen von Belägen überprüft.
Anschließend wird die Oberfläche mittels eines
handelsüblichen Trockeneis-Strahlgeräts bestrahlt.
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Die
Methode der Oberflächenbehandlung mit Trockeneisstrahlen
ist an sich seit langem bekannt und hat sich in einer Vielzahl von
Anwendungen bewährt. Dabei wird üblicherweise
bei der Entspannung von flüssigem Kohlendioxid entstehender Kohlendioxidschnee
zu Pellets verpresst und in einem Hochdruck-Gasstrahl in Richtung
auf die zu behandelnde Oberfläche ausgetragen. Mit ihrer
Temperatur von –79°C sorgen die Trockeneisteilchen
für einen Temperaturschock auf der behandelten Oberfläche,
durch den die Verbindung von einer Beschichtung und der Oberfläche
gelöst wird. Durch die mechanische Einwirkung der Trockeneisteilchen
wird die Beschichtung anschließend abgelöst. Ein
wesentlicher Vorteil von Trockeneisstrahlen gegenüber anderen
Reinigungsmethoden ist, dass die Strahlpartikel aus Kohlendioxid
nach dem Einsatz rückstandsfrei sublimieren. Ein Gerät
zur Durchführung einer Trockeneisstrahlreinigung ist beispielsweise aus
der
US 4 617 064 B1 bekannt.
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Während
die Reinigung mit Trockeneisstrahlen als ideale Methode zur Wiederaufbereitung
von Fässern angesehen werden kann, ist jedoch die in dem
oben genannten Fachartikel beschriebene Methode mit einem hohen
Arbeitsaufwand verbunden, da jedes Fass einzeln geöffnet
und nach der Behandlung wieder zusammengefügt werden muss.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist somit, eine Vorrichtung zum Behandeln
der Innenoberfläche von Fässern, insbesondere
von Eichenholz-Weinfässern, mit Trockeneisstrahlen zu schaffen,
die den Arbeitsaufwand bei der Behandlung eines Fasses gegenüber
dem Stand der Technik verringert.
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Gelöst
ist diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art
dadurch, dass die Strahldüse an einer Trägerkonstruktion
zum Aufsetzen im Bereich eines Spundlochs eines Fasses montiert
ist und eine an der Trägerkonstruktion vertikal beweglich
angeordnete Düseneinheit mit einem lang gestreckten, in
das Spundloch einführbaren Düsenhals und einem
Düsenkopf aufweist, der ein Abstrahlen des Gasstroms quer
zur quer zur Bewegungsrichtung des Düsenhalses erlaubt.
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Es
ist erfindungsgemäß also nicht mehr erforderlich,
vor der Reinigung den Deckel des Fasses abzumontieren, sondern es
wird beim Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung
die Düse durch das Spundloch des Fasses geführt.
Nach Aufsetzen der Trägerkonstruktion auf das zu behandelnde
Fass erfolgt die Reinigung mit Hilfe von Trockeneispellets oder
Kohlendioxidschneeteilchen in weitgehend standardisierten Arbeitsabläufen,
was zu einem erheblichen Zeitgewinn führt. Dabei macht
die Erfindung von der Erkenntnis Gebrauch, dass es für
die Wiederherstellung der Aromakraft des Weinfasses keineswegs erforderlich
ist, die Oberflächenbeschichtung vollständig von
der Oberfläche zu lösen, sondern es genügt,
dass zumindest große Abschnitte des Fassholzes wieder in
Kontakt mit dem zu befüllenden Wein treten können.
Um dies zu gewährleisten, genügen die erwähnten
standardisierten Arbeitsabläufe völlig aus. Die
bei der Bestrahlung mit den Pellets oder Schneepartikeln aus Kohlendioxid
abgelösten Bestandteile der Oberflächenbeschichtung werden
anschließend, beispielsweise durch Spülen mit
Wasser, durch das Spundloch hindurch aus dem Fass entfernt.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Düse
eine Absaugeinrichtung für abgelöste Bestandteile
einer Oberflächenbeschichtung zugeordnet ist. Die Absaugeinrichtung
ermöglicht die Entfernung der abgelösten Bestandteile
der Oberflächenbeschichtung durch das Spundloch, gleichzeitig
oder zeitversetzt zur Oberflächenbehandlung. Besonders
vorteilhaft sind dabei Düse und Absaugeinrichtung derart
konstruiert, dass beide zugleich durch das Spundloch hindurchgeführt
werden können.
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Bevorzugt
ist der Düsenkopf verschwenkbar am Düsenhals angeordnet.
