DE3735513C2 - Anordnung zum steuern einer essiggaeranlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Steuern einer Essiggäranlage, bestehend aus einem an je eine Einstoßpumpe für Alkohol und Maische angeschlossenen Haupt­ gärbehälter, an den ein Nachgärbehälter über eine absperr­ bare Verbindungsleitung anschließt, aus je einer Belüftungs­ einrichtung für die beiden Gärbehälter und aus einer Steuer­ einrichtung zum Betätigen der Einstoßpumpe für den Alkohol in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der in einer Analyseneinrichtung für den Hauptgärbehälter ermittelten Alkoholkonzentration und einem vorgegebenen Sollwert für eine Konzentrationsgrenze.

Um mit Hilfe einer Essiggärung Essig mit mehr als 15 g/100 ml Essigsäure herstellen zu können, ist ein Gärver­ fahren bekannt (AT-PS 3 63 053), bei dem in einer ersten Gär­ stufe die Gesamtkonzentration von einem Anfangswert von 12 bis 15% bei einem Alkoholgehalt von 1 bis 5 Vol.-% durch langsames Zuführen von Alkohol auf über 15% erhöht wird, und zwar unter einer Begrenzung der Essigsäurekonzentration bis höchstens 15 g/100 ml. Danach wird ein Teil des Substrates aus dem Hauptgärbehälter in einen Nachgärbehälter einge­ stoßen, um die Gärung unter Konstanthaltung der Gesamtkon­ zentration weiterzuführen, bis die Alkoholkonzentration unter 0,5 Vol-% abgesunken ist. Diesem Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Essigbakterien auch nach dem Verlust der Fähigkeit zur Zellvermehrung noch eine begrenzte Zeitspanne in der Lage sind, Alkohol zu Essig zu oxidieren. Diese von bestimmten Bedingungen abhängige Fähigkeit wird bei dem bekannten Verfahren im Nachgärbehälter ausgenützt, während im Hauptgärbehälter die für eine Fortführung der Gärung erforderliche Vermehrungsfähigkeit der Essigbakterien durch eine Begrenzung der Essigsäurekonzentration erhalten bleibt. Die aus dem Hauptgärbehälter in den Nachgärbehälter ausgestoßene Substratmenge wird durch den Einstoß frischer Maische in den Hauptgärbehälter ersetzt, wobei die ursprüng­ lichen Anfangskonzentrationen an Essigsäure und Alkohol er­ reicht werden, so daß im Hauptgärbehälter die Gärung unter gleichbleibenden Bedingungen wiederholt werden kann, bis durch die allmähliche Alkoholzufuhr im Ausmaß der jeweiligen Alkoholoxidation die Gesamtkonzentration des Substrats bei einer gleichzeitigen Begrenzung der Essigsäurekonzentration unter 15 g/100 ml wieder über 15% erhöht wird, um dann wie­ derum einen Teil des Substrates in den Nachgärbehälter aus­ zustoßen, wonach sich die geschilderten Vorgänge wiederho­ len. Der Alkoholeinstoß in den Hauptgärbehälter wird dabei von einer Analyseneinrichtung der Alkoholkonzentration im Hauptgärbehälter gesteuert, indem die gemessene Alkoholkon­ zentration mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen wird. Sinkt die Alkoholkonzentration im Hauptgärbehälter unter den vorgegebenen Sollwert ab, so wird die Einstoßpumpe für den Alkohol betätigt, bis der Sollwert wieder erreicht ist. Trotz dieser Steuerung der Einstoßpumpe in Abhängigkeit von der Alkoholkonzentration im Hauptgärbehälter bleibt der Auf­ wand für eine störungsfreie Verfahrensführung groß, weil ja die Essigsäurekonzentration im Hauptgärbehälter begrenzt bleiben und für eine zeitegerechte Überführung eines Teiles des Substrates aus dem Hauptgärbehälter in den Nachgärbe­ hälter gesorgt werden muß, so daß der Bedarf nach einer auto­ matischen Überwachung und Steuerung für die gesamte Verfah­ rensführung besteht.

