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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abläutern von Würze aus einer Maische nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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In einem Brauprozess wird zunächst eine Maische aus geschroteten Cerealien und/oder Malz und Wasser hergestellt, was üblicherweise in einem Maischebottich erfolgt. Diese Maische wird dann einer Fest-Flüssig-Trennung, dem so genannten Läuterprozess, unterzogen, wobei die dabei gewonnene flüssige Phase, die so genannte Läuterwürze, als Brauflüssigkeit einer Weiterverarbeitung in einem Würzekocher zugeführt wird. Beim Läuterprozess wird die Maische somit durch die Fest-Flüssig-Trennung in flüssige Läuterwürze und Treber getrennt.
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Dieser Prozess wird in einem Läuterbottich durchgeführt, der eine Zuführöffnung für die Maische und eine Auslass- oder Austragsöffnung für die vorwiegend vom Treber gebildeten Feststoffrückstände sowie eine Zuleitung für Brauwasser, das so genannte Anschwänzwasser, und eine Basis-Ablaufleitung für abgeläuterte Läuterwürze aufweist. Im Inneren ist der Läuterbottich mit einem unteren Siebboden versehen, unter dem die zumindest eine Basis-Ablaufleitung in den Läuterbottich mündet, und der eine Basis-Läutereinrichtung bildet.
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Auf dem Siebboden setzen sich die Feststoffe als Treberkuchen in Form eines Treberbetts ab und bilden einen Filterkuchen, durch den die sich darüber absetzende Läuterwürze langsam hindurchtritt und durch die Basis-Ablaufleitung abgeführt wird. Die Hauptströmungsrichtung der sich oberhalb des Treberbetts sammelnden Läuterwürze auf ihrem Weg durch den Läuterbottich verläuft also durch den Treberkuchen und den Siebboden zu der Ablaufleitung für die Läuterwürze. Unabhängig von dieser Filtration sedimentieren die feinen Schwebstoffe nach einer gewissen Zeit aber auch bereits in der sich über dem Treberbett bildenden Läuterwürzeschicht, so dass die sich dort durch Sedimentation bildende klare Läuterwürze als so genannte Vorderwürze beispielsweise über Schläuche oder seitlich in der Wandung des Läuterbottichs vorgesehene feste Abzugsöffnungen direkt abgezogen und ohne die Filtration im Treberkuchen weiteren Schritten des Brauprozesses zugeführt werden kann.
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Die Vorderwürze mit hoher Extraktkonzentration resultiert direkt aus einer Fest-Flüssig-Trennung der Maische. Diese Vorderwürze wird auch als Hauptguss bezeichnet. Nach Abzug dieser Vorderwürze - direkt oder durch den Treberkuchen - verbleibt noch viel Extrakt in den Kapillaren des porösen Treberkuchens zurück. Dieser Extrakt wird nach Abzug der Vorderwürze mit Nachgüssen durch warmes Wasser, dem sogenannten Anschwänzwasser, ausgewaschen, um eine möglichst effiziente Extraktgewinnung zu erzielen und die Extraktverluste im Treber zu minimieren. Dieser Schritt wird allgemein als „Anschwänzen“ bezeichnet. Das Anschwänzwasser reichert sich dabei mit für den Brauprozess nützlichem Extrakt aus dem Treberkuchen an. In erster Linie sind das verzuckerte Stärke und auch Aromastoffe.
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Beim Abläutern unterscheidet man somit zwei Teilprozesse, nämlich (i) das Abziehen der Vorderwürze und (ii) das sich daran anschließende Beaufschlagen des Treberkuchens mit Heißwasser, das so genannte Anschwänzen, bei dem der Extrakt aus dem Treberkuchen möglichst vollständig gewonnen wird.
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Beim Läuterprozess handelt es sich - wie bereits ausgeführt wurde - um eine Kuchenfiltration mit kompressiblem Filterkuchen. Das heißt, dass bei zu hohem Differenzdruck der Treberkuchen komprimiert wird und damit dessen Permeabilität stark abnimmt bis zum vollständigen Verblocken des Treberkuchens mit sehr geringem oder keinem Durchfluss mehr. Besonders gefährdet hinsichtlich einer unerwünschten Kompression ist die Fest-Flüssigtrennung während des Abziehens der Vorderwürze, da hier die höchste Viskosität der flüssigen Phase vorliegt. Bei der Sedimentation des Treberkuchens gibt es zudem einen weiteren nachteiligen Effekt hinsichtlich der Permeabilität des Treberkuchens, denn die größeren und permeableren Partikel setzen sich zuerst ab, die kleinsten und impermeabelsten Partikel sedimentieren am langsamsten. Im ungünstigsten Fall bildet sich ein schlecht permeabler sogenannter Oberteig, bestehend aus kleinen Partikeln, der wie eine Membran auf die darunterliegenden permeableren Schichten wirkt.
