用于控制由滤桶流出的麦芽汁流量的方法和装置 本发明涉及一种用于控制由滤桶流出的麦芽汁流量的方法和用来实现这一方法的一种装置。
由例如欧洲专利申请EP—A—0362793已经知道一种用于在酿造过程中控制麦芽汁流出量的方法。在此方法中，测量麦芽汁流出量，并把它与一个可以预先确定的流出量值作比较。把这个流出量值用作一个设定值，而把实际测得的麦芽汁流出量值作为一个实际值。依照实际值与设定值之间的差使设在滤桶中的耙松机提升或降下。当麦芽汁流速降低时，把耙松装置移到一个较低的位置，使压紧在滤桶的活底上的谷物床变松。由于此变松的操作使谷物床的阻力减小，使麦芽汁流速可以被提高。可以减少整个用来过滤麦芽汁所需的时间。也可以在不同的阶段中设定不同的流出量值，从而使得可以在个别的段(第一麦芽汁回收，第二麦芽汁)以相应的适当流出量值工作。
虽然用这样地方法可以减少过滤时间，但在该方法中过滤过程仍然是在麦芽汁生产中的过程，要求最多的时间，因此应该进一步减少过滤时间，以便进一步提高酿造工序，而不降低麦芽汁的质量。另外，还希望可以个别地适用于大多数不同类型的啤酒，不同的原料成份，不同的压碎的麦芽成份，不同的麦芽浆含量，以及滤桶的不同荷载量。
因此，本发明的目的是在上面提到的那种类型的方法和装置中进一步缩短过滤麦芽汁的时间，在大多数不同的条件下和对于大多数不同类型的啤酒，原料成份，等使实现这种缩短成为可能。
按照本发明，此目的的实现靠：在整个的酿造过程中(第一麦芽汁，第二麦芽汁)，基于预先确定的麦芽汁流出量值，在至少一个阶段(趋向阶段)中预先确定一个在一个特定的时间间隔内将达到的第二增加了的流出量值；在这些值的基础上确定为了达到该第二流出量值所要求的每单位时间流速的增加(增加值)；以及把该确定了的增加值作一个设定值，用于控制流出量调节器。
因此，在本发明中，在一个完整的过滤过程(它包括由第一麦芽汁回收到第二麦芽汁)中，至少包括一个阶段，可以把它称之为趋向阶段。在此阶段中，不把麦芽汁的流出量调节成一个不变的麦芽汁流出量值，而把它在上升的基础上调节成特别是阶梯形的流出量曲线；可以这样来确定此曲线：通过设定一个具体的在一定时间之后将要达到的增加了的流出量，算出对于每单位时间流速的增加(设定值)所得出的上升值。通过调节一个调节阀的有效流动开孔，可以使流出量改变，然而也可以通过调节一个过滤挡板的打开角度来改变流出量。
在本发明的一个非常有利的实施例中，在按照EP—A—0362793用来控制流出量的控制环路中包括设在滤桶中的耙松机，或把耙松机与控制环路结合起来。
可以有利地做到：当过滤挡板的打开角度的一个特定的阶梯形增加了一个特定的角度值(比如8％)仍不能在趋向阶段的过程中产生流速的相应增加时，就将把耙松机稍微降下一点，来实现麦芽汁流出量的增加。
可以使这一趋向阶段一直进行到第二增加了的流出量值被达到为止，或者直到挡板的位置达到一个极限位置为止，该极限位置也是可以预先确定的(例如，全部打开角度的80％)，从而使得进一步的增加不再产生流速的明显提高。
最好，在趋向阶段的过程中，可以改变设定值。具体地说，如果不能达到一个增加了的麦芽汁流速值时，使设定值减小，从而防止谷物床被粘接在一起，或被固结。这可能导致一个陡变，而这种陡变是在趋向阶段中所不希望的。一旦麦芽汁的流速在一定的时间间隔中达到稳定，就继续以原来设定的值增加每单位时间的流速。
在开头所描述的那种类型的滤桶中，用来实现此方法的装置提供了一个流出量调节器，该调节器与用来调节麦芽汁流出量的控制装置连接起来。
这一装置使得实现本方法成为可能，因为可以把流出量调节器包括在控制环路中，或者可以用控制装置按照各自所要求的值自动地操作流出量调节器。
现在将参考着图中所示的实施例更详细地解释本发明，在图中有：
