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Läuterbottichanlage
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Die Erfindung betrifft eine Läuterbottichanlage nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Unter allen Maischefiltrationsgeräten hat der Läuterbottich über Jahrzehnte
seinen Spitzenplatz behalten und ist heute so unumstritten wie kaum zuvor. Neben
dem Läuterbottich gelangen in nennenswertem Umfang Maischefilter als Maischefiltrationsgeräte
zur Anwendung, die jedoch neuerdings bei Verwendung reinigungsfreundlicher Kunststofftücher
eine ausreichende Klarheit der Würze wie bei den früheren Baumwolltüchern nicht
immer gewährleisten.
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Alle bisher in der Praxis in einem nennenswerten Umfang eingesetzten
Maischefiltrationsgeräte, welche die technologischen Anforderungen im Hinblick auf
Klarheit der Würze und Extraktion der Treber erfüllen, arbeiten in dem Sinne diskontinuierlich,
daß das Maischefiltrations-
gerät mit einer bestimmten Maischemenge
befüllt wird und aus dieser Maischemenge dann zunächst die Vorderwürze abgeläutert
wird und sodann durch Anschwänzen die Restextraktion erfolgt, wonach ausgetrebert
und eine erneute Befüllung vorgenommen wird. Diese diskontinuierliche, chargenweise
Arbeitsweise ist den üblichen und bewährten Maischefiltrationsanlagen, insbesondere
dem Läuterbottich, systemimmanent.
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Seit langem wird daher versucht, eine voll oder angenähert kontinuierliche
Arbeitsweise für den Läuterprozeß zu erreichen, wodurch Anlagekosten infolge verminderter
Baugröße der Sudbausanlage verringert, umbauter Raum eingespart sowie Strom- und
Dampfverbrauchsspitzen insbesondere im Hinblick darauf vermieden werden können,
daß eine anschließende kontinuierliche Würzekochung seit langem möglich ist. In
diesem Bestreben wurde bereits im Jahre 1903 das sog. Rotary-Mash-Filter entwickelt,
wie es in der DE-PS 14 41 46 veranschaulicht ist und womit angestrebt wird, bei
Bedingungen wie im Läuterbottich eine nahezu kontinuierliche Arbeitsweise zu erzielen.
Seither sind viele Bauarten solcher kontinuierlicher Maischefiltrationsgeräte wie
Siebmantelschneckenzentrifugen, Läuterschächte, Bandfilter, Vakuum-Trockenfilter,
Vakuum-Trommelfilter, Hydrozyklone, Zentrifugal-Scheibendruckfilter, rotierende
Scheiben und Förderschnecken, Wirbelstromabscheider mit Vakuumfilter, Trommelfilter
mit Innenaufgabe sowie Vibrations- und Plansieben, Kombinationen aus Seperatoren
und Dekantern sowie das sog. Pablo-System und das sog. Centribrew-Verfahren entwickelt
worden, um eine kontinuierliche Arbeitsweise zu erreichen, die aber nie über das
Stadium der praktischen Erprobung hinauskamen, weil die Treberauslaugung oder die
Klarheit der Würze unzureichend waren oder sonstige in der Praxis nicht tragbare
technische bzw. technologische Probleme auftraten. Eine Übersicht über die vielfältigen
vergangenen Versuche der letzten Jahrzehnte, kontinuierlich
arbeitende
Maischefiltrationsgeräte zu schaffen, gibt die einschlägige Fachliteratur etwa in
"Brauwissenschaft", 1980, S. 263 bis 269 und 304 bis 309 sowie "Brauwelt", 1980,
S. 1541 bis 1544 mit der jeweils dort angegebenen umfangreichen Literatur.
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Bei all diesen Versuchen ist entweder, - wie etwa beim Rotary-Mash-Filter
- davon ausgegangen worden, den Läuterprozeß im Läuterbottich vom Verfahrens ablauf
her möglichst unangetastet zu lassen, jedoch in einem Gerät mit kontinuierlichem
Arbeitsablauf dadurch auszuführen, daß eine Mehrzahl von beispielsweise acht sektorförmigen
Läutergefäßen um eine zentrale Achse von Arbeitsstation zu Arbeitsstation getaktet
wird und dabei die Arbeitsgänge des Läuterns im Läuterbottich vom Auffüllen des
Bodens mit Wasser bis zum Austrebern durchläuft. Dabei hat sich jedoch gezeigt,
daß trotz jahrzehntelanger Anstrengungen eine zufriedenstellende Arbeitsweise für
eine kommerzielle Anwendung nicht erreicht werden konnte, wenn auch der Läuterprozeß
unter Laborbedingungen zufriedenstellend abläuft. Bei den anderen Maischefiltrationsgeräten
mit kontinuierlicher oder quasi-kontinuierlicher Arbeitsweise werden überwiegend
grundsätzlich vom Verfahrensablauf im Läuterbottich abweichende Separationsprozesse
durchgeführt, welche abgesehen von ebenfalls bestehenden technischen Schwierigkeiten
in der Regel auch hinsichtlich Klarheit der Würze und Grad der Treberauslaugung
nicht befriedigen.
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Ausgehend von einer Läuterbottichanlage üblicher Bauart liegt der
Erfindung demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Läuterbottichanlage mit quasi-kontinuierlicher
Arbeitsweise zu schaffen, welche in vollem Umfange auf den bewährten Verfahrensablauf
im Läuterbottich mit einem stationären Läutergerät zurückgreift.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeich-
nenden
Merkmale des Anspruchs 1.
