-
Die Erfindung betrifft einen Hopfenseiher. Ein derartiger Hopfenseiher wird bei einem Bierbrauprozess zum Abscheiden und Austragen von Naturhopfen aus Bierwürze verwendet. Ein derartiger Hopfenseiher ist in der Regel zwischen einer Würzepfanne, in welcher eine Vermischung des Hopfens mit der Würze und eine Würzekochung vorgenommen werden, und einem Whirlpool angeordnet, in welchem eine Trubabscheidung erfolgt. Ein Hopfenseiher dient dazu, unlösliche Bestandteile des Hopfens, insbesondere die Hopfendolden, die aus Hopfenblättern bestehen, im Hopfenseiher zurückzuhalten und Hopfentreber zu bilden. Der gebildete Hopfentreber kann dann einer Weiterverwendung zugeführt werden, beispielsweise in Heilbädern.
-
Aus der
DE 10 45 341 ist ein Hopfenseiher bekannt. Dieser weist einen geschlossenen Behälter auf, innerhalb dessen sich unter Wahrung eines Zwischenraumes ein Siebkorb befindet. An einer Stirnfläche des Behälters ist eine Druckförderpumpe vorgesehen, unter deren Verwendung Hopfenrückstände aufweisende Würze unter Druck und mit hoher Geschwindigkeit in den Siebkorb eingespritzt wird und auf den gegenüberliegenden Boden des Siebkorbes aufprallt. Dabei wird der Hopfentreber im Siebkorb zurückgehalten. Die Würze läuft durch die Löcher des Siebkorbes in den genannten Zwischenraum und von dort zu einem Ablauf und wird über diesen ausgegeben. Der im Siebkorb zurückgebliebene Hopfentreber wird durch Einleiten von Druckwasser ausgelaugt. Zur Entnahme des ausgelaugten Hopfentrebers kann der Siebkorb nach Öffnung eines Deckels des Behälters aus dem Behälter entfernt werden.
-
Aus der
DE 14 42 318 ist ein Hopfenseiher mit einem Auffangbehälter für die Ausschlagwürze, einer Ableitung für die abgeseihte Würze und einer schräg nach oben fördernden Förderschnecke bekannt. Die Förderschnecke hebt die abgeseihten Hopfentreber aus der Würze heraus. An die Förderschnecke schließt sich ein Pressführungsweg an, der als mit der Förderschnecke um die gleiche Achse umlaufende Pressschnecke ausgebildet ist und dessen lichter Querschnitt sich in der Förderrichtung der Förderschnecke verkleinert. Das Gehäuse des Pressführungsweges ist mit einem Treberauslassmundstück versehen. An das Treberauslassmundstück ist eine in einen pneumatischen Förderkanal mündende Düse angeschlossen. Die durch die Pressschnecke zusammengepressten Hopfentreber werden in dem Treberauslassmundstück zu einem dichten Pfropfen zusammengepresst, der dann in den zylindrischen Stutzen der Düse hineingepresst und anschließend durch den Förderkanal einer weiteren Verwendung zugeführt wird.
-
Aus der Druckschrift K. Fehrmann: Mechanische Technologie der Brauerei. Berlin/Hamburg: Paul Parey, 1950. Seite 190 ist bereits ein geschlossener Entlaugungsapparat bekannt. Dieser weist einen geschlossenen Eisenbehälter mit kegelförmigem Boden, einem Siebeinsatz und einem Rührwerk auf. In diesen Behälter läuft von der Würzepfanne kommend Würze ein. Die Hopfentreber werden im Siebeinsatz zurückgehalten. Nach beendetem Ausschlagen werden die Hopfentreber von einem Spritzrohr aus mit heißem Wasser überbraust und durch das Rührwerk durchmischt. Dann wird der Behälter unter Dampfdruck gesetzt und die Würze durch ein Rohr herausgedrückt. Anschließend werden die Hopfentreber unter Dampfdruck durch eine weitere Leitung fortgeblasen. Des Weiteren ist in dieser Druckschrift ein einfacher Hopfenseiher beschrieben. Dieser weist einen offenen viereckigen Behälter mit einem gelochten Doppelboden auf, der die Hopfenblätter zurückhält.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Hopfenseiher anzugeben, dessen Durchsatz verbessert ist.
