DE2205283A1 - Einrichtung fuer brauereianlagen zum einleiten von hefe in einen gaerbottich - Google Patents

Description

• Beschreibung Einrichtung £ür Brauereianlagen zum Einleiten von Hefe in einen Gärbottich Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für Brauereianlagen zum Einleiten von Hefe in einen Gärbottich, in den eine Würzleitung mündet, mit einer über eine Pumpe an einen Hefevorratsbehälter angeschlossenen Hefeleitung.
• Beim Bierbrauen wird der Würze zum Gären Hefe beigegeben.
• In den meisten Brauereien geschieht dies dadurch, daß die Hefe mit einem Eimer in die im Gär- oder Änstellbottich enthaltene Würze geschüttet wird. Es ist aber auch bekannt, die Hefe mit einer Pumpe aus einem Hefevorratsbehälter in den Gärbottich zu fördern. In jedem Fall muß die Hefe mit der Würze gut vermischt werden, da die Gärung um so schneller und um so stärker einsetzt, je intensiver die Hefe mit der Würze vermischt ist. Das Vermischen geschieht bisher von Hand dadurch, daß die von einer Kühlpfanne od. dgl. in den Gär- oder Änstellbottich eingeleitete Würze umgerührt wird, nachdem ihr die erforderliche Hefemenge beigegeben worden ist.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders gründliche Vermischung der Hefe mit der Würze ohne Handarbeit zu ermöglichen.
• Diese Aufgabe ist bei einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hefeleitung mit einer innerhalb der Würzleitung angeordneten Injektionsdüse endet und von der Pumpe jeweils nach dem Beginn des WUrzeflusses in der Würzleitung unter Druck setzbar ist. Die Hefe, die erfindungsgemäß schon innerhalb der Würzleitung in die von der Kühlpfanne oder dgl. in den Gär- oder Anstellbottich strömende Würze eingeleitet wird, vermischt sich schon am'Austritt der Injektionsdüse mit der Würze; die Hefeinjektion beginnt zweckmäßigerweise kurz nach dem Beginn des Würzeflusses und endet kurz vor dessen Ende, so daß jede Mengeneinheit der an der Injektionsdüse vorbeiströmenden Würze mit einer annähernd konstanten Hefemenge angereichert wird. Eine weitere intensive Durchmischung der Hefe mit der Würze findet statt, wenn die Würze sich von der Mündung der Würzleitung im freien Fall in den Gärbottich ergießt.
• Es ist vorteilhaft, wenn in der Hefeleitung unmittelbar vor der Injektionsdüse ein Rückschlagventil angeordnet ist, das die Würze daran hindert, in die Hefeleitung zu strömen, wenn nach dem Abschalten der Pumpe der Druck in der Hefeleitung geringer ist als in der l;rXirzleitung.
• Die PUmpe ist vorzugsweise eine reversierbare Pumpe, insbesondere eine Exzenterschneckenpumpe Eine Umkehr der Förderrichtung der Pumpe ermöglicht es, übriggebliebene Hefe aus der Hefeleitung und der Pumpe selbst in den Hefevorratsbehälter zurückzufördern, damit Hefeleitung und Pumpe gereinigt werden können. Das Reversieren der Pumpe kann aber auch während des Betriebes als Vorbereitung für die Hefeförderung in die Würzleitung vorteilhaft sein, denn die beim Reversieren zurückströmende Hefe und vorallem von der Pumpe angesaugte Luft durchwirbeln den Inhalt des Hefevorratsbehälters mit dem Erfolg, daß die anschließend von dort in die Würzleitung geförderte Hefe homogener ist. Es.hat sich erwiesen, daß gerade Exzenterschneckenpumpen für diesen Zweck besonders geeignet sind.
• Die Wirkung der Umkehr der Förderrichtung wird noch gesteigert, wenn an die Hefeleitung zwischen der Pumpe und dem Rückschlagventil ein Luftansaugventil angeschlossen ist.
• Unter Luftansaugventil soll hier ein Ventil beliebiger Art verstanden werden, das sich unter der Wirkung eines von der Pumpe in der Hefeleitung erzeugten Unterdruckes selbsttätig zur Atmosphäre öffnet und sich selbsttätig wieder schließt, sobald die Pumpe beginnt, Hefe in Richtung zur Würzleitung zu fördern.