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Dadurch, daß das Läutergerät in eine Mehrzahl von konzentrischen Kammern
unterteilt ist, die jeweils separat ansteuerbar sämtliche Einrichtungen und Anschlüsse
eines vollständigen Läuterbottichs enthalten, kann im Gefäß eine entsprechende Anzahl
von Maischechargen parallel, jedoch zeitlich gestaffelt einer Läuterung unterzogen
werden. Geht man von einer Läuterbottichbelegzeit für einen Sud von beispielsweise
3 Stunden aus, so können in einem üblichen Läuterbottich innerhalb von 24 Stunden
maximal 8 Sude erzeugt werden. Ist der Läuterbottich jedoch erfindungsgemäß in eine
Anzahl von beispielsweise 3 konzentrische Kammern unterteilt, so können in derselben
Zeit 24 Sude bei entsprechend verminderter Ausschlagmenge in demselben Gefäß erzeugt
werden, wobei die Belegzeit einer Kammer für einen Sud unverändert 3 Stunden beträgt,
jedoch der Läuterprozeß in den einzelnen Kammern im Beispielsfalle um je etwa eine
Stunde versetzt abläuft, so daß während des Anschwänzens der Nachgüsse in der ersten
Kammer die Gewinnung der Vorderwürze in der zweiten Kammer und das Aufpumpen, Ruhen
und Umpumpen der Trübwürze in der dritten Kammer erfolgen kann. Durch diese quasikontinuierliche
Arbeitsweise kann die komplette Sudwerksanlage, um dieselbe Tagesproduktion wie
bei einer üblichen Läuterbottichanlage mit derselben Gesamt-Ausschlagmenge zu erzielen,
im Beispielsfalle um 2/3 kleiner installiert werden. Weiterhin wird auch der stündliche
Energiebedarf um diesen Faktor verringert, so daß die Dampf- und Heißwasserversorgungen
einschließlich der Kesselanlagen für die Würzekochung nur mehr für diese stündlich
kleineren Energieleistungen ausgelegt werden müssen. Dennoch kann in Vorlaufgefäßen
der Würzekochung immer ein vollständiger, ungeteilter Sud aus Vorderwürze und Nachgüssen
zur Verfügung gestellt werden, wie dies mit weiteren Einzelheiten einer im Anschluß
an die erfindungsgemäße Läuterbottichanlage folgenden Würzekochung
in
der parallelen deutschen Patentanmeldung desselben Anmelders vom heutigen Tage mit
dem Titel "Verfahren und Anlage zum Kochen von Würze zur Bierherstellung" näher
erläutert ist, auf die wegen weiterer Einzelheiten insoweit ausdrücklich Bezug genommen
wird.
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Somit ergeben sich mit der Erfindung die wesentlichen Vorteile einer
kontinuierlichen Läuterung, wie sie seit vielen Jahrzehnten angestrebt wird. Dabei
aber läuft der Läuterprozeß in der Läuterbottichanlage ohne jegliche prozeß technische
Änderung in der bewährten Weise üblicher Läuterbottiche ab, ohne daß irgendwelche
Kompromisse erforderlich sind, die auf Kosten einer optimalen Ausbeute oder der
Blankheit der Würze als Basis für Produktqualität und Geschmacks stabilität gingen.
Dabei ist weiterhin der Raumbedarf gegenüber einer üblichen Läuterbottichanlage
zur Erzeugung derselben Ausschlagmenge unverändert.
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Der hohen Einsparung an Investitionskosten infolge kleinerer Anlagen
zur Primärenergieerzeugung im Bereich der Würzekochung und infolge kleiner Auslegung
der Geräte der Einmaischstation im Hinblick auf die kleineren Einmaischmengen stehen
nur geringfügig erhöhte Investitionskosten für die Unterteilung der Läuterbottichanlage
in Kammern und deren separate Prozeßführung gegenüber.
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Durch die Maßnahmen des Anspruchs 2 wird unter Rückgriff auf bewährte
Konstruktionsprinzipien für Auflockerungs-und Austrebermaschinen der Aufwand für
die separate Steuerung der Auflockerungs- und Austrageinrichtung für die Trebern
dadurch minimiert, daß die Auflockerungs- und Austrageinrichtung für jede Kammer
einen eigenen Hubantrieb aufweist, der jedoch an einem allen Kammern gemeinsamen
Tragarm abgestützt ist. Gegenüber üblichen Auflockerungs- und Austrebermaschinen,
bei denen die Messer zur Auflockerung bzw. die Scheite zum Ausräumen der Trebern
an derartigen Tragarmen unmittelbar befestigt sind, ergibt sich somit lediglich
die Besonderheit, daß
die je einer Kammer zugeordneten Werkzeuge
an einer Tragschiene oder dergleichen entsprechend der Breite der Kammer zusammengefaßt
und die Tragschiene über den Hubantrieb am gemeinsamen Tragarm, der dafür keinen
Hubantrieb mehr benötigt, abgestützt sind. Dadurch kann unter Rückgriff auf bewährte
Konstruktionsprinzipien und mit geringen zusätzlichen Anlagekosten die Auflockerung
und Austreberung in den einzelnen Kammern genau so durchgeführt werden, wie sie
bei üblichen Läuterbottichen bewährt ist, wobei sich jedoch die Kammern in unterschiedlichen
Verfahrensstufen des Läuterprozesses befinden können.
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Wenn gemäß Anspruch 3 jeder Hubantrieb mit Druckmittelzylindern arbeitet,
so kann eine hydraulische Arbeitsweise der Druckmittelzylinder durch Verwendung
von Wasser als Druckmittel erzielt werden. Etwaige Druckmittelaustritte an den Hubzylindern
führen dann nicht zu einer Verunreinigung des Suds etwa mit Öl. Bei Bedarf kann
auch mit Pneumatikzylindern gearbeitet werden.
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Durch die Merkmale des Anspruchs 4 ergibt sich minimaler Aufwand für
die einwandfreie Ansteuerung der Hubantriebe.
