DE19740051A1 - Verfahren zur Optimierung des Stärkeaufschlusses bei der Verarbeitung stärkehaltiger Rohstoffe zu Würze und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents

Description

Bei der Würzeherstellung werden beim Schroten der Körner durch Walzenmühlen durch Quetschen und durch Reibung die Spelzen von dem Korn zumindest zum Teil abgelöst und der Stärkekern zum Teil zerquetscht. Dabei haften noch Stärke­ körner an den Spelzen, die der Stärkeverarbeitung entzogen werden. Die Stärkekörner behalten zum Teil eine verhältnis­ mäßig große Partikelgröße.

Während des Betriebes der Walzenmühle kann der Mahlspalt sich verändern. Deshalb muß die Schrotfraktion ständig überprüft werden und erforderlichenfalls muß die Walze nachgestellt werden.

Bei diesem Mahlvorgang bleiben die Zellwände der Stärke­ körner zum Teil erhalten und werden nur zum Teil aufge­ brochen. Im erstgenannten Fall ist bei der anschließenden enzymatischen Aufschließung der Aufschlußgrad verringert. Selbst bei längerer Verweildauer (Maischerastdauer) läßt sich dieser Nachteil nicht vollständig beheben. Dement­ sprechend ist die Ausbeute an vergärbaren Zuckermolekülen verringert.

Beim Mahlen der Körner, insbesondere bei der Verarbeitung von Rohfrucht, können die Walzen durch die Stärke und die an den Körnern anhaftende oder darin enthaltene Feuchtigkeit verkleben. Dann muß die Mühle gereinigt werden.

Walzenmühlen haben noch den Nachteil, daß sie auch mecha­ nisch in stärkerem Umfang gewartet werden müssen.

Beim Schroten der Körner in einer Walzenmühle werden die Stärkepartikel in der Kornspitze weniger stark aufgeschlos­ sen, weil die Hemizellulose der Stärkepartikel für den Mahlvorgang nicht ausreichend enzymatisch vorbehandelt, d. h. aufgeschlossen werden ist. Dadurch wiederum ist die Ausbeute an vergärbarem Zucker verringert.

Beim Schroten der Körner in einer sogenannten Naßschrotmühle werden die Körner der Gesamtschüttung mit Wasser befeuchtet und nach einer gewissen Verweildauer in einer Zweiwalzen­ mühle geschrotet. Wegen der ungleichmäßigen Befeuchtung der Körner in der Schüttung ist man dazu übergegangen, die Körner über eine Konditionierstrecke zu führen und sie dabei mit einer vorgegebenen Wassermenge zu befeuchten. Dadurch werden die Körner der Schüttung verhältnismäßig gleichmäßig befeuchtet. Bei diesem Schrotverfahren werden zwar die Spel­ zen gut und weitgehend unzerkleinert von den Körnern gelöst. Das mechanische Aufschließen des Stärkekörpers ist wie bei der trocken arbeitenden Walzenmühle jedoch nicht aus­ reichend. Insbesondere die Stärkepartikel in der Kornspitze werden nicht von den Spelzen gelöst.

Beim Schroten der Körner in Hammermühlen werden die Stärke­ körner verhältnismäßig stark mechanisch aufgeschlossen. Es entstehen dabei jedoch auch Fraktionen mit sehr geringer Korngröße (mittlerer Durchmesser 5 µ), bei denen die Hemi­ zelluloseschicht nicht oder nicht ausreichend aufgebrochen ist und daher in der Hülle noch eingeschlossene Stärke enzy­ matisch nicht optimal aufgeschlossen werden kann.

Das Schrotverfahren in der Hammermühle hat noch den großen Nachteil, daß die Spelzen ebenfalls sehr stark zerkleinert werden. Das bringt Nachteile beim anschießenden Läutervor­ gang in einem Läuterbottich mit sich, weil der spezifische Durchfluß deutlich verringert ist. Die wegen der verblie­ benen Hemizelluloseschicht nicht aufgeschlossenen, d. h. nicht in vergärbaren Zucker umgewandelten Stärkepartikel neigen dazu, in einem Maischefilter die Filtertücher zu ver­ kleben, weil sie darin durch den ansteigenden Druck und durch die mechanische Belastung durch die Spelzen gequetscht und anschließend gegen das Filtertuch gepreßt werden. Dadurch verringert sich der spezifische Durchfluß des Filters und das erforderliche Druckgefälle erhöht sich.

