JPH02227064A - ビール生産用の濾過槽のレーキギヤの作動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、レーキギヤ（ｒａｋｅ　ｇｅａｒ　）の昇降
を制御する、ビール生産用の濾過槽のレーキギヤの作動
方法に関する。

（従来の技術） そのようなレーキギヤの昇降の目的は、レーキギヤに備
わるレーキナイフを、濾過槽中の麦芽かす層内の異なる
高さで回転させることである。

知られた方法における１つの欠点は、レーキギヤがその
最も低い位置で回転しているときに深掘（ｄｅｅｐ　ｃ
ｕｔ）が生じ、麦汁の質を低下させることに見られる。

というのは、濁度値が急激に増大し、この高い濁度値が
比較的緩やかにしか再び低下しないためである。既知の
方法では、設定差圧を超えたときに自動的に深掘が開始
する。設定差圧を超えると、深掘を行うために一定時間
、レーキギヤが自動的に回転する。その結果、濾過処理
を各深掘の期間、中断しなければならず、それは濾過槽
の占有時間の望ましくない延長となる。

深掘に起因するそのような濾過槽の占有時間の延長は、
定期刊行物「ブラウヴエルト（Ｂｒａｕｗｅｌｔ）　Ｊ
　２３４１ページ、第４図に見出される。このグラフは
、その時点での最新技術による濾過処理の順序を時間に
対してプロットしたものを示している。

この濾過処理では、レーキングは所定のプログラムに応
じてレーキギヤの異なる高さ位置で生ずる。

第４図かられかるように、麦芽かす抵抗、即ち差圧は必
ず濾過槽の底近くで過大になり、深掘が行われる。全濾
過量を示す曲線は、各深掘の期間、グラフの停止（中断
）を示している。

本発明に直面する課題は、４つの重要な規準、即ち濾過
時間、麦汁の明度、これに関連する最少トルブ（ｔｒｕ
ｂ）含有量、残留水の産出量及び発生量に関して、濾過
を改善する同種の方法を作り出すことである。

特に、深掘レーキングは避けなければならない。

同時に、濾過中、残留水の発生量をできるだけ低く保ち
、しかもなお麦芽かすの最適な洗浄を確保するように努
力がなされた。

（発明の概要） この問題は請求項１に記載した発明によって解決される
。本発明を用いて達成できる技術的進歩は、大体におい
て、回転しているレーキギヤの高さ移動又は高さ位置の
制御が、濾過槽内に生じていることに従って調整される
という事実から生ずる。更に、本発明の方法を用いて、
麦芽かすは完全に洗浄され、しかもなお残留水の発生量
は低く保たれる。

本発明の方法を実施するとき、レーキング機は最初は、
作動の経験に基づいて選択した初期位置に留まり、この
位置ではレーキナイフは麦芽かす層の上側１／３のとこ
ろで作動する。濾過処理中に悪化が生じたとき、本発明
の方法では、レーキギヤの高さ位置は、濾過が最適な高
さで行われるように調整される。

レーキギヤの昇降の自動調整が、麦汁出口を通る濾過さ
れた麦汁の流量に応じて生ずることもまた利点である。

流量に応じたレーキギヤの制御の代わりに、レーキギヤ
の昇降を、差圧に応じて、即ち麦芽かすの抵抗に応じて
自動的に制御することができる。この方法では、レーキ
ング機の流量による制御又は差圧による制御は、好まし
くは、コンピュータの助けを借りて実施される。

レーキギヤの昇降の際、コンピュータを用いてギヤの円
周速度をも自動的に制御することが有利であることがわ
かった。ここにおいて、レーキング装置が、下降時に円
周速度を増大させながら移動し、また上昇時に円周速度
を減少させながら移動することが極めて好ましい。もう
１つの利点は、最大（最適）流量に達したとき、円周速
度のそれ以上の減少によって濁度値をそれ以上改善する
ことができな（なるまで、レーキング装置の円周速度が
、得られた濁度値に応じて減少されることである。

好ましくはまた、最大流量及び最小濁度に達したとき、
レーキギヤの円周速度が、流量値及び濁度値を悪化させ
ることなく、できる限り減少される。そのような円周速
度の減少の後、レーキギヤをできる限り上昇させること
もまた利点である。

このことは、流量値及び濁度値に悪影響を及ぼさない限
りにおいて可能である。レーキギヤの昇降により本発明
の方法に好結果が得られた後のこれに伴うレーキギヤの
円周速度の調整は、自動的に且つコンピュータの助けを
借りて生ずる。