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Es braucht nur eine einzige Druckmittelleitung im Inneren der Antriebswelle
bis in den Höhenbereich der Hubantriebe geführt zu werden, wobei diese Druckmittelleitung
von einer Druckmittelpumpe unter Druck gesetzt werden kann und der Druck in der
Druckmittel leitung über ein gemeinsames Einstellorgan auf einen gewünschten Wert
eingestellt oder eingeregelt werden kann. Von der drehenden Antriebswelle können
dann Zweigleitungen zu den Hubantrieben auf den ebenfalls drehenden Tragarmen geführt
werden. Die Einzelsteuerung der Hubantriebe erfolgt über Absperrorgane in den Zweigleitungen,
die den Hubantrieb vom Druckmitteldruck in der gemeinsamen Leitung entweder absperren,
so daß der Hubantrieb von Änderungen des Druckmitteldrucks nicht beeinflußt wird,
oder aber in der
Offenstellung eine Druckbeaufschlagung von der
gemeinsamen Druckmittelleitung her ermöglichen. Wenn somit der Werkzeugsatz einer
Kammer abgesenkt werden soll, so wird das gemeinsame Einstellorgan außerhalb des
Läuterbottichs zur Druckabsenkung in der gemeinsamen Druckmittel leitung geöffnet,
und wird das dem abzusenkenden Hubantrieb zugeordnete Absperrorgan in der Zweigleitung
geöffnet, um einen Druckabfall in der Hubkammer des Hubzylinders gemäß dem am Einstellorgan
eingestellten Druck zu ermöglichen; der zugehörige Werkzeugsatz wird damit durch
Schwerkrafteinwirkung abgesenkt und kann etwa die Treberschicht aufhacken. Durch
entsprechendes Öffnen des zugehörigen Absperrorganes kann zugleich auch der Werkzeugsatz
einer zweiten Kammer bei Bedarf abgesenkt werden, während geschlossene Absperrorgane
in den Zweigleitungen die zugehörigen Hub antriebe von dieser gemeinsamen Steuerung
ausschließen. Wird das gemeinsame Einstellorgan geschlossen und die Druckmittelpumpe
in Betrieb gesetzt, so erfolgt ein entsprechender Druckanstieg in der gemeinsamen
Druckmittelleitung, der wiederum durch selektive Öffnung von Absperrorganen gewünschten
Hubantrieben für eine Hubbewegung zugeführt werden kann. Anstelle einer Absenkbewegung
durch Schwerkraft kann selbstverständlich bei Bedarf mit doppeltwirkenden oder in
eine Richtung federbelastenden Zylindern gearbeitet werden.
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Gemäß Anspruch 5 ist ähnlich, wie dies vorstehend für den Druckmittelantrieb
der Hubantriebe für die einzelnen Kammern erläutert ist, auch für die Zuführung
des Anschwänzwassers eine gemeinsame Zuleitung vorgesehen, die im Inneren des Läuterbottichs
in je eine Zweigleitung für jede Kammer verzweigt ist, die selektiv durch ein Absperrorgan
absperrbar ist. Unter Druck anstehendes Anschwänzwasser kann damit selektiv den
einzelnen Kammern zugeführt werden, wenn aus diesen Nachgüsse gezogen werden sollen.
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Mit den Maßnahmen des Anspruchs 6 wird optimale Betriebssicherheit
der im Inneren des Läuterbottichs angeordneten Absperrorgane für Druckmittel bzw.
für Anschwänzwasser gewährleistet. Elektrische Aggregate im Inneren des Läuterbottichs
können damit vermieden werden.
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Dadurch, daß die Absperrorgane lediglich zwischen einer Offen- und
einer Schließstellung geschaltet werden müssen, eignen sie sich für eine Fernsteuerung
durch Druckmittel wie Druckluft. Hingegen können die außerhalb des Läuterbottichs
liegenden Einstellorgane für den Vorlagedruck des Druckmittels bzw. des Anschwänzwassers
durch geeignete elektrische oder elektronische Bauteile auf gewünschte Werte gesteuert
oder geregelt werden, die dann durch Betätigung der zugeordneten Absperrorgane auf
den Bereich der jeweiligen Kammer lediglich durchgeschaltet werden müssen.
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Beim Umpumpen der Trübwürze muß vermieden werden, daß die Trübwürze
bei der Rückführung auf den Spiegel im Läuterbottich die Absetzbewegung der Trebern
durch Turbulenzen beeinträchtigt. Daher wird die Trübwürze häufig auf die Innenseite
der Umfangswand des Läutergefäßes oberhalb des Spiegels und so als möglichst laminare
Wandströmung auf den Spiegel aufgebracht. Dies ist bei radial weiter innen liegenden
Kammern einer erfindungsgemäßen Läuterbottichanlage nicht möglich. Gemäß Anspruch
7 ist daher vorgesehen, daß die Zuleitung für Trübwürze zu innenliegenden Kammern
durch den Boden des Läuterbottichs hindurch in einen Kanal hinein erfolgt, der an
der Trennwand zu einer der benachbarten Kammern aufrecht angeordnet und durch diese
abgeschlossen ist sowie wenigstens eine obere seitliche Austrittsöffnung aufweist.
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Dadurch wird die Trübwürze in enger Anlage an die Trennwand und so
ohne Beeinträchtigung der Werkzeugbewegung bis in den Bereich über dem Spiegel gepumpt
und tritt dort auf die Trennwand aus, so daß sich auch für die inneren Kammern eine
entsprechende turbulenzarme Einführung
der Trübwürze ergibt.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Zeichnung.
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Es zeigt Fig. 1 schematisch vereinfacht und zum Teil in schaltbildlicher
Darstellung einen Schnitt gemäß Linie I-I in Fig. 2 durch eine erfindungsgemäße
Läuterbottichanlage und Fig. 2 eine Schnittdarstellung entsprechend Linie II-II
in Fig. 1 in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung, wobei einige über der Schnittebene
liegende Elemente zur Verbesserung der Übersichtlichkeit gestrichelt dargestellt
sind.