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Um zu verhindern, dass sich während der Filtration der Läuterwürze im Treberkuchen statische Kanäle ausbilden, durch die die Läuterwürze ohne wesentliche Filtrationswirkung schnell hindurchfließen kann, ist der Läuterbottich häufig mit einer Auflockerungseinrichtung für das sich im Läuterbottich ausbildende Treberbett versehen. Eine solche Auflockerungseinrichtung umfasst üblicherweise eine Vielzahl von messerartigen Klingen, die an einer im oberen Bereich des Läuterbottichs oberhalb des Maischespiegels vorgesehenen Drehkonstruktion befestigt sind und die in einer Rotationsbewegung durch das Treberbett geführt werden und den Treberkuchen auflockern, für eine gleichmäßige Permeabiltät des Treberkuchens sorgen und darin entstehende Strömungskanäle beseitigen. Mittels der Auflockerungseinrichtung können die unterschiedlich permeablen Schichten durch die Auflockerungsklingen vermengt und die membranartige Oberteigschicht kann so durchbrochen werden. Das Eintragen von Feinpartikeln aus dem Oberteig reduziert allerdings die Permeabilität der poröseren darunterliegenden Schichten des Treberkuchens.
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Bei der Dimensionierung eines Läuterbottichs ergeben sich hinsichtlich der Beladung des Siebbodens gewisse Grenzen. Bei einer vorgegebenen Siebbodenfläche führt eine sehr hohe Beladung mit Maische zu längeren Läuterzeiten, die den Produktionszyklus entsprechend verlangsamen, da sich ein dickes Treberbett mit entsprechend hohem Strömungswiderstand ausbildet. Bei zu niedriger Beladung bildet sich ein zu dünnes und damit nicht ausreichend filterwirksames Treberbett aus, was in ungewünscht hohen Trübungen und auch in schlechten Extraktausbeuten resultiert. Eine weitere Rahmenbedingung für die Auslegung des Läuterprozesses und damit die Dimensionierung des Läuterbottichs ist die Viskosität der Brauflüssigkeit über dem Treberbett. Die Viskosität steigt einerseits mit dem Extraktgehalt, dem so genannten Stammwürzegehalt, und andererseits mit sinkender Temperatur der Maische. Die Vorderwürze hat die höchste Extraktkonzentration und damit die höchste Viskosität. Daraus resultiert insbesondere bei höheren Stammwürzen eine deutlich langsamere Abläutergeschwindigkeit beziehungsweise ein kleinerer Massenstrom als in der zweiten Phase, in der der Extraktgehalt in der Wasserphase kontinuierlich abnimmt. Nachteilig kommt hinzu, dass sich die in den Läuterbottich eingelagerte Maische, insbesondere bei langsamen Läutergeschwindigkeiten, abkühlt und dadurch die Viskosität deutlich ansteigt, was wiederum die Läutergeschwindigkeit absinken lässt. Aus diesem Grunde liegt es nahe, die erste Würze, die sich nach der Sedimentation des Treberkuchens über diesem bildet, die so genannte Vorderwürze, von oben abzusaugen.
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Aus der Literatur sind hierzu verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt, wie manuelles Absaugen von oben mittels eines Schlauchs oder in Verbindung mit einer Schwimmvorrichtung, die sich dem Flüssigkeitsniveau anpasst und durch eine Leiteinrichtung ein Ansaugen der Treberpartikel aus den unteren Schichten verhindert. Nachteilig ist dabei, dass dieses manuelle Absaugen nur bei unbewegter Auflockerungseinrichtung erfolgen kann und dass ein fester Einbau einer Absaugeinrichtung für die Vorderwürze in den Läuterbottich aufgrund der Kollisionsgefahr mit der sich drehenden Auflockerungseinrichtung konstruktiv aufwändig ist.
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Von in der Praxis ausgeführten Absauganlagen für die Vorderwürze sind feststehende Abzüge in der Behälterwand des Läuterbottichs bekannt. Nachteilig ist hierbei, dass ein ideales und vollständiges Abziehen der Vorderwürze durch diese statischen Abzüge aufgrund einer nicht konstanten Lage der Phasengrenze zwischen Treberbett und Vorderwürze nur bedingt möglich ist, denn wenn die Verhältnisse und Mengen von Schrot und Wasser in der Maische verändert werden, beispielsweise wenn ein Bier mit anderer Stammwürze gebraut werden soll, ändert sich auch die Lage der Phasengrenze.
