Messer für eine Vorrichtung zum Aufhacken eines Treberkuchens Die vorliegende Erfindung betrifft Messer für Vorrichtungen zum Auf- hacken des Treberkuchens, wie er in Brauereien bei der Herstellung von Bier anfällt. Diese sogenannten Aufhackmaschinen sind für einen siche- ren, raschen und ergiebigen Läuterprozeß von großer Bedeutung. Wäh- rend des Ablaufs der Würze setzt sich der Treber zusammen, so daß der Durchfluß wegen des gestiegenen Treberwiderstandes entsprechend verlangsamt wird. Es muß daher eine Lockerung der Treber vorgenommen werden, um den Treberwiderstand zu verringern und den Würzeablauf wieder zu beschleunigen. Beim Auslaugvorgang soll dieses Aufhacken durch Verbesserung des Kontakts des Wassers mit den Treberteilchen und durch das Bahnen neuer Wege die Auslaugung rasch und vollständig ermöglichen.

Für die genannte Aufgabe finden heute ausschließlich Maschinen Ver- wendung, die den Treberkuchen durchschneiden, ohne die gebildeten Schichten zu zerstören. An einer waagerechten Welle sind in horizontalen Abständen gerade, gewellte oder zickzackförmige Messer angebracht, die sich insgesamt im wesentlichen in vertikaler Richtung erstrecken. Diese

Messer weisen am Schaftende ein Hack-oder Schneidelement auf. Der Messerschaft und die Schneidelemente werden durch den Treber gezogen und durchschneiden bzw. lockern dabei den Treberkuchen. Das Durch- schneiden der Treber kann durch Anheben bzw. Absenken der Aufhack- maschine in verschiedenen Höhen erfolgen.

Derartige Aufhackmaschinen sind aus dem Stand der Technik bekannt.

Die bekannten Vorrichtungen sind aus hygienischen Gründen vorzugswei- se aus Edelstahl gefertigt. An den Edelstahlschäften der Messer sind die ebenfalls aus Edelstahl gefertigten Schneidelemente angeschweißt. Im Ergebnis sind also die Hack-oder Schneidelemente unlösbar mit dem Messerschaft verbunden.

Dieser einstückige Aufbau der Messer hat den Nachteil, daß die Hack- oder Schneidelemente nicht unabhängig von den Messern ausgewechselt werden können. Gerade diese Bauteile sind jedoch beim Durchschneiden des Trebers einer erheblichen Abrasivbelastung ausgesetzt. Erreichen deshalb die Hack-oder Schneidelemente ihre Verschleißgrenze, so muß das gesamte Messer ausgewechselt werden. Außerdem ist die Form der Hack-oder Schneidelemente einer stetigen Weiterentwicklung unterwor- fen und kann auf die zu verarbeitenden Rohmaterialien abgestimmt sein.

Soll nun in einer bestehenden Brauereianlage die Aufhackmaschine während einer Anlagenrevision mit der neuesten Generation von Hack- oder Schneidelemente ausgestattet werden, so müssen die kompletten Messer ausgewechselt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, Messer für eine Auf- hackmaschine zu schaffen, bei denen die Hack-oder Schneidelemente unabhängig vom Messerschaft ausgewechselt werden können.

Diese Aufgabe wird durch eine Aufhackmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Un-

teransprüche.

Bei den erfindungsgemäßen Messern werden die Hack-oder Schneidele- mente lösbar am Schaft der Aufhackmesser befestigt. Ist ein Wechsel der Hack-oder Schneidelemente wegen Verschleiß oder Anlagenrevision erforderlich, wird die Verbindung zwischen den Hack-oder Schneidele- menten und dem Messerschaft gelöst und es können neue Bauteile mon- tiert werden.

Grundsätzlich gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die lösbare Verbindung zwischen dem Messerschaft und den Hack-oder Schneidele- menten zu schaffen. Besonders kostengünstig kann diese Verbindung gefertigt werden, wenn es sich um eine Schraubverbindung handelt. Auch eine Kerbstiftverbindung kann zum Einsatz kommen, wobei hier beson- ders vorteilhaft ist, daß die Kerbstifte nicht aus den zu verbindenden Bauteilen hervorstehen und deshalb die Schichten des Trebers beim Schneiden nicht unerwünscht verschoben werden.

