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Vorrichtung zur Weinbereitung
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1. Allgemeines Gebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft allgemein
eine Vorrichtung zur Bereitung von Weinen, insbesondere Rotwein, im Wege der Gärung
einer Maische aus Trauben, insbesondere farbigen (roten) Trauben.
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2. Allgemeine Problemstellung Bei der Herstellung von Rotweinen muß
über längere Zeit ein Kontakt zwischen der Feststoffphase (Membranen, Traubenhaut)
und der Flüssigphase der Maische gewährleistet werden, um die Auflösung und Waschung
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Auswaschung der einer bestimmten Trauben- oder Weinsorte eigenen Farbstoffe
und sonstigen Stoffe zu ermöglichen.
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Während der Vergärung der Maische bewirkt das freigesetzte Kohlenstoffdioxid
fortgesetzt eine Trennung der beiden Phasen, indem es die Membranen (Traubenhäute)
und sonstigen Feststoffe in Richtung zur Flüssigkeitsoberfläche der Maische drückt.
Es ist daher erforderlich
einen kontinuierlichen und gleichmäßigen
Fortgang des Gärungsprozesses der Maische für die gesamte in dem Gärungsbehälter
enthaltene Beschickungsmenge zu gewährleisten.
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3. Stand der Technik Die bekannten Lösungen des vorstehenden allgemeinen
Problems unterscheiden sich von der Erfindung hinsichtlich der Technik der Regelung
des von dem während der Gärung freigesetzten Kohlenstoffdioxid herrührenden Uberdrucks
wie auch hinsichtlich der Rückführung der Blasen- bzw. Schaummasse der Maische.
Eine bekannte Lösung nach dem Stand de Technik sieht für die CO2 -Überdruckregelung
ein klassisches Überdruckventil mit Gegengewicht vor, eine andere bekannte Lösung
ein mechanisches überdruckventil.
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Diese bekannten technischen Lösungen haben u.a. den Nachteil der Verwendung
beweglicher mechanischer Elemente, welche eine aufmerksame Bedienung und Wartung
erfordern und außerdem außer Funktion geraten können.
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4. Die Erfindung Die Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung zur
Weinbereitung, insbesondere Rotweinbereitung, mit einem die zu vergärende Maische
aufnehmenden Gärbehälter.
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Der Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung einer derartigen Vorrichtung
zugrunde, bei welcher der für die Rotweinbereitung erforderliche längere Kontakt
zwischen der Feststoffphase und der Flüssigphase der Maische in intensiver Weise
gewährleistet ist, und zwar bei einem einfachen und störunanfälligen konstruktiven
Aufbau
der Vorrichtung ohne nennenswerte bewegliche, erhöhte Betätigungs-
und Bedienungssorgfalt erfordernde Teile.
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Zu diesem Zweck kennzeichnet sich die Vorrichtung gemäß der Erfindung
durch einen überlaufbehälter, der mit dem der Flüs-s-igphase der Maischenb.eschickung
entsprechenden Niveau des Gärbehälters über eine Überlaufleitung und mit dem oberen
Gasbereich des Gärbehälters über ein überlauf- bzw. Rückströmventil verbunden ist,
sowie ein mit dem Gasraum des Gärbehälters über einen einstellbaren Druckregler
verbundenes -Ablaßventil, derart daß während des Gärvorgangs ein Teil der Flüssigphase
durch den in dem Gärbehälter von dem gebildeten CO2 erzeugten inneren Überdruck
aus dem Gärbehälter in das überlaufge-fäß gefördert wird und durch den Druckabfall
nach dem Ansprechen des überdruckreglers und Ablaßventils über das Überdruck bzw.
Rückströmventil von oben in den Gärbehälter rückgeführt wird, unter-Befeuchtung
und Waschung der auf der Oberfläche der Maischefüllung schwimmenden B1-asen- -bzw..
Schaumschicht.