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Bei einem firmeninternen nicht vorveröffentlichten Stand der Technik der Anmelderin ist der Läuterbottich zusätzlich zum Siebboden mit zumindest einer Zusatz-Läutereinrichtung versehen, die eine zumindest bereichsweise als Siebwandung ausgebildete Wandung, einen Läuterwürze-Sammelraum und zumindest eine Zusatz-Ablaufleitung aufweist, wobei sich die Siebwandung der Zusatz-Läutereinrichtung bezüglich der Hauptströmungsrichtung stromaufwärts des Siebbodens nach oben erstreckt. Die Siebwandung der Zusatz-Läutereinrichtung erstreckt sich beispielsweise in einem Winkel von 90° zum unteren Siebboden und durchdringt das Treberbett und reicht - unabhängig von der aktuellen Lage der Phasengrenze zwischen Treberkuchen und darüber stehender Vorderwürze - zuverlässig bis in die Schicht der Vorderwürze hinein oder sogar darüber hinaus.
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Diese Zusatz-Läutereinrichtung ermöglicht es, die Vorderwürze unabhängig von der Menge der Maische-Schüttung und der Höhe der Stammwürze abzuziehen, ohne dass im oberen Teil des Läuterbottichs Schläuche oder Rohrleitungen vorgesehen werden müssen, die einer Auflockerungseinrichtung im Wege wären. Dadurch wird es somit möglich, den Läuterprozess im Hinblick auf die Menge und die Zusammensetzung der zu verarbeitenden Maische schneller und flexibler zu gestalten.
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Bei dieser Vorrichtung wird zu Beginn des Läuterprozesses von oben Vorderwürze durch die Siebwandung abgezogen, um den Läuterprozess zu beschleunigen. Nach dem Abziehen der Vorderwürze wird der verbleibende Extrakt aus dem Treberbett durch Heißwasser mit ca. 80°C, den sogenannten Nachgüssen, ausgewaschen, um eine gute Ausbeute zu erhalten. In dieser Prozessstufe des Anschwänzens bildet die Siebwandung jedoch einen kleinen lokalen Bypass zum Treberbett, der zu einer geringen Verschlechterung der Nutzung der Nachgüsse führen kann.
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Aus der
DE 10 2019 126 368 A1 ist ein Verfahren zur Gewinnung von Würze in einem Brauprozess durch Abläutern einer Maische bekannt, bei welchem das Abläutern unterbrochen wird, wenn eine vorgegebene Durchlässigkeit des auf einem Senkboden abgesetzten Treberkuchens unterschritten wird, wobei anschließend Würze im Gegenstrom in den Treberkuchen eingeleitet wird.
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Die
DD 262 336 A3 beschreibt ein Abläuterverfahren, bei welchem der die sich bildende Maischesäule durch mechanisches oder hydraulisches Freispülen der Filter entgegen der Absinkrichtung der Filterteilchen oder quer oder schräg dazu agitiert wird.
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Die
EP 0 258 607 A2 zeigt und beschreibt eine Zusatz-Würzeabzugsvorrichtung in Läuterbottichen, bei welcher zumindest ein mit einer Siebwandung versehener und an seiner Unterseite offener Hohlkörper vorgesehen ist, der vor dem Einleiten der Maische in den Läuterbottich auf einen Siebboden des Läuterbottichs aufgesetzt wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine derartige Vorrichtung zum Abläutern von Würze so zu verbessern, dass eine effizientere Würzegewinnung beim Anschwänzen erzielt wird.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Abläutern von Würze mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Eine Vorrichtung zum Abläutern von Würze aus einer Maische in einer Brauereianlage, mit einem Läuterbottich, der zumindest eine Zuführöffnung für die Maische und zumindest eine Auslass- oder Austragsöffnung für Feststoffrückstände sowie zumindest eine Zuleitung für Brauwasser und zumindest eine Ablaufleitung für abgeläuterte Läuterwürze aufweist, wobei der Läuterbottich einen unteren Siebboden aufweist, auf dem sich in der Maische enthaltene Feststoffe als Treberbett absetzen können und unter dem zumindest eine Basis-Ablaufleitung in den Läuterbottich mündet und der eine Basis-Läutereinrichtung bildet, wobei der vorzugsweise zumindest bereichsweise einen kreisförmigen Horizontalquerschnitt ausbildende Läuterbottich eine zentrale Hochachse aufweist und mit zumindest einer Zusatz-Läutereinrichtung versehen ist, die im Wesentlichen koaxial zur zentralen Hochachse angeordnet ist und die eine zumindest bereichsweise als Siebwandung mit Sieböffnungen ausgebildete Umfangswand aufweist, wobei die Siebwandung einen Maischeraum von einem Läuterwürze-Sammelraum trennt, mit welchem die Läuterwürzeleitung in Fluidverbindung steht, zeichnet sich dadurch aus, dass eine verfahrbare, geschlossene Blendenwand vorgesehen ist, die entlang der Siebwandung derart verfahrbar ist, dass sie in einer Öffnungsstellung die Sieböffnungen der Siebwandung freigibt und in einer Schließstellung die Sieböffnungen verschließt.