-
Diese Aufgabe wird durch einen Hopfenseiher mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
-
Ein Hopfenseiher mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen weist den Vorteil auf, dass sich im Betrieb an der Innenseite der Seitenwand des Siebes anlagernde Hopfenteile, die in der dem Hopfenseiher zugeführten Würze enthalten sind, entfernt werden, so dass die Löcher des Siebes freigehalten werden und einen erhöhten Durchsatz der in den Hopfenseiher eingebrachten Würze durch das Sieb erlauben. Die durch das Sieb zurückgehaltenen Hopfenteile, bei denen es sich um Hopfendolden bzw. Hopfenblätter handelt, sammeln sich als Hopfentreber auf dem Bodenteil des Gehäuses an und können schließlich nach Beendigung des Hopfenabscheidungsvorganges aus dem Sieb entfernt werden.
-
In vorteilhafter Weise wird durch die Ausgestaltung der Rührwerksarme des Rührwerkes des Weiteren erreicht, dass die in der in den Hopfenseiher eingebrachten Würze enthaltenen Hopfenbestandteile nach außen in Richtung zur Seitenwand des Siebes transportiert werden. Der dabei in Radialrichtung nach außen ausgeübte Druck verbessert den Durchtritt der Würze durch das Sieb weiter.
-
Das Rührwerk des Hopfenseihers ist in vorteilhafter Weise höhenverstellbar ausgebildet. Dadurch wird erreicht, dass das Rührwerk stets in einer an die Füllmenge des Siebes angepassten Höhe arbeiten kann. Vorzugsweise wird diese Arbeitshöhe des Rührwerkes so eingestellt beziehungsweise verändert, dass sich das Rührwerk stets unterhalb der Oberfläche der in das Sieb eingebrachten Würze dreht. Dadurch wird in vorteilhafter Weise der Sauerstoffeintrag in die Würze klein gehalten.
-
Des Weiteren wird die Arbeitshöhe des Rührwerkes in vorteilhafter Weise derart eingestellt, dass nach Beendigung des Arbeitsvorganges auf dem Bodenteil des Gehäuses angesammelter Hopfentreber in Radialrichtung nach Außen transportiert wird. Dort befindet sich ein Hopfentreberauslass, durch welchen nach Öffnung eines zugehörigen Hopfentreberauslassventiles der Hopfentreber ausgegeben und mittels einer Pumpe einer weiteren Verarbeitung bzw. Nutzung zugeführt wird.
-
Vorzugsweise wird die Drehgeschwindigkeit des Rührwerkes zur weiteren Verbesserung des Würzedurchsatzes durch den Hopfenseiher möglichst hoch gehalten. Um dies zu erreichen, werden einer Steuereinheit Steuersignale zugeführt, die Auskunft über den Füllstand im Freiraum sowie Auskunft über den Füllstand innerhalb des Siebes geben. Die Steuereinheit ermittelt unter Auswertung dieser Sensorsignale die Ansteuersignale für die Antriebsvorrichtung derart, dass die Geschwindigkeit des Würzedurchtritts durch den Hopfenseiher möglichst hoch gehalten wird.
-
Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus deren nachfolgender Erläuterung anhand eines Ausführungsbeispiels anhand der 1. Diese zeigt eine Skizze eines mit den erfindungsgemäßen Merkmalen ausgestatteten Hopfenseihers.
