DE3012829A1

DE3012829A1 - Tank zum vergaeren von rotwein-maische

Info

Publication number: DE3012829A1
Application number: DE19803012829
Authority: DE
Inventors: Stephan Oehler
Original assignee: Individual
Current assignee: RIEGER, HERBERT, 7121 INGERSHEIM, DE
Priority date: 1980-04-02
Filing date: 1980-04-02
Publication date: 1981-10-08

Description

Tank zum Vergären von Rotwein-Maische
Die Erfindung betrifft einen Tank zum Vergären von Rotwein-Maische mit mindestens einem um eine vertikale Achse rotierenden Mischförderer mit zur Horizontalen schräg geneigten Förderelementen und einer konzentrisch dzu rotierenden, wahlweise von einem kalten oder einem warmen strömungsfähigen Medium durchströmbaren Wärmeaustauscheinrichtung.
Ein derartiger Tank ist beispielsweise aus der DE-OS 28 18 013 bekannt.
Daß sich derartige Tanks bis heute nicht allgemein bei der Rotwein-Herstellung durchgesetzt haben, hat verschiedene Gründe. Einer dieser Gründe ist der, daß die bisher bekannten derartigen Tanks sehr aufwendig in ihrer Herstellung und in der Montage ihrer Mischförderer sind, was ihren Einsatz oft unrentabel macht. Ein weiterer dieser Gründe ist der, daß die bisher bekannten Tanks schlecht zu reinigen und zu warten sind. Letzteres gilt insbesondere, wenn sie mit ihrem Mischförderer zusammenwirkende Wandrippen aufweisen, wie dies bei dem aus der DE-OS 28 18 013 bekannten Tank der Fall ist. Eine gute Reinigung der eingesetzten Geräte ist jedoch eine der Grundvoraussetzungen für eine einwandfreie Rotweingärung.
Ein weiterer Grund dafür, daß sich Tanks der eingangs erwähnten Art bisher noch nicht allgemein bei der Rotweinherstellung durchgesetzt haben, ist darin zu sehen, daß die bisher bekannten derartigen Tanks stets eine bestimmte Füllhöhe voraussetzen, damit ihre Mischförderer bestimmungsgemäß arbeiten können. Diese Voraussetzung ist jedoch nicht immer zu erfüllen. Letzteres gilt insbesondere bei kleineren Weinbaubetrieben und gegen Ende der Weinernte.
Zu den Gründen, weshalb sich die eingangs beschriebenen Tanks bisher noch nicht allgemein bei der Rotweinherstellung durchgesetzt haben, zählt insbesondere aber auch, daß die bisher bekannten derartigen Tanks nicht optimal arbeiten, weil sie entweder keinen innigen Wärmekontakt zwischen der Maische und der Wärmetausch- Flüssigkeit gestatten oder aber keine Rücksicht auf die Empfindlichkeit der Beerenhülsen nehmen, so daß diese beschädigt werden, was in unerwünscht hohem Maße Gerb- und Bitterstoffe freisetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen, d.h. einen Tank der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß er sich mit geringerem Aufbau herstellen und reinigen läßt und daß sein Mischförderer auch bei unterschiedlicher Füllhöhe jederzeit einwandfrei und schonend arbeitet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Tank der eingangs beschriebenen Art gelöst, bei dem der vorzugsweise schneckenartig ausgebildete Mischförderer als-Wärmeaustauscher ausgebildet ist.
Der Mischförderer des erfindungsgeäßen Tanks kann eine,vorzugsweise zwei Förderschnecken aufweisen.Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind zwei koaxial zueinander verlaufende Förderschnecken vorgesehen, wobei die vorzugsweise von unten nach oben gerichtete Förderrichtung der inneren Förderschnecke der äußeren Förderschnecke vorzugsweise entgegengesetzt gerichtet ist.
Die innere Förderschnecke kann eine die vorzugsweise als Hohlwelle ausgebildete Rotationswelle wendelförmig umgebende,mit der Rotationswelle starr verbundene Schnecke sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tankes ist die äußere Förderschnecke eine die Rotationswelle im Abstand wendelförmig umgebende Bandspirale,die einen die Rotationsachse wendelförmig umgebenden Durchflußkanal aufweist und deren Enden sich gegen die Rotationswelle abstützen.
