专利名称：用于浸泡大麦的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于待浸泡的大麦的容器，该容器具有底板(floor)，该底板设有用于使水在该底板下侧与容器中待浸泡的大麦之间通过的通道。
背景技术：
如专业人员所公知的，酿造啤酒需要在制麦芽过程之前清洁并浸泡大麦，其中为了发芽而使大麦粒以或多或少的程度运动。这里公知的是使用所谓的设有双层平底板的浸泡池。这里双层底板的顶部底板被穿孔，其中穿孔后的通道足够小以防止从上方引入到双层底板的顶部底板上的大麦粒穿过这些穿孔后的通道。双层底板的两个底板之间的距离通常测得至少为大约80cm。
在公知的浸泡池中清洁并浸泡大麦的同时，将大麦引入池中双层底板的顶部底板上。在浸泡池中，对大麦进行主要包括两个交替重复阶段的处理。在第一阶段期间，通过双层底板向大麦供应水，其中不仅大麦而且双层底板都浸没在水下。该阶段也称为湿浸阶段，并通常持续大约2到5个小时。在湿浸阶段之后的第二阶段(也称为干浸阶段并通常持续大约10个小时)中，从浸泡池排放水，其中在湿浸阶段期间位于双层底板的第一底板上方的水流经双层底板的顶部底板中的穿孔。
在浸泡过程期间，(存活)谷粒中的含水量增加，从而加速了谷粒中维持生命所需的转化过程。在这些转化中，淀粉化合物在酶作用下转化成水和二氧化碳，因此另外需要来自环境的氧气。在湿浸阶段期间，对水充气以供应氧气并排出二氧化碳。在干浸阶段中，通过充气使谷粒之间的空气变新鲜，这样排出二氧化碳并供应氧气。
与使用具有双层底板的扁平浸泡池相关的一个重要缺陷是用水量太大，因为在湿浸阶段期间双层底板需要填充水。这里起作用的典型数量是用大约300m3的水填充双层底板(经验法则每m2浸泡池表面大约0.7m3)，其中在湿浸阶段期间大约450m3的水位于双层底板的顶部底板上方(经验法则每吨大麦大约1m3)。减少双层底板的高度的可能性是有限的，因为需要最小高度以在浸泡阶段期间从大麦粒堆抽出足量的二氧化碳。与使用已知的扁平浸泡池相关的另一个重要缺陷是，当没有大麦粒位于扁平浸泡池中时，清洁是非常耗时且高强度的工作，并且存在之后会留下杂质的风险，从而产生对给定类型的最终产品(尤其是啤酒)不良的期望。
发明内容
这样本发明旨在提供一种对于上述一组问题的解决方案，或者至少是改进方案。为此，根据本发明的装置的特征在于，底板下方的水管网络(water line network)紧邻通道，从而使水通过这些通道。使用这种水管网络就消除了使用在湿浸阶段期间必须填充水的双层底板的必要性。结果，能够显著地节约用水。
为了扩大水管网络的功能性，优选的是将水管网络设置成，使水经由起始于待浸泡大麦的通道而转向。
作为替代或组合，优选的是将水管网络设置成，使水通过起始于底板下侧的通道经由所述通道供应给待浸泡的大麦。
为了保持水管网络的设计相对简单，理想的是限制通道(水通过所述通道从待浸泡大麦流出或流向待浸泡大麦)的数量，从而需要为通道提供可穿过表面(traversable surface)，该可穿过表面明显大于根据现有技术的扁平浸泡池的双层底板的顶部底板中的穿孔通道的可穿过表面。在这种情况下，优选的是具有至少50cm2的可穿过表面，且进一步具有至少100cm2的可穿过表面的通道。此时为了防止大麦粒通过这些通道，所述通道应优选地设有过滤单元(sieve unit)。
所述容器优选地在俯视图中具有圆头形状，其中通道设在径向定向的列中。与此相关的优点实际主要是结构上的。
为了使容器中的大麦粒尽可能均匀地受到通过通道供应的水的作用，优选的是使通道以基本均匀的方式分布在底板表面上。考虑到在底板周向边缘附近的偏移性能，在周向边缘附近该一般规则根本上几乎不能适用。另外，使通道均匀分布在底板表面上的优点在于，如将进一步所述的，如果这些通道还用于给大麦粒充气，则能够用最小数量的通道使大麦粒运动，从而产生生长、去污和补偿压力的效果。大麦粒将垂直向上地直接通过通道，同时在通道之间的某个径向距离处(例如在20至50厘米之间的径向距离处)获得向下流动的大麦粒流，从而产生或多或少的环形运动图案，其中大麦粒连续地循环。该运动图案也称为再循环效果。如已经描述的，这里必须限制通道的数量，其中必须在通道的可穿过表面、底板上的通道密度以及再循环效果之间进行折衷。底板上的通道密度优选地为每m2小于10个通道或更优选地小于5个。为了在使用径向定向的列的期间尽可能有效地实现均匀分布，甚至在圆头形状的中点附近，优选的是相邻的径向定向的列的长度变化。