Zur automatischen Führung eines einstufigen Gärver­ fahrens zur Herstellung von Essig mit einer Essigsäurekon­ zentration von über 15 g/100 ml in einem Gärbehälter ist es bekannt (DE-OS 35 14 634), die Alkoholzufuhr zu einer Mai­ sche mit bestimmten Anfangskonzentrationen an Essigsäure und Alkohol in Abhängigkeit vom jeweiligen Ausmaß der Oxidation des Alkohols zu Essig zu steuern. Zu diesem Zweck wird einer­ seits die Essigsäurekonzentration und anderseits die Alkohol­ konzentration periodisch gemessen und aus der zeitlichen Än­ derung der Essigsäurekonzentration die je Zeiteinheit zuzu­ führende Alkoholmenge unter der Annahme einer gleichbleiben­ den Essigsäurezunahme bis zu einer vorgegebenen Endkonzentra­ tion in einem Rechner bestimmt, mit dessen Hilfe der jeweils berechnete Sollwert der Alkoholzufuhrrate mit dem gemessenen Istwert der zugeführten Alkoholmenge verglichen wird, um die zugeführte Alkoholmenge durch einen Soll-Istwertabgleich an den Sollwert anzupassen. Abgesehen davon, daß eine solche Steuerung eines einstufigen Gärverfahrens nicht für ein zwei­ stufiges Gärverfahren geeignet ist, besteht der Nachteil, daß sich durch die laufende Anpassung der zugeführten Alkohol­ menge an das Ausmaß der jeweiligen Zunahme der Essigsäurekon­ zentration eine ständige Änderung der Alkoholkonzentration ergibt, die sich nachteilig auf die Essiggärung auswirkt.

Zum Ausstoß des Substrates aus einem Gärbehälter in Abhängigkeit von der Alkoholkonzentration, die aus dem Ab­ gas bestimmt wird, ist es außerdem bekannt (AT-PS 2 64 429), das Substrat beim Erreichen einer unteren Grenze der Alko­ holkonzentration aus dem Gärbehälter auszustoßen, bis ein unterer Füllstand erreicht ist. Danach wird der Gärbehälter wieder mit frischer Maische bis zum oberen Füllstand ge­ füllt. Da bei dieser bekannten Steuerung des Ein- und Aus­ stoßes über einen oberen und einen unteren Füllstand kein Zustoß von Alkohol erfolgt, kann diese Steuerung keine Lehre für die Alkoholzuführung geben.

Ähnliche Verhältnisse ergeben sich bei einer anderen bekannten Anlage (AT-PS 2 37 560), bei der die Ausstoßpumpe nach dem Ausstoß einer voreingestellten Flüssigkeitsmenge, die in einem Flüssigkeitszähler bestimmt wird, gestoppt und die Einstoßpumpe gestartet wird, die ebenfalls über einen Flüssigkeitszähler frische Maische in einen Fermenter pumpt, weil keine gesteuerte Alkoholzufuhr erfolgt, selbst wenn bei einer anderen Verfahrensführung der Maischezulauf in Abhän­ gigkeit von einem Sollwert für die Alkoholkonzentration ge­ steuert wird.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, für eine Essiggäranlage der eingangs geschilderten Art eine ver­ gleichsweise einfache Steuerung anzugeben, die eine optimale Verfahrensführung gewährleistet.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die mit einem Mengenmeßgerät für den in den Hauptgärbehälter eingestoßenen Alkohol und mit einer Meßeinrichtung für einen oberen und einen unteren Füllstand des Hauptgärbehälters ver­ bundene Steuereinrichtung einerseits bei der Anzeige einer vorgegebenen Einstoßmenge an Alkohol durch das Mengenmeßge­ rät die Betätigung der Einstoßpumpe für den Alkohol sperrt und die Verbindungsleitung zwischen dem Hauptgärbehälter und dem Nachgärbehälter öffnet sowie anderseits bei der Anzeige des unteren Füllstan­ des des Hauptgärbehälters die Verbindungsleitung schließt und in an sich bekannter Weise die Einstoßpumpe für die Mai­ sche bis zum Erreichen des oberen Füllstandes einschaltet, bei dessen Anzeige die Steuereinrichtung die Betätigung der Einstoßpumpe für den Alkohol freigibt, und daß der Ausstoß des Nachgärbehälters, wie an sich ebenfalls bekannt, in Ab­ hängigkeit von der Alkoholkonzentration in diesem Gärbehäl­ ter steuerbar ist.