Der Durchflußkanal dieser Bandspirale kann mit dem Inneren der Rotationswelle kommunizierend verbunden sein, so daß die Wärmetauschflüssigkeit am oberen Ende einer Schnecke zugeführt und am oberen Ende der anderen wieder abgeführt werden kann.Die Bandspirale kann mit der Rotationswelle über Stützelemente verbunden sein.
Der kleinste Abstand der äußeren Förderschnecke von der Rotationsachse ist vorzugsweise jeweils größer als der größte Abstand der inneren Förderschnecke von der Rotationsachse.
Der freie Abstand von der Außenkante der inneren Förderschnecke bis zur Innenkante der äußeren Förderschnecke entspricht vorzugsweise mindestens dem Durchmesser der inneren Förderschnecke.
Der Mischförderer des erfindungsgemäßen Tankes wird der ihm gestellten Aufgabe dann besonders gerecht, wenn der Ausstellwinkel seiner inneren Förderschnecke steiler als der seiner äußeren Förderschnecke ist.
Der erfindungsgemäße Tank ist vorzugsweise im wesentlichen rotationssymmetrisch zur Rotationsachse seines Mischförderers ausgebildet und weist vorzugsweise einen sich im wesentlichen trichterförmig nach unten verjüngenden Boden auf, wobei sich der Mischförderer vorzugsweise bis in den trichterförmigen Bodenbereich des Tankes erstreckt. Die Steigung der äußeren Förderschnecke und/oder die der inneren Förderschnecke sind dabei im trichterförmigen Tankbereich vorzugsweise größer als in dem darüber befindlichen Tankbereich.
Die Zuführleitung und/oder die Abführleitung des Wärmeaustauschers können in einem Ende, vorzugsweise dem oberen Ende der Rotationswelle geführt sein, worauf in der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tankes noch gesondert hingewiesen werden wird.
Die Zahl der Windungen Meter der inneren Förderschnecke kann größer, vorzugsweise drei Mal größer als bei der äußeren Förderschnecke sein.
Die Schrägflanken der inneren Förderschnecke können von der Rotationswelle aus radial, vorzugsweise nach außen abwärts geneigt sein, wodurch die Reinigung der inneren Förderschnecke sehr wesentlich erleichtert wird.
Die äußere Förderschnecke ist mit der Rotationswelle vorzugsweise lösbar verbunden und durch ein oberes, exzentrisch angeordnetes Mannloch aus dem Tankinneren herausziehbar,dessen radialer Abstand von der Rotationsachse im wesentlichen dem mittleren Radius der äußeren Förderschnecke entspricht, mit dem Vorteil, daß die äußere Förderschnecke außerhalb des Tankes hergestellt und rasch und ohne größeren technischen Aufwand in das Tankinnere eingeführt und dort montiert werden kann.
Die Innenwandung des erfindungsgemäßen Tankes kann völlig frei von Leitblechen oder Rippen sein, mit dem Vorteil, daß sie ohne großen technischen Aufwand rasch, leicht und einwandfrei zu reinigen ist.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Tankes ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform im Zusammenhang mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen jeweils schematisch: Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Tankes und Fig. 2 bis 4 jeweils einen Schnitt durch verschiedene Ausführungsformen der äußeren Förderschnecke eines Tankes gemäß Erfindung.
Der aufrechtstehende,im wesentlichen zylindrisch ausgebildete Tank 1 weist einen sich trichterförmig nach unten verjüngenden Boden 2 auf, ist oben gewölbt ausgebildet und ruht auf höhenverstellbaren Beinen 3.
Im gewölbten oberen und im trichterförmig ausgebildeten unteren Bereich des Tankes 1 ist jeweils ein von einem Deckel 4, 5 verschlossenes Mannloch vorgesehen. Der trichterförmige Tankboden 2 weist eine zentrale Uffnung19 auf,die während des Betriebes von einem Ansatzstück 6 verschlossen ist, das ein Getriebe für einen Antriebsmotor 7 enthält.