非常优选的是，底板下方的水管网络设有一组共用水管部件，并且在共用水管部件与通道之间设有水支管部件。这样限制了水管网络所需的管长度。
在使用径向定向的通道列时，优选的是共用水管部件径向定向，从而列、通道和共用水管部件的定向一致，并且在中间的水支管部件可设计成基本均匀。
这里进一步优选的是，从上方看去，共用水管部件布置在两个相邻的径向定向的通道列之间，从而水支管部件能够连接成使得在一端正好邻接所述两个相邻的径向定向的通道列，在它们的相对端正好邻接相同的共用水管部件。
而且为了限制水管网络所需的管长度，进一步优选的是多个共用水管部件连接至主水管部件。
通过设置用于清洁剂的储存器，实现了在这期间清洁装置的简单性方面的一个重要优点，所述储存器通过清洁剂阀而与水管网络相连，从而在需要时能向水管网络添加清洁剂。这里必须谨记的是，水管系统能保持的水量比根据现有技术的扁平浸泡池的双层底板的容积小许多倍。如已经描述的，后者的容积通常为300m3，而水管系统内部的通常容积为5m3，从而采用能够进行所谓的就地清洁(clean-in-place)过程的清洁剂储存器是可行的。同样适用的是，在水管系统内使用水管系统能够获得高得多的流速，从而也已经产生改进的清洁效果。
另外，主要优点在于，直接将二氧化碳管道系统连接至底板下方的通道，从而将二氧化碳从待浸泡的大麦经由这些通道除去。尽管这些通道原则上能够与除了用于将空气从水管系统供应给待浸泡的大麦的通道之外的通道相关(其中，用于二氧化碳的通道和用于水的通道的尺寸和数量在需要时可相互存在偏差)，但这里优选的是，用于在干浸阶段将二氧化碳从大麦堆抽出的相同通道用于供应(可能排放)水。
为了限制实现二氧化碳管道系统所需的管长度，二氧化碳管道系统优选地在底板下方设有多个共用二氧化碳管部件、以及在共用二氧化碳管部件与通道之间的二氧化碳支管部件。共用二氧化碳管部件和二氧化碳支管部件的优点与共用水管部件和水支管部件的应用相似。
从相同的观点看，进一步优选的是多个共用二氧化碳管部件连接至主二氧化碳管部件。将该主二氧化碳管部件连接至真空源能够在整个二氧化碳管道系统内产生降低的压力，从而经由相应的通道抽出二氧化碳。
通过使共用水管部件和共用二氧化碳管部件至少部分由相同的共用管部件形成，就实现了对所用的管部件的有效使用。
当水支管部件和二氧化碳支管部件至少部分由相同的支管部件形成时，实现了同样的优点。相同的支管部件可用于供应(可能排放)水并除去二氧化碳，因为供应(或排放)水与除去二氧化碳不同时发生。
此时为了防止二氧化碳在使用共用管部件期间意外进入主水管部件，优选的是在共用管部件与主水管部件之间设置水阀。
为了类似的原因，即为了防止水渗入主二氧化碳管部件，优选的是在共用管部件与主二氧化碳管部件之间设置二氧化碳阀。
对于空气管道系统也非常优选的是，将其连接至底板下方的通道，从而空气能经由这些通道供应给待浸泡的大麦。与在用于二氧化碳的通道的情况下一样，同样适用的是，用于空气(或氧气)的通道原则上可以是除了供水通过的通道之外的通道，因此还可以在数量和尺寸方面有所偏差，但是用于将空气供应给大麦的通道优选地与供水通过的通道和/或用于除去二氧化碳的通道相同。
为了限制实现空气管道系统所需的管长度，空气管道系统优选地设有多个共用空气管部件以及在共用空气管部件与通道之间的空气支管部件。另外，在本框架中优选的是，多个共用空气管部件连接至主空气管部件。将主空气管部件连接至压缩机等可以提高空气管道系统内的压力，从而将空气供应给待浸泡的大麦。
优选的是，在共用空气管部件与主空气管部件之间设置气阀，从而可成组地设置用于空气的通道。
这里有利的是，设置适用于各个气阀的单个或群组操作的控制系统。
为了除去在容器中的水上循环的杂质等，优选的是容器在其上侧附近设有刮刀，从而可以在使刮刀沿着水面在移动方向上移动的同时将在水上循环的成分刮去。
为了便于不期望颗粒(例如杂质)移动到容器中的水面，可通过空气供应通道供应作为促进物的空气。因为刮刀仅在其正前侧上有效，所以根据本发明的装置的另一优选实施例的特征在于，控制系统适于打开一个或多个从上方看去位于刮刀前侧上的移动方向中的气阀。
下面将参照附图基于对根据本发明的浸泡装置的优选实施例的描述来更加详细地说明本发明，附图中图1表示浸泡池的立体图(部分透视图)；图2表示根据图1的浸泡池的一部分的详细立体图；图3表示图2的局部；图4表示通道在根据图1的浸泡池的底板上的可能分布图案的俯视图。
具体实施例方式
