Exzentrischer Rührer

Die Erfindung betrifft ein Maischgefäß 1 gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Das Maischen ist ein wichtiger Vorgang bei der Würzeherstellung. Die Aufgabe des Maischprozesses liegt in einem bestmöglichen Vermischen des Schrotes und des Einmaischwassers. Die im Malz vorhandenen gewünschten Inhaltsstoffe sollen dabei optimal in Lösung gebracht werden.

Die bekannten Maischgefäße, wie z.B. Maischpfanne oder Maischbottiche, weisen meistens einen kegelförmigen Boden auf, der sich nach unten verjüngt. Zur besseren Durchmischung ist ein Rührwerk vorgesehen. Oft ist der Boden auch als Heizfläche ausgebildet.

In Fig. 7 ist ein Maischgefäß ohne Dunstabzug schematisch dargestellt, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die Maischezu und -abfuhr bzw. Reinigungslösungsabfuhr befindet sich in der Mitte des Gefässes, auch Auslaufschüssel genannt. Der konventionelle Boden 9 weist eine aufwändige Konstruktion auf, wobei eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Querstreben nötig sind. In der Mitte des Gefässes ist das Rührwerk vorgesehen, das hier zwei sich radial nach außen erstreckende Rührarme umfasst.

Es hat sich herausgestellt, dass die Durchmischung der Maische insbesondere bei zähen, relativ dicken Maischen im oberen Bereich unzureichend sein kann. Insbesondere kann sich in der Mitte des Maischgefäßes ein Kern ausbilden, der mit der Bewegung des Rührwerks mitrotiert , so dass insbesondere in diesem Bereich die Maische nicht ausreichend durchmischt wird.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Maischgefäß bereitzustellen, das einen einfachen Aufbau aufweist und auch hochviskose Maischen oder kleine Teilmaischen zuverlässig durchmischen kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch, dass das Rührwerk exzentrisch in dem Gehäuse angeordnet ist, wird die Maische sehr gut durchmischt, ohne dass zusätzliche Strömungsbrecher erforderlich sind. Eine gute Durchmischung der Maische bis in den Kern ist daher gewährleistet. Exzentrisch in dem Gehäuse bedeutet hier, dass die Rührwerksachse und die Mittelachse des Gehäuses innerhalb des Gehäuses beabstandet sind und sich zumindest hier nicht schneiden. Innerhalb

des Gehäuses bedeutet hier, von der unteren Umfangskante des Bodens aufwärts betrachtet. Eine solche Anordnung stört die Ausbildung eines symmetrischen Wirbelstromes, vielmehr entstehen unsymmetrische Strömungsbewegungen mit der Folge einer ständigen intensiveren Durchmischung der Teilströme und einem daraus resultierenden verbesserten Rührergebnisses.

Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen Mittelachse L und Rührwerksachse R auf Höhe einer Umfangskante des Bodenteils 5 bis 25 %, vorzugsweise 10 bis 20 % vom Gehäusedurchmesser. Auf Höhe der Umfangskante des Bodenteils bedeutet hier an einem Schnittpunkt der Rührwerksachse mit einer Ebene in der die Umfangskante liegt. Das Lot von dem Schnittpunkt auf die Längsachse ergibt dann den Abstand. In diesem Bereich ergibt sich eine erheblich bessere Durchmischung der Maische.

Vorteilhafterweise ist das Bodenteil derart ausgebildet, dass es unter einem bestimmten Winkel α, geneigt zur Mittelachse, in das Gehäuse eingesetzt ist, so dass die Umfangskante des Bodenteils in einer zur Horizontalebene H geneigten Ebene liegt. Vorzugsweise ist dabei das Bodenteil derart ausgebildet, dass es sich von der Umfangskante des Bodenteils nach oben verjüngt.