Da die an den Hauptgärbehälter angeschlossene Einstoß­ pumpe für Alkohol beim Unterschreiten einer vorgegebenen Sollkonzentration an Alkohol über die Steuereinrichtung be­ tätigt wird, wird mit dem Alkoholeinstoß zunächst gewartet, bis die Anfangskonzentration des Alkohols in der Maische durch die Essiggärung auf den vorgegebenen Sollwert abge­ sunken ist. Danach wird die Alkoholkonzentration in vorteil­ hafter Weise konstant gehalten, weil über die Einstoßpumpe nur jene Alkoholmenge zugeführt wird, die notwendig ist, um den Alkoholverbrauch auszugleichen und die Sollkonzentration einzuhalten. Diese gesteuerte Alkoholzufuhr wird unterbro­ chen, wenn die Gesamtmenge an zugeführtem Alkohol einen vor­ gegebenen Wert erreicht hat, der über das Mengenmeßgerät bestimmt wird. Mit dieser Begrenzung der insgesamt zuge­ führten Alkoholmenge wird die höchste Gesamtkonzentration festgelegt, wobei durch die Vorgabe der konstantgehaltenen Alkoholkonzentration sichergestellt wird, daß der Gehalt an Essigsäure nicht über ein gewünschtes Maß ansteigen kann. Die Anzeige des Mengenmeßgerätes, daß die vorgegebene Ge­ samtmenge an Alkohol in den Hauptgärbehälter eingestoßen wurde, kann somit als ein Steuersignal für die Beendigung einer Gärperiode im Hauptgärbehälter angesehen werden. Über die Steuereinrichtung wird folglich die Verbindungsleitung zwischen dem Hauptgärbehälter und dem Nachgärbehälter ge­ öffnet, um einen Teil des Substrates aus dem Hauptgärbe­ hälter in den Nachgärbehälter einzustoßen. Der Ausstoß die­ ser Teilmenge wird beim Erreichen des unteren Füllstandes durch das Ansprechen der hierfür vorgesehenen Meßeinrichtung beendet. Die von der Meßeinrichtung für den Füllstand beauf­ schlagte Steuereinrichtung schließt die Verbindungsleitung zwischen den beiden Gärbehältern und schaltet die Einstoß­ pumpe für die Maische ein, bis die Meßeinrichtung das Er­ reichen des oberen Füllstandes im Hauptgärbehälter anzeigt. Aufgrund des davon abgeleiteten Steuersignales wird die Ein­ stoßpumpe für die Maische ausgeschaltet und die Betätigung der Einstoßpumpe für den Alkohol freigegeben, so daß nach einem Anlaufen der neuen Gärperiode und dem damit verbun­ denen Absinken des Alkoholgehaltes auf die Sollkonzentration neuer Alkohol zur Konstanthaltung der Alkoholkonzentration zugestoßen werden kann.

Die Nachgärung des ausgestoßenen Substrates im Nach­ gärbehälter erfolgt unter einer Erhöhung der Essigsäurekon­ zentration über 15 g/100 ml, bis die Alkoholkonzentration auf einen vorgegebenen unteren Grenzwert abgesunken ist. Der Aus­ stoß des Essigs aus dem Nachgärbehälter kann beispielsweise über eine Analyseeinrichtung für die Alkoholkonzentration oder eine Überwachung der Wärmeentwicklung gesteuert werden.

Zur Beendigung des Ausstoßes aus dem Nachgärbehälter kann wiederum eine Meßeinrichtung für den unteren Füllstand dieses Gärbehälters vorgesehen sein, die bei der Anzeige des unteren Füllstandes eine Steuereinrichtung für das Beenden des Ausstoßes beaufschlagt. Wird der vorgegebene, untere Füllstand im Nachgärbehälter erreicht, so kann über die die­ sem Gärbehälter zugeordnete Steuereinrichtung auch die Be­ lüftungseinrichtung des Nachgärbehälters abgeschaltet wer­ den, bis neues Substrat aus dem Hauptgärbehälter in den Nachgärbehälter eingestoßen wird, weil für diesen Zeitab­ schnitt keine Belüftung des Nachgärbehälters erforderlich ist.