• Wenn die Pumpe - wie üblich - einen elektrischen Antriebsmotor aufweist, ist es zweckmäßig , wenn dieser von einer in die T.Erzleitung eintauchenden Sonde, insbesondere einer elektrischen Leitfähigkeitssonde gesteuert ist, und zwar -wie beschrieben - vorzugsweise derart, daß die Hefefdrderung kurz nach dem Beginn des Würzeflusses einsetzt und kurz vor dessen Ende aufhört. Es ist aber auch möglich, die Hefepumpe schon vor Beginn des Würzeflusses in Gang zu setzen und erst nach dessen Ende abzuschalten, wenn die in der Würzleitung angeordnete Sonde ein Rückströmventil, das die Druckseite der Hefepumpe mit dem Hefevorratsbehälter verbindet, derart steuert, daß dieses Rückströmventil jeweils kurz nach Beginn des Würzeflusses geschlossen und kurz vor dessen Ende wieder geöffnet wird.
• Die erfindungsgemäße Einrichtung läßt sich besonders leicht reinigen, wenn die Injektionsdüse und die Sonde in einem gemeinsamen, leicht ausbaubar in die Würzleitung eingefügten Rohrstück angeordnet sind.
• Die Injektionsdüse ist vorzugsweise in Strömungsrichtung der Qzürze unterhalb der Sonde angeordnet und quer oder schräg gegen die Strömung gerichtet. Die Anordnung der Düse unterhalb der Sonde verhindert, daß die Sonde von der Hefe beaufschlagt wird und infolgedessen falsche Signale abgeben kann; die beschriebene Richtung der Duse fördert die Durchmischung der Hefe mit der Würze schon in unmittelbarer Umgebung der Düse Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung enthält der Stromkreis des Antriebsmotors der Pumpe eine von der Sonde auslösbare Zeitschalteinrichtung.
• Es ist zweckmäßig, wenn die Zeitschalteinrichtung ein erstes ~Zeitrelais aufweist, das den ntriebsmotor nach dem Beginn des Würzeflusses für kurze Zeit rückwärts laufen läßt, und ein zweites Zeitrelais, das den Antriebsmotor nach dem Ablaufen des ersten Zeitrelais für eine einstellbare Zeit vorwärtslaufen läßt. Auf diese Weise kann die von der Würze in der 5Siürzleitung beaufschlagte Sonde selbsttätig erst das Durchmischen der Hefe lm Hefevorratsbehälter und anschließend die Injektion der Hefe in den Würzefluß hervorrufen, wobei die insgesamt injizierte Hefemenge von der Einstellung des zweiten Zeitrelais abhängt.
• Wenn die Durchmischung der Hefe im Hefevorratsbehälter durch Umkehr der Förderrichtung der Hefepumpe nicht ausreicht, kann im Hefevorratsbehälter ein von der Sonde und der Zeitschalteinrichtung gesteuertes Rührwerk angeordnet sein, das jeweils bei oder kurz nach Beginn des Würzeflüsses einschaltbar und jeweils bei oder kurz vor dem Ende der Hefeinjektion in die Wurzeleitung wieder abschaltbar ist, wobei die Sonde in Verbindung mit der Zeitschalteinrichtung auch insoweit für einen automatischen Betrieb sorgt.
• Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen erläutert. In den Zeichnungen zeigt: Fig. 1 eine Einrichtung zum Einleiten von Hefe in einen Gärbottich; Fig. 2 ein elektrisches Schaltschema der Einrichtung, und Fig. 3 ein abgewandeltes elektrisches Schaltschema.
• Hauptbestandteile der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung sind eine Kühlpfanne 21, ein Gärbottich 22, eine von der Kühlpf anne in den Gärbottich führende Würzleitung 23 mit einem Absperrventil 24 und einem leicht ausbaubar eingesetzten Rohrstück 25, ein Hefevorratsbehälter 26 und eine von diesem zum Rohrstück 25 führende Hefeleitung 27 mit einer Pumpe 28, einem Rückschlagventil 29 und einer innerhalb des Rohrstücks 25 angeordneten Injektionsdüse 30.