本発明を、実施例に基づき図面を参照して、以下により
詳細に説明する。

（実施例） ビール生産用の濾過槽の構成及び作動方法は周知である
ので、その詳細な説明は行わない。濾過槽のレーキギヤ
の原理及び作動もまた周知であるので、その細部の説明
は必要でない。

第１図及び第２図には、濾過槽が番号ｌで示され、この
濾過槽ｌは、濾過槽の内側に取り付けられたレーキギヤ
５用の駆動装置３及び昇降装置４を据え付けるために、
濾過槽の底部の下に空間を形成すべく、図示しない支持
体に取り付けられている。

レーキギヤ５は駆動軸６を有し、この駆動軸６は、レー
キギヤ５が回転し且つ軸線方向に移動することができる
ように設けられている。駆動軸６の上端部には、数本の
水平アーム８が、円周方向に且つ互いに等間隔に固定さ
れており、これらはそれぞれ、濾過処理中、濾過槽ｌの
仮置１０に沈澱物として堆積する麦芽かす雇用のレーキ
ナイフ９の列を支持している。

レーキギヤ５の駆動軸６は、その下端部が駆動装置３と
ともに昇降装置４と係合した状態で立っている。

仮置ｌＯに堆積した麦芽かす層をほぐすときは、駆動軸
６を回転させ、その結果、アーム８をそのレーキナイフ
９とともに回転させるために、駆動装置３にスイッチを
入れる。レーキギヤ５を昇降させるには、昇降装置を作
動させなければならず、昇降装置は、駆動軸６を上昇又
は下降させ、その結果、アーム８をそのレーキナイフ９
とともに上昇又は下降させる。

濾過槽ｌから引き出された濾過麦汁は、収集ポット１１
に流入し、そこから中央管１３に流入する。中央管１３
には積分流量指示計ＦＱＣと調整弁１５が接続されてい
る。流量指示計ＦＱＣを用いて、全濾過量（ｈｌ）及び
流量（ｈｌ／ｈ）が測定される。濾過麦汁の濁度（ＢＢ
Ｃ）は、流れ方向に調整弁１５の後ろに取り付けられた
濁度測定装置ＴＤＯによって測定される。

好ましくは、駆動機構Ｍとして、周波数制御式電動機が
、レーキギヤの駆動装置とレーキギヤの昇降装置４の双
方に設けられる。というのは、これらの装置を広い速度
範囲にわたって制御することができるからである。しか
しながら、無限可変の高さ調整を行うために、液圧動カ
ニニットを取り付けることもできる。

第１図が流量に応じてレーキギヤを作動するための自動
制御装置を示す一方、第２図は、差圧、即ち麦芽かすの
抵抗に応じてレーキギヤを作動するための自動制御装置
を示す。

専門家はレーキギヤをもつ濾過槽に関係する上述した基
本的要素をよ（知っている。

本発明によって作動を行うとき、濾過処理の順序又は進
行は、連続的に又は適当な間隔で自動的に監視される。

更に、流量及び差圧の実際の値が、対応する設定データ
（所望値）から逸脱していることを監・視結果が示して
いるときは、レーキギヤが濾過処理の進行を最適にする
異なる位置まで鉛直方向に移動するように、この監視結
果に応じて、制御指令が昇降装置の駆動装置に送られる
。

この方法では、例えば、マツシュの量が逸脱している場
合には、レーキギヤの高さ位置の変化によって、濾過槽
におけるこの条件の変化に迅速に反応する。

本発明の方法に好ましい２つの開始値は、既に述べたよ
うに、流量計ＦＱＣによって得られる、濾過槽から麦汁
出口を通ってアンダーバック（ｕｎｄｅｒｂａｃｋ　）
　　（図示せず）へ流れる濾過麦汁の流量であり、そし
てまた、本発明の第２の種類の設計によれば、麦芽かす
の抵抗、即ち濾過槽の仮置の領域における差圧である。

差圧Δｐは、第２図に示すように、麦芽かす層の中及び
仮置の下で横から測定することによって得られる。

第１図（流量による制御）に示すように、線で表した第
１の制御回路が、流量計ＦＱＣから昇降装置４の位置指
示計ＧＩＣに延びている。レーキギヤの昇降は、線で表
したこの第１の制御回路により、流量計ＦＱＣによる濾
過麦汁の流量に応じて自動的に制御される。この自動制
御は、好ましくはコンピュータの助けを借りるべきであ
る。