Um beim Einstoß von neuem Substrat aus dem Haupt­ gärbehälter in den Nachgärbehälter einen Konzentrations­ sprung zu vermeiden, können im Nachgärbehälter die Essig­ säurekonzentration und die Alkoholkonzentration an die ent­ sprechenden Konzentrationswerte des einzustoßenden Substra­ tes durch ein Zumischen von Maische angeglichen werden. Da diese Konzentrationswerte durch die Verfahrensführung im Hauptgärbehälter festgelegt sind, genügt es zu diesem Zweck, eine bestimmte Menge an Maische mit vorgegebenen Konzentra­ tionen in den Nachgärbehälter einzustoßen. Zur einfachen Steuerung dieses Maischeeinstoßes kann die dem Nachgärbe­ hälter zugeordnete Meßeinrichtung neben dem unteren Füll­ stand einen Zwischenfüllstand zwischen dem unteren Füll­ stand und einem oberen Füllstand erfassen, wobei die von der Meßeinrichtung beaufschlagte Steuereinrichtung bei der An­ zeige des unteren Füllstandes eine an den Nachgärbehälter angeschlossene Einstoßpumpe für die Maische bis zur Anzeige des Zwischenfüllstandes durch die Meßeinrichtung einschal­ tet.

Ist zum Zeitpunkt des Ausstoßes aus dem Hauptgärbe­ hälter die Gärung im Nachgärbehälter aus irgendeinem Grunde noch nicht beendet, so sollte ein Einstoß in den Nachgärbe­ hälter unterbunden werden. Dies ist mit einfachen Mitteln dann möglich, wenn die Meßeinrichtung für den Füllstand des Nachgärbehälters die Steuereinrichtung für die Verbindungs­ leitung zwischen den beiden Gärbehältern bei der Anzeige eines den Zwischenfüllstand übersteigenden Füllstandswertes im Sinne einer Sperrung der Verbindungsleitung beaufschlagt. Ein den Zwischenfüllstand übersteigender Füllstandswert läßt nämlich erkennen, daß der Ausstoß aus dem Nachgärbehälter noch nicht durchgeführt bzw. noch nicht beendet wurde. Die Sperrung der Verbindungsleitung in Abhängigkeit von einem den Zwischenfüllstand übersteigenden Füllstandswert des Nachgärbehälters bietet somit die gewünschte Sicherheit vor einem fehlerhaften Einstoß in den Nachgärbehälter.

Die vom Füllstnd des Nachgärbehälters abhängige Sper­ rung der Verbindungsleitung zwischen den beiden Gärbehältern darf allerdings den ordnungsgemäßen Einstoß von Substrat in den Nachgärbehälter nicht beeinträchtigen, weil sonst beim Erreichen eines den Zwischenfüllstand übersteigenden Füll­ standes der Einstoß unterbrochen wird. Zu diesem Zweck kann mit dem Öffnen der Verbindungsleitung bei einem Füllstand des Nachgärbehälters unterhalb des Füllstandswertes für die Sperrung der Verbindungsleitung die Steuereinrichtung ein die Sperrung blockierendes Zeitglied erregt werden, über das die ordnungsgemäße Füllung des Nachgärbehälters gewährlei­ stet wird. Der Einstoß des Substrates aus dem Hauptgärbe­ hälter in den Nachgärbehälter bedarf einer bestimmten Zeit, während der die Verbindungsleitung zwischen den beiden Gär­ behältern auf alle Fälle offengehalten wird.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand bei­ spielsweise dargstellt, und zwar wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Steuern einer Essiggäranlage in einem ver­ einfachten Blockschaltbild gezeigt.

Die dargestellte Essiggäranlage besteht im wesent­ lichen aus einem Hauptgärbehälter 1 und einem Nachgärbehäl­ ter 2, der an den Hauptgärbehälter 1 über eine Verbindungs­ leitung 3 angeschlossen ist. Dem Hauptgärbehälter 1 ist einerseits ein Maischebehälter 4 und anderseits ein Alko­ holbehälter 5 zugeordnet. Die von diesen Behältern 4 und 5 ausgehenden, jeweils mit einer Einstoßpumpe 6 bzw. 7 ver­ sehenen Einstoßleitungen 8 und 9 münden gemeinsam mit einer Luftansaugleitung 10 im Bereich des Rotors einer im Boden des Hauptgärbehälters 1 angeordneten Belüftungseinrichtung 11, um eine gleichmäßige und innige Vermischung der einge­ stoßenen Maische bzw. des eingestoßenen Alkohols mit dem Gärbehälterinhalt unter gleichzeitiger Belüftung sicherzu­ stellen. Die Einstoßrate kann jeweils über Dosierventile 12 eingestellt und mit Hilfe einer Durchflußmeßeinrichtung 13, beispielsweise einer Kreiselstrommeßeinrichtung, überwacht werden. Die Einstoßleitung 8 für die Maische und die Ein­ stoßleitung 9 für den Alkohol sind jeweils über Absperror­ gane 14 an die zugehörigen Behälter 4 bzw. 5 angeschlossen. Der Luftansaugleitung 10 ist in üblicher Weise ein Luftan­ saugfilter 15 vorgeschaltet.