Ein solcher Boden kann einfach realisiert werden, ohne dass aufwändige Verstrebungen notwendig sind. Dadurch, dass der Boden im Vergleich zum Stand der Technik umgekehrt eingesetzt ist und darüber hinaus noch unter einem bestimmten Winkel Richtung zur Mittelachse des Gehäuses eingesetzt ist, verläuft die Umfangskante des Bodens in einer Ebene, die zur Horizontalebene geneigt ist. Unter Horizontalebene ist hier die Ebene zu verstehen, die senkrecht zur Gefäßwandung steht.

Das heißt, dass die Maische gut vom tieferen Bereich aus ablaufen kann, ohne dass Maischereste im Maischgefäß verbleiben. Dadurch, dass der Boden, vom Umfang aus betrachtet, schräg in Richtung Mittelachse L des Gehäuses nach oben verläuft, ergibt sich unterhalb des Bodens ein Hohlraum, der Platz für weitere Elemente bietet. Die Wellenabdichtung (Stopfbuchse) des Rührwerks kann direkt im obersten Bereichs des Bodens, beispielsweise einer Kegelspitze, eingeschweißt werden. Die bisherig verwendete Auslaufschüssel kann komplett entfallen. Die Bauhöhe des Gefäßes verkleinert sich, was gerade bei Südhäusern mit niedriger Podesthöhe von Vorteil ist.

Es ist insbesondere vorteilhaft, wenn auch die Rührwerksachse R unter einem Winkel zur Mittelachse des Gehäuses geneigt ist. Durch die schräge und zusätzlich exzentrische Einbauweise des Rührwerks wird eine noch bessere Durchmischung der Maische erreicht. Gleichzeitig bewirkt der konische Boden, dass ein eventuell in der Mitte entstehender Kern aus nicht gut gemischter Maische nach außen abläuft und dadurch auch vermischt wird. Eine gleichmäßige Durchmischung der Maische bis in den Kern wird dadurch gewährleistet. Bei der erfindungsgemässen Lösung bricht die Strömung der Maische im geraden, zylindrischen Maischgefäß ständig in sich zusammen und ein Teilstrom wird am Rand wieder nach unten zum Behälterboden fließen.

Vorteilhafterweise ist der Neigungswinkel der Rührwerksachse zur Mittelachse L der gleiche Winkel unter dem der Boden zur Mittelachse L geneigt ist.

Das Bodenteil kann eine im Wesentlichen kegelförmige Bodenfläche aufweisen, deren Spitze auf der Mittelachse L oder exzentrisch versetzt zur Mittelachse L angeordnet ist. Liegt die Spitze auf der Mittelachse L, so geht die Rührwerksachse nicht durch die Spitze der Bodenfläche hindurch. Ist die Spitze der kegelförmigen Bodenfläche exzentrisch zur Längsachse angeordnet, so kann das Rührwerk entweder so angeordnet sein, dass die Rührwerksachse durch die Spitze der Bodenfläche hindurchgeht, oder kann aber auch versetzt zur Spitze angeordnet sein.

Vorteilhafterweise ist ein Flansch für die Führung einer Rührwerkswelle unter einem Winkel zur Horizontalebene in das Bodenteil gefügt, der vorzugsweise dem Winkel entspricht, unter dem die Umfangskante des Bodenteils zur Horizontalen geneigt ist. Somit kann ein möglichst gleichmäßiger Abstand zwischen dem mindestens einem Rührflügel und dem Bodenteil ermöglicht werden.

Vorteilhafterweise weist der mindestens eine Rührflügel mindestens ein Armstück und ein daran angeordnetes im Wesentlichen U- oder V-förmiges Endstück auf. Durch das klauen- förmige Endstück ergibt sich eine besonders gute Durchmischung. Das Endstück weist vorteilhafterweise eine Länge auf, die 30 bis 50 % der Länge des Rührflügelarms entspricht.

Das Armstück ist Vorteilhafterweise als Flachmaterial gebildet, das unter einem Winkel von etwa 40 bis 60° zur Horizontalebene H angestellt ist.