第１図に更に見られるように、流量依存制御の場合には
、点線で表した第２の制御回路があり、この制御回路は
、流量計ＦＱＣからレーキギヤ５用の駆動装置３の駆動
機構の回転速度制御器５ＩＣ（周波数変換器）に延びて
いる。本発明の好ましい型式の設計によれば、点線で表
したこの第２の制御回路ＦＱＣ−８ＩＣを用いて、回転
しているレーキギヤ５の円周速度を、流量に応じ、また
コンピュータの助けを借りて自動的に制御することもで
きる。

第１図にはまた、濁度測定ユニットＴＤＯとレーキギヤ
５の軸６用の駆動装置６の回転速度制御器ＳＩＣとの間
に、点線で表した第３の制御回路がある。この制御回路
ＴＤＯ−３Ｉ　Ｃは、本発明の好ましい実施態様によれ
ば、回転しているレーキギヤ５の円周速度を、測定され
た濁度値に応じて制御することができる。

前述したことから、第１図によれば、レーキギヤの昇降
が、麦汁出口を通る濾過麦汁の流量に応じて自動的に制
御され、更に、点線で表した２つの制御回路ＦＱＣ−８
Ｉ　Ｃ及びＴＤＯ−８Ｉ　Ｃにより、レーキギヤの円周
速度を、流量及び濁度に応じて自動的に制御することが
できることは明らかである。

レーキギヤが下降している場合にその円周速度が増大す
るとき、及びレーキギヤが上昇している場合にその円周
速度が減少するときは、この装置によって特に有利な結
果を得ることができる。最適な流量に達したとき、次い
で、レーキギヤの円周速度を、濁度値をそれ以上改善す
ることができなくなるまで、ＴＤＯで測定された濁度に
応じて減少させることができる。最大流量及び最小濁度
に達したならば、レーキギヤの円周速度を、流量値及び
濁度値を悪化させることなく可能である限りにおいて、
減少させることができる。

第２図によれば、レーキギヤ５の昇降の制御は、流量（
第１図）に依存するのではなく、測定された差圧Δｐ、
即ち測定された麦芽かすの抵抗に依存する。このために
、差圧の測定点とレーキギヤの昇降装置４用の駆動機構
の位置指示計ＧＩＣとの間に、制御回路が設けられてい
る。この制御回路Δｐ−ＧＩＣを用いて、レーキギヤの
昇降が、測定された差圧に応じて自動的に制御される。

第２図に示す型式の設計において、レーキギヤの昇降を
差圧によって自動的に制御するだけでなく、回転してい
るレーキギヤの円周速度を自動的に制御することができ
るようにするために、点線で表した制御回路Δ−８ＩＣ
が第２図に設けられており、この制御回路Δ−８ＩＣを
用いてレーキギヤの駆動軸６の回転速度を制御すること
ができる。

ここにおいて、レーキギヤを下降させるときにその円周
速度をより大きくし、且つレーキギヤを上昇させるとき
に円周速度を減少させる利点が証明された。点線で表し
た第２図の別の制御回路ＴＤＣ−３Ｉ　Ｃは、第１図に
同様に表した制御回路ＴＤＣ−８Ｉ　Ｃに相当する。最
後に挙げた制御回路により、達成された濁度値に応じた
最適流量又は最適差圧に達した後、レーキギヤの円周速
度を、それ以上の減少によって改善することができなく
なるまで、減少させることが可能になる。

レーキギヤの円周速度に影響を及ぼす制御回路を用いて
、流量又は差圧及び濁度の最適値に達したとき、レーキ
ギヤの円周速度を、悪影響を及ぼすことのない最小値ま
で減少させることができる。

同時に、レーキギヤの昇降装置４に影響を及ぼす制御回
路を用いて、レーキギヤを最適値まで上昇又は下降させ
ることができる。

前述した周波数制御式駆動装置により、砿割り麦芽及び
麦芽の量に適した最適円周速度を得ることが可能になる
。その円周速度は０．８　ｍ／ｍｉｎから２．５　ｍ／
ｍｉｎの範囲内にある。

レーキギヤは、連続的な濾過の初期において強測的に上
下に移動させられることはないが、差圧又は流量に応じ
て無限可変の運動で上下に移動し、コンピュータで制御
される。流量が低下したとき、レーキギヤは即座に反応
し、流れの「収集」中、最終位置に休止し、次いで、流
量及び差圧の公称値と実際値とを絶えず比較することに
より、再び公称値に達したとき、先の開始位置に戻る。

この作動方法は、レーキギヤを一種の上下制御法で作動
させるが、濾過麦汁を曇゛ら゛せたり、濾過シートを傷
めたりすることがない。同時に、麦芽かす層が緩い状態
のままであるので、曇り等のような欠点をもつ深掘りは
もはや必要でない。しかしながら、例えば、麦芽量が変
化して強制的なレーキングが絶対に必要になったときは
、レーキギヤが、所定の規準に従って、その最も低い位
置まで移動し、レーキングが在来の仕方で生ずる。しか
しながら、この可能性は、糖化が不足又は不十分な場合
において速度が増加するような非常の作動条件における
例外である。