-
Dieser Hopfenseiher weist ein Gehäuse 2 auf, das ein Bodenteil 2a, eine Seitenwand 2b und ein Deckelteil 2c enthält. Das Bodenteil 2a ist rund ausgebildet, so dass auch die sich vom Bodenteil 2a im rechten Winkel nach oben erstreckende Seitenwand 2b in ihrer Draufsicht einen Kreis bildet. In dieses Gehäuse 2 ist ein Sieb 3 eingesetzt, welches eine Seitenwand 3a und eine Oberwand 3b aufweist. Die Unterseite des Siebes 3 ist offen ausgebildet. Das Sieb 3 ist auf das Bodenteil 2a des Gehäuses 2 aufgesetzt, wobei durch nicht gezeichnete Abstandshalter sichergestellt ist, dass zwischen der Seitenwand 3a des Siebes und der Seitenwand 2b des Gehäuses ein Freiraum 18 vorliegt.
-
Das Bodenteil 2a des Gehäuses 2 weist einen Hopfentreberauslass 2d, einen Würzeauslass 2e, einen ersten Würzeeinlass 2f und einen zweiten Würzeeinlass 2g auf. Der Würzeauslass 2e befindet sich im Bereich des Freiraumes 18. Dort wird während des Betriebes des Hopfenseihers durch die Öffnungen des Siebes gepresste Würze gesammelt, durch ein geöffnetes Würzeauslassventil 7 aus dem Hopfenseiher 1 ausgegeben und beispielsweise über eine Rohrleitung in einen Whirlpool weitergeleitet. Durch die im Bodenteil 2a vorgesehenen Würzeeinlässe 2f und 2g wird zu Beginn des Hopfenabscheideprozesses vom Würzekocher abgeleitete Würze, in welcher sich abzuscheidende Hopfenbestandteile befinden, in den Hopfenseiher eingebracht. Zu diesem Zweck werden ein mit dem Würzeeinlass 2f verbundenes Würzeeinlassventil 8 und ein mit dem Würzeeinlass 2g verbundenes Würzeeinlassventil 9 geöffnet, so dass die Würze von unten in den Hopfenseiher 1 eintritt. Die Würzeeinlassventile 8 und 9 bleiben so lange geöffnet, bis die Oberfläche der im Sieb vorliegenden Würze eine vorgegebene Höhe erreicht hat. Dieser Vorgang wird unter Verwendung eines Sensors 13 überwacht, welcher einer Steuereinheit 17 Sensorsignale zuführt, die Auskunft über die Höhe der Oberfläche der im Sieb befindlichen Würze geben. Die Steuereinheit 17 stellt in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Sensors 13 Steuersignale s bereit, aufgrund derer die Würzeeinlassventile 8 und 9 geschlossen werden, wenn die Oberfläche der im Sieb vorliegenden Würze die vorgegebene Höhe erreicht hat. Aufgrund der Einleitung der vom Würzekocher abgeleiteten Würze von unten in den Hopfenseiher, was vorzugsweise unter Verwendung einer Pumpe vorgenommen wird, wird eine Sauerstoffaufnahme der Würze verhindert und der in den Hopfenseiher eingebrachte Hopfen in der Schwebe gehalten.
-
Hat die Oberfläche der im Sieb vorliegenden Würze die vorgegebene Höhe erreicht, dann gibt die Steuereinheit 17 des Weiteren ein Steuersignal aus, durch welches ein weiteres Würzeeinlassventil 10 geöffnet wird. Durch dieses weitere Würzeeinlassventil 10 wird vom Würzekocher bereitgestellte Würze durch einen weiteren Würzeeinlass 2m, der sich in der Seitenwand des Gehäuses befindet, tangential in das Gehäuse eingespritzt. Dieses tangentiale Einspritzen der Würze in den Hopfenseiher begünstigt das Freispülen des Siebes und trägt damit zur Verbesserung bzw. Beschleunigung des Würzedurchsatzes durch den Hopfenseiher bei. Ferner bewirkt die tangentiale Einspritzung der Würze in den Hopfenseiher eine gute Auslaugung des Hopfens.
