DE3308750A1

DE3308750A1 - Verfahren und vorrichtung zur weinherstellung

Info

Publication number: DE3308750A1
Application number: DE19833308750
Authority: DE
Inventors: Guy 33000 Bordeaux Bruch
Original assignee: Individual
Current assignee: D Etudes Et Recherches De Procedes Industr Ste
Priority date: 1982-03-12
Filing date: 1983-03-11
Publication date: 1983-09-22
Also published as: US4711785A; PT76383A; ES8401525A1; PT76383B; IT8347889A0; ES520541A0; IT1170326B; AU1199483A; CH658068A5; US4593611A; AU558395B2

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtung zur Verwendung bei der Weinherstellung oder önologie. Es ist bekannt, daß bei der Weinbereitung oder Weingärung aus einem Most die Temperaturbedingungen zu den ausschlaggebenden Faktoren bei der Herstellung eines Qualitätsweines gehören. Vor einigen Jahren haben die Untersuchungen der Forscher in der Tat gezeigt, daß die physikali-¹^ sehen Bedingungen mindestens ebenso wichtig, wenn nicht noch wichtiger sind, als die chemischen Bedingungen für die Fermentation und die Weingärung oder Weinzubereitung.

Eine minimale Temperatur muß erreicht werden, damit die alkoholische Gärung in Gang kommt.Nach einiger Zeit ist es aber durch das Freiwerden von Wärme so, daß die Temperatur durchgehen oder ansteigen kann, was mit einer Zerstörung der Hefen, vorzeitiger Beendigung der Umwandlung von Zucker in Alkohol sowie einer Verschlechterung ^ΔΌ der Qualität des Weines einhergehen kann. Wenn andererseits die Temperatur zu niedrig ist, kommt die Weingärung der Moste nur langsam und unter schlechten Bedingungen in Gang.

Es werden empirische Verfahren zur Wiederabkühlung oder Wiederaufheizung (Berieselung von Küvetten oder Behältern, Austauscher mit Wasserzirkulation, Fraktionierung der Küvetten etc.) in den Weinkellern verwendet, um diesen Problemen zu begegnen, ohne sicher zu sein, die

gewünschte optimale Qualität zu erreichen. Die vollständige Beherrschung der Temperatur des Weines über die gesamte Länge der Fermentation oder Weingärung muß durch physikalische Verfahren ein Produkt liefern, das immer

weniger Korrekturen durch chemische Behandlungen erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbesserung der herkömmlichen Techniken sowie eine Anpassung an bestehende Anlagen mit mehreren Tanks oder Behältern zu schaffen.

Da die Erfindung einem besonders anpassungsfähigen und an die verschiedensten Fälle angepaßten Anlagentyp entspricht, war es zur Vermeidung von beträchtlichen Investitionen erforderlich, sehr anpassungsfähige Anordnungen zu treffen und von ihnen zu profitieren, um sie zu Hochleistungsanordnungen zu machen. Einige Vorbemerkungen erscheinen jedoch erforderlich.

Es ist offensichtlich, daß unter Berücksichtigung von solchen Anlagen, die Fig. 1 zeigt und die nachstehend beschrieben werden, zahlreiche Apparaturen gemeinsam für mehrere Tanks oder Behälter verwendet werden können. Außerdem hat man festgestellt, daß in den meisten der existierenden Tanks oder Behälter aufgrund des aeroben Charakters der Erscheinungen bei der Weingärung die wesentliche Reaktion in der Nähe der Oberfläche der flüssigen Masse stattfindet: Insbesondere stellt man Temperaturgradienten in der Größenordnung von 1O⁰C in der Flüssigkeitsschicht von ungefähr 2 m unter der Oberfläche und der "Haube", wenn sie sich gebildet hat, fest, " während unter dieser oberen Schicht die Homogenität der Temperatur sehr bemerkenswert ist und die Gradienten sehr gering sind. Man kann somit sagen, daß es an der Grenze nutzlos wäre, unterhalb dieser Tiefe von angenähert 2 m einzugreifen, aber dies ermöglicht es auch, die Vorrichtungen gemäß der Erfindung in einem großen Bereich so zu konzipieren, daß sie im oberen Bereich des Behälters oder Tanks angeordnet oder von oben in den Tank oder Behälter eingeführt sind.

Man stellt somit in überraschender Weise fest, daß die Einführung durch den oberen Teil der Tanks oder Beälter von sämtlichen einwirkenden Elementen bei der Basiserfindung nicht nur beträchtlich die Anpassung an sämtliehe existierenden Tanks oder Behälter erleichert, sondern auch beträchtlich den Wirkungsgrad oder Nutzeffekt verbessert, da es im wesentlichen die näher an der Luft befindliche reagierende Masse ist, die gemäß der Erfindung benutzt wird.

Man hat ferner festgestellt, daß man dank der Erfindung in sehr überraschender Weise durch Variation der Steuerungsprogramme in der Lage ist, aus derselben Ernte zu äußerst unterschiedlichen Weinarten zu gelangen, obwohl sie aus derselben Weinernte hervorgegangen sind.

Zu diesem Zweck wird man gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung durch die obere Öffnung des Tanks oder Behälters eine eintauchende Kolonne einführen, die alle oder einen Teil der Vorrichtungen zur Einwirkung oder Aufnahme gemäß der Erfindung umfaßt (Abzug und Zuführung von Fluiden, Steuerung der Temperatur etc.). Anders ausgedrückt, sämtliche Elemente, die in dem Tank oder Behälter K gemäß Fig. 1 enthalten sind, können in dieser eintauchenden Kolonne angeordnet werden.