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Die erfindungsgemäße Läuterbottichanlage weist in der üblichen Weise
ein Gefäß 1 auf, welches die bei 2 veranschaulichte Deckenwand eines Geschosses
durchdringt und an seiner Oberseite mittels einer Abdeckung 3 abgeschlossen ist.
Entlang der Abdeckung 3 sind Leitungen 4 geführt, welche die Wand der Abdeckung
3 durchstoßen und im Innenraum der konischen Abdeckung 3 angeordnete Ringleitungen
5 und 6 mit Wasser und Reinigungsmittel zur Reinigung des Gefäßes versorgen, wie
dies allgemein üblich ist.
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In das Innere des Gefäßes 1 ragt eine zentrale Antriebswelle 7, an
der Tragarme 8 befestigt sind, welche sich bei Drehung der Antriebswelle 7 im Gefäß
1 ebenfalls drehen. Die äußeren Enden der Tragarme 8 laufen mit Laufrollen 9 auf
einer umlaufenden Schulter 9a des Gefässes 1 und tragen Werkzeuge 10 in Form von
Messern 11 zum Aufhacken der im Bereich der mit 13 bezeichneten Boden-
wand
des Gefäßes 1 ruhenden Treberschicht oder in Form von Scheiten 12 zum Austrebern,
wie dies ebenfalls allgemein üblich ist. Die Ausbildung der Werkzeuge 10 im einzelnen
und ihre Betätigung weist gegenüber üblichen Läuterbottichen ebenfalls keine Besonderheit
auf.
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Bei üblichen Läuterbottichanlagen sind die Werkzeuge 10 unmittelbar
an den Tragarmen 8 befestigt. Um die Werkzeuge 10 je nach Bedarf in und außer Wirkung
zu setzen, ist im Bereich der Antriebseinheit 14 mit einem Antriebsmotor 15 für
die schnelle Austreberdrehung und einem Antriebsmotor 16 für die Aufhackbewegung,
die auf ein gemeinsames Getriebe 17 wirken, ein außerhalb des Gefässes 1 angeordneter
Hubantrieb angeordnet, mit dem die ganze Antriebswelle samt den Tragarmen 8 angehoben
oder abgesenkt werden kann. Bei der erfindungsgemäßen Läuterbottichanlage hingegen
kann die zentrale Antriebswelle 7 unter allen Betriebsbedingungen axial ortsfest
gehalten werden, wie dies weiter unten noch näher erläutert wird.
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Über der Bodenwand 13 des Behälters 1 ist in der üblichen Weise ein
Senkboden 18 zur Abstützung der Treberschicht angeordnet. Über eine zentrale Zuleitung
19, welche die Abdeckung 3 durchsetzt, wird in der üblichen Weise Anschwänzwasser
zugeführt. Über eine Zuleitung 20 wird zu Beginn eines Läuterzyklus Vorlaufwasser
eingeführt, um den Bereich des Senkbodens 18 zu fluten, wonach über eine Zuleitung
21 Maische aufgepumpt wird, aus der die Würze zu extrahieren ist.
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Eine wesentliche Abänderung gegenüber üblichen Läuterbottichanlagen
besteht nun darin, daß der Bodenbereich des Gefäßes 1 mit kreisförmiger Bodenfläche
durch zylindrische aufrechte Trennwände 22 und 23 in eine radial äußere Kammer 24,
eine mittlere Kammer 25 und eine radial innere Kammer 26 unterteilt ist. Von der
Zuleitung 20 für Vorlaufwasser und gegebenenfalls auch Reinigungsmittel
zweigen
Zweigleitungen 20a, 20b und 20c für je eine der Kammern 24, 25 bzw. 26 ab, wobei
der Zulauf zu den einzelnen Kammern 24, 25 bzw. 26 durch Absperrorgane 27a, 27b
und 27c in den Zweigleitungen 20a, 20b bzw. 20c selektiv auf steuerbar oder abschließbar
ist. Von der Zuleitung 21 für Maische zweigen entsprechend Zweigleitungen 21a, 21b
und 21c zur Versorgung der Kammern 24, 25 bzw. 26 ab, die ebenfalls selektiv mittels
Absperrorganen 28a, 28b und 28c abschließbar sind. Aus den Kammern 24, 25 bzw. 26
führen jeweils Sammelleitungen 29a, 29b und 29c zu zugeordneten Ringleitungen 30a,
30b und 30c zum Sammeln der aus dem Kammern 24, 25 bzw. 26 kommenden Würze. Von
den Ringleitungen 30a, 30b bzw. 30c führen Leitungen 31a, 31b und 31c zu den Vorlaufgefäßen
der Würzekochung, wobei in der nicht näher dargestellten, ebenfalls an sich bekannten
Weise selektiv eine Rücksteuerung und Umpumpung der Würze in Leitungen 32a, 32b
und 32c erfolgen kann, um anfallende Trübwürze wieder zurück in die Kammern 24,
25 bzw. 26 zu führen. Der Austritt der Trübwürze aus der Leitung 32a in die radial
äußere Kammer 24 erfolgt dabei in der üblichen Weise durch die Seitenwand des Gefäßes
1 hindurch oberhalb des Spiegels auf die Innenseite der Seitenwand des Gefäßes 1,
um ein turbulenzarmes Eintragen der Trübwürze zu gewährleisten. Für die beiden inneren
Kammern 25 und 26 erfolgt die Zuführung der Würze aus den Leitungen 32b bzw. 32c
in je einen aufrechten, unmittelbar an der Trennwand 22 bzw.
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23 liegenden und an einer Seite von dieser begrenzten Kanal 33 mit
oberhalb des Spiegels liegenden seitlichen Austrittsöffnungen 34, welche die Trübwürze
auf die benachbarte Partie der Trennwand 22 bzw. 23 aufgeben, um eine laminare,
turbulenzarme Einführung sicherzustellen.