-
Innerhalb des Siebes 3 ist ein höhenverstellbares, mit Rührwerksarmen 4b ausgestattetes Rührwerk 4 vorgesehen. Dieses weist eine Welle 4a auf, die durch das Bodenteil 2a des Gehäuse 2 geführt ist und von einer außerhalb des Gehäuses 2 angeordneten Antriebsvorrichtung 5 in Rotation versetzt wird und bezüglich der Arbeitshöhe eingestellt wird. Zu diesem Zweck weist die Antriebsvorrichtung 5 einen Hauptantrieb 5a und ein Hebegetriebe 5b auf. Die Antriebsvorrichtung 5 wird von der Steuereinheit 17 angesteuert, welche der Antriebsvorrichtung Steuersignale zuführt.
-
Das Rührwerk 4 weist an den radialen Außenseiten der Rührwerksarme 4b Reinigungspaddel 4c auf. Diese sind dazu vorgesehen, die Innenseite der Seitenwand 3a des Siebes 3 von Hopfenablagerungen zu befreien. Die Reinigungspaddel 4c sind vorzugsweise in ihrer Draufsicht gebogen ausgeführt. Dadurch wird erreicht, dass ab einer definierten Drehgeschwindigkeit des Rührwerks ein Unterdruck sowie Strömungen hinter den Reinigungspaddeln 4c erzeugt werden. Dies hat zur Folge, dass die Löcher des Siebes 3 freigespült werden und somit für die Würze durchlässig gehalten werden. Des Weiteren sind die Reinigungspaddel 4c so ausgelegt, dass abgelagerte dickere Hopfenschichten zuerst abgetragen werden. Durch eine jeweils geeignete Einstellung der Arbeitshöhe des Rührwerks kann sichergestellt werden, dass der gesamte Arbeitshöhenbereich der Seitenwand 3a des Siebes 3 von Hopfenablagerungen befreit bzw. freigehalten wird. Die Befreiung bzw. Freihaltung des Siebes von Hopfenablagerungen bewirkt in vorteilhafter Weise eine Beschleunigung des Würzedurchsatzes durch den Hopfenseiher.
-
Des Weiteren weist das Rührwerk 4 an der Unterseite der Rührwerksarme 4b Austragspaddel 4d auf. Diese Austragspaddel 4d beschreiben in ihrer Gesamtheit einen spiralförmigen Verlauf. Dies hat zur Folge, dass durch die Rotation der Rührwerksarme 4b um die Welle 4a die im Sieb 3 befindliche Würze inklusive der darin enthaltenen Hopfenteil in Radialrichtung nach außen, d. h. in Richtung der Seitenwand 3a des Siebes 3 gedrückt wird. Die Würze tritt durch das Sieb 3 hindurch, sammelt sich im Freiraum 18 an und wird durch den Würzeauslass 2e und das dort befindliche Würzeauslassventil 7 ausgegeben. Die durch das Würzeauslassventil 7 ausgegebene Würze wird beispielsweise unter Verwendung einer Pumpe in Form eines gleichmäßigen Volumenstromes in den Whirlpool der Brauanlage weitergeleitet. Dort erfolgt eine Trubabscheidung.
-
Die Hopfenbestandteile werden vom Sieb 3 zurückgehalten, sinken nach unten und sammeln sich dann in Form von Hopfentreber auf dem Bodenteil 2a des Gehäuses 2 an. Von dort aus werden sie am Ende des Hopfenabscheidungsvorganges durch die bei sich drehendem Rührwerk 4 aufgrund der in ihrer Gesamtheit einen spiralförmigen Verlauf beschreibenden Austragspaddel 4a radial nach außen geschoben und durch den Hopfentreberauslass 2d und das geöffnete Hopfentreberauslassventil 6 ausgegeben. Der aus dem Hopfenseiher 1 ausgegebenen Hopfentreber kann entweder über eine Monopumpe abtransportiert werden oder in einen Läuterbottich der Brauanlage auf den darin befindlichen Treber gegeben werden. Die beschriebene mechanische Austragung des Hopfentrebers benötigt nur eine geringe Menge Wasser zum Nachspülen und führt folglich zu enormen Wassereinsparungen beim Entleeren und Reinigen des Gehäuses.