图1为有按照本发明的结构的一种装置的示意图；
图2为用来说明本发明的原理的解释性的示意图；
图3示出在试验过程中实际测得的工序图，用来进一步解释本发明的方法；
图4示意性地说明所要求的流速值和实际的流速值的随时间的改变。
装置包括一个滤桶1，可以把它设置在一个支承装置(未画出)上，为的是在滤桶1的底部2的下面有一个安装空间，用来安装一个驱动装置3和对于设置在滤桶1中的耙松装置5的一个提升与降下装置。耙松装置5包括一根驱动轴6，以旋转的方式和可以在轴向上移动的方式支承此轴。在驱动轴6的上端段7以相等的间隔方式沿着圆周固定多个水平的臂8，这些臂中的每一个支承着对于谷物床的多个耙松刀口9，在过滤过程中，该谷物床作为滤桶1的活底10上的残渣被压紧。耙松装置的驱动轴6以其下端段11与驱动装置3和提升与降下装置4相接合。
由滤桶1出来的过滤麦芽汁经过排放管12流进收集罐13，并由该罐流进中心管线14，在该管线的下游设有一个流速计15和一个流出量调节器16。可以借助于流速计15测量过滤麦芽汁的流速。
流速计15连接到控制装置17上，该装置又连接到流出量调节器16的调节元件18上以及耙松装置5的提升与降下装置4的驱动装置3上。
用M表示用于提升与降下装置和用于使耙松装置旋转的驱动马达。
可以如下地用这种装置实现按照本发明的方法：
在过滤过程开始时，确定耙松装置的初始高度，流速和过滤挡板的打开角度。流速值取决于压碎的麦芽的成份，啤酒的类型，所采用的原料，等。随后，按照经验值确定一个适当的流速值，并因此而设定过滤挡板的打开角度。把这些值一直维持到一个特定的可调整的总过滤量或到一个特定的可调整的过滤时间，可选择地用耙松机保持所要求的流速。在图2中以A1表示这个初始设定的流速值，这个值为第一流出量值。例如，这个值可以为300或350百升/小时，或是一个相应的成比例的流速值。
靠开始按照本发明的趋向阶段，把第二个，显著增加了的流速值或一个相应地增加了的成比例的流速值A2提供给控制装置17，该控制装置动作大约时间T，在此时间内将达到此显著增加了的流出量值A2。随后控制装置可以算出上升值S。随后把以上升值S表示的每单位时间流速的这一增加作为在趋向阶段过程中流出量调节器的控制装置的一个设定值。
图3示出实际上所测得的图，它显示出整个过滤过程随时间的变化和个别的参数的变化。
标号20表示浊度的变化过程，标号30表示以％表示的流速的变化，标号40表示以毫米为单位的耙松机的升高量，标号50表示以百升为单位的总流量，标号60表示在滤桶中占优势的过压，最后，标号70表示调节阀16的打开角度。
如由所画出的图的左一半可以很容易地看到的那样，按照两个不同的设定值对流出量的控制(特别是用第一麦芽汁回收所进行的控制)实质上进行到大约1.2小时的时刻。在流速曲线(以百分数为单位)中标号30所指的线表示一个设定的流速值，而可以把以单位时间的流速增加值表示的趋向看作紧挨着陡变曲线(图3中1.25小时处的峰)的右边处的设定值。流速的增加30a是伴随着二氧化碳气被送入滤桶而发生的。随着二氧化碳气含量的减少，调节阀16的打开角度将进一步增加，以便能保持所设定的流速值不变。在达到一定的角度位置之后，用进一步打开调节阀的角度已不再能保持所设定的值了，就另外开始把耙松机降下，如可以由耙松机提升高度曲线40所看到的那样。尽管如此，如果流速进一步下降，就进行第一次陡变，并再次开始趋向阶段。至此，给控制装置17一个大大增加了的设定流速值，将在一定的时间间隔内(例如在趋向阶段开始后的总共30分钟之后)达到该值。为了使流速的实际值曲线30能跟着所计算出的增加变化，阶梯形地增加调节阀16的打开角度，如曲线70所示。如由图的右边部分可以看到的那样，在某一时刻之后，这将导致打开角度的明显增加(见图的右边缘部分曲线70的两个峰)不再带来如所希望那样的流速的增加(见图的右上角，在那里，虽然打开角度曲线有几个很强的峰，但是流量曲线转而下降)。在这样的情况下，把耙松机稍稍降下(见曲线40)，从而使流速提高。最后，当流出量调节器的打开角度也达到一个最大值，例如，其总打开角度的80％时，或当已经达到上流出量值时，就将结束趋向阶段。