Zur Steuerung des Alkoholeinstoßes und des Maische­ einstoßes ist eine Steuereinrichtung 16 vorgesehen, über die die Einstoßpumpen 6 und 7 unabhängig voneinander ein- und ausgeschaltet werden können. Die Betätigung der Einstoß­ pumpen 6 und 7 erfolgt einerseits in Abhängigkeit vom Füll­ stand des Hauptgärbehälters 1 und andererseits von der Alko­ holkonzentration in diesem Behälter 1. Zu diesem Zwck weist der Hauptgärbehälter 1 eine Meßeinrichtung 17 für den Füll­ stand auf, die die Steuereinrichtung 16 beim Ansprechen auf einen oberen Füllstand 18 und einen unteren Füllstand 19 be­ aufschlagt. Obwohl die Meßeinrichtung 17 im Ausführungsbei­ spiel mit einer Schwimmeranzeige ausgerüstet ist, können sehr unterschiedliche Meßeinrichtungen zum Einsatz kommen, weil es ja lediglich gilt, den oberen Füllstand 18 und den unteren Füllstand 19 zu erfassen.

Zur Bestimmung der Alkoholkonzentration im Hauptgär­ behälter 1 ist eine Analyseneinrichtung 20 an den Hauptgär­ behälter 1 angeschlossen, die mit der Steuereinrichtung 16 ebenfalls über eine Steuerleitung in Verbindung steht. Wird eine vorgegebene Alkoholkonzentration im Hauptgärbehälter 1 unterschritten, so wird die Einstoßpumpe 7 für Alkohol über die Steuereinrichtung 16 eingeschaltet und dem Hauptgärbe­ hälter 1 solange Alkohol zugeführt, bis der vorgegebene Sollwert der Konzentration wieder erreicht und der Steuer­ einrichtung 16 über die Analyseneinrichtung 20 angezeigt wird, so daß nach dem Anlaufen einer Gärperiode und dem damit verbundenen Absinken des Alkoholgehaltes auf den Soll­ wert die Alkoholkonzentration konstant gehalten wird, was sich vorteilhaft auf die Essiggärung auswirkt. Die dem Hauptgärbehälter 1 aus dem Alkoholbehälter 5 zugeführten Alkoholmengen werden durch ein Mengenmeßgerät 21 in der Ein­ stoßleitung 9 erfaßt, das beim Erreichen einer vorgegebenen Gesamtmenge an zugeführtem Alkohol die Steuereinrichtung 16 im Sinne einer Sperrung der Einstoßpumpe 7 beaufschlagt. Da aufgrund der geschilderten Verfahrensführung bei konstanter Alkoholkonzentration die Essigsäurekonzentration im gleichen Ausmaß wie die Gesamtkonzentration zunimmt und die Erhöhung der Gesamtkonzentration durch die zugeführte Alkoholmenge bestimmt wird, kann durch eine Begrenzung der zugeführten Alkoholmenge auch die erreichbare Essigsäurekonzentration im Hauptgärbehälter 1 auf ein Maß bis höchstens 15 g/100 ml be­ schränkt werden. Diese Beschränkung der Essigsäurekonzentra­ tion im Hauptgärbehälter ist erforderlich, um die Vermeh­ rungsfähigkeit der Essigbakterien für die Durchführung einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Gärperioden zu erhalten. Zeigt das Mengenmeßgerät 21 an, daß die vorgesehene Gesamt­ menge an Alkohol in den Hauptgärbehälter 1 eingestoßen wurde, so ist die jeweilige Gärperiode im Hauptgärbehälter 1 abgeschlossen. Demzufolge wird ein Teil des Inhaltes des Hauptgärbehälters 1 ausgestoßen und in den Nachgärbehälter 2 gefördert. Zu diesem Zweck wird über die Steuereinrichtung 16 einerseits ein Absperrventil 22 in der Verbindungslei­ tung 3 geöffnet und anderseits eine Pumpe 23 gestartet, die das Substrat aus dem Hauptgärbehälter 1 in den Nachgärbe­ hälter 2 einstößt, und zwar wiederum im Bereich des Rotors einer Belüftungseinrichtung 24, die den Boden des Nachgär­ behälters 2 durchsetzt. Der Einstoß von Substrat aus dem Hauptgärbehälter 1 in den Nachgärbehälter 2 wird beim Er­ reichen des unteren Füllstandes 19 durch die Meßeinrich­ tung 17 des Hauptgärbehälters 1 beendet, wobei über die Steuereinrichtung 16 das Absperrventil 22 geschlossen und die Pumpe 23 abgestellt wird. Damit kann im Hauptgärbe­ hälter 1 eine neue Gärperiode durch ein Einstoßen frischer Maische aus dem Behälter 4 begonnen werden. Die Einstoß­ pumpe 6 in der Einstoßleitung 8 für die Maische wird hierzu von der Steuereinrichtung 16 eingeschaltet, bis die Meßein­ richtung 17 das Erreichen des oberen Füllstandes 18 anzeigt, wonach der geschilderte Verfahrensablauf wiederholt wird.