Das Hack-oder Schneidelementen kann erfindungsgemäß ebenfalls mit einer Klebverbindung an dem Schaft befestigt werden. Beim Auswechseln der Hack-oder Schneidelemente wird die Klebverbindung dann aufgebro- chen und ein neues Hack-oder Schneidelement aufgeklebt. Das verwen- dete Klebemittel ist darauf abzustimmen, daß die Verbindung ohne Beschädigung des Schafts aufgebrochen werden kann.

Die lösbare Verbindung kann auch als Schrumpfverbindung ausgeführt sein. Zum Lösen der Teile muß dann bereichsweise erhitzt werden. Die Schrumpfverbindung hat den Vorteil, das keine Befestigungselemente überstehen können, die die Strömung an dem Messer verschlechtert.

Auch kommt eine Nietverbindung zur Fixierung der Hack-oder Schnei- delemente in Frage. Dabei müssen die Nieten gegebenenfalls entfernt werden, um die Anbauteile zu wechseln.

Den Schneidelementen am Ende der Messerschäfte kommt beim Auflok- kern des Treberkuchens eine herausragende Rolle zu. Eine besonders gute Lockerung des Trebers wird erreicht, wenn diese Schneidelemente in an sich bekannter Art pflugscharähnlich ausgebildet sind. Da das Schaftende des Aufhackmessers in der tiefsten Stellung der Aufhackmaschine direkt über dem Boden des Läuterbottichs verfahren wird, sollte das Pflugschar- element an der Unterseite eine im wesentlichen ebene oder konkave Ober- fläche aufweisen. In der untersten Stellung der Aufhackmaschine gleitet dann das Pflugscharelement mit der ebenen Unterseite mit kleinem Abstand über dem Boden des Läuterbottichs und die Oberseite durch- schneidet den Treberkuchen mit dem keilförmigen Querschnittsprofil. An der weitgehend kantenfreien Oberseite tritt keine unerwünschte Verschie- bung des Treberkuchens auf.

Eine optimale Lockerung des Treberkuchens wird auch dadurch gefördert, daß die Pflugscharelemente bezüglich der senkrechten Ebene, die das Ende und die Spitze der Pflugscharelemente schneidet, spiegelsymme- trisch aufgebaut sind. Durch diesen spiegelsymmetrischen Aufbau der Schneidelemente ergibt sich eine gleichmäßige Lockerung des Treberku- chen.

Beim Durchschneiden des Treberkuchens wirken auf die Pflugscharele- mente erhebliche Gegenkräfte. Diese Kräfte müssen von den Pflugscharen über die lösbare Verbindung in den Messerschaft abgeleitet werden. Es ist deshalb besonders vorzugswürdig, an der Oberseite der Pflugschare- lemente eine Nut oder einen durchgehenden Schlitz vorzusehen, wobei deren Querschnitt zumindest abschnittsweise formkomplementär zum Querschnitt des Messerschaftes ausgestaltet ist. Die Pflugscharelemente können mit dieser Nut auf dem Messerfuß aufgeschoben werden und die daraus folgende formschlüssige Verbindung kann in Verbindung mit einem weiteren Befestigungselement die auftretenden Druckkräfte opti- mal übertragen. Eine derartige Befestigung der Pflugscharelemente am Messerfuß kann beispielsweise durch Einschrauben einer Fixierschraube

oder Einschlagen eines Kerbstifts hergestellt werden.

Um den Treberkuchen insbesondere direkt über dem Boden des Läuter- bottichs besonders intensiv zu durchschneiden, kann jedes Aufhackmesser in an sich bekannter Art und Weise einen geteilten Schaft mit jeweils einem Pflugscharelement an beiden Schaftende aufweisen. Beide Pflug- scharelemente befinden sich in gleicher vertikaler Höhe, um ein Verfah- ren der Aufhackmaschine in die tiefste Stellung zu ermöglichen, sind jedoch horizontal versetzt angeordnet. Die Schnittdichte im Treberkuchen wird durch diese Maßnahme wesentlichen erhöht.