Der Düsenkopf ist dabei entweder in einer Ebene oder dreidimensional
verschwenkbar angeordnet. Im erstgenannten Fall ist der Düsenkopf
bevorzugt in einer Ebene senkrecht zur Längserstreckung
des Düsenhalses verschwenkbar. Um die Innenoberfläche
des Fasses gleichmäßig mit Trockeneisstrahlen
zu beaufschlagen, wird der Düsenhals in vertikaler Richtung
verfahren und gleichzeitig der Düsenkopf verschwenkt. Falls
der Düsenkopf keine Verschwenkung um 360° erlaubt, kann
ggf. zusätzlich noch die Trägerkonstruktion in eine
andere Position auf dem Fass gebracht werden, um alle Teile der
Innenoberfläche – falls gewünscht – behandeln
zu können. Bei einer dreidimensionalen Verschwenkbarkeit
können weite Teile der Innenoberfläche durch entsprechende
Verschwenkung der Düse mit Trockeneisteilchen bestrahlt
werden, ohne dass die Apparatur im Übrigen bewegt werden
muss.
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Bei
einer gleichfalls vorteilhaften Ausgestaltung ist dabei die Düseneinheit
an der Trägerkonstruktion um ihre Längsachse oder
eine zu ihrer Längsachse parallele Achse drehbar angeordnet. Die
Drehung der Düseneinheit erlaubt die Behandlung weiter
Bereiche der Innenoberfläche, ohne dass die Position der
Trägerkonstruktion geändert werden muss.
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Bei
einer anderen zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung
umfasst der Düsenkopf eine Einrichtung, die eine gleichzeitige
Ablenkung der Trockeneisteilchen in verschiedene Richtungen erlaubt. Dabei
handelt es sich beispielsweise um einen im Querschnitt „T"-förmigen
Strömungsteller am Ende des Düsenhalses, der ein
Ablenken des Trockeneisstrahls in eine zur Längsachse des
Düsenhalses im wesentlichen senkrechten Ebene bewirkt,
oder um eine Anzahl von separaten, in unterschiedliche Richtungen
weisende Strömungswege, durch die die Trockeneisteilchen
in verschiedene Richtungen ausgetragen werden.
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Anhand
der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
näher erläutert werden.
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Die
einzige Zeichnung (1) zeigt schematisch eine erfindungsgemäße
Vorrichtung zum Behandeln von Fässern mit Trockeneisstrahlen.
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Die
Vorrichtung 1 umfasst eine Düseneinheit mit einen
Kopfabschnitt 2, an dem eine Strahldüse 3 angeordnet
ist. Die Strahldüse 3 umfasst im Ausführungsbeispiel
einen rohrförmigen Düsenhals 5 und einen
an dessen Ende in einer vertikalen Ebene verschwenkbar angeordneten
Düsenkopf 6, durch den Trockeneisteilchen in Form
von Pellets oder Schneeteilchen in Richtung auf eine zu bestrahlende
Fläche ausgetragen werden können. Der Düsenhals 5 ist
an einem Lager 7 um eine Achse 8, im Ausführungsbeispiel
die Längsachse des Düsenhalses 5, drehbar am
Kopfabschnitt 2 angeordnet. Die Drehung um bis zu 360° erfolgt
dabei mittels eines im Kopfabschnitt 2 angeordneten vorzugsweise
elektrisch betriebenen Motors, die Drehung kann jedoch auch manuell
erfolgen.
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Der
Kopfabschnitt 2 der Düseneinheit ist an einer
Trägerkonstruktion 10 vertikal verfahrbar angeordnet,
die stabil auf einem Weinfass 14 im Bereich eines Spundlochs 13 aufgesetzt
werden kann. Nach Aufsetzen der Trägerkonstruktion auf
das Weinfass 14 kann die Strahldüse 3 innerhalb
des Weinfasses vertikal bewegt werden. Das Verfahren der Strahldüse 3 kann – ebenso
wie die Verschwenkung des Düsenkopfes 6 am Düsenhals 5 manuell
oder motorgetrieben erfolgen.
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Parallel
zum Düsenhals 5 ist im Ausführungsbeispiel
ein Absaugrohr 12 angeordnet und mit der Trägerkonstruktion 12 fest
verbunden. Der maximale Außenumfang von Absaugrohr 12 plus
Düsenhals 5 mit dem daran befestigten und gegebenenfalls zuvor
in Parallelrichtung verschwenkten Düsenkopf 6 ist
so bemessen, dass beide gemeinsam problemlos in das Spundloch 13 des
Weinfasses 14 eingeführt werden können.
Um eine volle Drehung der Strahldüse um 360° zu
ermöglichen, sind mehrere Varianten denkbar: So kann beispielsweise
das Absaugrohr 12 anstelle mit der Trägerkonstruktion 10 fest
mit dem Düsenhals 5 verbunden sein, sodass es
sich bei Drehung der Strahldüse 3 mitdreht, oder
die Strahldüse 3 ist exzentrisch am Kopfabschnitt 3 gelagert,
sodass eine Drehung nicht um die Längsachse des Düsenhalses 5,
sondern um die Längsachse des Absaugrohres 12 erfolgt,
oder anstelle des Absaugrohr 12 kommt eine flexible Schlauchleitung
zum Einsatz. Anstelle eines Düsenkopfes 6 kann – hier
nicht gezeigt – am Ende des Düsenhalses 5 auch
eine Ablenkeinrichtung zur gleichzeitigen Ablenkung der Trockeneispellets
in mehrere seitliche Richtungen vorgesehen sein, beispielsweise
ein Strömungsteller, mittels dessen die Trockeneispartikel
zumindest in einem Teil einer in einer Ebene quer zur Längserstreckung
des Düsenhalses 5 ausgetragen werden können.