Im Inneren des Tankes 1 Ist eine zentrale Hohlwelle 8 gelagert, die die Rotationswelle eines Mischförderers bildet und vom Antriebsmotor 7 über das vorerwähnte Getriebe angetrieben werden kann. Die Rotationswelle 8 ist starr mit einer sie wendelförmig umgebenden, rechtsgängigen inneren Förderschnecke 9 und einer äußeren, linksgängigen Förderschnecke 10 verbunden, wobei die äußere Förderschnecke 10 von einem die Rotationswelle 8 im Abstand wendelförmig umgebenden Bandspirale gebildet ist, die einen die Rotationsachse wendelförmig umgebenden Durchflußkanal 11 aufweist.
Das untere Ende des Durchflußkanales 11 ist über eine Rohrleitung 12 mit dem Inneren der Rotationswelle 8 verbunden.
Das obere Ende des Durchflußkanales 11 ist über eine Rohrleitung 13 über ein in einem Tankdom 14 angeordnetes Kupplungsstück mit einer exzentrisch angeordneten Auslaßleitungl5 verbunden. Ober das vorerwähnte, nicht dargestellte Kupplungsstück führt eine zentrale Zuflußleitung 16 in das Innere der Rotationswelle 8.
Die äußere Förderschnecke 10 ist einerseits über die Leitungen 12 und 13 und andererseits über nicht dargestellte Streben starr mit der Rotationswelle 8 verbunden. Die äußere Förderschnecke 10 besteht aus einer die Rotationswelle 8 wendelförmig umgebenden Bandspirale, die, wie bereits erwähnt, einen die Rotationsachse wendelförmig umgebenden Durchflußkanal 11 aufweist. Der Durchflußkanal 11 und die ihm benachbarte, mit ihm verschweißten Spiralbandbereiche 17, 18 können im wesentlichen in einer Ebene liegen (vgl.Fig.l und 2). Die Spiralbandbereiche 17, 18 können jedoch auch jeweils gewölbt ausgebildet und so am Durchflußkanal 11 befestigt sein, daß sie eine flache, nach oben offene Rille ergeben, die die Rotationswelle 8 spiralförmig umgibt(vgl.
Fig.3). Bei der in Fig.4 dargestellten Ausführungsform sind die beiden Spiralbandbereiche 17 und 18 einstückig ausgebildet. Das Spiralband weist hier eine Nut auf, in der der Durchflußkanal 11 befestigt ist.
Mit dem dargestellten Tank 1 wird folgendermaßen gearbeitet: Zunächst wird von unten her eingemaischt. Sobald die in der Rotwein -Maische enthaltenen Trester nach oben zu steigen und sich an der Oberfläche abzulagern beginnen, wird der Mischförderer in Gang gesetzt,um eine Tresterhutbildung zu vermeiden und für eine gute Durchmischung des Tankinhaltes zu sorgen. Unabhängig davon kann der Tankinhalt vor und auch während des Mischvorganges wahlweise gekühlt oder erwärmt werden. Hierzu ist ein entsprechend temperiertes strömungsfähiges Medium, z.B. Wasser, über die Zuflußleitung 16 zuzuführen und über die Auslaßleitung 15 wieder abzuführen, wobei die Rotorwelle 8, die innere Förderschnecke9 und die äußere Förderschnecke 10 jeweils als Wärmeaustauscher dienen. Rotiert dabei die Rotationswelle 8, so rotieren gleichzeitig mit ihr sowohl die innere Förderschnecke 9 als auch die äußere Förderschnecke 10. Da die innere Förderschnecke 9 von unten nach oben und die äußere Förderschnecke 10 von oben nach unten fördert, hat dies zur Folge, daß der Tankinhalt innen nach oben und außen nach unten gefördert wird. Diese Umwälzung des Tankinhaltes ist sehr intensiv und dennoch äußerst schonend, so daß eine Beschädigung des empfindlichen Tankinhaltes nicht zu befürchten ist.