Das in den Nachgärbehälter 2 überführte Substrat wird über die an eine Luftansaugleitung 25 angeschlossene Be­ lüftungseinrichtung 24 gleichmäßig belüftet, um den noch enthaltenen Alkohol bis auf einen Restgehalt von beispiels­ weise 0,2 Vol.-% zu Essigsäure zu oxidieren, wobei die Essigsäurekonzentration über 15 g/100 ml ansteigt, und zwar ohne Vermehrung der Essigbakterien. Die durch ein Filter 26 angesaugte Luftmenge kann mit Hilfe eines Dosierventiles 27 eingestellt werden, dem eine Durchflußmeßeinrichtung 28 zu­ geordnet ist.

Das Absinken der Alkoholkonzentration im Nachgär­ behälter 2 wird wiederum über eine Analyseneinrichtung 29 überwacht, an die eine Steuereinrichtung 30 angeschlossen ist, um beim Erreichen des vorgegebenen, unteren Grenzwertes der Alkoholkonzentration eine Ausstoßpumpe 31 in einer Aus­ stoßleitung 32 einzuschalten. Diese Ausstoßleitung 32 ver­ zweigt sich in zwei jeweils durch ein Ventil 33 absperr­ bare Leitungszweige 32 a und 32 b, die in zwei wahlweise be­ schickbaren Vorratsbehältern münden. Die Ausstoßpumpe 31 wird beim Erreichen eines unteren Füllstandes 34 abgeschal­ tet, der durch eine Meßeinrichtung 35 angezeigt wird und über eine entsprechende Beaufschlagung der Steuereinrichtung 30 zu einer Beendigung des Ausstoßes aus dem Nachgärbehälter 2 führt.

Das Verfahren könnte nun durch den Einstoß einer neuen Substratmenge aus dem Hauptgärbehälter 1 fortgeführt werden. Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird jedoch vor dem Einstoß eines neuen Substrates aus dem Hauptgärbehälter 1 dem Nachgärbehälter 2 Maische aus einem Behälter 36 zuge­ führt, an den eine übliche Einstoßleitung 37 über ein Ab­ sperrorgan 38 angeschlossen ist. Die in dieser Einstoßlei­ tung 37 eingeschaltete Einstoßpumpe 39 wird über die Steuer­ einrichtung 30 betätigt, und zwar beim Ansprechen der Meß­ einrichtung 35 auf den unteren Füllstand 34. Der Einstoß von Maische, deren Einstoßrate wieder über ein Dosierventil 27 eingestellt und über eine Durchflußmeßeinrichtung 28 überwacht werden kann, wird beendet, wenn ein Zwischenfüll­ stand 40 zwischen dem unteren Füllstand 34 und einem oberen Füllstand 41 im Nachgärbehälter 2 erreicht wird. Die Anzeige dieses Zwischenfüllstandes 40 durch die Meßeinrichtung 35 bewirkt ein Abschalten der Einstoßpumpe 39 über die Steuer­ einrichtung 30. Mit Hilfe eines solchen Maischeeinstoßes kann der Inhalt des Nachgärbehälters 2 vor dem Einstoß eines neuen Substrates aus dem Hauptgärbehälter 1 auf die Konzen­ trationswerte an Alkohol und Essigsäure dieses Substrates eingestellt werden, um für die Nachgärung besonders vorteil­ hafte Bedingungen zu schaffen.