Auch im mittleren Bauteilbereich des Messerschaftes können in an sich bekannter Art im wesentlichen horizontal verlaufende Schneidelemente angeordnet sein. Erfindungsgemäß können auch diese Horizontalmesser lösbar mit dem Schaft verbunden werden.

Wegen der besonders guten mechanischen und hygienischen Eigenschaf- ten sollte der Schaft der erfindungsgemäßen Aufhackmesser in an sich bekannter Weise aus Edelstahl hergestellt sein. Besonders geeignet sind dabei Flachstähle, da lediglich ein minimaler Fertigungsaufwand zur Herstellung des Messerschafts aus diesem Rohmaterial notwendig ist.

Die Lockerung des Treberkuchens hängt insbesondere von der Form der Pflugscharelemente und der Horizontalmesser ab. Um ein Verschieben der Schichten des Treberkuchens zu verhindern, müssen insbesondere die Pflugscharelemente besonders strömungsgünstig ausgestaltet sein. Als besonders vorteilhaft haben sich dabei Pflugscharelemente mit komplexen Freiformflächen herausgestellt. Die Herstellung solcher Freiformflächen mit konventionellen spanenden Bearbeitungsverfahren ist außerordentlich aufwendig, da die Pflugscharelemente aus massiven Rohlingen mit mehrachsige Fräsmaschinen ausgefräst werden müssen. Es ist deshalb vorzugswürdig, die Pflugscharelemente und/oder die Horizontalmesser als Gußkörper herzustellen. Komplexe Freiformflächen können in einem Gießverfahren einfach gefertigt werden. In einer einmal hergestellten

Gießform können zudem im Prinzip beliebig viele Pflugscharelemente hergestellt werden.

Besonders günstig lassen sich die pflugscharähnlichen Elemente und/oder die Horizontalmesser aus einem Nichteisenmetall herstellen, denn Nichteisenmetalle können sehr viel besser in Gießverfahren verarbeitet werden als insbesondere Stahl. Da zwischen den Anbauteilen und dem Messerschaft keine Schweißverbindung notwendig ist, wie das bei kon- ventionellen Aufhackmessern erforderlich ist, ist es möglich die Anbau- teile aus einem Nichteisenmetall mit guten Gußeigenschaften herzustel- len.

Es ist bekannt, daß das Spurenelement Zink von großer physiologischer Bedeutung bei der Zellvermehrung der Bierhefe während des Gärungspro- zesses ist. Ein höherer Zinkgehalt hat deshalb einen positiven Einfluß auf den Gärprozeß. In traditionellen Brauanlagen waren eine Vielzahl von Bauteilen aus Zinklegierungen, insbesondere Messing, vorhanden, die mit der Würze in unmittelbaren Kontakt kamen. Aus diesen zinkhaltigen Bauteilen wurden während des Brauprozesses winzige Spuren von Zink- ionen ausgewaschen und erhöhten somit in gewünschter Weise den Zinkgehalt in der Würze. In modernen Brauanlagen sind beinahe sämtli- che Bauteile aus Edelstahl gefertigt. Die an sich gewünschte Ein- waschung von Zinkionen aus den Anlagebauteilen ist deshalb ausge- schlossen. Da die Pflugscharelemente und die Horizontalmesser erfin- dungsgemäß aus jedem beliebigen, hygienisch zulässigem Metall herge- stellt sein können, ist es besonders vorzugswürdig, diese Bauteile aus Messing oder einer ähnlichen zinkhaltigen Legierung herzustellen. Es ergibt sich somit die gewünschte Einwaschung von Zinkionen, wobei die damit entsprechend verschleißanfälligeren Bauteile sehr einfach ausge- wechselt werden können. Die übrige Anlage kann weiterhin aus dem ansonsten vorzugswürdigeren Edelstahlmaterial gefertigt werden.

Als besonders gut verarbeitbar hat sich Messing MS 58 erwiesen. Die

gewünschte Einwaschung von Zinkionen wird damit erreicht.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand lediglich bevorzugter Ausfüh- rungsformen des erfindungsgemäßen Messers darstellender Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt : Fig. 1 einen Läuterbottich in seitlich geschnittener Darstellung ; Fig. 2 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messers in seitlicher Ansicht ; Fig. 3 die Ausführungsform aus Fig. 2 in Ansicht von hinten ; Fig. 4 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messers in seitlicher Ansicht ; Fig. 5 die Ausführungsform aus Fig. 4 in Ansicht von hinten ; Fig. 6 eine Ausführungsform eines Pflugscharelements in Ansicht von oben ; Fig. 7 das Pflugscharelement aus Fig. 6 in seitlicher Ansicht ; Fig. 8 den Rohling des Pflugscharelements aus Fig. 6 in perspektivi- scher Ansicht.