Bei Walzenmühlen und bei Hammermühlen sind umfangreiche Explosionsschutzeinrichtungen erforderlich, um Staub­ explosionen und Brände in den Anlagen zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufschließen der Stärke von stärkehaltigen Rohstoffen anzu­ geben, das eine höhere Ausbeute an vergärbaren Extrakten ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Verfahrensschritten gelöst.

Dadurch, daß die stärkehaltigen Körner zuerst in Wasser sus­ pendiert werden und nur als Suspension der Zerkleinerungs­ einrichtung zugeführt werden, werden die Körner besser zer­ kleinert, wobei die Korngrößenverteilung der Bruchstücke wesentlich günstiger ist als bei den herkömmlichen Ver­ fahren. Die Dispersion ist wesentlich gleichmäßiger und homogener. Die Bruchstücke sind mechanisch stärker aufge­ schlossen. Aufgrund der guten Zerkleinerungsrate und der großen Gleichmäßigkeit der Korngrößenverteilung ergibt sich eine bessere und schnellere enzymatische Aufschließung der stärkehaltigen Körner. Dadurch wiederum ist die Extraktaus­ beute spürbar besser, womit der Kostenaufwand für das End­ produkt deutlich gesenkt wird. Infolge der Zerkleinerung der stärkehaltigen Körner in der Suspension ist der Sauerstoff­ eintrag in die Maische geringer als bei den herkömmlichen Verfahren. Bei dem neuen Verfahren bleiben die Temperaturen der Zerkleinerungseinrichtung niedriger und damit in einem für die Enzyme günstigeren Bereich. Wegen der Zerkleinerung der stärkehaltigen Körner in der Suspension entfällt auch die Installation von Explosionsschutzeinrichtungen.

Durch eine Ausgestaltung nach Anspruch 2 und Anspruch 3 wird erreicht, daß die Spelzen elastischer werden und sie ihre Sprödigkeit wenigstens teilweise verlieren und dadurch wiederum das Brechen der Spelzen vermindert ist und die Spelzen sich daher von den stärkehaltigen Körnern leichter und in größerem Umfange lösen.

Durch eine Ausgestaltung nach Anspruch 4 werden die Spelzen weniger stark zerkleinert, was vor allem das Abläutern der Maische in einem Läuterbottich erleichtert und verbessert.

Mit einer Ausgestaltung nach Anspruch 5 wird eine Verkürzung der Verfahrensdauer und eine Verringerung der Energie­ bedarfsspitzen erreicht.

Durch eine Ausgestaltung nach Anspruch 6 kann auch bei Rohfrucht die mechanische Aufschließung derart gesteigert werden, daß auf ein Dekoktionsverfahren verzichtet werden kann.

Durch eine Ausgestaltung nach Anspruch 7 wird der Ver­ fahrensablauf vereinfacht und erleichtert.

Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 8 angegebenen Merkmalen gelöst.

Dadurch, daß die Zerkleinerungseinrichtung als Stiftmühle ausgebildet ist, die in einem Stator und in einem Rotor wenigstens je eine ringförmig angeordnete Reihe von Stiften aufweist, wird eine besonders gleichmäßige und sehr weit­ gehende Zerkleinerung der stärkehaltigen Körner erreicht, was zugleich eine besonders gute mechanische Aufschließung ergibt, die eine entsprechend verbesserte enzymatische Auf­ schließung der Stärkekörner mit sich bringt. Insbesondere werden dabei die Stärkepartikel aus den Kornspitzen in stärkerem Maße herausgelöst und später entsprechend enzy­ matisch besser aufgeschlossen als bei den bisher verwendeten Mühlen.

Trotz dem hohen Zerkleinerungsgrad der stärkehaltigen Körner wird eine Spelzengüte erreicht, die ein Abläutern im Läuter­ bottich innerhalb der bisher üblichen Zeitspannen ermög­ licht.

Die Stiftmühle als Zerkleinerungseinrichtung erfordert einen wesentlich geringeren Wartungsaufwand als z. B. eine Walzen­ mühle. Die Stiftmühle läßt sich aufgrund ihres Aufbaues leicht im Durchlaufverfahren, im sogenannten CIP-Verfahren, reinigen.

Durch eine Ausgestaltung nach Anspruch 9 nutzt man die Schleuderwirkung des Rotors zur Verbesserung und Beschleu­ nigung des Durchlaufes des Mahlgutes durch die Stiftmühle aus.

Durch eine Ausgestaltung nach Anspruch 10 werden die in dem Spalt zwischen den Stiftreihen des Rotors und des Stators in der Trägerflüssigkeit auftretenden Scherkräfte zur Zer­ kleinerung der Stärkekörner ausgenutzt.