图1示出了浸泡用于制麦芽处理，例如用于酿造啤酒的大麦的浸泡池1。例如，因为浸泡的大麦在浸泡后进行制麦芽处理中的随后步骤，所以从物流观点来看有利的是，可将浸泡池1设在制麦芽塔的顶部。
浸泡池1围绕呈柱形容器形式的容器2，容器2具有垂直壁3以及抵靠该垂直壁3下侧的直径为24米的平底板4。容器2将通过其开口上侧填充待浸泡的大麦5，并且还将在湿浸阶段期间填充有水。
柱形支承件27位于容器2的中央，其具有用于桥29的中心垂直旋转轴28，桥29在支承件27与容器2的垂直壁3之间延伸。弯曲的刮刀体30连接至桥29的下侧，并设有在湿浸阶段期间位于容器2中的水面高度处的刮壁31。用于除去材料的绞盘(capstan)32位于刮刀体30的槽中，并通过刮刀体30从容器2中的水面沿支承件27的方向运动。为此，支承件27设有通过支承件27内部用于除去材料的通道(未详细示出)。
容器2的底板4设有多个用于供例如水、空气/氧气和二氧化碳的介质(它们在浸泡过程中起作用)通过的通道6。通道6布置成长度变化的径向列7(图4)。具体地，长列7a在底板4的近似整个半径上延伸，而短列7b仅在底板4的半径的外半部上延伸。通道6彼此位于大致以相同距离隔开的每个径向列7中。相邻列7彼此形成的角度为大约6到7度。最佳角度取决于底板的直径。这样产生了通道6的规则图案，其中通道6在底板4表面上的分布均匀。通道6的密度平均为每m2底板面积1个通道。
各个通道6的直径大约为10cm。为了防止大麦粒穿过通道6，通道6设有过滤材料8。通道6由倾斜侧壁上的锥形收集器(accumulator)9的上侧构成，一个空气支管10连接至收集器9，并且组合的转移支管(branch-on line)11居中地连接至收集器9底侧上的中央。在与收集器9相对的一侧上，空气支管10连接至共用空气管12，属于相同列7和相邻列7中的其它通道6的空气支管10也连接至共用空气管12。属于相同径向列7的通道6的组合支管在它们与收集器9相对的一侧上连接至共用混合管。在俯视图中，各个共用空气管12和各个共用混合管13位于两个相邻的径向列7之间。因此，共用空气管12和共用混合管13像列7一样也沿径向延伸，其中共用空气管12位于伴随的共用混合管13上方。共用混合管13的直径朝中间逐渐变细，从而当通过共用混合管13向通道6供水时，在底板中间附近也能施加足够的压力。
在容器2的外侧，共用空气管12连接至环形的主空气管部件14，该主空气管部件钩在压缩机34上以增加空气管道系统内的压力，该空气管道系统由主空气管部件14、共用管12和空气支管10组成。因此，空气管道系统内的气压能增加到超过由于水柱产生的静压的压力(例如，0.5巴或更大)，以通过通道6将空气供应给大麦5。为了供应空气必须打开公用空气管12与主空气管部件14之间的气阀23。
共用混合管13的外侧与主水管部件15或主CO2管部件16连接。与主空气管部件14一样，主水管部件15为环形，并在容器2底侧上围绕容器2的周边延伸。在包括主水管部件15、共用混合管13和组合支管11的水管系统中，能够通过打开水阀19并将水阀20经由通道6连接至大麦5，从而经由供应管17供水，同时也能够在关闭水阀19并打开水阀20之后将水从容器2通过通道经由相同的水管系统经由排放管18排出。这里在共用混合管13与主水管部件15之间的水阀21必须打开，而在共用混合管13与主CO2管部件16之间的CO2阀22必须关闭。主水管部件15经由清洁液阀26连接至储存池25。储存池25容纳有清洁液，例如碱液，该清洁液在清洁液阀26打开时能够供应给主水管部件15中的水。
设有一共四个主CO2管部件16，其中每一个围绕容器2的周边经过四分之一圆。主CO2管部件16具有递增的直径，其中在最大直径侧上设有真空泵24(参见图1)。鼓风机24的作用可以从大麦通过由四个主CO2管部件16、共用混合管13和组合支管11组成的二氧化碳管道系统将CO2除去。
通道6在底板4的过滤材料8中的布置优选地通过流动模拟进行优化。
在示例性实施例中通道6布置在列7(7a、7b)中，其中这些列同时设计作为底板4的支承件，并且减轻底板载荷。
然而，通道6也可以布置在列7之间。
主CO2管部件16可以如图1所示布置，或者更靠近底板4或者在容器2的上边缘处。
除了从大麦5经由通道6或收集器9将CO2抽出之外，还可以将压缩空气经由空气支管10引入大麦5。为此，各个管连接在空气支管10与收集器9之间设有止回阀(未明确示出)以防止水透过。这改进了环境卫生。
空气支管10和转移支管11优选地设计为柔性或弹性的。
收集器9构成了部分底板5，并优选地用激光处理成类似过滤套中的孔。