In einem Längsschnitt des Gehäuses betrachtet, entspricht der Abstand von einem Ende eines umlaufenden Rührflügels zu einer ersten und näheren Gehäuseseite zwischen 0,1

und 0,9 mal dem Abstand zur gegenüberliegenden und entfernteren Gehäuseseite. Somit kann, wenn die Maische schräg nach oben gefördert wird und die Strömung im geraden, zylindrischen Maischgefäß in sich zusammenbricht, der Teilstrom gut durch den größeren Abstand zur Gehäuseseite nach unten zum Behälterboden fließen.

Der Winkel ε, unter dem das Bodenteil zur Horizontalebene geneigt ist, liegt vorzugsweise in einem Bereich von 5 bis 10°.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme der folgenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Aufsicht auf ein Rührwerk in einem Maischgefäß gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1.

Fig. 3 ist ein Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 1.

Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5 ist eine schematische Seitenansicht eines Maischgefäßes gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 6 zeigt eine perspektivische Darstellung von zwei übereinander angeordneten Rührflügelpaaren in einem Maischgefäß gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 7 zeigt ein Maischgefäß gemäß dem Stand der Technik.

Fig. 5 zeigt grob schematisch die Seitenansicht eines Maischgefäßes 1 , d.h. eines Maischbottichs oder einer Maischpfanne gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Maischgefäß 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das hier im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet ist. Das Gehäuse 2 umfasst ein Bodenteil 9, das hier vorzugsweise schräg gestellt ist und nachfolgend noch näher erläutert wird.

Weiter weist das Maischgefäß 1 eine Dunsthaube 11 , ein Dunstrohr 14, einen Antrieb 13 für ein Rührwerk sowie einen Zulauf 4 und einen Ablauf 5 für Maische und/oder Reinigungsflüssigkeit auf. Optional kann auch ein Zulauf 60 für Maische, insbesondere für Trockenschrot , im oberen Bereich des Maischgefäßes 1 angeordnet sein.

Wie insbesondere aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht, ist gemäß der Erfindung das Rührwerk 6 exzentrisch in dem Gehäuse 2 angeordnet. Das bedeutet, dass die Rührwerksachse R und die Mittelachse L im Gehäuse 2 voneinander beabstandet sind. Im Gehäuse bedeutet hier von einer unteren Umfangskante 15 des Bodenteils 9 aus betrachtet in Richtung Dunsthaube 11. d.h., dass sich die Rührwerksachse 6 und die Mittelachse L des Gehäuses 2 im Gehäuse 2 nicht schneiden.

Gemäß dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Bodenteil 9 derart ausgebildet, dass es vom Umfang 15 aus betrachtet, schräg sowohl in Richtung Mittelachse L als auch nach oben, d.h. in Richtung Dunsthaube 11 zuläuft. Darüber hinaus ist das Bodenteil 9 unter einem Winkel α, hier z. B. Winkel α, zur Mittelachse L schräg in das Gehäuse 2 eingesetzt und eingeschweißt. Der Winkel α liegt vorzugsweise in einem Bereich von 5 bis 10°, hier etwa bei 5°. Die Schrägstellung des Bodens 9 bringt mit sich, dass der Umfang 15, d.h. die untere Umfangskante 15, die in das Gehäuse 2 eingepasst ist, in einer zur Horizontalebene H geneigten Ebene E liegt, wobei die Horizontalebene eine zu den Gehäusewandungen senkrechte Ebene ist. Der Winkel ε zwischen der Umfangskante des Bodens und der Horizontalen liegt dann auch etwa bei 5 bis 10°.

In der Fig. 2 ist das Bodenteil 9 als ein sich nach oben verjüngender Kegel ausgebildet, dessen offene Grundfläche oval ist. Durch die Schrägstellung ergibt sich, dass die Maische auf eine Seite (in Fig. 2 zur linken Seite) läuft, so dass ein Ablauf 5 für die Maische im Boden an der tiefsten Stelle angeordnet ist (siehe Fig. 5). Der Kegel ist hier so ausgebildet, dass die kegelförmige Bodenmantelfläche unter einem Winkel ß von etwa 5 bis 20° zur Kegelgrundfläche geneigt ist, wobei die Kegelgrundfläche offen ist und durch die Umfangskante 15 begrenzt wird. Der Boden ist vorzugsweise aus Edelstahlblech gefertigt. Unter dem Boden ergibt sich der Hohlraum 10.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf einem kegelförmigen Boden 9 mit einer entsprechenden Spitze S beschränkt. Der nach oben konisch zulaufende Boden 9 kann auch als Kegelstumpf oder gekrümmt nach oben zulaufen.