Durch eine Ausgestaltung nach Anspruch 11 wird in einem Durchlauf des Mahlgutes eine mehrfache, d. h. eine mehr­ stufige, Zerkleinerung der Körner und deren Bruchstücke erreicht.

Durch eine Ausgestaltung nach Anspruch 12 wird ebenfalls in einem Durchlauf des Mahlgutes eine vervielfachte Zerklei­ nerung der Körner und ihrer Bruchstücke erreicht, ohne daß dabei der Durchmesser der Stiftmühle zu groß gewählt werden muß. Dadurch, daß die einzelnen Rotor-Stator-Gruppen in je einem eigenen Gehäuse untergebracht sind, die lösbar mitein­ ander verbunden sind, läßt sich die Stiftmühle leicht montieren und demontieren. Erforderlichenfalls läßt sie sich dadurch auch leichter warten und reinigen. Außerdem lassen sich dadurch Rotor-Stator-Gruppen mit vorgegebenen Para­ metern für ein bestimmtes Mahlgut gegen solche Gruppen aus­ tauschen, deren Parameter auf die Anforderungen eines anderen Mahlgutes besser abgestimmt sind oder deren Para­ meter auf den Zerkleinerungsgrad des Mahlgutes aus voran­ gehenden Rotor-Stator-Gruppen besser abgestimmt sind.

Mit einer Ausgestaltung nach Anspruch 13 läßt sich die Ver­ weilzeit des Mahlgutes in der Stiftmühle verändern und auf unterschiedliche Anforderungen der verschiedenen Rohstoffe leichter einstellen.

Durch eine Ausgestaltung nach Anspruch 14 wird die Her­ stellung der Stiftreihen vereinfacht und verbilligt, wobei außerdem eine gesonderte Montage entfällt.

Bei einer Ausgestaltung nach Anspruch 15 erhält die Stift­ mühle neben ihrer Zerkleinerungsfunktion auch eine beträcht­ liche Pumpfähigkeit, die bei einer Ausrichtung der Schlitze sowohl mit einer radialen wie auch mit einer tangentialen Komponente besonders hoch ist.

Mit einer Ausgestaltung nach Anspruch 16 werden am Gesamt­ umfang der Stiftmühle gleichzeitig auftretende Pulsationen und damit auch Resonanzschwingungen in den Flüssigkeits­ säulen vermieden.

Bei einer Ausgestaltung nach Anspruch 17 wird den anfänglich noch verhältnismäßig großen Körnern der Eintritt in die Mahlspalte der Stiftreihen erleichtert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Geräte für das Schroten des Malzes in einer Suspension;

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Geräte für das Schroten des Malzes in einer Suspension mit vorausgehender Vor­ weichstrecke und Spelzentrennvorrichtung;

Fig. 3 eine teilweise geschnitten dargestellte Ansicht einer Stiftmühle für das Schroten des Malzes gemäß dem Verfahrensablauf nach Fig. 1 oder Fig. 2;

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 3;

Fig. 5 und 6 je eine Draufsicht eines Rotors bzw. eines Stators der Stiftmühle nach Fig. 3 und Fig. 4.

Für das Bierbrauen mit Malz muß das Malz geschrotet werden, um die stärkehaltigen Körner so weit zu zerkleinern und mechanisch aufzuschließen, daß die Stärkekörner der Malz­ körner weitgehend freiliegen und zugleich die Zellwände der Stärkekörner aufgebrochen werden, damit bei der anschließen­ den enzymatischen Aufschließung die im Malz enthaltenen Enzyme einen möglichst hohen Anteil der Stärke in vergär­ baren Zucker umwandeln können. Dieser wird in späteren Ver­ fahrensschritten zu Alkohol vergoren. Die gleichen Gesichts­ punkte gelten auch für das Bierbrauen, bei dem neben dem Malz auch Rohfrucht eingesetzt wird. Die nachfolgenden Aus­ führungen gelten daher zumindest sinngemäß auch dafür.

Bei dem aus Fig. 1 ersichtlichen Verfahren wird das durch einen Pfeil versinnbildlichte Malz 10 mit einer bestimmten Schüttmenge, der sogenannten Schüttung, in ein Einweich­ gefäß 11 eingefüllt. Über eine Wasserleitung 12 mit Absperr­ ventil 13 wird Wasser in das Einweichgefäß 11 eingespeist und damit das Malz eingeweicht und in dem Einweichgefäß 11 eine Suspension 14 aus Malz und Wasser hergestellt.