本発明の方法を実施したとき、経験値に基づいて、流量
及び／又は差圧゛の公称値を設定した。作動中、実際値
が公称値から逸脱したときは、レーキギヤは、本発明に
従って、そのような逸脱に即座に反応し、実際値が公称
値にもう一度戻るまで、より高い位置又はより低い位置
に自動的に移動する。

得られた実際値が公称値と同じである限り、レーキング
装置は中立位置に留まる。それにより、本発明による作
動は、公称値からの実際値の逸脱が大きいときはレーキ
ギヤの高さ位置が大きく変化する一方、逸脱が小さいと
きはそれに対応して高さ位置がより小さく変化するよう
に進行する。

前述したように、レーキギヤの下降中、レーキギヤの円
周速度が増大するときに、本発明の作動型式は特に有利
になる。逆に、レーキギヤが上昇している場合、レーキ
ギヤの円周速度がより小さな速度に適応するときに有利
になる。

基準値として差圧を用いる場合、得られた値が等しいと
きに（圧力差＝０）最適の流量が得られていることを意
味する。しかしながら、圧力差が所定値よりも大きいと
きは流れが乱され、本発明の作動の場合には、第２図に
示す種類の作用により、レーキギヤの高さ位置が対応し
て自動的に動かされる。

本発明の型式の作動の場合には、レーキング装置の高さ
位置の制御は順応性があり、即ち一定の流量値、一定の
差圧又はレーキギヤの一定の高さ位置に固定されない。

本発明の型式の作動では、その代わりに、流量が減少す
る場合には、レーキギヤは、もう−度所望の差圧に達す
るまで、濾過槽の底の方向にある程度移動する。このこ
とは、流量及び／又は差圧の公称値と実際値とを絶えず
比較することから生ずる。ひとたび公称値が得られれば
、流量値又は差圧値が悪化しない限り、レーキギヤは自
動制御で、より高い位置、例えばその初期位置に戻る。

前述したように、最適な流量に達したときは、濁度値を
それ以上改善することができず且つ円周速度がその設定
最小値未満に低下しなくなるまで、標準円周速度は、測
定された濁度レベル（度）に応じて自動的に更に減少す
る。

その結果、レーキギヤの高さ位置の本発明の型式の制御
は、流量又は円周速度に悪影響を及ぼすことなく、レー
キギヤを常にできるだけ高く位置決めするという原理に
従う。この原理は、麦汁の明度に関して非常に有利に働
き、レーキギヤのナイフが麦芽かす層に浅く切りこまれ
るほど、麦汁の固形分は少なくなる。

前述したことから、本発明の型式の作動では、流量が減
少したとき、レーキギヤの高さ位置は、流れのいわゆる
「収集」中、レーキギヤが戻るためにその最後に採った
位置に留まり、所定の待ち時間の後にその開始位置に戻
るように制御されることになる。

本発明による作動では、流量の公称値及び／又は差圧の
公称値を、時間に依存するように、好ましくは連続的に
且つ流出処理の残余に関連して変化させることができる
こともまた強調しなければならない。例えば、流出が連
続的であるとき、通常、最初の麦汁は、麦芽かすが乾く
まで、水を加えることなく取り去られ、次いで流出麦汁
に応じて散布水が連続的に加えられる。流量の最適値及
び／又は差圧の最適値は、例えば最初の麦汁の流出の初
めと終わりで異なる値をもつことができる。

更に、散布中、流量及び／又は差圧について、最初の麦
汁の流出中とは別の最適値を選択することができる。

前述したように、本発明による作動では、種々の作動段
階に対する最適値が経験に基づいて設定される。

本発明に基づき、麦芽かす層を連続的に自動的に制御し
てほぐす結果、例外的な場合を除き、麦芽かす層を深掘
りする必要がなくなるので、麦芽かす層の過度の圧密が
生じず、このことは必要とする濾過時間を短縮する。

この濾過時間の短縮化により、濾過シートへの干渉を省
略するとともに、濾過中の残余水量が減少する。

レーキギヤの高さ移動は一定の範囲内に制限される。そ
の下限は層の底（仮置）の少し上方に設定され、そこに
載った濾過シートに達しないようにする一方、高さ移動
の上限はレーキナイフが麦芽かす層の少し内側で作動す
るように選択される−０その結果、レーキギヤの最も低
い作動位置でさえも、レーキナイフは常に麦芽かす層内
にある。