如果在趋向阶段的过程中，不再能得到所要求的流速增加时，可以在把耙松机降下以及所造成的把谷物床变松的同时减小所设定的值，即每单位时间的流速值。在图4中说明了这一情况。例如，假设麦芽汁的过滤由200百升的流出量值开始。这一值表示第一流出量值A1，并被固定例如5分钟的间隔。随后，将开始趋向阶段。预先确定一个增加了的第二流出量值A2，例如560百升。希望在一个小时内达到该增加了的第二流出量值。当把此时间值给了控制装置时，它将算出每单位时间流速的提高为每小时360百升，或每20秒2百升。在第一流速值A1的基础上，现在以阶梯形函数把此值每20秒钟增加2百升。现在，在第一个20秒后所要求的流速值80为202百升。比较这一要求值与实际测量值90，看在所设定的时间间隔内是否达到了所要求的值。如果达到了，就再一次把当前的流速值202百升再增加2百升，达到204百升。在20秒过去之后，再作一次比较，看后来所要求的流速值204百升是否与实际值相对应。将重复这一步骤，直到达到第二流速值A2(560百升)。从所给出的设定值和每小时360百升或每20秒2百升的增加值看来，在一小时之后，应该是这样的结果。
除了各个所要求的流速值80之外，控制装置17还算出对于实际流速90的一个下限值95，该下限值95为例如各个所要求流速值80以下4百升。如果在该趋向阶段的过程中没有达到所要求的流速值80，并且如果流速的实际值90反而下降到流速的极限值95以下，就将把所设定的值减少一个预定的数量。例如，可以把先前的每20秒2百升的设定值降低为每20秒负4百升。这意谓着，例如，在趋向阶段进行了30分钟之后，在所要求的流速值为380百升时，由于把设定值降到376百升而使所述值减小。在这个新要求的流速值80的基础上，现在算出了一个新的较低的极限值372百升(它被同样地每20秒钟减小4百升)。如果在下一个20秒钟的时间间隔中仍然没有达到这个新的极限值372百升，上面的程序就将重复地进行直到一个下限流速值被达到为止。同时，当第一下限值未被达到时，控制装置17使耙松机降下，从而使谷物床变松，并使流速提高。如果流速不再继续下降，而使得流速值不可能再落到下一个极限值以下时，就将保持当前所要求的流速值80，直到该流速值在一个预定的时间间隔内保持不变或再一次增加为止。一旦是这样的情况，将继续以原来的增加值或设定值(每20秒钟2百升)进行趋向阶段，从而提高每单位时间的流速，即，所要求的流速值376百升被再一次每20秒钟增加2百升，达到378百升。
因为设定值被降低了，造成了流速值的下降，谷物床不会由于抽吸效应而被粘接在一起，谷物床将是相反的情况，可以由于进一步打开调节阀16而实现流速的提高。在这样的情况下，只可能会是以这种陡变的方式把所不希望的固结了的谷物床变松。
由图3的曲线可以明显地看出，用所说明的实施例中的本发明的方法可以在大约100分钟时间内过滤大约650百升的总过滤量，而在EP—A—0362793中所述的方法中为了得到类似的数量要求用150至165分钟。这样，本发明的方法带来非常明显的好处，把总过滤时间缩短了。此外，由于趋向阶段的性能和用设定不同的第二流出量值(上流量值)的方法而分别给出的状态，可以个别地适应大多数不同的条件，从而使在大多数不同的前提条件下缩短过滤时间成为可能。