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Aufhackvorrichtung in einem Läuterbottich
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zur Würzeerzeugung bei der Bierherstellung Die Erfindung bezieht
sich auf eine Aufhackvorrichtung in einem Läuterbottich zur Würzeerzeugung bei der
Bierherstellung, mit einer steuerbaren Hub- und Senkvorrichtung für die Aufhackvorrichtung,
um deren Aufhackmesser auf unterschiedlichem Niveau in der im Läuterbottich befindlichen
Treberschicht (Treberkuchen) umlaufen zu lassen, die sich beim Läutervorgang als
Rückstand ausbildet.
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Bevor die sich beim Läutervorgang oberhalb des Senkbodens ausbildende
Treberschicht aus dem Läuterbottich entfernt wird, wird sie durch die Aufhackvorrichtung
aufgelockert.
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Durch diese Maßnahme strebt man eine vergrößerte Würzeausbeute an.
Die bisher für diese Zwecke bekannten Aufhackvorrichtungen rotieren relativ langsam
im Läuterbottich, wobei ihre Aufhackmesser in einstellbaren unterschiedlichen, jedoch
fixierten Arbeitshöhen die Treberschicht (Treberkuchen) horizontal durchschneiden.
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Das Heben oder Senken der Aufhackvorrichtung in diese unterschiedlichen
Arbeitshöhen erfolgt nach einer vollen oder teilweisen Drehung der Aufhackvorrichtung
durch eine hydraulische Hub- und Senkvorrichtung, welche manuell gesteuert wird.
Die Auflockerung der Treberschicht findet hier also in unterschiedlichen horizontalen
Schnittbereichen statt, deren Niveau vom Bedienungspersonal
ausgewählt
wird (durch Steuerung des Ausmaßes der Hub- oder Senkbewegung der Aufhackvorrichtung),wobei
jedoch die zwischen diesen Schnittbereichen liegenden Treberschichten unbehandelt
bleiben bzw. nicht aufgelockert werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Hub- und Senkvorrichtung
für die Aufhackvorrichtung in Läuterbottichen so zu steuern, daß der gesamte Treberkuchen
mindestens in einem gewissen Höhenbereich vollständig aufgelockert wird, um die
Würzeausbeute weiter zu erhöhen.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Aufhackvorrichtung
der eingangs bezeichneten Bauart dadurch gelöst, daß die Steuerung der Hub- und
Senkvorrichtung derart erfolgt, daß die Aufhackvorrichtung während ihrer Drehung
in Schwingbewegungen gebracht wird, und daß diese Schwingbewegungen nach wenigstens
einer Umdrehung der Aufhackvorrichtung phasenverschoben werden. Dadurch wird der
Treberkuchen bei rotierender Aufhackvorrichtung entlang wellenförmiger Schnittbahnen
aufgelockert, wobei diese wellenförmigen Schnittbahnen nach jeweils wenigstens einer
Umdrehung der Aufhackvorrichtung in Umfangsrichtung versetzt werden. Somit ist gewährleistet,
daß die Aufhackmesser nach wenigstens einer Umdrehung der Aufhackvorrichtung nicht
wieder in die gleiche Schnittbahn gelangen, sondern in eine etwas versetzte, wodurch
sichergestellt wird, daß nach einigen Umdrehungen der Aufhackvorrichtung der gesamte
Treberkuchen in einem vorbestimmten Höhenbereich aufgelockert ist. Als Folge hiervon
läßt sich eine im Vergleich zum Stand der Technik größere Würzeausbeute erzielen.
Weitere Variationen der durch die Aufhackmesser erzeugten Schnittbilder im Treberkuchen
sind durch
Modifizierung der Schwingungsdauer und/oder Amplitude
der Schwingbewegungen möglich. Die Schwingbewegungen der Aufhackvorrichtung und
ihre Phasenverschiebung werden zweckmäßig programmgesteuert, um einen völlig automatisch
ablaufenden Auflockerungsvorgang zu erreichen.
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Zweckmäßig sind die Schwingbewegungen der Aufhackvorrichtung angenähert
Sinusschwingungen.