混合管13形成入口和出口，而主管只用作空气支管10的入口。
示例中的底板4和过滤材料8以这样的方式设计，以使得在列7、7a、7b之间设置格状物，并且底板抵靠作为具有滤孔的穿孔板的列7、7a、7b。
浸泡池1具有以下功能从容器2的未填充状态开始，将大麦5引入容器2内。然后经由水管系统将水通过通道6供给大麦5，以使得大麦5完全浸入水中。使湿浸阶段的该状态保持几个小时，例如两个或三个小时。因为通道6布置在径向列7中，并且对于每一列使用能够通过控制系统(未更详细地示出)单独打开和关闭的分开气阀23，所以在湿浸阶段期间可以在刮刀体30沿着从上方看位于刮刀体30正前方的旋转方向33转动的期间有选择性地向列7提供空气，以使得那里的污物在当地更大程度地浮起，并且能经由刮壁31通过绞盘32除去。
在浸泡阶段之后，通过打开水阀20再次使水能够从容器2经由通道6排出。因而大麦5在所谓的干浸阶段能够以或多或少的程度干燥。在例如持续五个小时的该干浸阶段期间，大麦粒较快地膨胀和呼吸，为此大麦粒吸收氧气，并且大麦粒释放CO2。为了维持该过程，经由氧气管道系统向大麦供应作为一部分空气的氧气，而在CO2阀22打开并且水阀21关闭的情况下通过鼓风机24将CO2从大麦抽出。这里组合支管11和共用混合管13都用于供水和排水，并用于抽出CO2。上述湿浸阶段和干浸阶段能够交替数次直到浸泡到达足够的水平，并且浸泡的大麦适用于制麦芽过程。
为了清洁浸泡池1，尤其是为了清洁水管系统，该水管系统可用含有来自储存池25的清洁液的水进行彻底清洗。这里所述类型的管道系统能够实现相对较高的清洁液流速，从而可有效地进行清洁，同时所需清洁液的量由于相对于水管系统的受限量而保持受限。专业人员将知道的是，通道6并且主要是它们的过滤材料8和底板4能够以这种方式暴露于清洁液的作用，其中为此仅需要向底板4施加薄层清洁液。可通过对清洁液进行充气而赋予清洁液运动，从而显著地进一步增加清洁效率。
附图标记列表1 浸泡池2 容器3 壁4 底板5 大麦6 通道7 列7a长列7b短列8 过滤材料9 收集器10空气支管11转移支管12空气管13混合管14主空气管部件15主水管部件16主CO2管部件
17供应管18排放管19水阀20水阀21水阀22 CO2阀23气阀24真空泵25储存池26清洁液阀27支承件28旋转轴29桥30刮刀体31刮壁32绞盘33旋转方向
权利要求
1.一种用于浸泡大麦的装置，该装置包括用于待浸泡大麦的容器，该容器具有底板，该底板设有用于使水在该底板的下侧与所述容器中待浸泡的大麦之间通过的通道，所述装置的特征在于，在所述底板(4)下方的水管系统直接连接至通道(6)，用于通过这些通道(6)而浸泡有水和/或气体。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水管系统适用于通过所述通道(6)从待浸泡大麦(5)排水。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述水管系统以这样的方式设置，即，通过起始于所述底板(4)下侧的所述通道(6)向待浸泡大麦(5)供应水。
4.根据权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于，所述通道(6)设有过滤件(8)。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的装置，其特征在于，所述容器(2)在从上方看时具有圆形形状，其中所述通道(6)布置在径向定向的列(7、7a、7b)中。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，相邻的径向定向的列(7、7a、7b)具有不同的长度。
7.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述水管系统在所述底板(4)下方设有多个共用水管部件、以及在共用水管部件与通道(6)之间的水支管部件。
8.根据权利要求5或6以及权利要求7所述的装置，其特征在于，所述共用水管部件径向定向。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，在从上方看时，所述共用水管部件定位在通道(6)的两个相邻径向定向的列(7)之间。
10.根据权利要求7至9中之一所述的装置，其特征在于，多个共用水管部件连接至主水管部件。