Bei den bisher bekannten Tanks der eingangs beschriebenen Art konnte vielfach beobachtet werden, daß der Tankinhalt als eine Einheit zusammen mit dem im Tankinneren rotierenden Rührwerk rotiert, ohne dabei sonderlich durchgemischt zu werden. Dies ist beim erfindungsgemäßen Tank nicht zu befürchten, da bei ihm der Mischförderer aus zwei gegeneinander arbeitenden Förderschnecken 9, 10 besteht, die dafür Sorge tragen,daß der Tankinhalt in gegenläufigen Richtungen vertikal und radial gefördert und dabei durchgemischt wird.
Dem Bereich zwischen der inneren Förderschnecke 9 und der äußeren Förderschnecke 10 kommt dabei eine besondere Bedeutung zu. In diesem Bereich erfolgt eine intensive und dennoch schonende Durchmischung des Tankinhaltes.
Ist der Gärvorgang abgeschlossen, so werden der Motor 7 und die Kühlung bzw. Heizung abgeschaltet und der Tank 1 nach unten hin entleert. Abschaltungen können auch zwischenzeitlich vorgenommen werden.
Die Reinigung des Tankes 1 ist rasch, problemlos und ohne größeren technischen Aufwand möglich, da seine Innenwandung völlig frei von Leitblechen bzw. -Rippen ist, so daß vielfach bereits ein Abspritzen der Tankwandung von oben genügt.
Die Montage des Mischförderers ist denkbar einfach und kann problemlos durchgeführt werden, da hierzu im Tankinneren keine Schweißarbeiten durchzuführen sind, was bei den bisher bekannten Tanks der eingangs beschriebenen Art zumeist der Fall war. Zur Montage des Mischförderers ist der Tank 1 waagrecht anzuordnen und die Rotationswelle 8 zusammen mit der von ihr getragenen inneren Schnecke 9 durch die zentrale Bodenöffnung in das Tankinnere einzuführen. Ist dies geschehen, wird die zentrale Bodenöffnung durch Anbau des Ansatzstückes 6 verschlossen. Die jetzt über das im Ansatzstück 6 angeordnete Getriebe mit dem Antriebsmotor 7 gekuppelte Rotationswelle 8 kann jetzt mit der äußeren Förderschnecke 10 verbunden werden, nachdem diese durch das obere Mannloch in das Tankinnere "eingedreht" worden ist, das hierzu entsprechend angeordnet und bemessen ist. Um das Einführen der äußeren Förderschnecke 10 in das Tankinnere zu ermöglichen, sind die Rohrleitungen 12, 13 jeweils mehrteilig ausgebildet.
Der Umstand, daß die beiden Förderschnecken 9, 10 als Wärmeaustauscher ausgebildet sind, die gegenläufig durchströmt werden, hat zur Folge, daß im Tankinneren auch bei Stillstand der Förderschnecken ein dem Förderkreislauf entsprechender, den Gärvorgang begünstigender Wärmekreislauf aufrecht erhaltbar ist.
Bei einem Tankdurchmesser von 140 bis 160 cm weist das Band der äußeren Schnecke 10 vorzugsweise eine Breite von 25 cm auf. Der Abstand der äußeren Bandkante der äußeren Schnecke 10 zur Tankwand beträgt dabei vorzugsweise etwa 5 cm.
Der gemeinsame Antrieb der beiden Schnecken 9,10 ist vorzugsweise so ausgelegt, daß diese mit 12 bis 50U/min angetrieben werden können. Die Reinigung der beiden Schnecken9, 10 mittels Druckwasser erfolgt vorzugsweise bei höheren Drehzahlen, da sich bei höheren Drehzahlen auf den Schnecken liegende Trester leichter lösen, mit der Folge, daß sie nach außen an die glatte Tankwand geschleudert werden und dann nach unten fallen.
Der erfindungsgemäße Tank, der vorzugsweise aus Edelstahl hergestellt ist, eignet sich nicht nur zur Vergärung von Rotweinmaische sonder auch als Lagertank und wegen seiner großen Heiz- /Kühlfläche in all den Fällen, in denen eine schonende Erwärmung oder Abkühlung des Tankinhalts erwünscht ist, also z.B. dann, wenn eine Auskristallisierung der Weinsäure, ein Ausfällen des Eiweißes oder vor dem Abfülivorgang eine Aufwärmung des Tankinhaltes erfolgen soll.