Außerdem sind die eintauchenden Kolonnen einer Reihe von Tanks oder Behältern in der Weise aufgebaut, daß sie mit den zentralen Einrichtungen zur Steuerung und Regelung sowie einer zentralen Quelle für Wärme- und/oder Kälteenergie in Verbindung gebracht werden können. Somit kann man ausgehend von demselben Rohstoff oder Ausgangsmaterial entsprechend den Behältern und Programmen identische oder sehr unterschiedliche Weine erhalten, wie es die nachstehend näher erläuterten Beispiele zeigen.

-ιοί Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist mit dem Umstand verbunden, daß die Analyse der thermischen Entwicklung eines Tanks oder Behälters im Laufe der Weinerzeugung oder Weingärung die Anwesenheit von Gradienten oder auch die Existenz von mindestens zwei unterschiedlichen Temperaturzonen zeigt, was dank der Besonderheiten des unten näher beschriebenen Injektionssystems dazu führt, daß nur die programmierte Regulierung eines Teiles des Tanks oder Behälters allein vorgenommen wird und daß folglich insofern die erforderliche Energiemenge für die Heizung und/oder Kühlung verringert wird. Diese Verringerung kann einen Wert von 50 % der entwickelten Gesamtenergie erreichen oder überschreiten.

Die Erfindung wird nachstehend, auch unter Angabe von weiteren Merkmalen und Vorteilen, anhand der Beschreibung von nicht-einschränkenden Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert, um die verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten deutlich zu machen. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine schematische Darstellung der gesamten Anlage gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den oberen Teil eines Tanks, der mit einer eintauchenden

Kolonne gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ausgerüstet ist;

Fig. 3 eine Anordnung eines Tanks, der mit einer

Kolonne und einer Einrichtung zur Steuerung und Regulierung gemäß der Erfindung ausge

rüstet ist;

Fig. 4A - 4D abgewandelte Ausführungsformen von Tanks, die mit Kolonnen und mit Anschlußeinrichtungen gemäß der Erfindung ausgerüstet sind;

Fig. 5A - 5C .Axialschnitte durch abgewandelte Ausführungsformen von Injektoren gemäß der Erfindung;

* Fig. 6 eine Anordnung von Tanks, die in einer gemeinsamen Anlage gemäß der Erfindung angeordnet sind; und in
Fig. 7A - 7D Kurven von programmierten Temperaturen in

° Abhängigkeit von der Zeit.

In den verschiedneen Figuren der Zeichnung sind im Hinblick auf die verschiedenen Ausführungsformen stets gleiche Bezugszeichen und Buchstaben zur Bezeichnung ¹^ von äquivalenten Bauteilen oder Baugruppen verwendet.

Gemäß der Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 die Verwendung einer Apparatur sowie eines ausgearbeiteten Verfahrens zur Regulierung der Temperatur vorgeschlagen,

*5 und zwar in Vereinigung mit einer Vorrichtung, die Wärme und Kälte erzeugt und es ermöglicht, in den Tanks oder Behältern, wo die Weingärung oder Weinzubereitung von rotem oder weißem Wein erfolgt, eine Gesamtsteuerung der Temperatur der gesamten Flüssigkeit im Laufe der Weingärung (homogene Temperatur) gemäß einer gewünschten Entwicklungskurve im Laufe der Zeit vorzunehmen.

Die charakteristische Ausrüstung umfaßt folgende Baugruppen :

- Einen Kältegenerator. Dieser Generator kann eine hermetische oder halb-hermetische Kühlgruppe Gp aufweisen, aber auch mit einem sog. offenen Kompressor ausgerüstet sein, der entweder von einem Elektromotor oder aber über eine Verbindung von einem Ackerschlepper τ angetrieben ist,der mit einem Zapfwellenantrieb F versehen ist. Der Kältekreis arbeitet entweder mit direkter Entspannung oder mit einem Kreis, der mit Glykol versetztes Wasser enthält.

- Einen Wärmegenerator. Dieser Generator kann durch die Anordnung einer Kälteeinrichtung mit Wärmepumpe gebildet werden, oder aber allgemein durch ein Heizsystem Ch mit einem Warmwasserkreis.

* - Ein Austauschersystem E (Wein-Fluid-Wärmeübertrager). Dieser wird vorteilhafterweise aus einem Flüssigkeits-Flüssigkeits-Austauscher, z.B. mit Platten, aufgebaut sein, der auf der einen Seite einen Weinkreis Ev und auf der anderen Seite einen Doppelkreis mit Warmwasser bzw. mit mit Glykol versetztem Wasser aufweist. In diesem Falle wird der ursprüngliche Austauscher auf der Ebene der Zirkulation des Wärmeübertragungsfluids einen Doppelweg mit Warmwasser Ec und Kaltwasser Ef *0 aufweisen.

- Eine Pumpeinrichtung für die Wärmeübertragungsfluide. Sie besitzt eine Pumpe Pc im Warmwasserkreis und eine

Pumpe Pf im Kaltwasserkreis.
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- Ein Pumpsystem Pv aus rostfreiem Stahl oder aus Bronze, das im Weinkreis Ev angeordnet und an den Tank oder Behälter zur Behandlung angeschlossen ist.

.. Einen Flüssigkeitsabgriff A in dem Tank oder Behälter zur Behandlung. Der Weinkreis Ev in Verbindung mit dem Austauscher E weist im oberen Bereich des Tanks oder Behälters K einen Saugkopf auf, der sich in dem Tank oder Behälter mit dem Flüssigkeitsniveau nach oben bewegen kann und stets unterhalb der "Haube" ist, d.h. dem schwimmenden konsistenten Teil des Mostes, der sich im oberen Bereich des Behälters bei der Weinherstellung von Rotwein befindet. Die Rückführung erfolgt im unteren oder oberen Bereich durch perforierte Rohre R1 und R2, die sternförmig ausgebildet sind:

Eine derartige Verteilung der regulierten Weinströmung sorgt für eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Behälter K.