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Die entlang der Siebwandung verfahrbare Blendenwand bildet eine Verschlussblende für die Sieböffnungen und damit für die Siebfläche der Siebwandung. Beim Abziehen der Vorderwürze ist die Blendenwand in einer oberen Position, so dass sie die Siebwandung freigibt. Bei Nachgüssen fährt die Blendenwand nach unten, so dass sie die Siebwandung verschließt. Mit dieser verfahrbaren Blendenwand kann also die Siebfläche während des Anschwänzens verschlossen werden, so dass in der Schließstellung der Blendenwand eine unerwünschte Bypass-Strömung durch die Sieböffnungen der Siebwandung der Zusatz-Läutereinrichtung, am unteren Siebboden der Basis-Läutereinrichtung vorbei, unterbunden werden kann.
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Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abläutern von Würze sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 10.
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Vorzugsweise ist die zur zentralen Hochachse koaxiale Zusatz-Läutereinrichtung zylindrisch ausgebildet.
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Dabei ist es von Vorteil, wenn die Blendenwand als Teil eines nach unten offenen Zylinders ausgebildet ist, der radial außerhalb der Siebwandung angeordnet und entlang der radial äußeren Fläche der Siebwandung bewegbar ist.
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Bei einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Blendenwand ebenfalls als Teil eines nach unten offenen Zylinders ausgebildet, der allerdings radial innerhalb der Siebwandung angeordnet und entlang der radial inneren Fläche der Siebwandung bewegbar ist.
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Vorzugsweise ist die Blendenwand als Teil eines nach unten offenen und oben geschlossener Zylinders ausgebildet.
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Bei diesen Varianten eines nach unten offenen Zylinders weist die Blendenwand bevorzugt keine entlang des Umfangs und/oder entlang der Höhe durchgehende Zylinderwandung sondern nur die geometrische Form eines Zylinders auf und weist nur bereichsweise in sich geschlossene Zylinderwandungsabschnitte auf. Vorteilhaft ist es, diese in sich geschlossenen Zylinderwandungsabschnitte nur dort vorzusehen, wo die Siebwandung vorgesehen und abzudecken ist.
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Der Zylinder bildet also eine Verschlussblende für die Siebwandung, die bei einer Vertikalbewegung die Sieböffnungen der Siebwandung verschließt oder freigibt.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die mit anderen Ausführungsformen kombinierbar ist, zeichnet sich dadurch aus, dass die die Siebwandung aufweisende Umfangswand der Zusatz-Läutereinrichtung zugleich eine zentrale Innenumfangswand des Läuterbottichs bildet, wobei radial innerhalb der Umfangswand ein innerer Läuterwürze-Sammelraum gebildet ist.
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Alternativ oder zusätzlich zur vorstehenden Ausführungsform bildet die die Siebwandung aufweisende Umfangswand der Zusatz-Läutereinrichtung vorzugsweise eine periphere Innenumfangswand des Läuterbottichs, wobei radial außerhalb der Umfangswand ein peripherer Läuterwürze-Sammelraum gebildet ist.
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Besonders von Vorteil ist es, wenn sich die Siebwandung der Zusatz-Läutereinrichtung bezüglich der Hauptströmungsrichtung stromaufwärts des Siebbodens nach oben erstreckt.
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Eine besonders bevorzugte Umsetzung der Erfindung liegt dann vor, wenn im oberen Bereich des Läuterbottichs eine vertikal verfahrbare Auflockerungseinrichtung für ein sich im Läuterbottich ausbildendes Treberbett vorgesehen ist, die um die zentrale Hochachse rotierbar ist und die zumindest einen sich radial nach außen erstreckenden Arm aufweist, an dem nach unten weisende messerartige Klingen angeordnet sind, und wenn sich die Blendenwand von dem zumindest einen Arm der Auflockerungseinrichtung nach unten erstreckt und gemeinsam mit der Auflockerungseinrichtung vertikal verfahrbar ist. Die verstellbare Blendenwand bildet auf diese Weise eine verstellbare Verschlussblende, die von der Höhenverstellung der Auflockerungsmaschine oder von deren Ansteuerung direkt oder indirekt betätigt und vorzugsweise auch gesteuert wird.
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Neben einer direkten Koppelung der verstellbaren Blendenwand an die Auflockerungsmaschine kann vorteilhafter Weise auch eine indirekte Koppelung an die Auflockerungsmaschine, beispielsweise über einen Verriegelungsmechanismus, vorgesehen sein, der die Blendenwand beim Absenken der Auflockerungsmaschine aus einer Aufhängung ausklinkt, so dass diese absinkt und die Siebwandung verschließt. Des Weiteren ist ein geeigneter Mechanismus vorteilhaft, der die Verschlussblende beispielsweise aus der untersten Position wieder nach oben mitnimmt und dort in der obersten Position in eine Haltevorrichtung einklinkt.
