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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Abläutern
von Brauwürze mit einem mit regelbarer Geschwindigkeit kontinuierlich umlaufenden,
endlosen, perforierten Förderband, zwei auf dessen oberer Bahn in einem Querabstand
aufsitzenden, stationären Seitenwänden, zwischen diesen vom Austragsende entfernt
angeordneten Vorrichtungen zum Aufbringen von Maische auf die obere Bahn, Vorrichtungen
zum Besprühen der Treberschicht mit Wasser oder zurückgeführtem Filtrat, unter der
oberen Bahn angeordnete Auffangvorrichtung für die ablaufende Brauwürze, den Nachguß
und das Glattwasser, am Ende der oberen Bahn angeordneten Austragsvorrichtungen
für die ausgewaschenen Treber sowie gegebenenfalls Vorrichtungen zum Auflockern
der Treberschicht.
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Derartige Vorrichtungen sind bekannt. So ist in der kanadischen Patentschrift
633 570 eine Vorrichtung für ein kontinuierliches Läuterungsverfahren beschrieben,
wobei eine Mischung von Treber und Würzflüssigkeit vom Mischvorgang auf ein fortlaufend
sich bewegendes, durchlöchertes Band geleitet und ein Filtrat von Würzflüssigkeit
gesammelt wird, welches nach unten durch die Treberschicht und das durchlöcherte
Band abläuft.
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Auch aus der deutschen Patentschrift 1058 958 ist eine Vorrichtung
zum Abläutern und Ausschlagen von Bierwürze bekannt, bei der die Braumaische auf
die obere Bahn eines fortlaufend bewegten und in seiner Geschwindigkeit regulierbaren
Filterbandes nahe der einen Umlenkstelle desselben unter Bildung eines gleichmäßigen
Filterbettes aufgebracht wird, wobei man die unten durch die Treber und das Filterband
austretende Würze (Vorderwürze) auffängt, die Treber auf ihrem Weg auf dem Filterband
auflockert und mit Wasser besprüht, den hierbei anfallenden Nachguß und das Glattwasser
sammelt und die ausgewaschenen Treber an der anderen Umlenkstelle des Filterbandes
von der oberen Bahn entfernt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirksamkeit dieser bekannten
Vorrichtungen zum kontinuierlichen Abläutern von Brauwürze noch wesentlich zu verbessern.
Zu diesem Zweck wird die Vorrichtung nach der Erfindung mit einer von der Zuführungskammer
zum Aufbringen der Maische zum Austragsende leicht ansteigend geführter oberer Bahn
versehen, wobei an deren Unterseite ein Abstreifblech für zurücklaufendes Filtrat
angeordnet ist und ein oder mehrere über der oberen Bahn des Förderbandes angeordnete,
schaufelradähnliche Trennelemente vorgesehen sind, die jeweils eine über der oberen
Bahn drehbar gelagerte Querwelle und eine Mehrzahl von an dieser radial vorstehend
befestigten axialen Blättern besitzen.
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Dabei kann es zweckmäßig sein, an den Seitenkanten der eben erwähnten
Blätter Dichtstreifen aus Weichgummi zum Abdichten an den Seitenwänden vorzusehen.
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Es hat sich gezeigt, daß sich durch Anwendung der leicht ansteigenden
Führung der oberen Bahn und der über dieser vorgesehenen schaufelradähnlichen Trennelemente
eine wesentlich bessere Ausbeute erzielen läßt. Um hierüber Gewißheit zu erlangen,
wurde eine solche Vorrichtung ohne die erwähnten Trennelemente betrieben und eine
zweite Vorrichtung der gleichen Ausführung, aber mit den erwähnten Trennelementen.
Der Versuch ergab eine ganz beachtliche Verringerung des Ausbeuteverlustes, und
nähere Angaben darüber werden weiter unten noch im Zusammenhang mit dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel gemacht. Einen wesentlichen Anteil hat hierbei auch die Neigung
der oberen Bahn des Förderbandes, wodurch der Rückfluß der Flüssigkeit durch das
ganze Band erleichtert wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen
dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 eine perspektivische und teilweise schematische
Ansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten kontinuierlich arbeitenden Läuterungsanlage,
F ig . 2 die Ansicht eines Trennelements, F i g. 3 einen vergrößerten Querschnitt
durch ein Trennelement längs der Linie IH-III von F i g. 2, F i g. 4 einen Teilschnitt
durch ein Blatt eines Trennelements längs der Linie IV-IV von F i g. 3, F i g. 5
einen Querschnitt längs der Linie V-V von F i g.1, wobei das Abstreifblech unter
der oberen Bahn des Förderbandes zu erkennen ist.
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In der F i g. 1 ist mit 10 eine Zuführungskammer und mit 11 eine Leitung
zur Versorgung der Kammer mit frischer Maische bezeichnet. Unter der Kammer befindet
sich ein endloses, durchlöchertes Band 12 mit einer von der Zuführungskammer 10
zum Austragsende 30 leicht ansteigend geführten oberen Bahn 13. Das Band läuft über
die Walzen 14,15 und 16, von denen mindestens eine die Antriebswalze ist. Die Zuführungskammer
10 dient zum Aufbringen der Maischeschicht 18 auf das Band zwischen die etwa vertikalen
Seitenbegrenzungswände 20 und 21, welche die Oberseite der oberen
Bandbahn 13 berühren und eine Rinne hiermit bilden, sobald das Bandoberteil 13 durch
die Antriebswalze von der Zuführungskammer 10 in Richtung auf das Austragsende
30 bewegt wird.
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Sammeleinrichtungen in Form von Behältern 22, 23, 24 und 25 sind unter
der oberen Bahn 13 des Bandes 12 angebracht. Eine Leitung 33 führt von dem Sammelbehälter
22 zu einer Pumpe 34 und dann zu einem Sprühkopf 39 über der Maischeschicht in der
Nähe der Zuführungskammer 10. Pumpen 40, 41 und 42 sind in die Leitungen 36, 37
und 38 eingebaut, die von den Sammelbehältern 23, 24 und 25 zu einem Würzsammeltank
35 führen. Ein Sammelbehälter 26 für den trockenen Treber ist unter dem Austragsende
des Bandoberteiles 13 angebracht. Sprühköpfe 31 und 32 dienen zum Besprühen der
unteren Bahn des Bandes 12 mit Wasser, um etwa noch anhaftende Treberreste zu entfernen.
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Über der oberen Bahn 13 des Förderbandes 12 ist in Höhe des Endes
des Sammelbehälters 24 und des Anfangs des Sammelbehälters 25 ein drehbares schaufelradähnliches
Trennelement 53 angeordnet. Darauffolgend ist drehbar ein gleiches Trennelement
52 vorgesehen. Die beiden Trennelemente sind zusammen als Trenneinrichtung 51 bezeichnet.
Jedes drehbare Trennelement besitzt eine Querwelle 54, die sich über den Begrenzungswänden
20 und 21 in Lagern 55 und 56 (F i g. 2) dreht, welche ihrerseits mit den Begrenzungswänden
verbunden sind. Die Welle ist etwa über den Begrenzungswänden 20 und 21 mit
Naben 57 und 58 versehen, und an der Welle 54 sind zwischen den Naben 57 und 58
eine Mehrzahl von an dieser radial vorstehend befestigten axialen Blättern 60 vorgesehen.
Die Blätter 60 sind von nur wenig geringerer Länge als der Abstand zwischen den
Begrenzungswänden 20 und 21 beträgt und ausreichend breit, um in der vertikalen
Stellung nach
F i g. 3 bis fast hinunter auf die obere Bahn 13 des
Förderbandes 12 zu reichen. Die Außenränder der Blätter sind mit Weichgummistreifen
84 versehen, wie es am besten in den F i g. 3 und 4 zu erkennen ist. Die Streifen
berühren die Begrenzungswände 20 und 21, um die Abdichtungswirkung zwischen den
Blättern und den Wänden zu verbessern. Die Blätter sind so verteilt, daß immer mindestens
ein Blatt in die Treberschicht auf dem Bandoberteil eintaucht und ein Hindurchfließen
der Flüssigkeit unter dem Blatt verhindert. Die sich drehenden Trennelemente können
mit einer der Laufgeschwindigkeit des Bandes entsprechenden Geschwindigkeit angetrieben
werden, so daß die Bewegungsgeschwindigkeit der Außenkanten 62 der Blätter etwa
die gleiche wie die des Bandes ist. Es wurde jedoch gefunden, daß die Trennelemente
sehr gut funktionieren, wenn sie einfach drehbar in den Lagern 55 und 56 gelagert
und durch die Treberschicht bewegt werden, welche gegen die Blätter 60 drückt, sobald
sich das Band 12 vorwärtsbewegt. Die Trenneinrichtung 51 nach F i g. 1 kann anstatt
aus zwei Trennelementen 52 und 53, auch aus nur einem oder auch aus mehr als zwei
Trennelementen bestehen, was von den jeweiligen Arbeitsbedingungen abhängt.
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Ein weiteres bewegliches Trennelement 61 mit gleicher Konstruktion
wie die vorstehend beschriebenen Trennelemente 52 und 53 ist zwischen der Trenneinrichtung
51, bestehend aus den Trennelementen 52 und 53, und der Zuführungskammer
10 angebracht und teilt die sich bewegende Schicht in zwei Abschnitte. Die
sich bewegende Maischeschicht in dem Abschnitt zwischen dem Trennelement 61 und
der Trenneinrichtung 51 wird mit Wasser gewaschen durch Besprühen aus einem Sprühkopf
43 über dem Maischespiegel.
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Wie in F i g. 1 gezeigt, ist in dem Abschnitt zwischen der Trenneinrichtung
51 und dem Trennelement 61 eine rechenartige Einrichtung 65 vorgesehen. Diese rechenartige
Einrichtung 65 besteht aus einem rechenartigen Teil 66, dessen Längsachse
etwa parallel zur Laufrichtung des Bandes 12 verläuft. Der rechenartige Teil 66
besitzt eine Mehrzahl von Zinken 67, die nach unten bis in die Maische reichen und
sitzt mit Ösen 74 und 75 auf Antriebsschraubenwellen 70 und 71 mit Umkehrgewinde,
die über der Schicht drehbar in Lagern 72, 72' und 73, 73' gelagert sind, welche
in Abstand voneinander auf die Begrenzungswände 20 und 21 montiert sind. Die Ösen
74 und 75 laufen in üblicher Weise auf den Gewinden, wobei die Drehung
der Wellen 70 und 71 in einer Richtung die Ösen und den daran befestigten rechenartigen
Teil 66 vor und zurück über die Schicht, und zwar etwa quer zur Laufrichtung
des Bandes, bewegt.
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Unter der oberen Bahn 13 des Förderbandes 12 befindet sieh
in Höhe der Zuführungskammer 10 ein weiterer Sammelbehälter 80 (s. F i g.
1 und 5). Innerhalb des Behälters ist ein flexibles Abstreifblech 81 vorgesehen,
welches an der Unterseite der oberen Bandbahn 13 über die ganze Breite des Bandes
angeordnet ist. Der Sammelbehälter hat einen schrägen Boden 82, und eine Leitung
83 steht mit dem unteren Teil des Behälters in Verbindung und mündet in die Leitung
33 vor der Pumpe 34.
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Beim Betrieb der Anlage wird die Maische in Form einer Schicht 18
auf die obere Bahn 13 des Förderbandes 12 aufgebracht, sobald die obere Bahn 13
des Förderbandes mittels der Antriebswalze in Richtung von der Zuführungskammer
nach dem Aus-. tragsende 30 bewegt wird. Wenn die aufgebrachte Maische sich
mit dem Band zu bewegen beginnt, wird etwas mitgeführtes Wasser und etwas Würze
frei durch die Treberschicht und das durchlöcherte Band in die Sammelbehälter 22
und 80 fallen. Das in diesen Behältern sich ansammelnde Filtrat wird vorzugsweise
durch die Leitung 33 und die Pumpe 34 zu dem Sprühkopf 39 über der Maischeschicht
nahe der Zuführungskammer 10 zurückgeleitet. Bei der weiteren Fortbewegung der aufgebrachten
Maische von der Zuführungskammer 10 wird die Flüssigkeit der Maische nach unten
durch die Schicht und das durchlöcherte Band in die Sammelbehälter 23, 24 und 25
ablaufen. Von diesen Behältern wird die Würze in den Würzsammeltank 35 gepumpt.
Die Pumpen 40,
41 und 42 sind vorzugsweise Vakuumpumpen, wodurch das Abziehen
des Würzfiltrats beschleunigt werden kann, indem über die Behälter 23, 24 und 25
ein Unterdruck an die Unterseite des Bandoberteiles angelegt wird.
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Die trockene Treberschicht, welcher die Flüssigkeit entzogen worden
ist, bricht von der oberen Bahn 13 des Förderbandes 12 herunter, sobald
dieses, der Krümmung der Walze 15 folgend, nach unten abdreht, und wird in dem Behälter
26 gesammelt. Der trockene Treber kann zur Gewinnung verschiedener Nebenprodukte
der Brauereiindustrie verwendet werden oder kann gewünschtenfalls zwecks weiterer
Zuckerextraktion wieder mit frischem Wasser angemaischt und in einer zweiten Läuterungsanlage
filtriert werden.
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Wenn die Schicht unter den Sprühköpfen 39 und 43 hindurchläuft, wird
sie mit dem Konzentrat aus dem Sammelbehälter 22 bzw. mit Wasser besprüht, letzteres
zum Zweck den restlichen Extrakt in der Treberschicht herauszuspülen. Es wurde gefunden,
daß die Wirksamkeit des Herausspülens durch Aufrechterhalten einer Flüssigkeitsschicht
50 über der Treberschicht, wobei die Flüssigkeitsschicht durch die aus dem Sprühkopf
43 kommende Wassermenge einreguliert werden kann, verbessert werden kann. Durch
die Trenneinrichtung 51, bestehend aus den Trennelementen 52 und
53, wird ein Weglaufen über das Austragsende des endlosen Bandes verhindert.
Durch die Anwendung des beweglichen Trennelementes 61 werden die Schicht über dem
ersten Ab= schnitt der Treberschicht nahe der Zuführungskammer 10, welche durch
den Sprühkopf 39 aufrechterhalten wird, und die Schicht über dem zweiten Abschnitt
zwischen dem Trennelement 61 und der Trenneinrichtung 51, welche durch den Sprühkopf
43 aufrechterhalten wird, getrennt voneinander gehalten. Es wurde gefunden,
daß durch das Getrennthalten der Flüssigkeitsschichten bei unterschiedlichen Konzentrationen
und durch eine Rückleitung entweder direkt oder im Gegenstrom die Wirksamkeit des
Herausspülens erhöht werden kann. Die Anwendung des Trennelementes 61 erlaubt auch,
die Höhe der Flüssigkeitsschicht in den verschiedenen Abschnitten unterschiedlich
einzuregulieren, wenn dies wünschenswert erscheint. Wenn die Anlage mit mehr als
einer Rückleitungsstufe ausgestattet werden soll, ist es selbstverständlich möglich,
mehrere Trennelemente vorzusehen, um die erforderliche Anzahl voneinander getrennter
Abschnitte zu erhalten.
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Zur Bestimmung des Unterschiedes im Ausbeuteverlust,
wenn
eine Anlage mit und ohne bewegliche Trennelemente arbeitet, wurde ein Vergleichsversuch
durchgeführt. Ohne bewegliche Trennelemente wurde, bei dem eingesetzten Kornmaterial
ein Verlust an löslichem Extrakt von 19,7 %, bezogen auf die Trockensubstanz, gefunden.
Dann wurden in derselben Anlage drei bewegliche Trennelemente installiert, und zwar
0,91 m, 3,65 m und 4,25 m von der Zuführungskammer entfernt. Diese Trennelemente
waren von der selbst antreibenden, rotierenden Art, wie sie vorstehend beschrieben
wurden. Bei Anwendung der beweglichen Trennelemente wurde bei dem eingesetzten Kornmaterial
ein Verlust an löslichem Extrakt von 6,84 %, bezogen auf die Trockensubstanz, gefunden.
Somit wurde durch die Verwendung beweglicher Trennelemente der Ausbeuteverlust auf
etwa 1/s herabgesetzt.
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Zur Erzielung der besten Arbeitsergebnisse ist weiter die obere Bahn
13 des Förderbandes 12 der Läuterungsvorrichtung von der Zuführungsseite zum Austragsende
leicht ansteigend geführt, wobei an der Zuführungsseite die obere Bahn 13 vorzugsweise
etwa 2,54 cm niedriger als am Austragsende ist. Das ermöglicht einen leichten Rückfluß
der Flüssigkeit durch das ganze Band, was recht vorteilhaft ist. Folglich läuft
auch immer etwas Würzflüssigkeit entlang der Unterseite des Bandes zurück in Richtung
Zuführungskammer. Das Abstreifblech 81 streift die Unterseite des Bandoberteiles,
fängt damit die zurücklaufende Würzflüssigkeit auf und leitet sie nach unten in
den Sammelbehälter 80. Von dem Sammelbehälter 80 läuft sie durch die Leitung
83 in die Leitung 33, um durch den Sprühkopf 39 über die Schicht zurückgeleitet
zu werden.
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Wenn die Schicht sich zwischen dem beweglichen Trennelement 61 und
der beweglichen Trenneinrichtung 51 befindet, wird sie in an sich bekannter Weise
durch die rechenartige Einrichtung 65 aufgelockert, welche sich dauernd über der
Schicht vor und zurück bewegt. Die Geschwindigkeit und Wirksamkeit der Filtration
hängt von der Beschaffenheit der Schicht ab, und dieser Vorgang wird durch die Auflockerung
der Schicht an einer oder mehreren Stellen entlang der Bandoberseite mit höherer
Geschwindigkeit und wirksamer durchgeführt. Obgleich der rechenartige Teil in dem
Abschnitt gezeichnet ist, wo mit Wasser gewaschen wird, kann er auch an anderen
Stellen der Anlage angeordnet sein, oder es können auch mehr als eine rechenartige
Einrichtung verwendet werden.
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Bei einem Versuch in einer Anlage ohne und mit einer rechenartigen
Einrichtung ergab die Verwendung eines Rechens eine Filtrationsgeschwindigkeitserhöhung
von 70 %. Eine kontinuierlich arbeitende Läuterungsanlage ohne Rechen ergab 4451
pro Stunde. In dieselbe Anlage wurde dann ein Rechen eingebaut, welcher 2,44 m breit
war und 60 Zinken hatte. Die Länge der Zinken vergrößerte sich allmählich von dem
Ende nahe der Zuführungskammer bis zum anderen Ende. Der Zinken am nächsten der
Zuführungskammer war 4,5 cm vom Band entfernt, und der Zinken am entgegengesetzten
Ende war 3 cm vom Band entfernt. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Rechens war 20
Sekunden auf 30,5 cm. Die Kapazität der Anlage mit dem Rechen stieg auf 7551 pro
Stunde. Versuche mit dem Rechen ergaben auch eine Steigerung der Ausbeute um 4,5
% gegenüber der Standardausbeute der Brauerei, da eine gleichmäßigere und gründlichere
Waschung möglich war.