本発明の方法の前記説明から、本発明により、濾過槽内
で回転しているレーキギヤの高さ位置が、流量又は差圧
に応じて自動的に制御されることは明らかである。この
制御は、流量の減少又は差圧の増大につれて、レーキギ
ヤがより低い位置に移動し、他方、流量の増大又は差圧
の減少につれて、レーキギヤがより低い位置に移動する
ように行われる。ここにおいて、レーキギヤの鉛直移動
の方向及び程度は、流量及び差圧について最適レベルを
達成するようにコンピュータで自動的に制御される。

レーキギヤの昇降により、第１図及び第２図に基づいて
説明したように、レーキギヤの一定（最適）円周速度（
回転速度）が増大又は減少するように構成することによ
って、濾過処理を更になお大幅に改善することができる
。

第３図は、次の４つのパラメータを時間に対してプロッ
トしたグラフを示す。

１、濁度 ２、レーキギヤの位置 ３、全濾過量 ４、測定流量 このグラフでは、曲線ｌは濁度（ＢＢＣ）　、曲線２は
レーキギヤの位置（ａｍ）　、曲線３は全濾過量（ｈｌ
）　、曲線４は流量（ｈｌ／ｈ）を示す。グラフの左側
において、目盛ｌは濁度のＢＢＣ値を、目盛３は全濾過
量（ｈｌ）を再現する。グラフの右側において、目盛２
はレーキギヤの高さ位置（ａｍ）　、目盛４は流量（ｈ
ｌ／ｈ）を再現する。

第３図から、レーキギヤがその位置（曲線２）に関して
流量値（曲線４）の変化にどのように従うかが容易にわ
かる。しかしながら、全流出量を再現する曲線３に実際
に中断や停止がなく、そのことから濾過処理中に中断が
なくなることは特に注目に値する。特に、レーキギヤが
特に深い作動位置を占める時でさえ、濾過処理の中断が
生じないことは注目すべきである。

要するに、第３図に示す濾過曲線から、本発明に直面す
る基本的な問題が、本発明により引き出された方法で解
決されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の型式の第１設計の方法を説明する流
れ図である。 第２図は、本発明の型式の第２設計の方法を説明する流
れ図である。 第３図は、本発明の方法に基づいて作動するビール醸造
所の濾過曲線である。 ｌ・・・濾過槽、 ３・・・レーキギヤの駆動装置、 ４・・・レーキギヤの昇降装置、 ５・・・レーキギヤ、 ＴＤＯ・・・濁度測定ユニット、 ＦＱＣ・・・流量計、 ＧＩＣ・・・位置指示計、 ＳＩＣ・・・回転速度制御器。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転しているレーキギヤの昇降を制御する、ビー
   ル生産用の濾過槽のレーキング装置の作動方法において
   、 濾過処理中、レーキギヤが連続的に回転し、レーキギヤ
   の高さ位置を、濾過が最良の態様で進行し、且つレーキ
   ギヤの上方移動又は高さ位置の制御が、濾過槽内に生じ
   ていることに従って制御されるように、自動的に調整す
   ることを特徴とする方法。
2. （２）レーキギヤの昇降を、麦汁出口を通る濾過麦汁の
   流量に応じて自動的に制御することを特徴とする、請求
   項（１）に記載の方法。
3. （３）レーキギヤの昇降を、差圧に応じて自動的に制御
   する、請求項（１）に記載の方法。
4. （４）レーキギヤの昇降の自動制御をコンピュータを用
   いて行う、請求項（１）乃至（３）のいずれか１つに記
   載の方法。
5. （５）レーキギヤの昇降の際、レーキギヤの円周速度を
   自動的に制御する、請求項（１）乃至（４）のいずれか
   １つに記載の方法。
6. （６）レーキギヤが、下降中、円周速度を増大させなが
   ら移動し、上昇中、円周速度を減少させながら移動する
   、請求項（５）に記載の方法。
7. （７）最大流量に達したとき、レーキギヤの円周速度を
   、濁度値をそれ以上改善することができなくなるまで、
   得られた濁度値に応じて減少させる、請求項（５）に記
   載の方法。
8. （８）最大流量及び最小濁度に達したとき、レーキギヤ
   の円周速度を、流量値及び濁度値を悪化させることなく
   可能である限りにおいて減少させる、請求項（５）乃至
   （７）に記載の方法。
9. （９）円周速度の減少とともに、レーキギヤをできる限
   り上昇させる、請求項（８）に記載の方法。