Claims

Tank zum Vergären von Rotwein-Maische Ansprüche i.Tank zum Vergären von Rotwein-Maische mit mindestens einem um eine vertikale Achse rotierenden Mischförderer mit zur Horizontalen schräg geneigten Förderelementen und einer konzentrisch dazu rotierenden, wahlweise von einem kalten oder einem warmen strömungsfähigen Medium durchströmbaren Wärmeaustauscheinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischförderer als Wärmeaustauscher ausgebildet ist.
2.Tank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischförderer förderschneckenartig ausgebildet ist.
3. Tank nach einem der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß der Mischförderer mindestens eine vorzugsweise zwei Förderschnecken (9,10) aufweist.
4.Tank nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,daß zwei koaxial zueinander angeordnete Förderschnecken(9,10)vorgesehen sind und die Förderrichtung der inneren Förderschnecke(9) der der äußeren Förderschnecke(lO) entgegengesetzt gerichtet ist.
5.Tank nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderrichtung einer äußeren Förderschnecke(10) von oben nach unten gerichtet ist.
6.Tank nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Förderschnecke (9) eine die Rotationswelle (8) wendelförmig umgebende, mit der Rotationswelle (8) vorzugsweise ohne Abstand starr verbundene Schnecke ist.
7.Tank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationswelle (8) als Hohlwelle ausgebildet ist.
8.Tank nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Förderschnecke (10) eine die Rotationswelle (8) im Abstand wendelförmig umgebende Bandspirale ist, die einen die Rotationsachse wendelförmig umgebenden Durchflußkanal (11) aufweist.
9.Tank nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Enden der Bandspirale gegen die Rotationswelle (8) abstützen.
lO.Tank nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußkanal (11) mit dem Inneren der Rotationswelle (8) verbunden ist.
1l.Tank nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandspirale mit der Rotationswelle (8) über Stützelemente verbunden ist.
12.Tank nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Abstand der äußeren Förderschnecke(10) von der Rotationsachse jeweils größer als der größte Abstand der inneren Förderschnecke (9) von der Rotationsachse ist,
13.Tank nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der inneren Förderschnecke(9) geringfügig kleiner als der lichte Durchmesser einer zentralen Bodenöffnung (19) des Tanks ist, so daß die Hohlwelle(8) mit der inneren Förderschnecke (9) durch diese Uffnung in den Tank einführbar ist.
14.Tank nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellwinkel der inneren Förderschnecke(9) steiler als der der äußeren Förderschnecke (10) ist.
15.Tank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen rotationssymmetrisch zur Rotationsachse des Mischförderers ausgebildet ist und/oder einen sich im wesentlichen trichterförmig nach unten verjüngenden Boden (2) aufweist.
16.Tank nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß sich sein Mischförderer bis in seinen trichterförmigen Bodenbereich erstreckt.
17.Tank nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der äußeren Förderschnecke(10) und/oder die der inneren Förderschnecke (9) in seinem trichterförmigen Bodenbereich größer als in seinen darüber befindlichen Bereichen ist.
18.Tank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung (16) und/oder die Abführleitung (15) des Wärmeaustauschers in einem Ende der Rotationswelle (8) geführt ist.
19.Tank nach einem der Ansprüche 3 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Windungen /m der inneren Förderschnecke (9) größer, vorzugsweise drei Mal größer als bei der äußeren Förderschnecke (10) ist.
20.Tank nach einem der Ansprüche 3 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflächen der inneren Förderschnecke (9) von der Rotationswelle (8) radial, vorzugsweise nach außen abwärts geneigt sind.
21.Tank nach einem der Ansprüche 3 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Förderschnecke (10) von der Rotationswelle (8) lösbar und durch ein oberes, exzentrisch angeordnetes Mannloch herausziehbar ist, dessen Radialabstand von der Rotationsachse im wesentlichen dem mittleren Radius der äußeren Förderschnecke (10) entspricht.
22.Tank nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß seine Innenwandung frei von Leitblechen ist.