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Eine andere vorteilhafte indirekte Auslösung der Betätigung der verfahrbaren Blendenwand kann an die aktuelle Höhenposition der Auflockerungsmaschine gekoppelt sein und beispielsweise durch eine Höhenmessung gesteuert sein, die bei einer vorgegebenen Höhenposition der Auflockerungsmaschine ein Absenken der Blendenwand bewirkt. Die verfahrbare Blendenwand kann dazu eine eigene Senk- und Hubmechanik aufweisen, die mechanisch oder elektrisch betätigbar und vorzugsweise elektronisch ansteuerbar ist.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Blendenkörper mit einer Hub-Betätigungseinrichtung gekoppelt ist, die ausgebildet ist, um den zentralen und/oder den peripheren Blendenkörper mit der Blendenwand entlang der zugeordneten Siebwandung zu verfahren.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
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Es zeigt:
- 1 eine schematische vertikale Schnittzeichnung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abläutern von Würze aus einer Maische mit angehobener Blendenwand;
- 2 die Vorrichtung aus 1 mit abgesenkter Blendenwand,
- 3 eine schematische vertikale Schnittzeichnung einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abläutern von Würze aus einer Maische mit angehobener Blendenwand;
- 4 die Vorrichtung aus 3 mit abgesenkter Blendenwand und
- 5 eine schematische vertikale Schnittzeichnung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abläutern von Würze aus einer Maische mit angehobener Blendenwand.
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In 1 ist schematisch eine Vorrichtung 1 zum Abläutern von Würze aus einer Maische M in einer Brauereianlage dargestellt. Die Vorrichtung weist einen Läuterbottich 2 auf, der in bekannter Bauweise von einem kreisrunden Kessel mit einem ebenen Boden 20, einer Umfangswand 21 und einer oberen Deckelwand 22 gebildet ist, welche zu einer eine vertikale Mittelachse bildenden zentralen Hochachse Z hin ansteigt und dort in einen nach oben führenden Kamin 23 mündet, der koaxial zur zentralen Hochachse Z verläuft. Im Inneren des Läuterbottichs 2 ist als untere Begrenzung eines Maischraums M' ein unterer Siebboden 24 vorgesehen, der im Wesentlichen eben und parallel zum Boden 20 verläuft, aber von diesem vertikal beabstandet ist. Der untere Siebboden 24 kann aber auch eine konische Form aufweisen. Zwischen dem unteren Siebboden 24 und dem Boden 20 ist ein unterer Läuterwürze-Sammelraum 25 gebildet.
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Der Läuterbottich 2 ist zudem mit zumindest einer - nicht dargestellten - Zuführöffnung für Maische und zumindest einer - ebenfalls nicht dargestellten - Auslassöffnung oder Austragsöffnung für Feststoffrückstände versehen. Außerdem weist der Läuterbottich 2 zumindest eine erste Zuleitung 26 für Brauwasser und eine Mehrzahl von in den Läuterwürze-Sammelraum 25 mündenden Basis-Ablaufleitungen 27 für abgeläuterte Läuterwürze auf. Der untere Siebboden 24, der untere Läuterwürze-Sammelraum 25 und die Basis-Ablaufleitungen 27 bilden gemeinsam eine Basis-Läutereinrichtung 28. Die Basis-Ablaufleitungen 27 münden in eine erste Läuterwürzeleitung 29, die mit einer ersten Abläuterpumpe 29' und einem ersten Regel- und Absperrorgan 29" versehen ist und die in einen Läuterwürzeabfluss 7 mündet.
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Die erste Zuleitung 26 für Brauwasser ist mit im Inneren des Läuterbottichs 2 vorgesehenen Brauwasserverteilleitungen 26' verbunden, die ihrerseits mit Sprühköpfen 26" versehen sind. Dadurch kann Brauwasser, so genanntes Anschwänzwasser, über die Querschnittsfläche des Läuterbottichs 2 gleichmäßig verteilt in den Läuterbottich 2 eingeleitet und von oben auf den im Läuterbottich 2 aufgenommenen Maischevorrat M oder einen sich daraus durch Flüssigkeitsentzug bildenden Treberkuchen T aufgebracht werden. Zudem kann durch die erste Zuleitung 26, die Brauwasserverteilung 26' und die Sprühköpfe 26" auch Waschwasser in den Läuterbottich 2 gesprüht werden, um dessen Innenraum zu reinigen.
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Unterhalb der Brauwasserverteilleitungen 26' ist im oberen Bereich des Läuterbottichs 2 eine Auflockerungseinrichtung 4 vorgesehen, die eine von einem Motorantrieb 40 drehbar antreibbare Welle 41 aufweist, welche sich koaxial zur zentralen Hochachse Z erstreckt und an ihrem oberen Ende 41' mit sich radial nach außen erstreckenden Armen 42, 43 versehen ist. In den Figuren sind zwei Arme dargestellt, es kann jedoch auch nur ein Arm oder es können mehr als zwei Arme vorgesehen sein. An den Armen 42, 43 sind nach unten weisende messerartige Klingen 44 angeordnet, die bis nahe an die Oberseite des Siebbodens 24 reichen.