Ist im Hauptgärbehälter 1 eine Gärperiode abgeschlos­ sen, bevor der Ausstoß aus dem Nachgärbehälter 2 durchge­ führt ist, so ist ein Einstoß von Substrat aus dem Haupt­ gärbehälter 1 in den Nachgärbehälter 2 zu unterbinden. Steuerungstechnisch ist diese Sperrung des Ausstoßes des Hauptgärbehälters 1 dann einfach durchzuführen, wenn die Meßeinrichtung 35 des Nachgärbehälters 2 einen zusätzlichen, über dem Zwischenfüllstand 40 liegenden Füllstand 42 erfaßt, so daß bei der Anzeige dieses Füllstandes 42 die Steuerein­ richtung 16 im Sinne einer Sperrung der Verbindungsleitung 3 beaufschlagt wird. Aufgrund dieser Sperrung kann weder das Absperrventil 22 geöffnet noch die Pumpe 23 eingeschaltet werden. Die Sperrung der Verbindungsleitung 3 darf selbst­ verständlich den ordnungsgemäßen Einstoß von Substrat aus dem Hauptgärbehälter 1 in den Nachgärbehälter 2 nicht behin­ dern, weil sonst der Nachgärbehälter 2 nicht bis zum oberen Füllstand 41 gefüllt werden könnte. Aus diesem Grunde muß die Sperrung der Verbindungsleitung 3 für den ordnungsge­ mäßen Einstoß von Substrat in den Nachgärbehälter 2 blockiert werden. Mit Hilfe eines Zeitgliedes 43, das mit dem Öffnen der Verbindungsleitung 3 bei einem Füllstand des Nachgärbehälters 2 unterhalb des Füllstandes 42 erregt wird und eine zumindest der Einstoßdauer des Substrates in den Nachgärbehälter 2 entsprechende Ablaufzeit aufweist, kann die Steuereinrichtung 16 im Sinne einer Blockierung der Sperrung der Verbindungsleitung 3 beaufschlagt werden.

Soll ein Substrat aus dem Hauptgärbehälter 1 in einen anderen Behälter als den Nachgärbehälter 2 gepumpt werden, so kann dies über eine Abzweigleitung 3 a erfolgen, die der Pumpe 23 nachgeschaltet ist. Zur abwechselnden Öffnung bzw. Schließung der Verbindungsleitung 3 und der Abzweigleitung 3 a sind zwei Absperrventile 44 vorgesehen.

Da bei einer hohen Gesamtkonzentration mit steigender Essigsäurekonzentration eine niedrigere Gärtemperatur für die Essigbakterien günstiger ist, kann die Kühlung sowohl des Hauptgärbehälters 1 als auch des Nachgärbehälters 2 durch eine entsprechende Beaufschlagung der Kühlschlangen 45 entsprechend gesteuert werden.

Eine durchgehende Belüftung des Restinhaltes des Nachgärbehälters 2 nach dem Ausstoß ist nicht erforderlich. Die Belüftung muß allerdings mit dem Einstoß neuen Substra­ tes aus dem Hauptgärbehälter 1 wieder eingeschaltet werden. Über die Analyseneinrichtung 29, die beim Absinken der Alko­ holkonzentration im Nachgärbehälter 2 auf einen unteren Grenzwert die Steuereinrichtung 30 zur Einleitung des Aus­ stoßes beaufschlagt, kann somit auch die Belüftungseinrich­ tung 24 des Nachgärbehälters 2 abgeschaltet werden. Mit dem Öffnen der Verbindungsleitung 3 wird sie jedoch zwangsweise wieder eingeschaltet, indem die Steuereinrichtung 30 von der Steuereinrichtung 16 her angesteuert wird.