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Die
Strahldüse 3 ist über eine Pelletzuleitung 16 mit
einer hier nicht gezeigten Einrichtung zum Bereitstellen von Kohlendioxidteilchen
verbunden. Bei den Kohlendioxidteilchen handelt es sich um Pellets oder
Schneepartikel. Das Absaugrohr 12 steht über eine
Absaugleitung 17 mit einer hier gleichfalls nicht gezeigten
Saugeinrichtung in Strömungsverbindung.
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Beim
Einsatz der Vorrichtung 1 wird zunächst das Spundloch 13 eines
zu behandelnden geleerten Weinfasses 14 geöffnet
und die Vorrichtung 1 mit der Trägerkonstruktion 10 auf
das Weinfass 14 aufgesetzt, wobei Düsenhals 5 und
Absaugrohr 12 durch das Spundloch 13 in das Innere
des Weinfasses 14 eingeführt werden. Anschließend
wird der Düsenkopf 6 in eine ungefähr
horizontale Richtung verschwenkt. Trockeneispellets, oder alternativ
Kohlendioxid-Schneepartikel, werden in einem starken Gasstrom herangeführt
und erfahren in der Pelletzuleitung 16 dabei eine starke
Beschleunigung. Schließlich gelangen sie durch den Düsenhals 5 in
den Düsenkopf 6, von wo sie aus unter der Wirkung
des Gasstroms mit hoher Geschwindigkeit an die Innenwand des Weinfasses 14 ausgetragen
werden. Durch die starke Abkühlung beim Auftreffen der
Trockeneisteilchen sowie durch deren abrasive Wirkung wird eine
Beschichtung, z. B. Weinsteinablagerungen, zumindest zum Teil von
der Innenoberfläche des Weinfasses 14 abgelöst.
Die Trockeneisteilchen sublimieren zu gasförmigem Kohlendioxid,
das durch das Spundloch 13 entweicht. Durch die Verschwenkung
des Düsenkopfes 6, die vertikale Verfahrung der
Strahldüse 3 innerhalb des Weinfasses 14 und die
Drehung der Strahldüse 3 um die Achse 8 kann zumindest
annährend jeder Bereich der Innenoberfläche des
Weinfasses 14 mit Trockeneispellets beaufschlagt werden.
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Die
abgelösten Teile der Beschichtung sammeln sich im Bodenbereich
des Weinfasses 14, wo sie durch das Absaugrohr 12 abgesaugt
und über die Absaugleitung 17 entsorgt werden.
Das Vorhandensein einer Absaugeinrichtung ist für die Erfindung allerdings
nicht zwingend erforderlich. Es ist vielmehr im Rahmen der Erfindung
auch möglich, das Fass im Anschluss an die Bestrahlung
durch Trockeneispartikel einer Waschprozedur zu unterziehen, in
der die abgelösten Bestandteile der Beschichtung beispielsweise
mit Wasser aus dem Fass herausgespült werden.
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Die
Behandlung ist abgeschlossen, wenn eine Beschichtung von der Innenoberfläche
des Weinfasses 14 zumindest in einem Umfang entfernt worden
ist, bei dem zumindest über einen großen Teil der
Innenoberfläche ein direkter Kontakt eines im Weinfass 14 gelagerten
Weines mit dem Holz des Weinfasses 14 herstellbar ist.
Dadurch werden die aromatischen Eigenschaften des Weinfasses 14 wiederhergestellt.
Die Erfindung sorgt für eine schnelle und effiziente Behandlung
von Fässern durch das Spundloch hindurch; ein Öffnen
des Fassdeckels ist nicht erforderlich. Für die Betriebsfähigkeit
der Vorrichtung 1 ist es dabei unbeachtlich, ob das Spundloch
in der Fassmitte oder im Deckel des Fasses angeordnet ist. Die Erfindung
ist im Übrigen auch für Kegfässer geeignet,
sofern diese mit einem Spundloch ausgestattet sind.
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Kopfabschnitt
- 3
- Strahldüse
- 4
-
- 5
- Düsenhals
- 6
- Düsenkopf
- 7
- Lager
- 8
- Achse
- 9
-
- 10
- Trägerkonstruktion
- 11
-
- 12
- Absaugrohr
- 13
- Spundloch
- 14
- Weinfass
- 15
-
- 16
- Pelletzuleitung
- 17
- Absaugleitung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - „Barrel
Blasting", veröffentlicht im Internet unter der Adresse
www.barrelblasting.com [0004]
- - J. Purdom, „Rejuvenating Wine Barrels with Dry Ice",
in „Wine Business Monthly", Dezember 2005 [0004]