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Zentral in der Mitte des Läuterbottichs 2 ist eine Zusatz-Läutereinrichtung 3 vorgesehen, die ein sich als ringförmiger Körper koaxial zur zentralen Hochachse Z vom Boden 20 des Läuterbottichs 2 aus nach oben in den Innenraum 2' des Läuterbottichs 2 erstreckendes Gehäuse 31 aufweist. Der Boden 20 des Läuterbottichs 2 bildet in diesem Bereich einen ringförmigen Boden 30 des Gehäuses 31. Zumindest eine innere Zusatz-Ablaufleitung 32 mündet im ringförmigen Boden 30 in das Innere des ringförmigen Gehäuses 31. Das ringförmige Gehäuse 31 weist radial innen eine geschlossene Innenwand 33, radial außen eine Außenwand 34 und oben eine geschlossene Deckelwand 35 auf.
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Die Außenwand 34 ist in ihrem unteren Bereich 34' geschlossen ausgebildet, wobei dieser geschlossene Außenwandbereich 34' in Vertikalrichtung mindestens bis zum unteren Siebboden 24 reicht. Vorzugsweise reicht der geschlossene Außenwandbereich 34' jedoch nach oben über den unteren Siebboden 24 hinaus, beispielsweise um die Höhe H des unteren Läuterwürze-Sammelraums 25, so dass die Höhe des geschlossenen Außenwandbereichs 34' der doppelten Höhe (2H) des unteren Läuterwürze-Sammelraums 25 entspricht. Oberhalb des geschlossenen Außenwandbereichs 34' ist die radiale Außenwand 34 des ringförmigen Gehäuses 31 der Zusatz-Läutereinrichtung 3 mit einer Vielzahl von Sieblöchern versehen, so dass dieser obere Bereich 34" der radialen Außenwand 34 eine Siebwandung 37 mit einer im gezeigten Beispiel senkrechten ringförmigen Siebfläche, die um einen Läuterwürze-Sammelraum 38 angeordnet ist, bildet. Die Siebfläche kann auch durch schlitzförmige Öffnungen realisiert werden.
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Der vom geschlossenen Außenwandbereich 34' umgebenen unteren Teil des Gehäuses 31 bildet diesen zentralen Läuterwürze-Sammelraum 38, in den das eine Ende der zumindest einen inneren Zusatz-Ablaufleitung 32 mündet. Mit ihrem anderen Ende mündet die Zusatz-Ablaufleitung in eine zweite Läuterwürzeleitung 39, die mit einer zweiten Abläuterpumpe 39' und einem zweiten Regel- und Absperrorgan 39" versehen ist und die in den Läuterwürzeabfluss 7 mündet. Durch die Siebwandung 37 in das Innere des ringförmigen Gehäuses 31 eintretende Würze 30 wird am Boden des zentralen Läuterwürze-Sammelraums 38 gesammelt und kann über eine oder mehrere innere Zusatz-Ablaufleitungen 32 durch die zweite Läuterwürzeleitung 39 abfließen und wird mit der zweiten Abläuterpumpe 39' und gegebenenfalls durch das Regel- und Absperrorgan 39" abgeführt und nachfolgenden Prozessschritten zugeführt.
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Auch die Zusatz-Läutereinrichtung 3 ist mit einer Zuleitung 36 für Frischwasser versehen, die mit einem im Inneren des Gehäuses 31 angeordneten zusätzlichen Sprühkopf 36' verbunden ist. Durch diesen Sprühkopf 36' kann Wasser zur Reinigung des Inneren der Zusatz-Läutereinrichtung 3 versprüht werden.
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Die Vorrichtung 1 ist mit einem zylindrischen Blendenkörper 8 ausgestattet, der koaxial zur zentralen Hochachse Z nach unten hängend an den Armen 42, 43 der Auflockerungseinrichtung 4 angebracht und gemeinsam mit dieser vertikal verfahrbar ist. Der zylindrischen Blendenkörper 8 bildet einen nach unten offenen Zylinder 80 mit einer Umfangswand 82, die zumindest abschnittsweise eine vertikal verfahrbare geschlossene Blendenwand 84 bildet, die als Verschlussblende 85 für die Sieböffnungen 37' dient. Der Innendurchmesser der Umfangswand 82 des zylindrischen Blendenkörpers 8 entspricht im Wesentlichen dem Außendurchmesser des ringförmigen Gehäuses 31 der Zusatz-Läutereinrichtung 3, so dass sich der Blendenkörper 8 beim Absenken der Auflockerungseinrichtung 4 außen über die eine Umfangswand der Zusatz-Läutereinrichtung 2 bildende radiale Außenwand 34 der Zusatz-Läutereinrichtung 3 schieben kann. Die geschlossene Blendenwand 84 ist entlang der Siebwandung 37 derart verfahrbar, dass sie in einer in 1 dargestellten Öffnungsstellung die Sieböffnungen 37' der Siebwandung 37 freigibt und in einer in 2 dargestellten Schließstellung die Sieböffnungen 37' verschließt. Alternativ kann der zylindrische Blendenkörper 8 in einer nicht dargestellten Abwandlung auch so ausgebildet sein, dass dessen geschlossene Blendenwand 84 radial innerhalb der Siebwandung 37 angeordnet ist und entlang der radial inneren Fläche der Siebwandung 37 vertikal verfahrbar ist.