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Den Kammern 24, 25 und 26 sind je Treberklappen 35a, 35b und 35c zur
üblichen Austreberung zugeordnet.
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Durch die Unterteilung des Gefäßes 1 in Kammern 24, 25
und
26 ist es möglich, in jeder der Kammern 24, 25 und 26, die etwa gleiche Bodenfläche
aufweisen, einen üblichen Läuterprozeß durchzuführen, jedoch in zeitlicher Staffelung
von Kammer zu Kammer. Infolge der zeitlichen Staffelung ist in die Kammern 24, 25
und 26 zu unterschiedlichen Zeiten Vorlaufwasser aus der Zuleitung 20 über die Zweigleitungen
20a, 20b bzw. 20c sowie Maische aus der Zuleitung 21 über die Zweigleitungen 21a,
21b bzw. 21c zuzupumpen, zu unterschiedlichen Zeiten Trübwürze und dann Vorderwürze
über die Sammelleitungen 29a, 29b bzw. 29c, die Ringleitungen 30a, 30b bzw. 30c
und die Leitungen 31a, 31b bzw. 31c abzuziehen sowie gegebenenfalls Trübwürze über
die Leitungen 32a, 32b bzw. 32c in die Kammern 22, 25 bzw. 26 zurückzupumpen. Dies
ist durch die veranschaulichten Leitungsführungen ebenso problemlos möglich wie
die zeitlich unterschiedliche Austreberung über die Treberklappen 35a, 35b bzw.
35c.
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Es muß jedoch auch in den jeweiligen Kammern 24, 25 bzw.
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26 zu unterschiedlichen Zeiten angeschwänzt und zu unterschiedlichen
Zeiten aufgelockert bzw. die extrahierte Treberschicht ausgetragen werden.
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Hierzu ist jeder oben offenen Kammer 24, 25 bzw. 26 eine eigene Auflockerungs-
und Austrageinrichtung 36a, 36b bzw. 36c für Trebern mit entsprechenden Sätzen von
Werkzeugen 10 zugeordnet. Die Werkzeuge 10 jeder Auflockerungs- und Austrageinrichtung
36a, 36b und 36c sind über Tragschienen 37a, 37b bzw. 37c, deren Länge der radialen
Breite der jeweiligen Kammer 24, 25 und 26 entspricht, zusammengefaßt und über einen
für jede Kammer eigenen Hubantrieb 38a, 38b, 38c heb- und senkbar. Die Hubantriebe
38a, 38b und 38c bestehen aus druckmittelbetätigten Hubzylindern 39a, 39b, 39c,
die an entsprechend den Kammern 24, 25 bzw. 26 zugeordneten radialen Bereichen der
Tragarme 8 gelagert sind. Dadurch ist es möglich, die Auflockerungs- und Austrageinrichtung
36a, 36b bzw. 36c
für jede Kammer 24, 25 bzw. 26 selektiv unabhängig
je nach den Erfordernissen des Läuterprozesses in der jeweiligen Kammer 24, 25 bzw.
26 anzuheben oder abzusenken.
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Die Druckmittelversorgung der Hubantriebe 38a, 38b und 38c erfolgt
mittels einer außerhalb des Gefäßes 1 angeordneten Druckmittelpumpe 40 über ein
Rückschlagventil 41 in eine im Inneren der Antriebswelle 7 geführte gemeinsame Druckmittelleitung
42, von der Zweigleitungen 43a, 43b und 43c ausgehen, welche mit der Antriebswelle
7 und den Tragarmen 8 mitdrehen, mit Absperrorganen 44a, 44b und 44c versehen sind
sowie in äußere Ringleitungen 45a, 45b und 45c münden, die ebenfalls mit den Tragarmen
8 und damit auch mit den Hubzylindern 39a, 39b und 39c mitdrehen. Von den Ringleitungen
45a, 45b und 45c aus werden die Hubkammern der Hubzylinder 39a, 39b und 39c über
Anschlußleitungen 46a, 46b und 46c mit Druckmittel versorgt.
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In Zuströmrichtung hinter dem Rückschlagventil 41 zweigt von der Druckmittel
leitung 42 eine Rücklaufleitung 47 zu einem Druckmittelspeicher 48 ab, in der ein
Einstellorgan 49 angeordnet ist. Durch Schaltung der Druckmittelpumpe 40 einerseits
sowie entsprechende Ansteuerung oder Regelung des Einstellorgans 49 andererseits
läßt sich so jeder beliebige Druckmitteldruck in der gemeinsamen Druckmittelleitung
42 einstellen und außerhalb des Gefäßes 1 bei Bedarf durch entsprechende elektrische
oder elektronische Bauteile und elektrische Leitungen steuern oder regeln. Wie durch
die Verbindung 50 zwischen der Druckmittelpumpe 40 und dem Einstellorgan 49 angedeutet
ist, kann dabei eine gegenseitige Verriegelung derart vorgesehen sein, daß eine
Öffnung des Einstellorgans 49 nur bei stillstehender Druckmittelpumpe 40 bzw. ein
Lauf der Druckmittelpumpe 40 nur bei geschlossenem Einstellorgan 49 möglich ist.
Die Drucksteuerung in der Druck-
mittelleitung 42 kann prozeßgemäß
im Prinzip genau so, jedoch mit zeitlich überlagerten Steuerzyklen, erfolgen, wie
dies für einen üblichen Läuterbottich zur Ansteuerung des Hubantriebes für die Antriebswelle
7 erforderlich wäre. Bei geschlossenen Absperrorganen 44a, 44b und 44c ist diese
Drucksteuerung jedoch ohne jeden Einfluß auf die Höhenstellung der Werkzeuge 10.