• Die Pumpe 28 ist eine zum Reinigen leicht zerlegbare Exzenterschneckenpumpe, die über ein stufenlos regelbares Getriebe 31 von einem Elektromotor mi antreibbar ist. Im Hefe vorratsbehälter 26 ist ein Rührwe-'- 32 angeordnet, das von einem zweiten Elektromotor m2 antreibbar ist. Die beiden Elektromotoren ml und m2 sind von einer in das Rohrstück 25 eintauchenden-Leitfähigkeitssonde b5 gesteuert.
• An die Hefeleitung 27 ist zwischen der Pumpe 28 und dem Rückschlagventil 29 ein Luftansaugventil 33 angeschlossen.
• Der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung kann die aus Fig.2 ersichtliche elektrische Schaltung zugeordnet sein. In dieser sind die drei Phasen R, 5 und T eines Drehstromnetzes über je eine Sicherung e2 zu Klemmen 1,2 und 3 geführt, die durch einen Hauptschalter al mit Klemmen 4,5 und 6 verbindbar sind.
• An den drei Phasen liegen drei Schütze cl, c2 und c3. Die Schütze cl und c2 sind gegeneinander phasenvertauscht über einen Motorschutzschalter e, mit den drei Klemmen 9,10,11 des Motors ml verbunden; das Schütz e; ist für Vorwärtslauf und das Schütz c2 für Rückwärtslauf des Motors m1 vorgesehen.
• Das Schütz c3 ist über einen Motorschutzschalter e3 mit den drei Klemmen 16, 17 und 18 des Motors m2 verbunden, der nur in einer Richtung läuft.
• Der bisher beschriebenen Leistungsschaltung ist eine Stuuerschaltung zugeordnet, der eine zwischen der Klemme 5 und einer Klemme 7 angeordnete Feinsicherung e4 orgeschaltet ist. Von der Klemme 7 gelangt die Spannung über einen als Notausschalter vorgesehenen Druckschalter bl zr* einer Klemme 8 und weiter über einen Zeitrelaiskontakt d zu einer Klemme 12. Hier verzweigt sich die Steuerschaltung in Strompfade III bis VIII; als Strompfad T ist eine zum Mittelpunktsleiter MP führende Leitung bezeichnet und ein weiterer Strompfad II enthält einen Druckschalter b2, mit dem der Strompfad III zwischen der Klemme 8 und eine Klemme 14 berbrückbar ist. I)er vom Druckschalter b2 überbrückte Teil des Strompfade III enthält @ außer dem Zeitrelaiskontakt dl einen Hilfsrelaiskontakt d2 und die im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnte Leitfähigkeitssonde b5, die zwiscnen einer Klemme 13 und der Klemme 14 angeordnet ist. Zum Strompfad III gehören schließlich noch ein Kontakt des Schutzes c2, eine Kemme 15 und die Wicklung des Schützes cl; diese Wicklung ist von einer an die Klemme 15 angeschlossenen Kontrollampe h1 überbrückt.
• Der weitere von der Klemme 12 ausgehende Strompfad enthält einen Kontakt des Schützes ci und die Wicklung des Zeit relais dl. Der Strompfad V enthält einen Drucktaster b3 für automatischen Betrieb der Einrichtung und die Wicklung des Schützes c3. Der Strompfad VI enthält einen Kontakt des Schützes c3 mit Querverbindung zum Drucktaster b3 sowie ein Zeitrelais d3 für den Betrieb des Motors m2 und die Wicklung des Hilfsrelais d2. Ferner enthält der Strompfad VII einen Drucktaster b4 für den Rückwärtslauf des Motors ml, einer Kontakt des Schützes cl und die Wicklung des Schützes c2.
• Schließlich enthält der Strompfad VIII einen Kontakt des Schützes c3 und die Wicklung des Zeitrelais d3.
• Die Wirkungsweise der beschriebenen Schaltung ist die folgende: Wenn der Drucktaster b2 betätigt wird, zier: s Schütz clan und setzt den Motor ml in Betrieb, der aber -insbesondere zu Probezwecken - nur solange läuft, bis der Drucktaster b2 wieder losgelassen wird.