11.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，该装置设置有用于清洁剂的储存池，该储存池通过清洁剂阀与所述水管系统连接，从而将清洁剂供应给所述水管系统。
12.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，CO2管道系统在所述底板(4)下方直接连接至通道(6)，用于通过这些通道(6)将CO2从待浸泡大麦(5)除去。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述CO2管道系统在所述底板(4)下方设有多个共用CO2管部件(16)、以及在共用CO2管部件(16)与通道(6)之间的CO2支管部件。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，多个共用CO2管部件连接至主CO2管部件。
15.根据权利要求6或引用其的权利要求之一以及根据权利要求13或引用其的权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述共用水管部件和共用CO2管部件至少部分由相同的共用管部件形成。
16.根据权利要求6或引用其的权利要求之一以及根据权利要求13或引用其的权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述水支管部件和所述CO2支管部件至少部分由相同的支管部件形成。
17.根据权利要求9或引用其的权利要求之一以及根据权利要求15或引用其的权利要求之一所述的装置，其特征在于，在所述共用管部件与所述主水管部件之间设有水阀(19、20、21)。
18.根据权利要求14或引用其的权利要求之一以及根据权利要求15或引用其的权利要求之一所述的装置，其特征在于，在所述共用管部件与所述主CO2管部件之间设有CO2阀(22)。
19.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，空气管道系统在所述底板(4)下方连接至通道(6)，从而通过这些通道(6)将空气送至待浸泡的大麦(5)。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述空气管道系统优选在所述底板(4)下方设有多个共用空气管部件、以及在共用空气管部件与通道(6)之间的空气支管部件。
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，多个共用空气管部件连接至主空气管部件(14)。
22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，在所述共用空气管部件与所述主空气管部件(14)之间设有气阀(23)。
23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，该装置设置有适用于各个气阀(23)的单个或群组操作的控制系统。
24.根据前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述容器(2)在其上侧附近设置有刮刀，从而在刮刀体(30)沿着水面在移动方向上移动时刮去或收集在水上循环的成分。
25.根据权利要求23和24所述的装置，其特征在于，所述控制系统适于打开一个或几个从上方看沿所述移动方向位于所述刮刀体(30)前侧上的气阀(23)。
26.根据权利要求1至25中至少一项所述的装置，其特征在于，所述底板(4)具有占整个表面少于5％的、局部开口的透气表面。
27.根据权利要求1至26中至少一项所述的装置，其特征在于，开口表面的百分比小于3％。
28.根据权利要求1至27中至少一项所述的装置，其特征在于，所述管道系统是阶梯状的。
29.根据权利要求1至28中至少一项所述的装置，其特征在于，所述管道系统在位于或低于所述底板(4)的高度处通向外侧。
全文摘要
本发明涉及一种用于浸泡大麦的装置。所述装置包括用于浸泡大麦的容器(2)，该容器具有底板(4)，该底板(4)设有用于使水在底板(4)的下侧与容器(2)中的待浸泡大麦之间引导的通道(6)。位于底板(4)下方的水管系统直接连接至所述通道以引导水。
文档编号C12C1/027GK1926229SQ200580006145
公开日2007年3月7日 申请日期2005年3月1日 优先权日2004年3月1日
发明者伯纳德斯·万迪尔仁, 格拉尔杜斯·同恩 申请人:布勒股份公司