- Ein System Reg T zur Regulierung der Temperatur , das folgende Bestandteile aufweite:

- eine Anzeige des Einstellwertes von Hand oder automatisch (programmiert),

- eine Anzeige der effektiven Temperatur des gerade behandelten Weines, vorzugsweise in numerischer Form,

- eine Regelung, die auf die Temperatur des Einstellwertes geregelt wird und an eine in dem Behälter angeordnete Sonde angeschlossen ist,

- eine leistungsfähige Einrichtung für den Regelausgang durch proportionale Wirkung und durch Wirkung auf Steuerventile V1 und V2, um eine erhöhte Regelpräzision zu erreichen.

- Ein Programmiersystem Prog für die Temperatur im Laufe der Zeit, vorzugsweise mit numerischer Leitung. Diese Einrichtung ermöglicht dank der Verwendung eines Mikroprozessors die Eingabe der Programmierung durch den Benutzer entweder mittels einer Tastatur Cl (Programmierung durch Multisegmente) oder in noch einfacherer Weise mittels einer bespielten Magnetkassette Bm, welche in Abhängigkeit von den vorher analysierten Parameters die gesamte Steuerung des Prozesses der Weinherstellung und sämtliche erforderlichen Sicherheiten enthält, oder aber mittels Magnetspeichern vom Typ PROM, die bespielt und austauschbar sind.

- Eine in geeigneter Weise geschützte Einrichtung S1 für den Temperaturabgriff, z.B. in Form einer Sonde mit Widerständen oder Thermoelementen,wird vorzugsweise in dem schwimmenden Saugkopf untergebracht oder aber in dem Weinkreis angeordnet, z.B. in der Nähe der Rückführung von S4.

- Eine mit I bezeichnete Vorrichtung zur Injektion von Luft. Bei der Weinherstellung besteht das "Aufsteigen" darin, daß die Flüssigkeit im Behälter nach unten gezogen und sie nach dem Durchgang durch ein zwischengeschaltetes Belüftungsbad oben wieder zurückgeführt wird. Da bei der erfindungsgemäßaiVorrichtung die Flüssigkeit ständig zirkuliert, bleibt nur die Aus-

übung des Belüftungseffektes, um das Äquivalent für das Aufsteigen zu erhalten. Diese Belüftungswirkung wird in einfacher Weise gemäß der Erfindung realisiert, und zwar durch einen Luftinjektor I, der sich im Rückführungskreis befindet, wobei ein Ventil V5 dafür sorgt, ob Luft in den Kreis eingelassen wird oder nicht.

Die Steuerung dieses Ventils kann ausgelöst werden durch eine vorher eingestellte Uhr P, oder aber durch einen geeigneten Detektor für den Bedarf der Zufuhr von Wärme oder Kälte für den Betrieb der Regelung (mehr oder weniger lange verlängerte Wirkung außerhalb des empfindlichen schmalen Bereiches der modulierten Regelung während der proportionalen Wirkung), oder aber durch einen ergänzenden Temperaturdetektor, beispielsweise durch automatische Brechzahlmessung bei Capt durch Messung von CO.. Die Bewegung dieses Ventils kann außerdem noch durch Programmierung ausgelöst werden.

Die Verteilung von Luft durch einen Injektor im unteren Bereich des Tanks oder Behälters erleichtert die Verteilung oder Diffusion der Luft in dem Volumen des Weines während der Behandlung und begünstigt seine Weingärung. Außerdem kann die Anwesenheit einer Umwälzpumpe für das "Hochsteigen" in vereinfachter Weise durch ein Zweiwegventil V6 eingesetzt werden, das erforderlichenfalls das Rückströmen mit oder ohne Luft durch die Verteilerrampen R1 und R2 in den Behälter auf den Zuführungsanschluß R3 für Wein oberhalb der Haube umschaltet. Diese Wirkung kann gegebenenfalls auch in Kombination mit dem öffnen des Ventils V5 für die Zufuhr von Luft durchgeführt werden.

Das Auslösen oder öffnen des Ventils kann -hervorgerufen werden

- durch eine Uhr,

- durch einen Hilfsdetektor oder

- durch entsprechende Programmierung.

Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist so ausgelegt, daß die Temperatur eines Behälters mit Stopfen auf eine programmierte Temperatur geregelt wird und daß man die Umwälzpumpe für Wein durch einen Steuerbefehl der Regelung arbeiten läßt: Ein derartiges System kann wirtschaftlicher und dennoch weniger leistungsfähig sein.

Ferner kann die beschriebene Vorrichtung gemäß der Erfindung außerhalb der Zeiträume zur Weingärung als System zur Reinigung oder Klärung von Wein durch Kälte vor der Flaschenabfüllung verwendet werden.

Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung mit einem Vorratsbehälter STK ausgerüstet, der mit geeigneten Elektromagnetventilen V3 und V4 versehen ist und dazu dient, Weinsteinsalze in Kontakt mit dem Wein während der Behandlungsdauer aufzunehmen. Die Programmierung kann in diesem Falle verwendet werden, um die Zeiten der Abkühlung und der Behandlung zuzuweisen.

Mit dem Bezugszeichen ENR ist ein Register bezeichnet, das über die Sonden S2 und S3 den zuverlässigen Betrieb des Reinigungssystems und über die Sonden S1 oder S4 die guten thermischen Bedingungen der Weingärung kontrolliert.

Die Vorrichtung kann die Möglichkeit beinhalten, die Steuerung und Regelung von mehreren Tanks oder Behältern gleichzeitig zu steuern.