Die Suspension 14 wird einer Zerkleinerungsvorrichtung in Form einer Stiftmühle 15 zugeleitet, in der die in der Suspension enthaltenen Malzkörner geschrotet werden. Dabei werden die vorhandenen Spelzen von den Malzkörnern gelöst und die Körner selbst werden zerkleinert, d. h. sie werden in kleinere Bruchstücke zerteilt und in dem Wasser als Träger­ flüssigkeit dispergiert. Dabei werden außerdem die Zellwände der in den Körner enthaltenen Stärkekörner weitgehend aufge­ brochen. Die so entstandene Dispersion 16 wird über eine Leitung 17 mit Regelventil 18 in ein Auffanggefäß 19 über­ geleitet. Im allgemeinen wird als Auffanggefäß 19 ein Maischebehälter verwendet, der mittels einer Haube 21 abge­ deckt ist. Mit dem Regelventil 18 kann die Verweildauer der Suspension 16 in der Stiftmühle verändert werden.

Je nach den Eigenschaften des Malzes kann es zweckmäßig sein, die Dispersion 16 noch einmal oder noch mehrmals durch die als Dispergiervorrichtung wirkende Stiftmühle 15 hin­ durchlaufen zu lassen. Dafür ist am Boden oder in der Nähe des Bodens des Auffangbehälters 19 eine Rückführleitung 22 vorgesehen, die mit einer Rückführpumpe 23 ausgestattet ist und die an die Zulaufleitung 24 der Stiftmühle 15 ange­ schlossen ist. Auf diese Weise wird das Malz mehrmals geschrotet und dabei weiter zerkleinert und feiner disper­ giert.

Bei dem aus Fig. 2 ersichtlichen Verfahren wird das Malz 10 vor dem Suspendieren in Wasser in einem Vorweichgefäß 25 mit Wasser versetzt und dabei befeuchtet oder auch eine gewisse Zeit lang eingeweicht. Dadurch werden die Spelzen befeuch­ tet, damit sie geschmeidiger werden und weniger leicht brechen. Das angefeuchtete Malz 26 wird über eine Rohrlei­ tung 27 einer Entspelzungseinrichtung 28 zugeleitet. Darin werden die Spelzen von den Körnern gelöst. Das Gemenge aus entspelzten Malzkörnern und Spelzen wird über eine Rohr­ leitung 29 in ein Einweichgefäß 31 geleitet.

Das Einweichgefäß 31 hat zunächst einmal die gleiche Funk­ tion wie das Einweichgefäß 11 bei dem aus Fig. 1 ersicht­ lichen Verfahren. Über eine Wasserleitung 32 mit Absperr­ ventil 33 wird Wasser in das Einweichgefäß 31 eingespeist und dabei das entspelzte Malz eingeweicht und so in dem Ein­ weichgefäß 31 eine Suspension 34 aus Malz und Wasser herge­ stellt.

Das Einweichgefäß 31 hat daneben noch eine weitere Funktion, nämlich die einer Trennvorrichtung. Aus der Suspension 34 aus Wasser, Malz und Spelzen setzen sich die Spelzen nach oben ab und sammeln sich an der Oberfläche 35 der Suspen­ sion 34 als Spelzenschicht 36. In Höhe des Flüssigkeits­ spiegels 35 ist am Einweichgefäß 31 ein Überlauf 37 ange­ ordnet. Daran schließt eine Rohrleitung 38 an, die im Auf­ fanggefäß 19 mündet. Mittels des Überlaufes 37 werden die Spelzen von den Malzkörnern in der Suspension 34 getrennt und separat dem Auffanggefäß 19 zugeführt.

Die weitgehend spelzenfreie Suspension 34 wird, wie bei dem Verfahren nach Fig. 1, der Stiftmühle 15 zugeleitet, in der die in der Suspension 34 enthaltenen Malzkörner geschrotet werden und in der Trägerflüssigkeit dispergiert werden. Die Dispersion 39 wird über die Rohrleitung 17 in das Auffang­ gefäß 19 übergeleitet.

Bei Bedarf kann die Dispersion 39 noch einmal oder noch mehrmals durch die Stiftmühle 15 hindurchgeführt werden, um die Bruchstücke der Malzkörner noch weiter zu zerkleinern und noch feiner zu dispergieren, wie das bei dem Verfahren nach Fig. 1 angegeben ist. In diesem Fall ist es jedoch zweck­ mäßig, die im Einweichgefäß 31 von der Suspension 34 getrennten Spelzen 36 nicht unmittelbar in das Auffang­ gefäß 19 überzuleiten, sondern sie in einem anderen, nicht dargestellten, Auffanggefäß zunächst zwischenzulagern und sie erst nach Beendigung der Schrot- und Dispergiervorgänge der Dispersion 39 im Auffanggefäß 19 zuzuführen.

Anhand Fig. 3 und Fig. 4 wird die in den Fig. 1 und 2 nur schematisch angedeutete Stiftmühle 15 an einem konkreten Ausführungsbeispiel erläutert.

Die Stiftmühle 15 ist liegend angeordnet. Sie weist ein Grundgehäuse 41 auf, in dem die Welle 42 in waagerechter Ausrichtung in axialer Richtung unverschieblich drehbar gelagert ist. Das Grundgehäuse 41 ist als Gußteil herge­ stellt, an dem ein Gehäusefuß 43 angeformt ist. Er dient der Verbindung der Stiftmühle 15 mit einer Grundplatte 44, mit der auch der Antriebsmotor 45 lösbar verbunden ist. Der Antriebsmotor 45 ist über eine elastische Kupplung 46 mit der Welle 42 gekoppelt.

Die Stiftmühle 15 ist dreistufig ausgelegt und weist demzu­ folge drei Rotor-Stator-Gruppen 47, 48 und 49 auf (Fig. 3 und Fig. 4).

Die in Durchlaufrichtung des Mahlgutes (in Fig. 4 von links nach rechts) erste Rotor-Stator-Gruppe 47 weist den Rotor 51 und den Stator 52 auf. Die zweite Rotor-Stator- Gruppe 48 weist den Rotor 53 und den Stator 54 auf. Die dritte Rotor-Stator-Gruppe 49 weist den Rotor 55 und den Stator 56 auf.

Die Rotoren 51, 53 und 55 sitzen auf der Welle 42 und sind mit ihr drehfest verbunden. In axialer Richtung werden sie durch einen Absatz der Welle 42 und durch Abstandshülsen in einer bestimmten axialen Position gehalten. Jeder der Statoren 52, 54 und 56 ist in je einem Einzelgehäuse 57 bzw. 58 bzw. 59 mittig angeordnet und mit ihm lösbar verbunden.

Die Einzelgehäuse 57 . . . 59 sind zumindest näherungsweise kreisringförmig ausgebildet. Sie sind durch zylindrische Paßflächen mittig zueinander und zur Welle 42 am Grund­ gehäuse 41 ausgerichtet. Dabei werden gleichzeitig die von ihnen gehaltenen Statoren in der richtigen axialen Position zum zugeordneten Rotor festgehalten. Die Einzelgehäuse werden mittels umlaufender Dichtungsringe gegeneinander und gegenüber dem Grundgehäuse 41 abgedichtet.

Die nach außen offene Stirnseite des ersten Einzel­ gehäuses 57 wird durch einen Deckel 61 verschlossen, an dem mittig ein Einlaßstutzen 62 angeformt ist. Am dritten Einzelgehäuse 59 ist an der oben gelegenen Außenseite ein Auslaßstutzen 63 angeformt. Der Deckel 61, die Einzel­ gehäuse 57 . . . 59 und das Grundgehäuse 41 werden durch eine Reihe (in Fig. 3 und Fig. 4 nicht sichtbarer) Stiftschrauben und durch darauf aufgeschraubte Muttern 64 zusammenge­ halten.

Alle drei Rotor-Stator-Gruppen 47 . . . 49 sind zweireihig ausgebildet, d. h. jeder Rotor und jeder Stator weist je zwei Reihen ringförmig angeordneter Stifte auf. Die Stiftreihen wechseln am Rotor und am Stator in radialer Richtung von innen nach außen einander ab, wobei die innere Stiftreihe am Rotor innerhalb der inneren Stiftreihe am Stator gelegen ist.

Die Rotoren 51, 53 und 55 stimmen untereinander überein. Wie anhand des Rotors 55 erläutert wird, weisen sie eine Träger­ scheibe 65 mit kreisringförmigem Grundriß auf. Die Stifte 66 und 67 werden durch Umfangsabschnitte je eines in Fig. 5 nur ausschnittweise angedeuteten kreisringförmigen Wandteils 68 bzw. 69 gebildet, die beide auf derselben Seite der Träger­ scheibe 65 mittig zu deren Kreisringform angeordnet sind. Jeder dieser Wandteile 68 und 69 hat eine bestimmte Wand­ dicke. Die Wandteile 68 und 69 sind zweckmäßigerweise ein­ stückig mit der Trägerscheibe 65 hergestellt. Durch Ausneh­ mungen 71 und 72 mit einer bestimmten Umfangserstreckung und einer bestimmten regelmäßigen Umfangsverteilung sind die beiden Wandteile 68 und 69 in die einzelnen Umfangs­ abschnitte aufgeteilt, die die Stifte 66 bzw. 67 bilden. Die Ausnehmungen 71 im Wandteil 68 und die Ausnehmungen 72 im Wandteil 69 haben die gleich Breite und fluchten unterein­ ander. Sie können dadurch in beiden Wandteilen 68 und 69 mit demselben Werkzeug in einem Arbeitsgang hergestellt werden.

Die Ausnehmungen 71 und 72 im Wandteil 68 bzw. 69 bilden Durchlaßkanäle für die Suspension mit dem Mahlgut, die von ebenen Seitenflächen begrenzt werden. Sobald die Stifte 66 und 67 umlaufen, wirken sie wie die Laufschaufeln einer Radialpumpe. Sieb erteilen der Suspension eine Tangential­ beschleunigung und aufgrund der dabei entstehenden Flieh­ kraft zugleich eine Radialbeschleunigung, die die Suspension mit dem Mahlgut in der Rotor-Stator-Gruppe 49 nach außen fördert. Je nach der gewünschten Pumpwirkung können die Aus­ nehmungen 71 und 72 radial ausgerichtet sein oder sie können, wie in Fig. 5 beim Rotor 55 dargestellt ist, eine Ausrichtung mit einer radialen Komponente und einer tangen­ tialen Komponente haben. In Bezug auf die Drehrichtung kann diese Ausrichtung "voreilend" oder "nacheilend" sein.

Die Statoren 52, 54 und 56 sind ähnlich wie die Rotoren auf­ gebaut, wie anhand des Stators 56 dargelegt wird, der mit dem Rotor 55 zusammenwirkt.

Der Stator 56 weist eine kreisringförmige Trägerscheibe 73 auf. Ihr Außenrand 74 ist für die mittige Aufnahme im zuge­ hörigen Einzelgehäuse 59 gestaltet, das seinerseits auf diesen Außenrand 74 abgestimmt ist. Der Innenrand 75 der Trägerscheibe 73 hat eine lichte Weite, die kleiner als das Innenmaß der Stiftreihe 66 des Rotors 55 ist. Die freie Kreisringfläche zwischen dem Innenrand 75 der Träger­ scheibe 73 und der Welle 42 bildet die Einlaßöffnung der Rotor-Stator-Einheit 49.

Der Stator 56 weist zwei Reihen Stifte 76 und 77 auf. Ähn­ lich wie bei dem Rotor 55 werden die Stifte 76 und 77 durch Umfangsabschnitte je eines in Fig. 6 ebenfalls nur aus­ schnittweise angedeuteten kreisringförmigen Wandteils 78 bzw. 79 gebildet, die beide auf derselben Seite der Träger­ scheibe 73 mittig zu deren Kreisringform angeordnet sind. Diese Wandteile 78 und 79 haben eine bestimmte Wanddicke, wobei die Wanddicke des inneren Wandteils 78 auf den radialen Abstand der Stiftreihe 76 und 77 des Rotors 55 und der radiale Abstand zwischen dem inneren Wandteil 78 und dem äußeren Wandteil 79 auf die radiale Abmessung des äußeren Wandteils 79 und damit der äußeren Stiftreihe 67 des Rotors 55 wechselseitig so abgestimmt sind, daß zwischen den Stiftreihen 66 und 67 des Rotors 55 und den Stiftreihen 76 und 77 des Stators 56 bestimmte Radialspalten verbleiben, deren Größe sich u. a. nach der Art des Mahlgutes in der Suspension und nach dem gewünschten Zerkleinerungsgrad des Mahlgutes richtet.

Die Stifte 76 und 77 werden wiederum dadurch gebildet, daß an den Wandteilen 78 und 79 Ausnehmungen 81 bzw. 82 ange­ bracht werden, die die Wandteile in einzelne Umfangsab­ schnitte aufteilen.

Je eine Ausnehmung 81 im Wandteil 78 und eine Ausnehmung 82 im Wandteil 79 fluchten miteinander. Sie haben auch die gleiche Breite und werden in einem Arbeitsgang mit demselben Werkzeug hergestellt.