-
Der in der 1 dargestellte Hopfenseiher 1 weist des Weiteren Sensoren 13, 14 und 15 auf. Der Sensor 13 ist ein Füllstandssensor und dient zur Messung des Füllstandes der Würze innerhalb des Siebes 3. Der Sensor 14 ist ebenfalls ein Füllstandssensor. Er dient zur Messung des Füllstands im Freiraum 18. Der Sensor 15 ist eine Leermeldesonde und dient zur Abschaltung der Transferpumpe zum Whirlpool nach endgültiger Entleerung des Hopfenseihers.
-
Die Ausgangssignale der Sensoren 13, 14 und 15 werden der Steuereinheit 17 zugeführt. Diese ermittelt die Steuersignale s für die Antriebsvorrichtung 5 und die Ventile 6, 7, 8, 9, 10, 11 und 12 des Hopfenseihers 1 mittels einer vorgegebenen Steuersoftware und unter Berücksichtigung der Ausgangssignale der genannten Sensoren. Beispielsweise stellt die Steuereinheit 17 Steuersignale für die Antriebsvorrichtung 5 derart bereit, dass die Arbeitshöhe des Rührwerkes 4 stets unterhalb der Würzeoberfläche innerhalb des Siebes 3 ist. Dies minimiert die Sauerstoffaufnahme der Würze im Hopfenseiher. Des Weiteren stellt die Steuereinheit 17 Steuersignale für die Antriebsvorrichtung 5 derart bereit, dass die Drehgeschwindigkeit der Rührwerksarme 4b so eingestellt wird, dass durch das Freiräumen der Siebfläche in Verbindung mit den hinter den Reinigungspaddeln 4c entstehenden Turbulenzen eine gewünschte Würzeausschlagsszeit nicht überschritten wird. Ferner stellt die Steuereinheit 17 Steuersignale für eine nicht gezeichnete Ausschlagpumpe der Würzepfanne sowie Steuersignale für eine ebenfalls nicht gezeichnete, zwischen dem Hopfenseiher und dem Whirlpool angeordnete Transferpumpe derart bereit, dass eine gewünschte ununterbrochene Würzedurchsatzgeschwindigkeit durch den Hopfenseiher gegeben ist. Dies wird insbesondere durch eine Auswertung der von den Füllstandssensoren 13 und 14 gelieferten Sensorsignale erreicht, wobei mittels des Sensors 13 der Füllstand innerhalb des Siebes 3 und mittels des Sensors 14 der Füllstand im Freiraum 18 erfasst wird.
-
Bei dem Ventil 11 handelt es sich um ein Überschwänzwassereinlassventil. Durch dieses Überschwänzwassereinlassventil 11 wird Wasser über einen im Deckelteil 2c des Gehäuses 2 vorgesehenen Überschwänzwassereinlass 2h in das Gehäuse eingebracht. Dieses Wasser dient zum erforderlichen Durchnässen von Hopfengaben, welche durch ein ebenfalls im Deckelteil 2c vorgesehenes Glasmannsloch 2k erfolgen. Des Weiteren wird das über den Überschwänzwassereinlass angelieferte Wasser am Ende des Hopfenabscheidungsprozesses zur restlichen Ausspülung von Würzeresten aus dem Hopfen verwendet.