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In der Praxis hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Aufhackvorrichtung
4 - 6 Schwingbewegungen pro Umdrehung ausführt und ihr maximaler Hub bis zu 40 mm
beträgt.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann bei an sich bekannter
Verwendung einer hydraulischen Hub- und Senkvorrichtung für die Aufhackvorrichtung
deren Steuerung durch hydraulisch paralellgeschaltete, programmgesteuerte Magnetventile
mit unterschiedlichen Durchlaßquerschnitten erfolgen, welche auf den Kurvenverlauf
der von der Aufhackvorrichtung auszuführenden Schwingbewegungen abgestimmt sind.
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Wenn nach noch einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Schwingbewegungen
der Aufhackvorrichtung, bezogen auf ihre horizontale neutrale Ebene auf jeweils
einem unterschiedlichen Niveau ausgeführt werden, kann praktisch der Treberkuchen
über seine gesamte Höhe bearbeitet bzw.
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aufgelockert werden.
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Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels
erläutert. Es zeigen:
Figur 1 schematisch eine Querschnittsansicht
eines Läuterbottichs mit eingebauter Aufhackvorrichtung und zugeordneter Hub- und
Senkvorrichtung; Figur 2 ein Diagramm aus dem die phasenverschobenen Schwingungskurven
der Aufhackmesser sowie die Arbeitsphasen der für das Heben und Senken der Aufhackvorrichtung
verantwortlichen Magnetventile der hydraulischen Hub- und Senkvorrichtung hervorgehen
und Figur 3 eine schematische Darstellung eines Aufhackmessers in seiner Ausgangs-
oder Null-Lage seiner Mittel-Lage und oberen Endstellung während einer Schingbewegung.
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In Fig. 1 ist mit 10 ein Läuterbottich bezeichnet, der mit Abstand
zum Boden 11 auf einer Tragvorrichtung angeordnet ist, um unter dem Boden 12 des
Läuterbottichs Einbauplatz für eine Antriebsvorrichtung 13 sowie für eine hydraulische
Hub- und Senkvorrichtung 14 für die innerhalb des Läuterbottichs 10 angeordnete
Aufhackvorrichtung 15 zu schaffen.
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Die Aufhackvorrichtung 15 weist eine Antriebswelle 16 auf, welche
in dem sog. Bottichständer 17 drehbeweglich sowie axialverschieblich gelagert ist,
der seinerseits am Boden 12 des Läuterbottichs 10 befestigt ist. Am oberen Teil
der Antriebswelle 16 sind in Umfangsrichtung in gleichem Abstand voneinander mehrere
horizontale Arme 18 befestigt, die jeweils eine Reihe von Aufhackmessern 19 für
die Treberschicht (Treberkuchen) tragen, welche sich beim Läutervorgang als Rückstand
auf dem Senkboden 20 des Läuterbottichs 10 absetzt. Die Antriebswelle 16 der Aufhackvorrichtung
15 erstreckt sich durch den Läuterbottich-Boden 12 abgedichtet nach unten und ein
Antriebs-Schneckenrad 21 ist mit diesem unteren Teil der Antriebswelle 16 drehfest
verbunden. Das Antriebs-Schneckenrad 21 steht in Eingriff mit einer Schnecke 22,
die von einem Elektro-Motor 23 betätigt wird. An dieser Stelle sei noch einmal bemerkt,
daß die Antriebswelle 16 im Bottichständer 17 nicht nur drehbeweglich, sondern auch
axial verschieblich gelagert ist und über eine Keil-Nut-Verbindung mit dem Antriebs-Schneckenrad
21 verbunden ist, welches durch nicht gezeigte Lager und Tragelemente auf konstantem
Niveau gehalten ist. Das untere Ende der Antriebswelle 16 stützt sich auf einem
Druck-Wälzlager 25 ab, welches am oberen Ende der Kolbenstange 26 eines doppelt
wirkenden Hydraulikzylinders 27 angeordnet ist. Das Wälzlager 25 ermöglicht somit
eine Relativdrehung der Antriebswelle 16 gegenüber dem Hydraulikzylinder 27.
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Der Hydraulikzylinder 27 bildet ein Teil der hydraulischen Hub- und
Senkvorrichtung 14, die noch eine durch einen Elektromotor 28 angetriebene Pumpe
29 für die Hydraulikflüssigkeit sowie eine in Fig. 1 lediglich schematisch
angedeutete
Steuerungseinheit 30 für den Hydraulikzylinder 27 enthält. Mit 31 und 32 sind Rohrleitungen
zwischen der Steuerungseinheit 30 und dem Hydraulikzylinder 27 für den Zufluß bzw.
Rückfluß der Hydraulikflüssigkeit bezeichnet.
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Bei 33 ist in Fig. 1 ein Sumpf für die Hydraulikflüssigkeit angedeutet,
in den eine Rücklaufleitung 34 von der Steuerungseinheit 30 sowie eine Ansaugleitung
35 für die Hydraulikpumpe 29 münden.
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Wenn die auf dem Senkboden 20 abgesetzte Treberschicht aufgelockert
werden soll, wird der Antriebsmotor 23 eingeschaltet, um über die Schnecke 22 und
das Schneckenrad 21 die Antriebswelle 16 und folglich die Arme 18 mit ihren Aufhackmessern
19 zu drehen. Gleichzeitig wird die hydraulische Hub- und Senkvorrichtung 14 in
Betrieb gesetzt, deren Hydraulikzylinder 27 die Antriebswelle 16 während ihrer Drehung
auf- und abbewegt, derart, daß die Aufhackmesser 19 mit ihren Messerschuhen 36 an
den unteren Enden Schwingbewegungen ausführen, die angenähert Sinusschwingungen
sind. Zu diesem Zweck enthält die Steuerungseinheit 30 im Zulauf der Hydraulikflüssigkeit
zum Hydraulikzylinder 27 sowie im Rücklauf der Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydraulikzylinder
27 jeweils eine Reihe parallelgeschalteter Magnetventile mit unterschiedlichen Durchlaßquerschnitten
(ni-cht gezeigt), welche auf den Kurvenverlauf der oben erwähnten Schwingbewegungen
abgestimmt sind. Während einer vollen Umdrehung der Antriebswelle 16 können die
Aufhackmesser l9 vier bis sechs Schwingbewegungen ausführen, in deren Verlauf ihre
unteren Enden mit den Messerschuhen 36 jeweils aus einer Null-Lage oberhalb des
Senkbodens 20 bis zu 40 mm in eine maximale Höhenlage angehoben und wieder auf die
Null-Lage abgesenkt werden. Die Magnetventile der Steuerungseinheit 30 können für
die Arbeitsphasen "Heben" und "Senken"
elektrisch programmgesteuert
werden, wobei nach wenigstens einer vollen Umdrehung der Aufhackvorrichtung 15 eine
zeitliche Verschiebung der Arbeitsphasen der Magnetventile eingestellt werden kann,
um die Schwingbewegungen der Aufhackmesser 19 um eine gewisse Phase zu verschieben,
wie in Fig. 2 oben durch die in vollen und in gestrichelten Linien angedeuteten
Schwingungskurven der Aufhackmesser 19 angedeutet ist. In Fig. 2 sind ferner in
Abhängigkeit von der Zeit in schraffierten bzw. gestrichelt schraffierten Rechtecken
die Arbeitsphasen der Magnetventile für das Heben bzw. Senken in der Steuerungseinheit
30 bezogen auf die zugeordneten Schwingungskurven der Aufhackmesser 19 angedeutet.
Durch diese Schwingbewegungen der Aufhackmesser 19 während ihrer Drehung und durch
die Phasenverschiebung dieser Schwingbewegungen wird über einen gewissen Höhenbereich
die gesamte Treberschicht nach einer entsprechenden Anzahl von Umdrehungen der Aufhackvorrichtung
gründlich aufgelockert, so daß die angestrebte vergrößerte Würzeausbeute erreicht
wird.