In Fig. 1 ist schematisch der Aufbau eines Läuterbottichs 1 dargestellt.

Die Aufhackmaschine 2 befindet sich in der tiefsten Stellung. Soll der nicht dargestellte Treberkuchen gelockert werden, so wird die Aufhack- maschine über die Hauptwelle 3 angetrieben und in der angedeuteten Pfeilrichtung in Rotation versetzt. Die Messerbalken 4 rotieren dabei über dem Treberkuchen, der von den Messern 5 durchschnitten wird. Zur Andeutung der verschiedenen möglichen Ausführungsformen, sind Messer 5 mit geradem Schaft auf der rechten Seite und Messer mit zickzackför- mig gebogenem Schaft auf der linken Seite dargestellt. Die Messer weisen dabei jeweils vier Horizontalmesser 6 am Schaft der Aufhackmes-

ser und ein Pflugscharelement 7 am Schaftende der Aufhackmesser auf.

Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mes- sers 5. Am oberen Ende weist der Messerschaft 8 drei Langlöcher 9 auf, mit denen das Messer an dem Messerbalken 4 befestigt werden kann. Im mittleren und unteren Bereich des Schafts sind Fasenflächen 10 ange- bracht, um eine Pfeilung des Schaftquerschnitts zu erreichen. Diese Pfeilung verhindert ein unerwünschtes Schieben der Schichten des Tre- berkuchens. Diese Ausführung des erfindungsgemäßen Messers 5 weist einen im unteren Bereich geteilten Schaft mit einem zweiten Schaftende 11 auf. An beiden Schaftenden sind Pflugscharelemente 7 mit jeweils zwei Kerbstiften 12 fixiert. In Fig. 3 ist der zickzackförmige Aufbau des Messerschafts erkennbar.

In Fig. 4 und Fig. 5 ist eine zweite Ausführungsform eines erfindungs- gemäßen Messers 5 dargestellt. Diese Ausführungsform entspricht der in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Ausführungsform, ist jedoch um die seitlich am Schaft angebrachten Horizontalmesser 6 erweitert. Die Schrauben 13 zur lösbaren Verbindung der Horizontalmesser sind dabei nur schematisch dargestellt.

In Fig. 6, Fig. 7 und Fig. 8 ist eine Ausführungsform eines erfindungs- gemäßen Pflugscharelements dargestellt. Fig. 6 zeigt das Pflugscharele- ment 7 in Ansicht von oben. Das Pflugscharelement ist bezüglich der Symmetrieebene E spiegelsymmetrisch aufgebaut. Die Oberseite enthält den Schlitz 14, dessen Querschnitt dem Querschnitt des Schaftendes entspricht und mit dem das Pflugscharelement auf dem Messerfuß aufge- schoben werden kann. In die beiden Bohrungen 15 können Kerbstifte eingeschlagen werden, die jeweils eine Ausnehmung im Fuß des Messer- schafts durchgreifen und dadurch das Pflugscharelement auf dem Fuß fixieren. Die Oberseite 16 des Pflugscharelements ist als komplexe Freiformfläche ausgestaltet. Die Unterseite 17 des Pflugscharelements weist eine ebene Oberfläche auf. Die Vorderkante 18 des Pflugscharele-

ments weist einen kantenfreien Radialübergang von der Oberseite 16 zur Unterseite 17 auf, um den Verschleiß des Pflugscharelements in diesem Schneidbereich zu minimieren.

Die Netzlinien in der perspektivischen Darstellung von Fig. 8 lassen die komplexe Freiformflächen an der Oberseite 16 des Pflugscharelements 7 erkennen. Der dargestellte Rohling eines Pflugscharelements weist noch keine Bohrungen 15 auf. Lediglich der Schlitz 14 ist bereits in den Gußkörper eingearbeitet.