• Wenn aber der Drucktaster b3 betätigt wird, beginnt ein automatischer Betrieb: Die T;Ticklung des Schützes c3 im Strompfad V erhält Spannung, so daß das Schütz c3 anzieht, den Motor m2 des. Rührwerks 32 in Gang setzt und sich über seinen Eigenkontakt im Strompfad VI hält. Gleichzeitig wird im Strompfad VIII durch den dertigen Kontakt des Schützes c3 das Zeitrelais d3 in Gang gesetzt. Sobald dessen Zeit abgelaufen ist, setzt es im Strompfad VI das Hilfsrelais d2 unter Spannung, so daß dessen Kontakt im Strompfad III das Pumpenschütz cl unter Spannung setzt, sobald die Leitfähigkeitssonde b5 in der Würzleitung 23 mit Würze benetzt ist.
• Durch das Anziehen des Schützes cl wird der Motor ml in Vorwärtsrichtung in Gang gesetzt und das Zeitrelais d im Strompfad IV erregt. Das Zeitrelais dl öffnet nach Ablauf seiner Zeit im Strompfad III seinen dortigen Kontakt. Damit wird die ganze Schaltung spannungslos und fällt in den Ursprungszustand zurück, bis ein neuer Schaltvorgang ausgelöst wird.
• Wenn der Motor ml in Rückwärtsdrehung versetzt werden soll, wird der Drucktaster b4 betätigt, worauf das Schütz c2 sofort anzieht. Infolge der gegenseitigen Verriegelung der Schütze cl und c2 ist es ausgeschlossen, den Vorwärtslauf des Motors ml einzuschalten, solange dieser noch rückwärts läuft oder umgekehrt.
• Bei der in Fig.3 dargestellten Schaltung ist der in Fig.2 dargestellte Motor m2 mit zugehörigem Schütz c3 und Motorschutzschalter e3 fortgelassen, da hier eine Durchwirbelung der Hefe nm Hefevorratsbehälter 26 durch automatischen Rückwärtsbetrieb der Pumpe 28 vorgesehen ist. Dementsprechend sind in der Steuerschaltung gemäß Fig.3 die Strompfade V bis VIII verändert und ein zusätzlicher Strompfad IX kommt hinzu. Der Strompfad V enthält außer dem Drucktaster b3 die Wicklung des Zeitrelais d3, das nun für den Rückwärtsbetrieb des Motors ml vorgesehen ist. Die Bedeutung der übrigen Abwandlungen ergeben sich ohneweiteres aus dem zu Fig.2 Gesagten.
• Bei der Schaltung gemaß Fig. 3 hat der Drucktaster b2 wieder die Aufgabe, den Motor ml probeweise in Vorwärtsdrehrichtung einzuschalten. Der automatische Betrieb wird auch hier durch Druck auf den Taster b3 eingeleitet und hat den folgenden Ablauf: Das Zeitrelais d3 erhält Spannung und bringt nach Ablauf der eingestellten Zeit über seinen Ruhekontakt im Strompfad VIII über einen Wechselkontakt des Drucktasters b4 und einen Ruhekontakt des Schützes cl Spannung an das Schütz c2 im Strompfad IX. Das Schütz c2 läßt sofort den Motor ml rückwärts anlaufen. Durch Öffnen des Schließkontakts des Schützes c2 im Strompfad III wird ein gleichzeitiger irrtümlicher Vorwärtslauf des Motors ml verhindert.
• Der Schließkontakt des Schützes c2 im Strompfad VI ermöglicht es dem Hilfsrelais d2 im Strompfad VII, seinen Eigenkontakt im Strompfad VII zu schließen. Der zweite Arbeitskontakt des Hilfsrelais d2 im Strompfad VII bewirkt jetzt eine Uberbrückung des Schließkontakts des Schützes c2; das Hilfsrelais d2 hält sich somit selbst.