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Eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist in 3 (Öffnungsstellung) und 4 (Schließstellung) dargestellt. Diese Ausführungsform entspricht vom grundlegenden Aufbau der ersten Ausführungsform, so dass in 3 und 4 nur Abweichungen dargestellt und mit Bezugszeichen versehen sind; im Übrigen gelten die Bezugszeichen aus 1 für die baugleichen Komponenten. Bei dieser zweiten Ausführungsform ist der zylindrische Blendenkörper 8 nicht an einer Auflockerungseinrichtung angebracht, sondern eigenständig im Inneren des Läuterbottichs 2 vorgesehen. Wie im Beispiel der 1 und 2 ist auch hier der Blendenkörper 8 ausgebildet, um in der Schließstellung die Sieböffnungen 37' der Siebwandung 37 zu verdecken und in der Öffnungsstellung freizugeben. Der nach unten offenen Zylinder 80 des zylindrischen Blendenkörpers 8 ist mit einer koaxial zur zentralen Hochachse Z angeordneten Betätigungsstange 86 versehen oder verbunden, die von einer Hub-Betätigungseinrichtung 88 in derart beaufschlagbar ist, dass der nach unten offene Zylinder 80 in Vertikalrichtung verschiebbar ist. Die Betätigungseinrichtung 88 und die Betätigungsstange 86 bilden im gezeigten Beispiel eine Linearbetätigungseinrichtung für den Zylinder 80 und können zum Beispiel als hydraulische oder pneumatische Linearbetätigungseinrichtung ausgebildet sein oder sie können beispielsweise als Spindelwellen-Antriebseinrichtung ausgebildet sein. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Linearbetätigungseinrichtungen beschränkt, sondern sie kann beispielsweise auch ein Hebelgetriebe oder ein Scherengetriebe zur vertikalen Verschiebung des Zylinders 80 aufweisen.
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Eine Dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1' zum Abläutern von Würze ist in 5 in der Öffnungsstellung gezeigt. Die Schließstellung entspricht in analoger Weise den in den 2 und 4 gezeigten Schließstellungen der ersten und zweiten Variante. Auch diese dritte Ausführungsform entspricht vom grundlegenden Aufbau der ersten Ausführungsform, so dass in 5 nur Abweichungen dargestellt und mit Bezugszeichen versehen sind; im Übrigen gelten die Bezugszeichen aus 1 für die baugleichen Komponenten.
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Bei dieser in 5 gezeigten dritten Variante ist zusätzlich zu der zentralen Zusatz-Läutereinrichtung 3 mit dem dieser zugeordneten zentralen Blendenkörper 8, der der Variante gemäß der ersten oder der zweiten Ausführungsform entsprechen kann, eine periphere Zusatz-Läutereinrichtung 9 mit einem peripheren Blendenkörper 8' vorgesehen. Dabei begrenzt die periphere, also die radial äußere, Umfangswand 21 des Läuterbottichs 2 einen ringförmigen peripheren Läuterwürze-Sammelraum 90, in den eine äußere Zusatz-Ablaufleitung 91 mündet, die mit der zweiten Läuterwürzeleitung 39 fluidverbunden ist. Der periphere Läuterwürze-Sammelraum 90 ist an seiner radial inneren Begrenzungswand 93 - analog zu der zentral vorgesehenen Zusatz-Läutereinrichtung 3 - zumindest bereichsweise als periphere Siebwandung 92 ausgebildet. Die radial innere periphere Begrenzungswand 93 ist in ihrem unteren Bereich 93' geschlossen ausgebildet, wobei dieser geschlossene Begrenzungswandbereich 93' in Vertikalrichtung mindestens bis zum unteren Siebboden 24 reicht. Vorzugsweise reicht der geschlossene Begrenzungswandbereich 93' jedoch nach oben über den unteren Siebboden 24 hinaus, beispielsweise um die Höhe H des unteren Läuterwürze-Sammelraums 25, so dass die Höhe des geschlossenen Begrenzungswandbereich 93' der doppelten Höhe (2H) des unteren Läuterwürze-Sammelraums 25 entspricht. Oberhalb des geschlossenen Begrenzungswandbereichs 93' ist die radial innere Begrenzungswand 93 des peripheren ringförmigen Läuterwürze-Sammelraums 90 mit einer Vielzahl von Sieböffnungen 92' versehen, so dass dieser obere Begrenzungswandbereich 93" der radial inneren peripheren Begrenzungswand 93 die Siebwandung 92 mit einer im gezeigten Beispiel senkrechten ringförmigen Siebfläche bildet, die innen um den peripheren ringförmigen Läuterwürze-Sammelraum 90 angeordnet ist. Die Siebfläche kann auch durch schlitzförmige Öffnungen realisiert werden.