Im Maischgefäß 1 ist das Rührwerk 6 angeordnet. Das Rührwerk 6 wird von der Antriebswelle 20 über den Antrieb 13 drehend angetrieben. Ferner umfasst das Rührwerk 6 mindestens einen Rührflügel 7, hier mit zwei sich radial nach außen erstreckenden Armen.

Das Rührwerk 6 ist, wie oben bereits angemerkt, exzentrisch in dem Gehäuse angeordnet. Dabei ergibt sich zwischen Mittelachse L und Rührwerksachse R ein Abstand k. Der in Fig. 2 gezeigte Abstand k nimmt durch die Schrägstellung der Rührwerkswelle 20 nach oben hin zu. Wie in den Figuren 5 und 2 gezeigt ist, beträgt der Abstand k zwischen der Rührwerksachse R auf Höhe der Umfangskante und der Mittelachse L 5 bis 25 %, vorzugsweise 10 bis 20 %, vom Behälterdurchmesser d (und liegt beispielsweise bei 300 bis 500 mm), bei gängigen Maischgefäßdurchmessern von 3 bis 7 m. Auf Höhe der Umfangskante des Bodenteils bedeutet hier an einem Schnittpunkt der Rührwerksachse mit einer Ebene in der die Umfangskante liegt. Das Lot von dem Schnittpunkt auf die Längsachse ergibt dann den Abstand k.Die Rührwerksachse R ist hier ebenfalls zur Längsachse L geneigt. Es ist vorteilhaft, wenn der Neigungswinkel der Rührwerksachse R zur Mittelachse L im Wesentlichen dem Winkel α entspricht, unter dem auch das Bodenteil 9 zur Mittelachse L geneigt ist

Vorteilhafterweise ist dann auch der Flansch 21 für eine Wellenführung unter einem bestimmten Winkel, vorzugsweise dem gleichen Winkel ε wie der konische Boden, eingeschweißt. Somit kann ein möglichst gleichmäßiger Abstand zwischen den Rührflügeln 7 und dem Bodenteil bewerkstelligt werden.

Die Arme des Rührflügels 7 sind dabei an die Neigung ß des Bodenteils 9 derart angepasst, dass ein möglichst gleichmäßiger Abstand zwischen den Rührflügeln und dem Bodenteil 7 erzielt werden kann. Der Neigungswinkel φ, hier der Winkel zwischen Unterkante eines Armstücks 7a zu einer Horizontalen, liegt dabei in einem Bereich von 5 bis 20°.

Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt die Spitze S der kegelförmigen Bodenfläche auf der Mittelachse L. Hier ist zu beachten, dass der Flansch 21 bis zur Spitze S des Bodenteils 9 reicht. Dadurch wird der Ablauf der Maische nicht durch etwaige Kanten behindert. Der Flansch 21 kann auch selbst eine kegelförmige Oberseite aufweisen, z.B. einen 10°-Kegel auf der Oberseite, wie in Fig. 2 dargestellt ist.

Der Rührflügel 7 selbst besteht hier aus zwei gleichen Armen, die jeweils ein Armstück 7a und ein daran angeordnetes, im Wesentlichen U- oder V-förmiges Endstück 7b, aufweisen. Das V- oder U-förmige Endstück ist dabei als Klaue ausgebildet und nach außen, in Richtung Wandung des Gehäuses 2, geöffnet. Das U- oder V-förmige Endstück 7b weist, wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht, eine Länge I auf, die etwa 30 bis 50 % der Länge des Rührflügelarms 7a entspricht. Das Armstück 7a ist vorteilhafterweise als Flachmaterial aus-

gebildet, dessen Breite mindestens 250 mm beträgt (bei einem Durchmesser des Maischgefäßes von etwa 3 bis 7 m).

Wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, ist das Flachmaterial des Armstücks 7a unter einem Winkel von 40 bis 60° zur Horizontalen angestellt. Das U- bzw. V-förmige Endstück 7b wird mit seinem geschlossenen bzw. gebogenen Ende im rechten Winkel zum Flachmaterial angeschweißt. Die Breite des Endstücks 7b entspricht der Breite des Flachmaterials.

Wie insbesondere auch aus Fig. 2 hervorgeht, ist bedingt durch den exzentrischen Einbau des Rührwerks 6, der Abstand a2 von einem Endstück 7b zur Gehäusewandung 2b größer als der Abstand a1 dieses Endstückes zur gegenüberliegenden Gehäuseseite 2a, wobei a1 = 0,1 bis 0,9 x a2 ist.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform liegt die Spitze des Kegels auf der Längsachse L.

Die Ausführungsform, die in Fig. 4 gezeigt ist, entspricht im Wesentlichen dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, wobei jedoch hier der konische Boden 9 exzentrisch in das Gehäuse 2 eingesetzt ist, so dass die Spitze S des Bodenteils 9 nicht auf der Mittelachse L liegt. Hier ist der Flansch 21 im Bereich der Spitze S in das Bodenteil 9 eingesetzt. Der Flansch 21 könnte jedoch auch seitlich versetzt zur Spitze S eingesetzt werden.

Bei den zuvor gezeigten Ausführungsformen ist das Rührwerk 6 derart exzentrisch zur Mittelachse L des Gehäuses angeordnet, dass es in der Gehäusehälfte liegt, in der der Ablauf 5 für die Maische angeordnet ist (siehe Fig. 5).

Durch die schräge und zusätzlich exzentrische Einbauweise des Rührwerks 6 wird eine erheblich bessere Durchmischung der Maische erreicht. Gleichzeitig bewirkt das konische Bodenteil 9, dass ein eventuell in der Mitte entstehender Kern aus nicht vermischter Maische nach außen abläuft und dadurch auch durchmischt wird. Eine gleichmäßige Durchmischung der Maische bis in den Kern wird dadurch gewährleistet. Durch die rechtwinklige Anordnung des Flachmaterials 7a und des Endstücks 7b wird ebenfalls eine effiziente Durchmischung der Maische erreicht. Durch den schrägen Einbau des Flansches 21 der Wellenführung wird die Maische schräg nach oben im Gehäuse 2 befördert. Die Strömung wird im geraden, zylindrischen Maischgefäß 1 in sich zusammenbrechen und ein Teilstrom wird bevorzugt auf der Seite des Rührwerks, die einen vergrößerten Abstand a2 zur Gehäusewandung 2b aufweist, nach unten zum Bodenteil 9 fließen. Das bedeutet, dass der ex-

zentrische Einbau die oben genannte Wirkungsweise weiter unterstützt. Strömungsbrecher sind bei einer solchen Anordnung nicht erforderlich.

Wie insbesondere aus Fig. 6 hervorgeht, kann gemäß der vorliegenden Erfindung auch ein Rührwerk eingesetzt werden, das mehrere übereinander angeordnete Rührflügel 7 aufweist. Das in Fig. 6 gezeigte Beispiel weist zwei senkrecht zueinander stehende, übereinander angeordnete Rührflügel 7 auf.

Obwohl die Ausführungsbeispiele in den Fig. 1 bis 5 im Zusammenhang mit einem schräg eingesetzten, konischen Boden gezeigt wurden, ist es auch bereits vorteilhaft, bei einem herkömmlichen Boden das Rührwerk exzentrisch anzuordnen, wobei der Boden 9 gerade steht oder unter einem bestimmten Winkel zum Auslauf hin geneigt ist (siehe 9' Fig. 6).