Obwohl im Ausführungsbeispiel die Alkoholkonzentra­ tion im Nachgärbehälter 2 mit Hilfe der Analyseneinrichtung 29 überwacht wird, ist für die Verfahrensführung im Nach­ gärbehälter 2 eine solche Analyseneinrichtung nicht zwingend erforderlich. Da mit der Beendigung des Gärvorganges die Wärmeentwicklung aufhört, wäre es durchaus möglich, bei­ spielsweise den Ausstoß des Essigs aus dem Nachgärbehälter 2 über eine Überwachung der Wärmeentwicklung zu steuern.

Claims (6)

1. Anordnung zum Steuern einer Essiggäranlage, be­ stehend aus einem an je eine Einstoßpumpe für Alkohol und Maische angeschlossenen Hauptgärbehälter, an den ein Nach­ gärbehälter über eine absperrbare Verbindungsleitung an­ schließt, aus je einer Belüftungseinrichtung für die bei­ den Gärbehälter und aus einer Steuereinrichtung zum Betäti­ gen der Einstoßpumpe für den Alkohol in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der in einer Analyseneinrichtung für den Hauptgärbehälter ermittelten Alkoholkonzentration und einem vorgegebenen Sollwert für eine Konzentrationsgrenze, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem Mengenmeßgerät (21) für den in den Hauptgärbehälter (1) eingestoßenen Al­ kohol und mit einer Meßeinrichtung (17) für einen oberen und einen unteren Füllstand (18, 19) des Hauptgärbehälters (1) verbundene Steuereinrichtung (16) einerseits bei der Anzeige einer vorgegebenen Einstoßmenge an Alkohol durch das Men­ genmeßgerät (21) die Betätigung der Einstoßpumpe (7) für den Alkohol sperrt und die Verbindungsleitung (3) zwischen dem Hauptgärbehälter (1) und dem Nachgärbehälter (2) öffnet sowie anderseits bei der Anzeige des unteren Füllstandes (19) des Hauptgärbehälters (1) die Verbindungsleitung (3) schließt und in an sich be­ kannter Weise die Einstoßpumpe (6) für die Maische bis zum Erreichen des oberen Füllstandes (18) einschaltet, bei dessen Anzeige die Steuereinrichtung (16) die Betätigung der Einstoßpumpe (7) für den Alkohol freigibt, und daß der Aus­ stoß des Nachgärbehälters (2), wie an sich ebenfalls bekannt, in Abhängigkeit von der Alkoholkonzentration in diesem Gär­ behälter (2) steuerbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Nachgärbehälter (2) eine Meßeinrichtung (35) für einen unteren Füllstand (34) zugeordnet ist und daß diese Meßeinrichtung (35) eine Steuereinrichtung (30) beaufschlagt, die bei der Anzeige des unteren Füllstandes (34) den Aus­ stoß aus dem Nachgärbehälter (2) in an sich bekannter Weise beendet.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (30) die Belüftungseinrichtung (24) des Nachgärbehälters (2) bei der Anzeige seines unteren Füllstandes (34) durch die Meßeinrichtung (35) bis zum Öffnen der Verbindungsleitung (3) abschaltet.

4. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die dem Nachgärbehälter (2) zugeordnete Meß­ einrichtung (35) neben dem unteren Füllstand (34) einen Zwischenfüllstand (40) zwischen dem unteren Füllstand (34) und einem oberen Füllstand (41) erfaßt und daß die von der Meßeinrichtung (35) beaufschlagte Steuereinrichtung (30) bei der Anzeige des unteren Füllstandes (34) eine an den Nach­ gärbehälter (2) angeschlossene Einstoßpumpe (39) für Maische bis zur Anzeige des Zwischenfüllstandes (40) durch die Meß­ einrichtung (35) einschaltet.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (35) für den Füllstand des Nachgär­ behälters (2) die Steuereinrichtung (16) für die Verbin­ dungsleitung (3) zwischen dem Hauptgärbehälter (1) und dem Nachgärbehälter (2) bei der Anzeige eines den Zwischenfüllstand (40) übersteigenden Füllstandswertes (42) im Sinne einer Sperrung der Verbin­ dungsleitung (3) beaufschlagt.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Öffnen der Verbindungsleitung (3) bei einem Füllstand des Nachgärbehälters (2) unterhalb des Füllstands­ wertes (42) für die Sperrung der Verbindungsleitung (3) die Steuereinrichtung (16) ein die Sperrung blockierendes Zeit­ glied (43) erregt.