-
Bei dem Ventil 12 handelt es sich um ein Reinigungsmitteleinlassventil. Durch dieses Reinigungsmitteleinlassventil 12 und einen damit verbundenen Reinigungsmitteleinlass 2i im Deckelteil 2c des Gehäuses 2 kann zum Zwecke einer Innenreinigung des Gehäuses 2 Reinigungsmittel eingebracht werden. Dies ermöglicht eine Innenreinigung des Siebeinsatzes und des Hopfenseihergehäuses in einem Arbeitsschritt am Aufstellungsort des Hopfenseihers.
-
Auf dem Deckelteil 2c des Hopfenseihers ist des Weiteren ein Schwadenabzug 2l vorgesehen. Dieser dient zu einer Absicherung des Hopfenseihers gegen ein Entstehen von Überdruck und Vakuum.
-
Ferner ist im Deckelteil 2c des Hopfenseihers 1 eine Lampe 16 befestigt, die den Innenraum des Hopfenseihers 1 beleuchtet. Dies ermöglicht es einer Bedienperson, den innerhalb des Hopfenseihers 1 erfolgenden Hopfenabscheidungsprozess durch das Glasmannsloch 2k visuell zu verfolgen.
-
Das Deckelteil 2c des Gehäuses 2 ist vorzugsweise abnehmbar. Dies vereinfacht eine Montage der Innenkomponenten des Hopfenseihers, eine Vornahme von Servicearbeiten im Inneren des Hopfenseihers und einen eventuell notwendigen Austausch des Siebes, welches bei geöffnetem bzw. abgenommenem Deckelteil 2c des Gehäuses 2 leicht aus dem Gehäuse 2 herausgenommen werden kann.
-
Die Erfindung stellt nach alledem einen Hopfenseiher bereit, in welchem vollautomatisch Naturhopfen von der Bierwürze getrennt wird sowie Hopfenöle und Bitterstoffe aus den Dolden des Hopfens gelöst werden. Dieser Vorgang erfolgt im Rahmen des Ausschlagens der Würze auf dem Weg von der Würzepfanne in den Whirlpool oder das Kühlschiff der Brauanlage. Der Naturhopfen wurde der Würze beim Kochen in der Würzepfanne zugegeben. Ergänzend dazu kann Naturhopfen auch im Hopfenseiher der Würze zugegeben werden. Alle Bestandteile des Hopfenseihers, die mit der Würze in Berührung kommen, sind wegen der notwendigen Beständigkeit des Hopfenseihers gegenüber verwendeten Reinigungsmitteln und dem notwendigen geschmacksneutralen Verhalten aus rostfreiem Edelstahl 1.4301 oder einem höherwertigen Material und zum Teil aus Kunststoff gefertigt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Hopfenseiher
- 2
- Gehäuse
- 2a
- Bodenteil des Gehäuses
- 2b
- Seitenwand des Gehäuses
- 2c
- Deckelteil des Gehäuses
- 2d
- Hopfentreberauslass
- 2e
- Würzeauslass
- 2f
- Würzeeinlass
- 2g
- Würzeeinlass
- 2h
- Überschwänzwassereinlass
- 2i
- Reinigungsmitteleinlass
- 2k
- Glasmannsloch
- 2l
- Schwadenabzug
- 2m
- Würzeeinlass
- 3
- Sieb
- 3a
- Seitenwand des Siebes
- 3b
- Oberwand des Siebes
- 4
- Rührwerk
- 4a
- Welle
- 4b
- Rührwerksarm
- 4c
- Reinigungspaddel
- 4d
- Austragspaddel
- 5
- Antriebsvorrichtung
- 5a
- Hauptantrieb
- 5b
- Hebegetriebe
- 6
- Hopfentreberauslassventil
- 7
- Würzeaunlassventil
- 8
- Würzeeinlassventil
- 9
- Würzeeinlassventil
- 10
- Würzeeinlassventil
- 11
- Überschwänzwassereinlassventil
- 12
- Reinigungsmitteleinlassventil
- 13
- Sensor
- 14
- Sensor
- 15
- Sensor
- 16
- Lampe
- 17
- Steuereinheit
- 18
- Freiraum