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+ Nach dem Grundgedanken der Erfindung wira)cier von dem bei der
ßärungfreigesetzten CO2 herrührende Überdruck in dem Gärbehälter zur se.lbsttätigen
Förderung eines Teils der Flüssigphase aus dem Gärbehälter in einen davon getrennten
überlaufbehälter ausgenutzt, aus welchem dieser Teil der Flüssigkeitsphase ebenfalls
selbsttätig unter der Wirkung eines in dem Gärbehälter durch Ablassen des CO2-Uberdrucks
bei einem durch einen Druckregler festgelegten (einstellbaren) Ansprechwert erzeugten
Druckabfall in den Gärbehälter zurückgeführt wird, und zwar vorzugsweise als Sprühregen
von der Oberseite auf die auf der Maischeoberfläche schwimmende Blasen- und Schaumsomit
in vorteilhafter Weise
schicht unter intensiver Durchmengung und
Durchfeuchtung dieser mit der rückgeführten Flüssigphase. Dabei kann gewährleistet
werden, daß sich diese Kreislaufführung eines Teils der flüssigen Phase zyklisch
unter selbständiger Steuerung so lange wiederholt, als noch nennenswerter vergärbarer
Zucker in der Maische enthalten ist.
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5. Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele Im folgenden werden
Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen
Fig. 1 in Seitenansicht im Vertikalschnitt eine erfindungsgemäße Weinbereitungsvorrichtung
in Zwillingsanordnung, wobei die Beschreibung sich auf den rechten Teil der Zwillingsvorrichtung
bezieht; Fig. 2 die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Teilfiguren
(a) bis (f) von Fig. 2 jeweils in schematisierter Vertikalschnitt-Seitendarstellung
die erfindungsgemäße Vorrichtung in ihrem Zustand in verschiedenen Betriebsphasen
veranschaulichen.
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Wie erwähnt wird bei dem erfindungsgemäßen System der von dem km Verlauf
der Fermentation in der Fermentations- bzw. Gärkammer 1 freigesetzten Kohlenstoffdioxid
erzeugte Druck dazu ausgenutzt, um einen Teil der flüssigen Phase (21, Fig. 2) aus
der Fermentationskammer 1 über eine überlaufleitung 4 nach oben in eine überlaufkammer
2 zu fördern.
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Die Einstellung des vorgegebenen überdrucks erfolgt mittels einem
mit Wasser gefüllten Überdruckregler 5.
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Sobald der von dem Kohlenstoffdioxid in der Gas zone der Fermentationsammer
1 herrührende Überdruck gleich dem hydrostatischen Wasserdruck (Höhe der Wassersäule)
in dem Druckregler 5 wird, öffnet der Druckregler 5 und das Kohlendioxidgas tritt
(über ein Ablaßventil 7) in die Umgebungsatmosphere aus.
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Der hierbei entstehende Druckabfall in der Gas zone der Fermentationskammer
1 beWirkt eine Rückführung der flüssigen Phase aus der Überlaufkammer 2 in die Fermentationskammer
1, über ein Überlaufventil 3, da nunmehr die Gegenkraft, aurcfl welche die Flüssigkeit
in der überlaufkammer 2 gehalten wurde, fortgefallen ist. Beim Austritt der flüssigen
Phase aus dem Überlauf- bzw. Rückströmventil 3 wird durch entsprechende Ausbildung
des Ventils ein schirm- bzw. glockenförmiger Sprühmantel 22 (Fig. 2d) gebildet,
der die auf der Oberfläche der flüssigen Phase 21 in dem Fermentationsbehälter 1
schwimmende Blasen- bzw.
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Schaumschicht befeuchtet und wäscht.
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Die Verbindung zwischen der überlaufkammer 2 und der Umgebungsatmosphere
wird durch eine Revisionsöffnung 16 gewährleistet.
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Mit dem erwähnten Druckabfall in der Fermentationskammer 1 herrscht
wieder ein Zustand wie zu Beginn des Prozesses, wobei dieser Prozess sich periodisch
wiederholt, solange in der Ausgangsmasse, d.h. in der Maische, noch nicht vergorener
Zucker enthalten ist.
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Zur Inbetriebnahme der erfindungsgemäßen Weinbereitungsvorrichtung
braucht lediglich die Fermentationskammer 1 bis zu einer vorgegebenen Höhe, die
durch eine Maximal-Niveau-Sonde 14 festgelegt ist, mit Maische gefüllt zu werden
und das Überlaufventil 3 und der Druckregler 5 mit Wasser gefüllt zu werden.