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Zusätzlich zu dem in Verbindung mit der ersten und der zweiten Ausführungsform bereits beschriebenen zentralen Zylinder 80 des zentralen Blendenkörpers 8 mit der geschlossenen Blendenwand 84 ist somit der der zylindrische periphere Blendenkörper 8' vorgesehen, der ebenfalls einen nach unten offenen und vertikal verfahrbaren peripheren Zylinder 96 mit einer eine periphere geschlossene Blendenwand 98 bildenden radial äußeren Umfangswand 99 aufweist, die entlang der peripheren Siebwandung 92 derart verfahrbar ist, dass sie in einer Öffnungsstellung die Sieböffnungen 92' der peripheren Siebwandung 92 freigibt und die in einer Schließstellung diese Sieböffnungen 92' verschließt. Auch wenn der periphere Zylinder 96 grundsätzlich unabhängig vom zentralen Zylinder 80 in Vertikalrichtung verfahrbar ist, so sind die beiden Zylinder 80 und 96 vorzugsweise so miteinander gekoppelt, dass sie gemeinsam und synchron aufwärts oder abwärts bewegbar sind.
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Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt, das lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dient. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vielmehr auch andere als die oben beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen. Die Vorrichtung kann hierbei insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der Ansprüche darstellen.
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Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.
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Bezugszeichenliste
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Es bezeichnen:
- 1
- Vorrichtung zum Abläutern von Würze
- 2
- Läuterbottich
- 3
- zentrale Zusatz-Läutereinrichtung
- 4
- Auflockerungseinrichtung
- 5
- Separationsbehälter
- 6
- Abstreifereinrichtung
- 7
- Läuterwürzeabfluss
- 8
- zentraler Blendenkörper
- 8'
- peripherer Blendenkörper
- 9
- periphere Zusatz-Läutereinrichtung
- 20
- Boden
- 21
- Umfangswand
- 22
- obere Deckelwand
- 23
- Kamin
- 24
- unterer Siebboden
- 25
- Läuterwürze-Sammelraum
- 26
- erste Zuleitung
- 26'
- Brauwasserverteilleitung
- 26"
- Sprühkopf
- 27
- Basis-Ablaufleitung
- 28
- Basis-Läutereinrichtung
- 29
- erste Läuterwürzeleitung
- 29'
- erste Abläuterpumpe
- 29"
- erstes Regel- und Absperrorgan
- 30
- ringförmiger Boden
- 31
- ringförmiges Gehäuse
- 32
- innere Zusatz-Ablaufleitung
- 33
- geschlossene Innenwand
- 34
- radiale Außenwand
- 34''
- unterer geschlossener Außenwandbereich
- 34"
- oberer Außenwandbereich
- 35
- geschlossene Deckelwand
- 36
- zweite Zuleitung
- 36'
- zusätzlicher Sprühkopf
- 37
- Siebwandung
- 37'
- Sieböffnungen von 37
- 38
- Läuterwürze-Sammelraum
- 39
- zweite Läuterwürzeleitung
- 39'
- zweite Abläuterpumpe
- 39"
- zweites Regel- und Absperrorgan
- 40
- Motorantrieb
- 41
- drehbar antreibbare Welle
- 41'
- oberes Ende der Welle 41
- 42
- Arm
- 43
- Arm
- 44
- messerartige Klingen
- 50
- konischer Boden
- 52
- Feststoff-Rückführleitung
- 60
- Abstreiferhalterung
- 62
- Abstreifer
- 80
- nach unten offener Zylinder
- 82
- Umfangswand
- 84
- Blendenwand
- 85
- Verschlussblende
- 86
- Betätigungsstange
- 88
- Hub-Betätigungseinrichtung
- 90
- peripherer Läuterwürze-Sammelraum
- 91
- äußere Zusatz-Ablaufleitung
- 92
- periphere Siebwandung
- 92'
- Sieböffnungen von 92
- 93
- innere periphere Begrenzungswand
- 93'
- unterer geschlossener Begrenzungswandbereich
- 93"
- oberer Begrenzungswandbereich
- 94
- periphere Innenumfangswand
- 96
- peripherer Zylinder
- 98
- periphere geschlossene Blendenwand
- 99
- radial äußere Umfangswand
- A
- Anschwänzwasser
- H
- Höhe
- M
- Maischevorrat
- M'
- Maischeraum
- T
- Treberbett/Treberkuchen
- V
- Vorderwürze
- Z
- zentrale Hochachse