Um die Drucksteuerung der Druckmittelleitung 42, die somit ohne jegliche Änderung
der üblichen Prozeßregelung für den Läuterbottich erfolgen kann, für einen der Hubantriebe
38a, 38b oder 38c wirksam zu machen, bedarf es lediglich der Aufsteuerung des zugeordneten
Absperrorganes 44a, 44b bzw. 44c.
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Die Betätigung der Absperrorgane 44a, 44b und 44c erfolgt in nicht
näher dargestellter Weise ferngesteuert über Druckmitteldruck, beispielsweise pneumatisch,
wobei die entsprechenden Druckmittelleitungen ebenfalls im Inneren der Antriebswelle
7 geführt und ihre drehenden Enden beispielsweise durch axial zugeordnete Ringkanäle
an ruhende Ansteuerleitungen angeschlossen werden können. Eine Druckmittelsteuerung
der lediglich zwischen der Offenstellung und der Schließstellung zu schaltenden
Absperrorgane 44a, 44b und 44c ist gegenüber einer elektrischen Steuerung mit entsprechender
Kapselung betriebssicherer, wobei bei Verwendung von Luft oder Wasser zur Steuerung
keinerlei Verschmutzungsgefahr im Inneren des Gefäßes 1 besteht. Auch die Hubzylinder
39a, 39b und 39c können mit Luft oder Wasser als Druckmittel betrieben werden, wobei
jedoch zur Erzielung von definierten Höhenstellungen ein hydraulischer Antrieb vorzuziehen
ist; Wasser als Druckmittel beseitigt auch hier Verschmutzungsgefahren im Inneren
des Gefäßes 1.
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Zur selektiven Zuführung von Anschwänzwasser zu den Kammern 24, 25
und 26 mündet die Zuleitung 19 für Anschwänzwasser über eine Stopfbuchse 51 in eine
mit der Antriebswelle 7 mitdrehende Verteilkammer 52 mit kegeligem Boden 53, von
dessen tiefster Stelle aus Zweiglei-
tungen 54a, 54b und 54c mit
darin angeordneten Absperrorganen 55a, 55b und 55c zu Ringleitungen 56a, 56b und
56c für die jeweiligen Kammern 24, 25 bzw. 26 geführt sind. Von den Ringleitungen
56a, 56b und 56c führen Zuführleitungen 57a, 57b und 57c zu Sprühdüsen 58a, 58b
und 58c in den jeweiligen Kammern 24, 25 bzw. 26. Die Ringleitungen 56a, 56b und
56c für Anschwänzwasser drehen mit den Tragarmen 8, wobei Zuführleitungen 57a, 57b
und 57c in den Lücken zwischen den sternförmigen Tragarmen 8 angeordnet sind und
so problemlos deren Ebene durchdringen können. Dadurch, daß auch die Sprühdüsen
58a, 58b und 58c mit umlaufen, ergibt sich eine besonders gleichmäßige Auftragung
des Anschwänzwassers auf die Trebern.
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Im Betrieb wird zunächst in eine der Kammern, im Beispielsfalle in
die äußere Kammer 24, aus der Zuleitung 20 über die Zweigleitung 20a bei geöffnetem
Absperrorgan 27a und geschlossenen Absperrorganen 27b und 27c Vorlaufwasser in die
Kammer 24 zur Verdrängung der dortigen Luft eingepumpt. Sodann wird aus der Zuleitung
21 über die Zweigleitung 21a bei geöffnetem Absperrorgan 28a, das ebenso wie die
zu diesem Zeitpunkt geschlossenen Absperrorgane 28b und 28c in der üblichen Weise
als pneumatisches Eckventil ausgebildet sein kann, in der Kammer 24 Maische aufgepumpt.
Die Hubzylinder 39a, 39b und 39c stehen dabei sämtlich unter Druck, so daß die Werkzeuge
10 der Auflockerungs- und Austrageinrichtungen 36a, 36b und 36c angehoben sind,
wobei die Absperrorgane 44a, 44b und 44c sowie in der Regel auch das Einstellorgan
49 geschlossen sind. Nach einer kurzen Ruhezeit für die Maische wird mit dem Abzug
der Trübwürze aus der Kammer 24 über die Sammelleitung 29a, die Ringleitung 30a
und die Leitung 3la begonnen, wobei die Trübwürze über die Leitung 32a wieder in
die Kammer 24 in der an sich bekannten und üblichen Weise zurückgeführt wird. Wenn
die Würze blank ist und als Vorderwürze genutzt werden kann, so wird sie über die
Leitung 31a der Würzekochung zuge-
führt, während die Leitung 32a
abgeschlossen ist. Im unterstellten Beispielsfalle einer dreistündigen Läuterbottichbelegzeit
für einen Sud bei Verwendung von Naßschrot wird nach etwa einer Stunde, während
die Vorderwürze aus der Kammer 24 abläuft, die Kammer 25 aus der Zuleitung 20 über
die Zweigleitung 20b entsprechend mit Vorlaufwasser geflutet und sodann aus der
Zuleitung 21 über die Zweigleitung 21b mit Maische aufgepumpt. In Fig.