Die Ausnehmungen 81 und 82 bilden die Durchlaßkanäle des Stators 56. Die Ausnehmungen 81 und 82 sind im allgemeinen radial ausgerichtet. Die sie begrenzenden Stifte 76 und 77 mit ihren ebenen Seitenflächen wirken wie die Leitschaufeln einer Radialpumpe, durch die, in Verbindung mit den Stift­ reihen 66 und 67 des Rotors 55, die Suspension mit dem Mahl­ gut durch die Rotor-Stator-Gruppe 49 nach außen gefördert wird.

Wie Fig. 5 und Fig. 6 zu entnehmen ist, ist bei dem Rotor 55 die Anzahl der Stifte 66 und 67 kleiner als die Anzahl der Stifte 76 und 77 am Stator 56.

Bezugszeichenliste

10

Malz

11

Einweichgefäß

12

Wasserleitung

13

Absperrventil

14

Suspension

15

Stiftmühle

16

Dispersion

17

Leitung

18

Absperrventil

19

Auffanggefäß

21

Haube

22

Rückführleitung

23

Rückführpumpe

24

Zulaufleitung

25

Vorweichgefäß

26

angefeuchtetes Malz

27

Rohrleitung

28

Entspelzungseinrichtung

29

Rohrleitung

31

Einweichgefäß

32

Wasserleitung

33

Absperrventil

34

Suspension

35

Oberfläche

36

Spelzenschicht

37

Überlauf

38

Rohrleitung

39

Dispersion

41

Grundgehäuse

42

Mühlenwelle

43

Gehäusefuß

44

Grundplatte

45

Antriebsmotor

46

Kupplung

47

Rotor-Stator-Gruppe

48

Rotor-Stator-Gruppe

49

Rotor-Stator-Gruppe

51

Rotor

52

Stator

53

Rotor

54

Stator

55

Rotor

56

Stator

57

Einzelgehäuse

58

Einzelgehäuse

59

Einzelgehäuse

61

Deckel

62

Einlaßstutzen

63

Auslaßstutzen

64

Muttern

65

Trägerscheibe

66

Stifte

67

Stifte

68

Wandteil

69

Wandteil

71

Ausnehmungen

72

Ausnehmungen

73

Trägerscheibe

74

Außenrand

75

Innenrand

76

Stifte

77

Stifte

78

Wandteil

79

Wandteil

81

Ausnehmungen

82

Ausnehmungen

Claims (17)

1. Verfahren zur Optimierung des Stärkeaufschlusses bei der Verarbeitung stärkehaltiger Rohstoffe zu Würze, mit den Verfahrensschritten:

• - stärkehaltige Körner werden in Wasser suspendiert,
• - die Suspension wird in einer Zerkleinerungseinrichtung zerkleinert und dispergiert,
  • - wobei vorhandene Spelzen von den Körnern gelöst werden,
  • - wobei die Körner in kleinere Bruchstücke zerteilt werden, und
  • - wobei die Zellwände der Bruchstücke zumindest zum Teil aufgebrochen werden,
• - die Dispersion wird in ein Auffanggefäß übergeleitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem zusätzlichen Verfahrensschritt:

• - vor dem Suspendieren der stärkehaltigen Körner werden diese, vorzugsweise in einer Konditionierstrecke, befeuchtet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem zusätzlichen Verfahrensschritt:

• - vor dem Suspendieren der stärkehaltigen Körner werden diese eine vorgegebene Zeitspanne lang in Wasser ein­ geweicht.

4. Verfahren nach Anspruch 1, mit den zusätzlichen Verfahrensschritten:

• - vor dem Suspendieren der stärkehaltigen Körner werden mittels einer Entspelzungseinrichtung die Spelzen zumindest zum Teil von den Körnern gelöst und von ihnen getrennt,
• - die Spelzen werden separat dem Auffanggefäß zuge­ leitet.

5. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem weiteren Verfahrensschritt:

• - vor dem Suspendieren der stärkehaltigen Körner werden diese grob vorgebrochen.

6. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem zusätzlichen Verfahrensschritt:

• - die Dispersion wird aus dem Auffanggefäß einmal oder mehrmals in die Zerkleinerungseinrichtung zurück­ geführt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem zusätzlichen Verfahrensschritt:

• - die Dispersion wird in ein Maischegefäß übergeleitet.

8. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, mit den Merkmalen:

• - die Zerkleinerungseinrichtung zum Zerkleinern und Dispergieren der stärkehaltigen Körner ist als Stift­ mühle (15) ausgebildet,
  • - die wenigstens einen Stator (56) mit wenigstens einer ringförmig angeordneten Reihe von Stiften (76; 77 aufweist,
  • - die wenigstens einen Rotor (55) mit wenigstens einer ringförmig angeordneten Reihe von Stiften (66; 67) aufweist,
  • - die einen Einlaß (62) aufweist und
  • - die einen Auslaß (63) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, mit dem Merkmal:

• - die Stiftreihe (66; 67) des Rotors (55) ist in radi­ aler Richtung innerhalb der Stiftreihe (76; 77) des Stators (56) gelegen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, mit dem Merkmal:

• - zwischen der Stiftreihe (66; 67) des Rotors (55) und der Stiftreihe (76; 77) des Stators (56) ist ein radialer Abstand vorhanden, der größer als das Lauf­ spiel beider Stiftreihen (66, 67; 76, 77) ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, mit den Merkmalen:

• - der Rotor (55) weist zwei oder mehr Stift­ reihen (66; 67) auf, die mittig zueinander angeordnet sind,
• - der Stator (56) weist zwei oder mehr Stift­ reihen (76; 77) auf, die mittig zueinander angeordnet sind,
• - die Stiftreihen (66; 67) des Rotors (55) und die Stiftreihen (76; 77) des Stators (56) haben einen gegenseitigen lichten Abstand, der auf die radiale Abmessung der Stifte der des anderen Teils abgestimmt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8, mit den Merkmalen:

• - es sind zwei oder mehr Rotor-Stator-Gruppen (47; 48; 49) vorhanden,
• - diese Gruppen (47; 48; 49) sind vorzugsweise axial miteinander fluchtend angeordnet,
• - der Rotor (51; 53; 55) einer jeden Gruppe (47; 48; 49) ist mit einer gemeinsamen Antriebswelle (42) gekoppelt,
• - der Stator (52; 54; 56) einer jeden Gruppe (47; 48; 49) ist in je einem eigenen Gehäuse (57; 58; 59) ange­ ordnet, mit dem er lösbar verbunden ist,
• - die Gehäuse (57; 58; 59) aller Gruppen (47; 48; 49) sind axial miteinander fluchtend angeordnet und lösbar miteinander verbunden,
• - der Einlaß einer nachfolgenden Gruppe (48; 49) schließt an den Auslaß der vorangehenden Gruppe (47; 48) an,
• - zweckmäßigerweise sind zumindest bei einem Teil der nachfolgenden Rotor-Stator-Gruppen (48; 49) der Rotor (55) und der Stator (56) auf einen höheren Zer­ kleinerungsgrad des Mahlgutes abgestimmt, und zwar insbesondere durch Erhöhen der Anzahl der Stifte (66, 67; 76, 77) und/oder durch Verengen der Ausneh­ mungen (71, 72; 81, 82) zwischen den Stiften und/oder durch Verkleinern des lichten Abstandes zweier ein­ ander benachbarter Stiftreihen (66, 76; 76, 67; 67, 77).

13. Vorrichtung nach Anspruch 8, mit dem Merkmal:

• - es ist ein einstellbares Drosselventil (18) vorhanden, das in die Abflußleitung (17) einbezogen ist, die an die in Durchflußrichtung letzte Rotor-Stator- Gruppe (49) anschließt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 8, mit den Merkmalen:

• - die Stifte (66, 67; 76, 77) am Rotor (55) und/oder am Stator (56) werden durch Umfangsabschnitte einer kreisringförmigen Wand (68, 69; 78, 79) mit vorgege­ bener Wanddicke gebildet, die durch Ausnehmungen (71, 72; 81, 82) mit vorgegebener Umfangserstreckung von­ einander getrennt sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, mit dem Merkmal:

• - die Ausnehmungen (71, 72; 81, 82) werden durch Schlitze gebildet,
  • - die entweder radial ausgerichtet sind oder
  • - deren Ausrichtung sowohl eine radiale wie auch eine tangentiale Komponente aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 8, mit dem Merkmal:

• - die Anzahl der Stifte (66; 67) des Rotors (55) sind kleiner als die Anzahl der Stifte (76; 77) des Stators (56).

17. Vorrichtung nach Anspruch 8, mit den Merkmalen:

• - bei mehreren Stiftreihen (66, 67; 76, 77) am Rotor (55) und/oder am Stator (56) haben die Stifte (66) einer weiter innen gelegenen Stiftreihe eine geringere Höhe als die Stifte (67) einer weiter außen gelegenen Stiftreihe,
• - vorzugsweise sind die Stifte (66; 67) mit unterschied­ licher Höhe am Rotor (55) angeordnet.