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Als weitere Vorrichtungsteile sind ein Ablaßhahn 6, eine Entleerungsöffnung
8, ein hydrostatisches Manometer 9, ein Thermometer 10, ein Abstichhahn 11, eine
Revisionsöffnung 12 (zu der Fermentationskammer 1), ein Einfüllanschluß 13, ein
Absperrventil 15 in der Überlaufleitung 4, sowie eine zweckmäßig der Uberlaufleitung
4 zugeordnete Kühlvorrichtung mit Kühlmittelzufuhr bzw. -abfuhr 17 bzw. 18 vorgesehen.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Weinbereitungsvorrichtung
ist im einzelnen nochmals in Fig. 2 veranschaulicht, deren Teilfiguren (a) bis (g)
die Vorrichtung in verschiedenen Stadien des Prozesses veranschaulichen. Im einzelnen
zeigt Fig. 2a die Vorrichtung im für die Anfangsfullung vorbereiteten Zustand; das
Uberlauf- bzw. Rückströmventil 3 und der Druckregler 5 sind mit Wasser gefüllt.
Fig. 2b zeigt die Vorrichtung im gefüllten Zustand zu Beginn eines Zyklus, wobei
im Fermentationsbehälter 1 die flüssige Phase 21 und die auf dieser schwimmende
Blasen- bzw. Schaumschicht 23 (aus leichten Festbestandteilen) bereits ausgebildet
sichtbar sind. Fig. 2b zeigt den Zustand bei in Gang befindlicher
fortgeschrittener
Gärung, wobei gemäß dem Grundgedanken der Erfindung durch den im Gärbehälter entwickelten
CO2 -Überdruck ein Teil der Flüssigphase 21 über die überlaufleitung 4 in den darüberliegenden
überlaufbehälter 2 gefördert ist, der entwickelte CO2-überdruck jedoch noch nicht
bis zum Ansprechen des Ab-laß-- bzw. Sicherheitsventils 7 angewachsen ist. Fig.
2d veranschaulicht den Zustand nach dem Anstieg des inneren CO2-Uberdr.ucks über
den Ansprechwert des Ablaß- bzw. Sicherheitsventils 7, wodurch infolge des Druckabfalls
in dem Gärbehälter 1 nunmehr die flüssige Phase 21 aus dem oberen Überlaufbehälter
2 über das über lauf- bzw. Rückströmventil 3 in den Gärbehälter zurückströmen kann
unter Ausbildung des glockenförmigen Sprühmantels 22, durch den die Blasen- und
Feststoffschicht 23 im Gärbehälter angefeuchtet und gewaschen wird. Der durch die
Teildarstellungen Fig. 2b bis Fig. 2d veranschaulichte Verfahrens zyklus (Gärung
mit CO2 Bildung, Förderung von Flüssigphase in das obere Überlaufgefäß durch den
gebildeten inneren CO2-Überdruck, Druckabfall durch Ablassen des ge-2 bildeten CO2
nach Ansprechen des Ablaßventils und dadurch bedingt Rückströmen der flüssigen Phase
aus dem oberen über laufgefäß) wiederholt sich zyklisch unter selbsttätiger Steuerung
durch die erfindungsgemäße Vorrichtung so'lange bis der nennenswerte Zuckergehalt
der Maische vergoren ist (oder der Verfahrens zyklus von Hand unterbrochen wird).
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Fig. 2e veranschaulicht den Zustand nach dem Abstich des Jungweins
(in den unter dem Gärbehälter 1 befindlichen Nachgärbehälter 19); Fig. 2f veranschaulicht
die abschließende Entleerung der Maische-Rückstände aus dem Gärbehälter, in Vorbereitung
für eine neue Maische-Beschickung.
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Die Erfindung wurde vorstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform
beschrieben, die jedoch selbstverständlich
in mannigfachen Einzelheiten
abgewandelt werden kann. Wesentlich für den Grundgedanken der Erfindung ist die
Ausnutzung des von dem bei der Gärung gebildeten CO2 erzeugten inneren überdrucks
zur Förderung eines Teils der Flüssigphase aus dem Gärbehälter in einen Überlaufbehälter
und die Rückführung dieser Flüssigkeit auf die Oberseite der Gärbehälterfüllung
unter Anfeuchtung und Waschung der auf der Oberfläche schwimmenden Blasen- und Schaumschicht,
wobei diese Kreislaufführung eines Teils der flüssigen Phase sich zyklisch unter
selbsttätiger Steuerung in Abhängigkeit von dem (einstellbaren) Ansprechdruck des
Ablaß- bzw.
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Sicherheitsventils wiederholt.
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Patentansprüche: