專利名稱：用于控制由濾桶流出的麥芽汁流量的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制由濾桶流出的麥芽汁流量的方法和用來實(shí)現(xiàn)這一方法的一種裝置。
由例如歐洲專利申請(qǐng)EP—A—0362793已經(jīng)知道一種用于在釀造過程中控制麥芽汁流出量的方法。在此方法中，測量麥芽汁流出量，并把它與一個(gè)可以預(yù)先確定的流出量值作比較。把這個(gè)流出量值用作一個(gè)設(shè)定值，而把實(shí)際測得的麥芽汁流出量值作為一個(gè)實(shí)際值。依照實(shí)際值與設(shè)定值之間的差使設(shè)在濾桶中的耙松機(jī)提升或降下。當(dāng)麥芽汁流速降低時(shí)，把耙松裝置移到一個(gè)較低的位置，使壓緊在濾桶的活底上的谷物床變松。由于此變松的操作使谷物床的阻力減小，使麥芽汁流速可以被提高?？梢詼p少整個(gè)用來過濾麥芽汁所需的時(shí)間。也可以在不同的階段中設(shè)定不同的流出量值，從而使得可以在個(gè)別的段(第一麥芽汁回收，第二麥芽汁)以相應(yīng)的適當(dāng)流出量值工作。
雖然用這樣的方法可以減少過濾時(shí)間，但在該方法中過濾過程仍然是在麥芽汁生產(chǎn)中的過程，要求最多的時(shí)間，因此應(yīng)該進(jìn)一步減少過濾時(shí)間，以便進(jìn)一步提高釀造工序，而不降低麥芽汁的質(zhì)量。另外，還希望可以個(gè)別地適用于大多數(shù)不同類型的啤酒，不同的原料成份，不同的壓碎的麥芽成份，不同的麥芽漿含量，以及濾桶的不同荷載量。
因此，本發(fā)明的目的是在上面提到的那種類型的方法和裝置中進(jìn)一步縮短過濾麥芽汁的時(shí)間，在大多數(shù)不同的條件下和對(duì)于大多數(shù)不同類型的啤酒，原料成份，等使實(shí)現(xiàn)這種縮短成為可能。
按照本發(fā)明，此目的的實(shí)現(xiàn)靠在整個(gè)的釀造過程中(第一麥芽汁，第二麥芽汁)，基于預(yù)先確定的麥芽汁流出量值，在至少一個(gè)階段(趨向階段)中預(yù)先確定一個(gè)在一個(gè)特定的時(shí)間間隔內(nèi)將達(dá)到的第二增加了的流出量值；在這些值的基礎(chǔ)上確定為了達(dá)到該第二流出量值所要求的每單位時(shí)間流速的增加(增加值)；以及把該確定了的增加值作一個(gè)設(shè)定值，用于控制流出量調(diào)節(jié)器。
因此，在本發(fā)明中，在一個(gè)完整的過濾過程(它包括由第一麥芽汁回收到第二麥芽汁)中，至少包括一個(gè)階段，可以把它稱之為趨向階段。在此階段中，不把麥芽汁的流出量調(diào)節(jié)成一個(gè)不變的麥芽汁流出量值，而把它在上升的基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)成特別是階梯形的流出量曲線；可以這樣來確定此曲線通過設(shè)定一個(gè)具體的在一定時(shí)間之后將要達(dá)到的增加了的流出量，算出對(duì)于每單位時(shí)間流速的增加(設(shè)定值)所得出的上升值。通過調(diào)節(jié)一個(gè)調(diào)節(jié)閥的有效流動(dòng)開孔，可以使流出量改變，然而也可以通過調(diào)節(jié)一個(gè)過濾擋板的打開角度來改變流出量。
在本發(fā)明的一個(gè)非常有利的實(shí)施例中，在按照EP—A—0362793用來控制流出量的控制環(huán)路中包括設(shè)在濾桶中的耙松機(jī)，或把耙松機(jī)與控制環(huán)路結(jié)合起來。
可以有利地做到當(dāng)過濾擋板的打開角度的一個(gè)特定的階梯形增加了一個(gè)特定的角度值(比如8％)仍不能在趨向階段的過程中產(chǎn)生流速的相應(yīng)增加時(shí)，就將把耙松機(jī)稍微降下一點(diǎn)，來實(shí)現(xiàn)麥芽汁流出量的增加。
可以使這一趨向階段一直進(jìn)行到第二增加了的流出量值被達(dá)到為止，或者直到擋板的位置達(dá)到一個(gè)極限位置為止，該極限位置也是可以預(yù)先確定的(例如，全部打開角度的80％)，從而使得進(jìn)一步的增加不再產(chǎn)生流速的明顯提高。
最好，在趨向階段的過程中，可以改變?cè)O(shè)定值。具體地說，如果不能達(dá)到一個(gè)增加了的麥芽汁流速值時(shí)，使設(shè)定值減小，從而防止谷物床被粘接在一起，或被固結(jié)。這可能導(dǎo)致一個(gè)陡變，而這種陡變是在趨向階段中所不希望的。一旦麥芽汁的流速在一定的時(shí)間間隔中達(dá)到穩(wěn)定，就繼續(xù)以原來設(shè)定的值增加每單位時(shí)間的流速。
在開頭所描述的那種類型的濾桶中，用來實(shí)現(xiàn)此方法的裝置提供了一個(gè)流出量調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器與用來調(diào)節(jié)麥芽汁流出量的控制裝置連接起來。
這一裝置使得實(shí)現(xiàn)本方法成為可能，因?yàn)榭梢园蚜鞒隽空{(diào)節(jié)器包括在控制環(huán)路中，或者可以用控制裝置按照各自所要求的值自動(dòng)地操作流出量調(diào)節(jié)器。
現(xiàn)在將參考著圖中所示的實(shí)施例更詳細(xì)地解釋本發(fā)明，在圖中有

圖1為有按照本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的一種裝置的示意圖；圖2為用來說明本發(fā)明的原理的解釋性的示意圖；圖3示出在試驗(yàn)過程中實(shí)際測得的工序圖，用來進(jìn)一步解釋本發(fā)明的方法；圖4示意性地說明所要求的流速值和實(shí)際的流速值的隨時(shí)間的改變。
裝置包括一個(gè)濾桶1，可以把它設(shè)置在一個(gè)支承裝置(未畫出)上，為的是在濾桶1的底部2的下面有一個(gè)安裝空間，用來安裝一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置3和對(duì)于設(shè)置在濾桶1中的耙松裝置5的一個(gè)提升與降下裝置。耙松裝置5包括一根驅(qū)動(dòng)軸6，以旋轉(zhuǎn)的方式和可以在軸向上移動(dòng)的方式支承此軸。在驅(qū)動(dòng)軸6的上端段7以相等的間隔方式沿著圓周固定多個(gè)水平的臂8，這些臂中的每一個(gè)支承著對(duì)于谷物床的多個(gè)耙松刀口9，在過濾過程中，該谷物床作為濾桶1的活底10上的殘?jiān)粔壕o。耙松裝置的驅(qū)動(dòng)軸6以其下端段11與驅(qū)動(dòng)裝置3和提升與降下裝置4相接合。
由濾桶1出來的過濾麥芽汁經(jīng)過排放管12流進(jìn)收集罐13，并由該罐流進(jìn)中心管線14，在該管線的下游設(shè)有一個(gè)流速計(jì)15和一個(gè)流出量調(diào)節(jié)器16?？梢越柚诹魉儆?jì)15測量過濾麥芽汁的流速。
流速計(jì)15連接到控制裝置17上，該裝置又連接到流出量調(diào)節(jié)器16的調(diào)節(jié)元件18上以及耙松裝置5的提升與降下裝置4的驅(qū)動(dòng)裝置3上。
用M表示用于提升與降下裝置和用于使耙松裝置旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。
可以如下地用這種裝置實(shí)現(xiàn)按照本發(fā)明的方法在過濾過程開始時(shí)，確定耙松裝置的初始高度，流速和過濾擋板的打開角度。流速值取決于壓碎的麥芽的成份，啤酒的類型，所采用的原料，等。隨后，按照經(jīng)驗(yàn)值確定一個(gè)適當(dāng)?shù)牧魉僦?，并因此而設(shè)定過濾擋板的打開角度。把這些值一直維持到一個(gè)特定的可調(diào)整的總過濾量或到一個(gè)特定的可調(diào)整的過濾時(shí)間，可選擇地用耙松機(jī)保持所要求的流速。在圖2中以A1表示這個(gè)初始設(shè)定的流速值，這個(gè)值為第一流出量值。例如，這個(gè)值可以為300或350百升/小時(shí)，或是一個(gè)相應(yīng)的成比例的流速值。
靠開始按照本發(fā)明的趨向階段，把第二個(gè)，顯著增加了的流速值或一個(gè)相應(yīng)地增加了的成比例的流速值A(chǔ)2提供給控制裝置17，該控制裝置動(dòng)作大約時(shí)間T，在此時(shí)間內(nèi)將達(dá)到此顯著增加了的流出量值A(chǔ)2。隨后控制裝置可以算出上升值S。隨后把以上升值S表示的每單位時(shí)間流速的這一增加作為在趨向階段過程中流出量調(diào)節(jié)器的控制裝置的一個(gè)設(shè)定值。
圖3示出實(shí)際上所測得的圖，它顯示出整個(gè)過濾過程隨時(shí)間的變化和個(gè)別的參數(shù)的變化。
標(biāo)號(hào)20表示濁度的變化過程，標(biāo)號(hào)30表示以％表示的流速的變化，標(biāo)號(hào)40表示以毫米為單位的耙松機(jī)的升高量，標(biāo)號(hào)50表示以百升為單位的總流量，標(biāo)號(hào)60表示在濾桶中占優(yōu)勢的過壓，最后，標(biāo)號(hào)70表示調(diào)節(jié)閥16的打開角度。
如由所畫出的圖的左一半可以很容易地看到的那樣，按照兩個(gè)不同的設(shè)定值對(duì)流出量的控制(特別是用第一麥芽汁回收所進(jìn)行的控制)實(shí)質(zhì)上進(jìn)行到大約1.2小時(shí)的時(shí)刻。在流速曲線(以百分?jǐn)?shù)為單位)中標(biāo)號(hào)30所指的線表示一個(gè)設(shè)定的流速值，而可以把以單位時(shí)間的流速增加值表示的趨向看作緊挨著陡變曲線(圖3中1.25小時(shí)處的峰)的右邊處的設(shè)定值。流速的增加30a是伴隨著二氧化碳?xì)獗凰腿霝V桶而發(fā)生的。隨著二氧化碳?xì)夂康臏p少，調(diào)節(jié)閥16的打開角度將進(jìn)一步增加，以便能保持所設(shè)定的流速值不變。在達(dá)到一定的角度位置之后，用進(jìn)一步打開調(diào)節(jié)閥的角度已不再能保持所設(shè)定的值了，就另外開始把耙松機(jī)降下，如可以由耙松機(jī)提升高度曲線40所看到的那樣。盡管如此，如果流速進(jìn)一步下降，就進(jìn)行第一次陡變，并再次開始趨向階段。至此，給控制裝置17一個(gè)大大增加了的設(shè)定流速值，將在一定的時(shí)間間隔內(nèi)(例如在趨向階段開始后的總共30分鐘之后)達(dá)到該值。為了使流速的實(shí)際值曲線30能跟著所計(jì)算出的增加變化，階梯形地增加調(diào)節(jié)閥16的打開角度，如曲線70所示。如由圖的右邊部分可以看到的那樣，在某一時(shí)刻之后，這將導(dǎo)致打開角度的明顯增加(見圖的右邊緣部分曲線70的兩個(gè)峰)不再帶來如所希望那樣的流速的增加(見圖的右上角，在那里，雖然打開角度曲線有幾個(gè)很強(qiáng)的峰，但是流量曲線轉(zhuǎn)而下降)。在這樣的情況下，把耙松機(jī)稍稍降下(見曲線40)，從而使流速提高。最后，當(dāng)流出量調(diào)節(jié)器的打開角度也達(dá)到一個(gè)最大值，例如，其總打開角度的80％時(shí)，或當(dāng)已經(jīng)達(dá)到上流出量值時(shí)，就將結(jié)束趨向階段。
如果在趨向階段的過程中，不再能得到所要求的流速增加時(shí)，可以在把耙松機(jī)降下以及所造成的把谷物床變松的同時(shí)減小所設(shè)定的值，即每單位時(shí)間的流速值。在圖4中說明了這一情況。例如，假設(shè)麥芽汁的過濾由200百升的流出量值開始。這一值表示第一流出量值A(chǔ)1，并被固定例如5分鐘的間隔。隨后，將開始趨向階段。預(yù)先確定一個(gè)增加了的第二流出量值A(chǔ)2，例如560百升。希望在一個(gè)小時(shí)內(nèi)達(dá)到該增加了的第二流出量值。當(dāng)把此時(shí)間值給了控制裝置時(shí)，它將算出每單位時(shí)間流速的提高為每小時(shí)360百升，或每20秒2百升。在第一流速值A(chǔ)1的基礎(chǔ)上，現(xiàn)在以階梯形函數(shù)把此值每20秒鐘增加2百升?，F(xiàn)在，在第一個(gè)20秒后所要求的流速值80為202百升。比較這一要求值與實(shí)際測量值90，看在所設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)是否達(dá)到了所要求的值。如果達(dá)到了，就再一次把當(dāng)前的流速值202百升再增加2百升，達(dá)到204百升。在20秒過去之后，再作一次比較，看后來所要求的流速值204百升是否與實(shí)際值相對(duì)應(yīng)。將重復(fù)這一步驟，直到達(dá)到第二流速值A(chǔ)2(560百升)。從所給出的設(shè)定值和每小時(shí)360百升或每20秒2百升的增加值看來，在一小時(shí)之后，應(yīng)該是這樣的結(jié)果。
除了各個(gè)所要求的流速值80之外，控制裝置17還算出對(duì)于實(shí)際流速90的一個(gè)下限值95，該下限值95為例如各個(gè)所要求流速值80以下4百升。如果在該趨向階段的過程中沒有達(dá)到所要求的流速值80，并且如果流速的實(shí)際值90反而下降到流速的極限值95以下，就將把所設(shè)定的值減少一個(gè)預(yù)定的數(shù)量。例如，可以把先前的每20秒2百升的設(shè)定值降低為每20秒負(fù)4百升。這意謂著，例如，在趨向階段進(jìn)行了30分鐘之后，在所要求的流速值為380百升時(shí)，由于把設(shè)定值降到376百升而使所述值減小。在這個(gè)新要求的流速值80的基礎(chǔ)上，現(xiàn)在算出了一個(gè)新的較低的極限值372百升(它被同樣地每20秒鐘減小4百升)。如果在下一個(gè)20秒鐘的時(shí)間間隔中仍然沒有達(dá)到這個(gè)新的極限值372百升，上面的程序就將重復(fù)地進(jìn)行直到一個(gè)下限流速值被達(dá)到為止。同時(shí)，當(dāng)?shù)谝幌孪拗滴幢贿_(dá)到時(shí)，控制裝置17使耙松機(jī)降下，從而使谷物床變松，并使流速提高。如果流速不再繼續(xù)下降，而使得流速值不可能再落到下一個(gè)極限值以下時(shí)，就將保持當(dāng)前所要求的流速值80，直到該流速值在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔內(nèi)保持不變或再一次增加為止。一旦是這樣的情況，將繼續(xù)以原來的增加值或設(shè)定值(每20秒鐘2百升)進(jìn)行趨向階段，從而提高每單位時(shí)間的流速，即，所要求的流速值376百升被再一次每20秒鐘增加2百升，達(dá)到378百升。
因?yàn)樵O(shè)定值被降低了，造成了流速值的下降，谷物床不會(huì)由于抽吸效應(yīng)而被粘接在一起，谷物床將是相反的情況，可以由于進(jìn)一步打開調(diào)節(jié)閥16而實(shí)現(xiàn)流速的提高。在這樣的情況下，只可能會(huì)是以這種陡變的方式把所不希望的固結(jié)了的谷物床變松。
由圖3的曲線可以明顯地看出，用所說明的實(shí)施例中的本發(fā)明的方法可以在大約100分鐘時(shí)間內(nèi)過濾大約650百升的總過濾量，而在EP—A—0362793中所述的方法中為了得到類似的數(shù)量要求用150至165分鐘。這樣，本發(fā)明的方法帶來非常明顯的好處，把總過濾時(shí)間縮短了。此外，由于趨向階段的性能和用設(shè)定不同的第二流出量值(上流量值)的方法而分別給出的狀態(tài)，可以個(gè)別地適應(yīng)大多數(shù)不同的條件，從而使在大多數(shù)不同的前提條件下縮短過濾時(shí)間成為可能。
權(quán)利要求
1.一種特別是在釀造過程中用于控制由濾桶流出的麥芽汁流量的方法，其中對(duì)麥芽汁流出量進(jìn)行測量，并與至少一個(gè)可以預(yù)先確定的流出量值進(jìn)行比較，按照設(shè)定值與實(shí)際值的差調(diào)節(jié)流出量的增加和減少，其特征在于在一個(gè)完整的過濾過程中(第一麥芽汁，第二麥芽汁)，基于預(yù)先確定的麥芽汁流出量值，在至少一個(gè)階段(趨向階段)中預(yù)先確定一個(gè)在一個(gè)特定的時(shí)間間隔內(nèi)將達(dá)到的增加了的第二流出量值，其特征還在于在這些值的基礎(chǔ)上確定為了達(dá)到該第二流出量值所要求的每單位時(shí)間流速的增加(增加值)，其特征還在于所述確定了的增加值被用作一個(gè)設(shè)定值，用于控制流出量調(diào)節(jié)器。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于為了調(diào)節(jié)流出量，改變一個(gè)調(diào)節(jié)閥的有效流動(dòng)開孔。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于為了調(diào)節(jié)流出量，改變一個(gè)過濾擋板的打開角度。
4.按照上述權(quán)利要求中任何一個(gè)的方法，其特征在于用來控制流出量的控制環(huán)路中包括設(shè)在所述濾桶中的一個(gè)耙松機(jī)。
5.按照上述權(quán)利要求中任何一個(gè)的方法，其特征在于在趨向階段的過程中，改變?cè)O(shè)定值。
6.按照權(quán)利要求5的方法，其特征在于如果在趨向階段的過程中沒有達(dá)到麥芽汁的增加了的流速時(shí)，就減小設(shè)定值。
7.按照權(quán)利要求5的方法，其特征在于設(shè)定值為負(fù)值。
8.按照權(quán)利要求7的方法，其特征在于在設(shè)定值被減小之后，如果麥芽汁的流速在一個(gè)預(yù)先確定的間隔內(nèi)麥芽汁的流速保持不變，就再次設(shè)定原來的設(shè)定值。
9.用來實(shí)現(xiàn)按照上述權(quán)利要求中任何一個(gè)的方法的一種裝置，它包括一個(gè)濾桶(1)，一個(gè)設(shè)在所述濾桶中的耙松裝置(5)，設(shè)在其中的用于所述麥芽汁的排放管(12，14)和一個(gè)流量計(jì)(15)，以及一個(gè)流出量調(diào)節(jié)器(16)和一個(gè)控制裝置(17)，其特征在于所述控制裝置(17)連接到所述流出量調(diào)節(jié)器(16)上的方式使得靠所述流速計(jì)的幫助按照所測得的流出量值給出用來控制流出量的控制信號(hào)。
10.按照權(quán)利要求9的裝置，其特征在于所述流出量調(diào)節(jié)器(16)為一個(gè)過濾擋板。
11.按照權(quán)利要求9的裝置，其特征在于所述流出量調(diào)節(jié)器為一個(gè)調(diào)節(jié)閥。
全文摘要
為了縮短過濾時(shí)間，按照本發(fā)明，在整個(gè)的釀造過程中(第一麥芽汁，第二麥芽汁)，基于預(yù)先確定的麥芽汁流出量值，在至少一個(gè)階段(趨向階段)中預(yù)先確定一個(gè)在一個(gè)給定的時(shí)間間隔內(nèi)將達(dá)到的增加了的第二流出量值，在這些值的基礎(chǔ)上確定為了達(dá)到該第二流出量值所要求的每單位時(shí)間流速的增加(增加值)，以及，把該確定了的增加值用作一個(gè)設(shè)定值，用于控制流出量調(diào)節(jié)器。
文檔編號(hào)C12C7/17GK1127526SQ94192803
公開日1996年7月24日 申請(qǐng)日期1994年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月19日
發(fā)明者克特·斯提普勒, 克勞斯·沃斯莫特, 苯因哈德·普里斯徹 申請(qǐng)人:安東·施坦愛克爾機(jī)械制造有限公司