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1 ist das als Eckventil ausgebildete Absperrorgan 28b gestrichelt
in seiner Offenstellung gezeigt, die es beim Aufpumpen der Maische einnimmt (es
sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Darstellungen der Zeichnung keinen bestimmten,
im Verfahrensablauf auftretenden Betriebszustand der Läuterbottichanlage zeigen,
sondern die verschiedenen Aggregate in solchen Stellungen veranschaulicht, in denen
ihre Funktionsweise am besten erläutert werden kann). Etwa während des Aufpumpens
der Kammer 25 mit Maische, bei Bedarf auch bereits vorher, kann in der Kammer 24,
aus der die Vorderwürze läuft, erstmals aufgelockert oder aufgehackt werden. Hierzu
erfolgt die Öffnung alleine des Absperrorganes 44a und die prozeßgemäß übliche Drucksteuerung
in der Druckmittel leitung 42 bei stillstehender Druckmittelpumpe 40 über das Einstellorgan
49 derart, daß eine Absenkung der Werkzeuge 10 der Auflockerungs- und Austrageinrichtung
36a erfolgt, wobei zugleich über den Antriebsmotor 16 und das Getriebe 17 eine entsprechende
Drehung der Antriebswelle 7 herbeigeführt wird. Die Drehung der Antriebswelle 7
dreht zwar sämtliche Tragarme 8 einschließlich des Leitungssystems für das Anschwänzwasser,
jedoch wird diese Drehung, da die Absperrorgane 44b, 44c, 55a, 55b und 55c geschlossen
sind, lediglich für die bestimmungsgemäße Funktion der Auflockerungs- und Austrageinrichtung
36a wirksam. Nach der gewünschten Auflockerung wird das Einstellorgan 49 geschlossen
und über die Druckmittelpumpe 40 Druck auf die Hubkammern der Hubzylinder 39a gegeben,
so daß der Hubantrieb 38a die Werkzeuge 10, hier in
Form der Messer
11, wieder aus der Treberschicht in der Kammer 24 nach oben zieht, wo eine Verriegelung
durch Schließen des Absperrorganes 44a erfolgt.
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Parallel zum Ablauf der restlichen Vorderwürze aus der Kammer 24 über
die Sammelleitung 29a wird zunächst Trübwürze über die Sammelleitung 29b aus der
Kammer 25 abgezogen und über die Ringleitung 30b, die Leitung 31b und die Leitung
32b über den Kanal 33 und die seitliche Austrittsöffnung 34 an der Innenseite der
Trennwand 22 wieder in die Kammer 25 zurückgeführt. Sodann beginnt die Vorderwürze
aus der Kammer 25 in der üblichen Weise zu laufen.
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Etwa 90 Minuten nach Beginn der geschilderten Inbetriebnahme ist die
Vorderwürze aus der Kammer 24 abgezogen und hat der Abzug der Vorderwürze aus der
Kammer 25 eingesetzt. Während die Vorderwürze aus der Kammer 25 läuft, erfolgt das
Anschwänzen der Kammer 24 durch entsprechende Öffnung des zugeordneten Absperrorganes
55a aus der Verteilkammer 52 in die Zweigleitung 54a, die Ringleitung 56a, die Zuführleitung
57a und die Sprühdüsen 58a.
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Auch ohne Notwendigkeit einer Inbetriebnahme der Auflockerungs- und
Austrageinrichtungen 36a, 36b bzw. 36c kann dabei ein Drehantrieb der Antriebswelle
7 und damit ein gleichmäßiges Überstreichen der Treberschicht durch die Sprühdüsen
58a herbeigeführt werden. Während des Anschwänzens muß jedoch ohnehin mehrfach eine
intensive Auflockerung der Treberschicht erfolgen, wozu durch Öffnen des Absperrorganes
44a in der bereits zuvor geschilderten Weise prozeßsteuerungsgemäß die Steuerung
des Druckmitteldruckes in der Druckmittelleitung 42 durch die Druckmittelpumpe 40
bzw. das Einstellorgan 49 am Hubantrieb 38a wirksam gemacht wird.
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Während in der Kammer 24 angeschwänzt wird und aus der Kammer 25 die
Vorderwürze läuft, kann die Kammer 26 mit
Vorlaufwasser aus der
Zuleitung 20 über die Zweigleitung 20c bei geöffnetem Absperrorgan 27c geflutet
und sodann mit Maische aus der Zuleitung 21 über die Zweigleitung 21c bei geöffnetem
Absperrorgan 28c aufgepumpt werden. Nach der Ruhezeit erfolgt das Umpumpen der Trübwürze
aus der Kammer 26 über die Sammelleitung 29c, die Ringleitung 30c, die Leitung 31c,
die Leitung 32c, den Kanal 33 und die Austrittsöffnung 34 an der Innenseite der
Trennwand 23 zurück in die Kammer 26, während parallel immer noch Vorderwürze aus
der Kammer 25 abgezogen und in der Kammer 24 angeschwänzt wird.
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Beispielsweise nach der ersten Auflockerung der Treberschicht in der
Kammer 25 im Zuge des Beginns des Anschwänzens in der dortigen Kammer durch entsprechende
Betätigung der Absperrorgane 44b und 55b kann die Anschwänzphase in der Kammer 24
beendet werden. In dieser Situation werden die Werkzeuge 10 in Form der Messer 11
der Auflockerungs- und Austrageinrichtung 37b in der Kammer 25 durch entsprechende
Druckbeaufschlagung der Druckmittelleitung 42 bei geöffnetem Absperrorgan 44b nach
oben gehoben, und wird vom Antrieb durch den Antriebsmotor 16 auf Antrieb durch
den schneller drehenden Antriebsmotor 15 umgesteuert. Nach Abschluß des Absperrorgans
44b wird das Absperrorgan 44a erneut geöffnet und durch Druckabsenkung in der Druckmittelleitung
42 die Auflockerungs- und Austrageinrichtung 36a mit wirksamen Werkzeugen 10 in
Form von Scheiten 12 nach unten gefahren, so daß im Schnellgang und gegebenenfalls
in Gegenrichtung zur Auflockerungsrichtung die Austreberung aus der Kammer 24 durch
die Treberklappen 35a hindurch erfolgen kann. Während der Austreberung, die in der
Regel zwischen 10 und 15 Minuten dauert, kann keine Auflockerung erfolgen, weswegen
die Austreberung in der Kammer 24 zweckmäßig nach der ersten Auflockerung in der
Kammer 25 im Zuge des Anschwänzens erfolgt. Zu diesem Zeitpunkt wird die erste Vorderwürze
aus der Kammer 26 abgezogen,
so daß auch dort eine Auflockerung
nicht erforderlich ist. Nach Beendigung der Austreberung in der Kammer 24 werden
die dortigen Werkzeuge 10 wieder angehoben und wird auf den Antriebsmotor 16 für
Auflockerung umgeschaltet, wonach je nach Erfordernis zunächst die nächste Auflockerung
während des Anschwänzens in der Kammer 25 oder die erste Auflockerung im Zuge des
Laufs der Vorderwürze in der Kammer 26, oder aber durch gleichzeitiges Öffnen der
Absperrorgane 44b und 44c auch diese beiden Vorgänge zugleich erfolgen können.