Diese Anlage kann somit als Zusammensetzung aus fünf Bestandteilen aufgefaßt werden, die in Fig. 1 schematisch mit strichpunktierten Linien angedeutet sind. Es handelt sich dabei um den Tank oder Behälter mit seinen Zusatzeinrichtungen, die mit dem Bezugszeichen CV bezeichnet

sind, die Regelung und das Register, die mit dem Bezugszeichen RE bezeichnet sind, die mit dem Bezugszeichen TH bezeichnete Wärme/Kühl-Baugruppe, den Injektor"für Luft, der mit INJ bezeichnet ist, sowie den Speicher für chemische Zusätze, der mit dem Bezugszeichen CH bezeichnet ist. Die Bauteile Ty sind elastische Schläuche oder Rohrleitungen mit Verbindungsteilen von der BauartjWie z.B. Feuerwehrleitungen, die den Anschluß der Baugruppe CV an die Baugruppen TH und INJ ermöglichen.

Wie sich unter Bezugnahme auf Fig. 2 ergibt, taucht die Kolonne 1 beispielsweise mit im allgemeinen zylinderförmiger Gestalt, in den Inhalt 5 des Tanks oder Behälters K ein, wobei sie durch seine obere Öffnung hindurchgeht. Die Kolonne ist vorzugsweise im wesentlichen vertikal angeordnet und so ausgelegt, daß sie in ihrer Position mehr oder weniger eintauchend einstellbar ist, und zwar mit jeder geeigneten Vorrichtung zur verschiebbaren Halterung und Einstellung der Höhe, wie es mit dem Bezugszeichen 11 schematisch in Fig. 2 angedeutet ist.

Die Kolonne 1 enthält die Leitung A, die an den Saugkopf KR für die Entnahme von Flüssigkeit 5 angeschlossen ist. Sie besitzt an ihrer Außenwand Injektoren R4 und R6, welche die gleiche Rolle spielen wie die in Fig. 1 und an die jeweiligen Versorgungsleitungen 8 und 9 angeschlossen sind, die strichpunktiert in der Zeichnung angedeutet sind. Meßzellen, wie z.B. die Meßzelle S1, ermöglichen die Messung von Temperaturen und sind über das Verbindungsteil 10 an die Vorrichtungen zur Meßregistrierung und Regelung angeschlossen.

Die Injektoren R4 und R6, die nachstehend im einzelnen beschrieben sind, können somit Flüssigkeiten einspritzen, wie es schematisch mit den Pfeilen 4 und 6 angedeutet ist, und zwar entsprechend dem Eintauchen der Kolonne 1 entweder in die flüssige Masse unterhalb der Haube, wie es

mit dem Bezugszeichen 4 angedeutet ist, oder oberhalb derselben durch Besprengen der Haube, wie es mit dem Bezugszeichen 6 im Falle von Fig. 2 angedeutet ist.

Man erkennt sofort, daß die Kolonne den Vorteil hat, daß sie zylindrisch oder prismatisch ist, um vertikal verschiebbar zu sein, ohne gegen die "Haube" zu prallen oder diese zu zerstören, was mit den Anordnungen gemäß Fig. 1 komplizierter ist. Außerdem sinkt die Haube bei der Entleerung der Tanks oder Behälter ab, und es besteht keine Gefahr der Beschädigung der Kolonne 1, da nichts an ihrer seitlichen Oberfläche vorsteht. Man kann auch, wie in Fig. 4 dargestellt, Injektoren verwenden, die in den Wänden des Behälters oder in Einsteigöffnungen und anderen Zutrittsöffnungen (vgl. Fig. 4D) angeordnet sind, wie es nachstehend im einzelnen erläutert ist.

Man kann somit die Kolonne 1 mit Einrichtungen zur Steuerung, Kontrolle, Regelung und Versorgung verbinden, die in einer Einheit oder einem multifunktionalen Block 8 angeordnet sind (vgl. Fig. 3). Die Einheit kann fest ausgebildet und mit dem Behälter K verbunden oder ggf. beweglich angeordnet sein. Bei der Anordnung gemäß Fig.

ist die Kolonne 1 mit einem Bündel von Leitern und (Rohr-) Leitungen an den multifunktionalen Block 8 angeschlossen, der im wesentlichen ein Mehrfachventil V9 und seinen Motor M10, Anschlüsse 13 und 14 für die Rückströmung bzw. die Absaugung, ein Umschaltsystem 15 für das Hochsteigen der zur Sauerstoffbeaufschlagung erforderlichen Luft für die verschiedenen Rückströmkreise aufweist, wie es mit den Bezugszeichen R1 bis R7 angedeutet ist.
Die bei 13 und 14 abzweigenden Rohrleitungen können vom elastischen Typ Ty gemäß Fig. 1 sein und das Anschließen der Baugruppen TH und INJ ermöglichen, wenn diese nicht im multifunktionalen Block 8 enthalten sind.

In Fig. 3 sind außerdem schematisch die Injektoren R5 und R7 dargestellt, die man ggf. an den Wänden des Behälters K anbringen kann, was nicht immer möglich ist, entweder weil man den Behälter selbst nicht ändern will oder weil dies komplizierte Probleme aufwirft, wie z.B. in dem Falle, wo es sich um Behälter oder Tanks aus Zement oder um alte Tanks oder Behälter handelt.

Man findet derartige Injektoren R5 und R7, die den Injektoren R4 und R6 der Kolonne 1 sowie den Injektoren R8 und den Saugköpfen K R1 zugeordnet sind, an Mannlöchern, anderen öffnungen und Zutrittsöffnungen in den verschiedenen Darstellung gemäß Fig. 4. Man erkennt, daß zusätzlich zur Verwendung des Saugkopfes KR und der Injektoren R4 und R6 der Kolonne man durch den Einsatz in Kombination mit den Injektoren R5 und R7 des Behälters und dem Injektor R8 der Zutrittsöffnung interne Bewegungen und Temperaturgradienten erzeugen kann, wenn entsprechender Bedarf besteht.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, wird somit bei Fig. 4A oben abgesaugt,und die Rückströmung erfolgt unten und in der Mitte;

bei der Anordnung gemäß Fig. 4B wird oben abgesaugt, und die Rückströmung erfolgt unten und oben; bei der Anordnung gemäß Fig. 4C wird oben abgesaugt, und die Rückströmung erfolgt oberhalb und unterhalb der Haube; bei der Anordnung gemäß Fig. 4D erfolgt die Rückströmung oben, und an der unteren öffnung erfolgt eine Ab augung und eine Rückströmung.

Die Injektoren an der Kolonne oder ggf. an den Wänden des Tanks oder Behälters, wenn dies möglich ist (Behälter aus rostfreiem Stahl beispielsweise), können so ausgebildet sein, wie es die Darstellungen in Fig. 5 zeigen.

Gemäß Fig. 5A bezeichnet das Bezugszeichen 22 die Wand der Kolonne oder ggf. des Behälters, wobei die rechte

Seite diejenige ist, wo die Flüssigkeit austritt (außerhalb der Kolonne, innerhalb des Behälters), welche in der dargestellten Weise eine glatte Oberfläche besitzt. Der Vorsprung 21 ist in einem Loch der Wand 22 beispielsweise durch Schweißen befestigt. Eine Bohrung 23 des Vorsprunges nimmt den Körper des Injektors 24 mit gleicher Achse 25 auf, der dort mit einem Ring 26 verriegelt ist. Dichtungen 29 gewährleisten die Dichtigkeit, auch wenn der Ring 26 leicht gelockert ist, so daß es möglich ist, den Injektor um einen gewünschten Winkel zu drehen, indem man die Mutter 30 betätigt. Der Injektor ist von einem hindurchgehenden Kanal durchsetzt, der bei 31 geneigt ist, so daß die Strömung auf diese Weise eine bevorzugte Orientierung erhält und nicht nur senkrecht zu den Wänden verläuft. Die Drehung mittels der Mutter 30 ermöglicht eine Veränderung der seitlichen Orientierung und somit auch bezüglich der Horizontalen. Man erhält somit Strömungen, die in geeigneter Weise gerichtet sind und auf hydraulischem Wege ein vollständiges oder lokalisiertes Umrühren des Flüssigkeitsvolumens ermöglichen, um für eine Homogenität der Temperatur, eine Zone mit vorgegebenen Gradienten oder jeden anderen gewünschten Effekt zu sorgen. Die Versorgungsleitung 28 ist am Vorsprung mit einem geeigneten, herkömmlichen Befestigungsmittel 27 befestigt.

Man kann auch Injektoren mit mehreren Strahlen verwenden, wie es in Fig. 5B dargestellt ist, oder Injektoren, die mit Einrichtungen zur Zerstäubung oder Berieselung bzw. zum Spritzen ausgerüstet sind, insbesondere oberhalb der Haube zur Erhöhung der Sauerstoffbeaufschlagung. Man kann außerdem in der in Fig. 5C dargestellten Weise Injektoren und/oder Saugköpfe an einem Mannloch oder anderen öffnungen bzw. Zutrittsöffnungen anordnen, was besonders geeignet ist, wenn der Behälter aus Zement besteht oder schwierig zu durchbohren ist oder auch dann, wenn sich der Behälter an einem Ort befindet, wo es schwierig ist, eine etwas lange Kolonne von oben eintre-

-20-ton und nur über eine geringe Höhe eintauchen zu lassen.

In diesem Falle ist der Verschluß oder Lukendeckel 31, der das Loch in der Wand des Behälters K verschließt, mit geeigneten Spannelementen 3 2 befestigt. An diesem Verschluß oder Lukendeckel 31 kann man mit 34 bezeichnete Injektoren, mit 35 bezeichnete Saugköpfe, sowie mit 36 bezeichnete Sonden anbringen. Im Falle der Darstellung gemäß Fig. 5C befindet sich der Innenraum des Behälters auf der linken Seite. Außerdem können die Injektoren, wie sie in Fig. 5A und 5B dargestellt sind, in flexiblerer und elastischerer Weise angebracht werden, beispielsweise auf kugelförmigen, mit Kugelgelenken oder mit Balgen versehenen Einrichtungen, was sämtliche Orientierungen ermöglich, ohne abgewinkelte Löcher zu erfordern, wie im Falle der Fig. 5A und 5B; außerdem kann die Anordnung auf Einrichtungen mit unterschiedlichen Einstellungen, z.B. mit Exzentern, Schrauben etc. erfolgen.

Die öffnungen der Injektoren stehen nicht in den Behälter vor,und man kann sie im Falle der Nicht-Verwendung mit üblichen Stopfen oder Schrauben verschließen, so daß diese nicht vorstehen. Im Falle von bestimmten schwierigen Materialien, beispielsweise im Falle von bestimmten Kunststoffmaterialien, ist es vorzuziehen, die Injektoren im Zeitpunkt des Aufbaus zu montieren, wenn man nicht Klebungen, Schweißungen oder andere geeignete Mittel für den Fall der interessierenden Kunststoffe verwenden kann. Man stellt auch fest, daß man in bestimmten Fälle keine Saugköpfe zum Besprühen verwenden kann, sondern einen Anschluß an ein Anzapfventil vornimmt und es mit dem multifunktionalen Block verbindet.

Die Verwendung der Weinherstellungsanlage gemäß der Erfindung wird noch durch die Zuordnung der Vorrichtung mit einer externen Kühleinrichtung vergrößert, die dazu dient, die Stellen des Temperaturanstieges aufzufangen bzw. zu absorbieren. Das Systems, das besonders geeignet

* ist, weil es wirtschaftlich im Hinblick auf Investitionen und Energie ist, ist aus einer Kühlmaschine mit direkter Entspannung aufgebaut, deren Verdampfer in einen Wasserbehälter mit großem Fassungsvermögen eintaucht.

Diese Reserve an eiskaltem Wasser von 200 bis 300 hl repräsentiert ungefähr 300 000 bis 500 000 Kilokalorien bei 4⁰C beim angeführten Beispiel für eine Umgebungstemperatur von 20⁰C. Diese Art von Behälter, die häufig für Auswertungen zur Verfügung steht, ermöglicht es, einen beträchtlichen Temperaturanstieg zu vermeiden, indem man das gefrorene bzw. eiskalte Wasser in einem Austauscher mit Platten zirkulieren läßt. Pumpe und Austauscher bilden eine in Weinkellern sehr verbreitete Ausrüstung.

Die schematische Darstellung in Fig. 6 zeigt eine auseinandergezogene Darstellung einer derartigen Anlage, wobei das Bezugszeichen UT die Stopfen- oder Puffereinheit und/oder das Bezugszeichen 47 den Behälter für die Weinherstellung oder Weingärung bezeichnen. Dabei sind eine Kühleinrichtung 42, ein eingetauchter Verdampfer 43, Wasserpumpen 44 bzw. Pe, ein Wasser-Wein-Austauscher 45 und eine Weinpumpe 46 bzw. Pv vorgesehen.

Die oben beschriebene und in Fig. 1 schematisch dargestellte "Weinherstellungsanlage" ermöglicht es dank der Programmierung^ mehrere Behälter oder Tanks gleichzeitig zu behandlen, einschließlich unterschiedlicher Temperaturbereiche, wenn es erforderlich ist. Außerdem ermöglicht die Zuordnung "Weinherstellungsanlage Kühleinrichtung" die Durchführung einer derartigen Behandlung unter den besten Bedingungen. Der Prozess der Weinherstellung, der die Umwandlung des im Mostes enthaltenen Zuckers in Alkohol durch alkoholische Gärung beinhaltet, die durch die Wirkung der Hefen realisiert wird, bringt eine Extraktion von Färb- und Duftstoffen im Laufe dieser Umsetzung mit sich, wobei die Gesamt-

wirkung eine charakteristische Qualität des erhaltenen Weines zur Folge hat. Das erfindungsgemäße System der Programmierung ermöglicht es, die gewünschten Ergebnisse zu beschleunigen und zu verändern, und zwar durch sinnvolle Verteilung in der Zeit der hauptsächlichen Wirkung aufgrund der Temperatur.

Somit ist es eine rasche Beschleunigung oder Erhöhung der Temperatur (vom nachstehend näher beschriebenen Typ A bei der Weinherstellung von Rotwein) zu Beginn der Weinherstellung, verbunden mit einem geeigneten Umrühren in dem Behandlungsbehälter, die zur raschen Bildung eines stark duftenden Weines schoner Färbung führt. Es ist somit möglich, den Wein rasch vor dem Ende der Weingärung abzulassen, woraus sich ein Gewinn hinsichtlich der Investition für die Ausrüstung der Behälter zur Weinherstellung ergibt: Fall der Weingärung aus klarem Saft.

Vier Programmierungen von unterschiedlichen Temperaturen im Laufe der Zeit gemäß dem in Fig. 7 dargestellten Schema führen zu vier Arten von Weinen, die aus derselben Weinlese stammen.

- Beispiel A (Rotwein): Fülligerer Wein (im Hinblick auf Farbe und Duftstoffe, oben beschriebener Fall); - Beispiel B (Rotwein):wenig gefärbter Wein;

- Beispiel C (Rotwein):Farbextraktion im alkoholischen Milieu;

- Beispiel D (Weißwein): Der Grenzpunkt bei y ist so definiert, daß er einer Umsetzung von 90 % des Zuckers

entspricht. Eine geeignete Erhöhung der Temperatur an anschließende Lagerung geben einen Wein hoher Qualität.Das l/ , das einem bestimmten Zustand der Weingärung entspricht, kann beispielsweise durch densitometrische oder refraktometrische Messungen bestimmt werden.

Die Erfindung betrifft somit darüber hinaus Muster von Programmen zur Weinherstellung, wobei die Systeme der

Programmierung nicht nur auf einen Behälter angewendet werden,sondern auf 2, 3 oder η-Behälter gemäß den nachstehend näher beschriebenen Fällen. Aufgrund der Tatsache, daß die Entwicklungsvorgänge langsam bzw. träge sind und infolgedessen die Programmierung keine raschen Temperaturänderungen aufzuerlegen braucht, läßt sich das System leicht an die gleichzeitige Regelung von mehreren Behältern zur Weinherstellung anpassen.

¹^ Zu diesem Zweck ist bei der Anordnung gemäß Fig. 6 vorgesehen, daß die Pumpen-Energieabgabe-Einrichtung 41 einen Mehrweg-Orientierungsblock 42 aufweist, der von einem Motor 43 angetrieben ist, wobei jeder der beispiels drei Wege a, b und c an Mehrfachblocks 44a, 44b und 44c der jeweiligen Tanks oder Behälter 46, 47 und angeschlossen ist. Wenn die ins Auge gefaßten Zieltemperaturen in jedem Augenblick für alle drei Behälter die gleichen sein sollen, so wird die aufeinanderfolgende Umschaltung der Sonden vom Behälter 46 auf den Behälter 47 und auf den Behälter 48 beim Regel- und Programmierungssystem auf ihrer jeweiligen Ebene den Bedarf zum Umrühren, Umwälzen, Aufsteigen, Zufuhr von Wärme oder Kälte auslösen.

wenn die ins Auge gefaßten Zieltemperaturen in jedem Augenblick für jeden der Behälter unterschiedlich sein sollen, muß die Regelanlage mit einer Mehrfachprogrammierung versehen sein. Die Umschaltung zwischen den Wege a, b und c wird von einer Uhr 49 gesteuert, welche Behandlungszeiten für jeden der Wege vorgibt.

Dennoch ermöglicht ein weiter ausgearbeitetes System für die Interpretation oder Auswertung der festgestellten Abweichungen für jeden Einstellwert in bezug auf die gemessenen Temperaturwerte, die durch ein Abfragen der Meßelemente durch das Programmierungssystem erhalten wird, wobei eine rasche Abfrage in bezug auf den thermischen Rhythmus, aber ohne Umschaltung der

Wege für die Fluidzirkulation erfolgt, daß der Generator über den Mehrfachblock nur an den zu behandelnden Zweig angeschlossen wird, was durch Analyse während der Abfrage der Meßelemente festgestellt wird. Bei den nachstehenden Ausführungsbeispielen werden drei Behälter für die Weinherstellung verwendet.

Beispiel 1:

Fall der identischen Programmierung für die gleiche Behandlung von drei Behältern

Es wird nacheinander eine elektronische Abfrage der Meßzellen der drei Behälter vorgenommen, um sie in bezug auf das Programm zu vergleichen.

a) Sämtliche Behälter besitzen eine Temperatur, die in dem zulässigen Bereich der Temperaturen bleibt: Man nimmt beispielsweise alle Stunden oder alle halben Stunden nacheinander eine Umschaltung der Energieverteilung auf die jeweiligen Behälter vor. Dies ist praktisch der häufigste Fall.

b) Ein einziger Behälter von den Behältern erreicht den Wert des Bereiches. Eine Alarmanzeige leuchtet auf. Die Vorrichtung blockiert bei dem betreffenden Behälter den Verteiler für den Energiefluß bis zur Feststellung der Störungsbeseitigung, anschließend geht man zum Fall a) über.

c) Wenn mindestens zwei der Behälter die Grenzwerte des zulässigen Abweichungsbereiches gegenüber der programmierten Temperatur erreichen, leuchten die Alarmanzeigen auf.

1. Vorweg wird einer der Behälter behandelt (Blockierung des Verteilers für den betreffenden Behälter). Wenn das Hochlaufen der Temperatur gefährlich ist - Fall des zu raschen Anstiegs - blockiert man die nicht

behandelten Behälter durch die Wirkung einer Wasserzirkulation, die an der zusätzlichen Kühleinrichtung abzweigt.

2. Wenn die Gesamtleistung der Weinherstellungsanlage unter Berücksichtigung der festgestellten Schnelligkeit der Änderung der Temperatur des Behälters geeignet ist, so schaltet man eine Verteilung durch den Energiestrom ein, die nacheinander auf jeden der Behälter für einen vorgegebenen Zeitraum einwirkt, beispielsweise 1 h für jeden Behälter, wobei diese Behandlungsdauer durch eine Uhr erhalten wird.

Beispiel 2:

Fall mit mehreren Behältern, die mehrere Programme aufweisen, um die Herstellung von Weinen mit unterschiedlichen Eigenschaften zu ermöglichen

Die Vorrichtung weist eine Mehrfachprogrammierung auf, "n" Programme wirken auf "n" Behälter. Wie oben schaltet man den Energieverteiler auf den oder die Behälter um, die eine Behandlung bezüglich der Definition des Programmes in dem betrachteten Zeitraum erfordern; diese Umschaltung ist aber nur effektiv, wenn die Messsung feststellt, daß der Grenzwert des zulässigen Temperaturbereiches erreicht ist.

Es ist interessanter, im Falle der Behandlung von verschiedenen Behältern durch Mehrfachprogrammierung die Wirkung der Kühleinrichtung mit der programmierten Maschine zu kombinieren, wobei die Kühleinrichtung das Abwarten eines Behälters bis zur Freigabe des Programmes ermöglicht, um das Mischen von Flüssigkeiten zu vermeiden oder zu begrenzen.

Das programmierte System gemäß der Erfindung besitzt eine Tastatur,mit der es möglich ist - außer dem Auslösen oder der Änderung der Programmierung durch einen Start-

Stop-Befehl mit persönlichem Code - einfache Funktionen einzugeben, beispielsweise beim Ingangsetzen der Behandlungen. Man gibt die Temperatur des Mostes ein, mit dem man den Behälter füllt, wobei das System es ermöglicht, anstelle einer Verschiebung von Null in der programmierten Kurve eine Positionierung an einem geeigneten Punkt im Startbereich der Kurve vorzunehmen.

Das Programmierungssystem ist in der Weise ausgelegt, daß die Eingabe von zusätzlicher Information möglich ist, die von einem Meßelement stammt, das ein anderes sein kann, als der Temperatur-Meßfühler, insbesondere von einem Dichtemeßgerät, Trübungsmeßgerät oder einem Brechzahlmeßgerät. Die übertragene Information wirkt auf die Programmierung in der Weise, daß der vorgegebene Ablauf des Programmes angehalten oder ausgesetzt wird, beispielsweise durch die Wirkung einer raschen Abkühlung oder Aufheizung des Behälters in Abhängigkeit von der Messung.

Die Speicherung des Programmes ist gemäß der Erfindung durch verschiedene Speichereinrichtungen möglich, wie z.B. programmierbare Festwertspeicher oder PROMs oder Magnetkassetten. Diese Einrichtung kann entweder ein einziges Programm im Speicher aufweisen, oder aber mehrere Programme, die getrennt durch die Tastatur angesprochen oder aufgerufen werden können. In der oben beschriebenen Weise sind zahlreiche Variationen der Vorrichtung und des Verfahrens unter Berücksichtigung der jeweiligen Gegebenheiten möglich, um die gewünschten Produkte herzustellen.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Weinherstellung von Rotwein oder Weiß wein oder zur Klärung von Wein vor der Flaschenabfüllung, gekennzeichnet durch die Verwendung von mindestens einer Vorrichtung (TH) für die thermische Beaufschlagung durch Heizen und/oder Abkühlen, die mi einer Programmierung geregelt und gesteuert ist, um eine Optimierung der Qualität der behandelten Flüssig keit zu erreichen.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung folgender Einrichtungen für die Energiezufuhr:

- eine Kompressorgruppe (Gp) mit direkter Entspannung oder mit Glykol versetztem Wasser, die mit einem externen Zapfwellenantrieb eines Schleppers oder dgl. antreibbar ist,

- eine Versorgungseinrichtung (Ch) , die aus einer Wärmepumpe oder einem Warmwasserkessel bestehen kann.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet/ daß ein Austauscher (E) mit drei Kreisen vorgesehen ist, nämlich einem Kreis (Ec) für warmes Fluid, einem Kreis (Ef) für kaltes Fluid und einem Kreis (Ev) für Wein oder Most.
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4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pumpe (Pv) zur Homogenisierung der Temperatur der Flüssigkeit in ständigem Betrieb, aber ohne die Anwesenheit von Luft in dem Kreis vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein schwimmender Saugkopf (KR) vorgesehen ist, der zum Abziehen von Flüssigkeit aus dem Behälter (K) dient und sich unterhalb der "Haube" befindet.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Verteilungsinjektor (R1, R2, R3) für die Rückführung der Flüssigkeit vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektoren (R1, R2, R3) für die Rückführung der Flüssigkeit im unteren und oberen Bereich des Behälters (K) sowie oberhalb der "Haube" angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kolonne

(1) vorgesehen ist, die von oben in den Behälter (K) eingesetzt ist und in die flüssige Masse (5) eintaucht, wobei die Kolonne (1) mindestens eine der

nachstehenden Einrichtungen aufweist: eine Einrichtung (R) zum Abziehen von Flüssigkeit unter dem oberen Niveau, Meßfühler (S1) für eine Einrichtung zur Messung, überwachung und Regelung, sowie eine Einrich- .

tung (R4, R6) zur Rückinjektion von Flüssigkeit oberhalb und/oder unterhalb des Flüssigkeitsniveaus.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonne (1) zylindrisch oder prismatisch ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonne (1) in ihrer Höhe einstellbar ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektoren (R5, R7) in den Wänden des Behälters (K) angeordnet sind und nicht in den Behälter (K) vorstehen.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektoren (R4, R6) in der Wand der Kolonne (1) angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektoren (R8) in einer Zutrittsöffnung angeordnet sind.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektoren (R1 bis R8) einstellbar oder drehbar sind.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsventile (V1 bis V6) für die Zirkulation der Fluide, d.h. der aus dem Behälter (K) abgezogenen Flüssigkeit, der in den Behälter (K) rückgeführten Flüssig-

keit und der Kälte- und/oder Warmeubertragungsfluide, durch eine zentrale Programmierungseinrichtung (RE) gesteuert sind, die das öffnen und Schließen der Ventile (V1 bis V6) vorgibt, um im Laufe der Zeit die Temperaturen des Behälters (K) gemäß einem vorgegebenen Profil zu variieren.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonne

(1) und ihre Bestandteile sowie die anderen vorgesehenen Teile der Vorrichtung, die zusätzlich vorgesehen sind, in der Zone der Belüftungswirkung im Inneren der flüssigen Masse (5) und erforderlichenfalls oberhalb von dieser arbeiten.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der gesamten Anordnung von Austauschern (E) und Einrichtungen zur überwachung, Steuerung, Regelung und Programmierung gemeinsam für mehrere Behälter vorgesehen sind.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch ein Regelsystem mit Proportionalwirkung.

19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch ein lineares oder nicht-lineares Programmiersystem in Abhängigkeit von der Zeit.

20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Programmierung über eine numerische Leitung vorgesehen ist, und zwar entweder über bespielte Magnetkassetten, oder aber über bespielte und austauschbare Magnetspeicher vom Typ PROM.

21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperati-rsonde, die die Regelung steuert, auf der Höhe des schwimmenden Saugkopfes (KR) oder im Inneren des sie tragenden Anschlußteiles angeordnet ist.

22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 21, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Vorrichtung (INJ) für die Wirkung des "Aufsteigens" bei der Weinherstellung im Rückführungskreis des Weines mittels eines Luftinjektors (I).

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftinjektor (I) mittels eines Ventils (V5) im Luftkreis in Abhängigkeit von der Programmierung, einer Uhr oder einem äußeren Meßfühler gesteuert ist.

24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 23, gekennzeichnet durch die Anordnung eines Umschaltventils (V6) im Rückführungskreis, das die Einführung von Flüssigkeit entweder unten oder oben im Behälter (K), gegebenenfalls unter der "Haube", oder auch die Wirkung des Aufsteigens mit Besprühen der "Haube" ermöglicht, wobei diese Vorgänge getrennt oder gleichzeitig durchführbar sind.

25. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 24, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Einrichtung zum Spülen des Mostes im Falle der Weinherstellung von Weißwein.

26. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Durchführung der Klärung des Weines durch Kälteeinwirkung vor der Flaschenabfüllung umstellbar ist.

27. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem System

insbesondere im Falle der Weinherstellung von Weißwein mehrere Behälter (46, 47, 48) gleichzeitig regelbar sind.

28. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß das System ein überwachungsregister für die Temperatur des Mostes oder des Weines während der Klärung oder Reinigung aufweist.

29. Verfahren zur Weinherstellung oder -klärung, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der im Behälter enthaltenen Flüssigkeit aus dem Behälter abgezogen, einem Wärmeaustausch durch Zuführung von Wärme oder Kälte unterworfen und zumindest teilweise im oberen Bereich des Behälters unterhalb oder oberhalb des Flüssigkeitspegels zurückgeführt wird und daß der Wärmeaustausch durch eine vorgegebene Programmierung im Laufe der Zeit durchgeführt wird, und zwar unter Berücksichtigung der Meßwerte von Meßfühlern, die im Behälter angeordnet sind, so daß die Temperaturen variiert und vorgegebene Gradienten im Laufe der Zeit und in dem Raum hervorgerufen werden.