• Sobald die Zeit des Zeitrelais d3 abgelaufen ist, öffnet dieses seinen Kontakt im Strompfad VIII und macht die Wicklung des Schützes c2 spannungslos. Da sich das Hilfsrelais d2 nach wie vor selbst hält und somit seinen Kontakt im Strompfad III geschlossen hält,. setzt das Schütz c2 bei seinem Abfall über seinen Ruhekontakt im Strompfad III das Schütz c1 unter Spannung. Jetzt läuft der Motor ml vorwärts an und läuft solange weiter, bis das Zeitrelais dl abgelaufen ist und die ganze. Schaltung in den Ursprungszustand zurückfällt.
• wenn der Würzefluß in der rürzleitung 23 vorzeitig aussetzt, dann setzt die Leitfähigkeitssonde b5 die gesamte Einrichtung außer Betrieb und die Schaltung fällt ebenfalls in den Ursprungszustand zurück. Ein neuer Abfüllvorgang kann nur durch erneutes Betätigen des Drucktasters b2 für Handbetrieb oder des Drucktasters b3 für automatischen Betrieb ausgelöst werden.
• Bei beiden beschriebenen Schaltungen läßt sich die je Zeiteinheit in die Wurzleitung 23 gelangende Hefemenge durch Verstellen des Getriebes 31 stufenlos verändern. Wenn auf die Zwischenschaltung eines Regelgetriebes zwischen Motor ml und Pumpe 28 verzichtet werden soll, läßt sich eine Veränderbarkeit der Se Zeiteinheit in die TErzleitung 23 gelangenden Hefe menge auch mit einem einstellbaren Rückströmventil erreichen, das die Druckseite der Pumpe 28 mit dem Hefevorratsbehälter 26 verbindet.

Claims (10)

Patentansprüche

1. Einrichtung für Brauereianlagen zum Einleiten von Hefe in einen Gärbottich, in den eine Würzleitung mündet, mit einer über eine Pumpe an einen Hefevorratsbehälter angeschlossenen Hefeleitung, dadurch g e k e n n -z e i ç h n e t , daß die Hefeleitung (27) mit einer innerhalb der Würzleitung (23) angeordneten Injektionsdüse (30) endet und von der Pumpe (28) jeweils nach dem Beginn des Würzeflusses in der Würzleitung unter Druck setzbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e c c h n e t , daß in der Hefeleitung (27) unmittelbar vor der Injektionsdüse (30) ein Rückschlagventil (29) angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n r z e i c h n e t , daß die Pumpe (28) eine reversierbare Pumpe, insbesondere eine Exzenterschneckenpumpe ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß an die Hefeleitung (27) zwischen der Pumpe (28) und dem Rückschlagventil (29) ein Luftansaugventil (33) angeschlossen Ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Pumpe in der Hefeleitung einen elektrischen Antriebsmotor aufweist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Äntriebsmotor (m1) von einer in die Würzleitung (23) eintauchenden Sonde (b5), insbesondere einer elektrischen Leitfähigkeitssonde, gesteuert ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 2 und 5, dadurch g e k e n n -z e 1 c h n e t , daß die Injektionsdüse (30) und die Sonde (b5) in einem gemeinsamen, leicht ausbaubar in die Würzleltung (23) eingefügten Rohrstück (25) angeordnet sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e n z e i c h -n e t , daß die Injektionsdüse (30) in Strömungsrichtung der Würze unterhalb der Sonde (b5) angeordnet und quer oder schräg gegen die Strömung gerichtet ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 5-bis 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Stromkreis des Antriebsmotors (m1) der Pumpe (28) eine von der Sonde (b5) auslösbare Zeitschalteinrichtung (dl,d3) enthält.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß im Hefevorratsbehälter (26) ein von der Sonde (b5) und der Zeitschalteinricntung gesteuertes Rührwerk (32) angeordnet ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Zeitschalteinrichtung (d1,d3) ein erstes Zeitrelais (d2) aufweist, das nach dem Beginn des bErzeflusses für kurze Zeit den Antriebsmotor (ml) rückwärtslaufen und/oder das Rührwerk (32) laufen läßt, und ein zweites Zeitrelais (d1), das den Antriebsmotor (ml) nach dem Ablaufen des ersten Zeitrelais für.eine einstellbare Zeit vorwärtslaufen läßt.

L e e r s e i t e