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Während in der Kammer 25 angeschwänzt wird und aus der Kammer 26 noch
Vorderwürze abgezogen wird, erfolgt, wie eingangs geschildert, das erneute Fluten
und Aufpumpen der Kammer 24. Etwa zu dem Zeitpunkt, an dem der Rest der Vorderwürze
aus der Kammer 26 abgezogen wird, kann begonnen werden, erneut Vorderwürze aus der
Kammer 24 abzuziehen, nachdem das Umpumpen der Trübwürze über die Leitung 32a beendet
ist. Zu diesem Zeitpunkt wird in der Kammer 25 noch angeschwänzt. Es folgt der Beginn
des Anschwänzens in der Kammer 26 mit einer ersten Auflockerung, und anschließend
die Austreberung aus der Kammer 25, während aus der Kammer 24 Vorderwürze läuft
und in der Kammer 26 angeschwänzt wird.
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Im stationären Betrieb liefert bei der veranschaulichten Ausführungsform
mit drei Kammern 24, 25 und 26 somit stets eine der Kammern Vorderwürze, während
in einer anderen Kammer angeschwänzt wird und in der dritten Kammer das Fluten,
Aufpumpen, Ruhen und Umpumpen der Trübwürze erfolgt. Da während des Austreberns
nicht aufgelockert werden kann, erfolgt das Austrebern aus einer Kammer zweckmäßig
unmittelbar nach der ersten Auflockerung der Treberschicht zu Beginn des Anschwänzens
in der nachfolgend in Betrieb genommenen Kammer, so daß während des Austreberns
in einer Kammer das Anschwänzen und Abläutern der Nachgüsse in der nachfolgend in
Betrieb genommenen
Kammer, bei soeben gut aufgelockerter Treberschicht
erfolgen kann, während aus der wiederum dieser nachfolgend in Betrieb genommenen
Kammer frische Vorderwürze läuft und ein Auflockern der Treberschicht noch nicht
erforderlich ist. Lediglich beim Anschwänzen erfolgt somit eine etwas längere zeitliche
Überdeckung insoferne, als die auszutrebernde Kammer noch so lange, nach dem die
dortige Treberschicht soeben aufgelockert wurde, im Anschwänzzyklus vor dem Austrebern
verbleibt, als in der nachfolgend in Betrieb genommenen Kammer zu Beginn des Anschwänzens
aufgelockert wird.
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Bis auf eine vermehrte Anzahl von Zuleitungen und den Wegfall des
Hubantriebs für die Antriebswelle 7 im Bereich der Antriebseinheit 14 zeigt somit
eine erfindungsgemäße Läuterbottichanlage kein anderes Erscheinungsbild als eine
übliche Läuterbottichanlage, sie liefert jedoch im Unterschied zu dieser kontinuierlich
bzw.
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quasi-kontinuierlich Vorderwürze und Nachgüsse. Die gewonnene Würze
ist von optimaler Blankheit und die Ausbeute ist ebenso optimal wie bei einem üblichen
Läuterbottich, da in den einzelnen Kammern 24, 25 und 26 exakt diejenigen Vorgänge
völlig unverändert ablaufen, wie sie auch in einem üblichen einkammerigen Läuterbottich
ablaufen. Infolge der vervielfachten Sudfolge durch die quasi-kontinuierliche Arbeitsweise
kann eine entsprechende Verminderung des Fassungsvermögens der Sudwerksanlage, sowie
durch Verminderung von Energiespitzen, der stündliche Energiebedarf bei der Würzekochung
entsprechend vermindert werden. Alternativ ist es natürlich auch möglich, mit einer
solchen Läuterbottichanlage eine der Anzahl der Kammern entsprechende Anzahl von
Sudwerken diskontinuierlich mit Würze zu versorgen, wobei gegenüber einer Verwendung
von drei entsprechend kleineren üblichen Läuterbottichen eine Verminderung der Anlagekosten
und insbesondere des Platzbedarfs erzielbar ist.
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Die vorstehend erläuterte Ausführungsform einer Läuterbottichanlage
mit drei Kammern führt zu einer Drittelung der Läutermenge je Sud, wobei jedoch
jeder Sud vollständig ohne Teilung vorliegt, und eignet sich so insbesondere für
eine nachfolgende quasi-kontinuierliche Würzekochung unter Druck, wie dies in der
einleitend bereits erwähnten parallelen Anmeldung, auf die Bezug genommen wird,
näher erläutert ist. Jedoch ist auch eine analoge Ausführungsform mit nur zwei Kammern
möglich und vorteilhaft, wenn gemäß den Erläuterungen in der parallelen Anmeldung
ausschließlich barometrisch gekocht wird; eine Bauart mit zwei Kammern ist auch
bei geringer Baugröße der Läuterbottichanlage, wie sie für kleinere Brauereien in
Frage kommt, von der Platzaufteilung her problemlos.
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Unabhängig von einer nachfolgenden Anwendung bei der Würzekochung
kann in jedem Fall die vervielfachte Folge kleinerer Sude und deren Erzeugung auf
engstem Raum genutzt werden. Insbesondere bei sehr großen Anlagen kommt je nach
der verwendeten Würzekochung auch eine Ausbildung mit mehr als drei Kammern in Frage.
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