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Dokumentenidentifikation DE10253328A1 27.05.2004
Titel Vorrichtung zur Gewinnung von Traubensaft
Anmelder Willmes Anlagentechnik GmbH, 68623 Lampertheim, DE
Erfinder Herten, Karl Heinz, 74653 Künzelsau, DE
Vertreter Rechts- und Patentanwälte Reble & Klose, 68165 Mannheim
DE-Anmeldedatum 14.11.2002
DE-Aktenzeichen 10253328
Offenlegungstag 27.05.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.05.2004
IPC-Hauptklasse C12G 1/02
Zusammenfassung Eine Vorrichtung (1) zur Gewinnung von Traubensaft (19), insbesondere für die Bestimmung des Öchslegrades von handverlesenen ungepressten Trauben (2), umfasst eine Unterdruckquelle (4, 6), einen Saugkopf (20), der eine mit der Unterdruckquelle (4, 6) strömungsmäßig verbindbare Saugkammer aufweist, die durch eine mit Löchern versehene Saugfläche begrenzt wird, wobei die Löcher einen Durchmesser aufweisen, der kleiner als der Durchmesser der in den Trauben (2) enthaltenen Traubenkerne ist, derart, dass im Bereich des Saugkopfes (20) befindliche Trauben (2) durch den Unterdruck an die Löcher angesaugt werden, die Schalen der Trauben (2) im Bereich der Löcher durch Einwirkung des Unterdrucks aufplatzen und der Traubensaft (19) in die Saugkammer entweicht.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gewinnung von Traubensaft, insbesondere für die Bestimmung des Mostgewichts oder Ochslegrades von handverlesenen Trauben, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Bei der Weinerzeugung ist es erforderlich, dass Mostgewicht oder den sogenannten „Öchslegrad" des Traubensaftes zu ermitteln, um Aussagen über die Güte und Qualität des Weines vor der eigentlichen Vergährung des Traubensaftes treffen zu können.

Das Mostgewicht oder der Öchslegrad wird hierbei in bekannter Weise mit Hilfe eines Refraktometers ermittelt, wobei der Traubensaft oder Most auf die Messlinse des Refraktometers gegeben und der Zuckeranteil über die Spiegelung des gestreuten Lichts gemessen wird.

Um eine besonders präzise Bestimmung des Mostgewichts oder Öchslegrades vornehmen zu können, ist es hierbei je nach Region oder Land zum Teil erforderlich, dass die refraktometrische Bestimmung des Öchslegrades an Trauben vorgenommen wird, die noch keinem Pressvorgang unterzogen worden sind, so dass es zu keiner Beeinflussung des Messergebnisses durch die in den Traubenkernen enthaltenen Bitterstoffe kommt, die beim Pressvorgang ebenfalls in den Traubensaft gelangen und diesen verunreinigen.

Aus dem Stand der Technik ist es in diesem Zusammenhang bekannt, die handverlesenen Trauben von Hand vorsichtig zu zerquetschen und den Traubensaft in einer entsprechenden elektronischen Messstation refraktometerisch in bekannter Weise zu untersuchen.

Aufgrund der geforderten Saftmenge von ca. ¼ Liter ist dieses manuelle Verfahren vergleichsweise zeitintensiv.

Weiterhin ist es bekannt, die Trauben mit Hilfe einer mechanischen Förderschnecke aus einem Sammelgefäß oder Bottich zu entnehmen und den hierbei entstehenden Traubensaft ebenfalls mit Hilfe eines elektrischen Refraktometers, das auf dieser auch als Exenterschneckenpumpe bezeichneten Einrichtung montiert ist, zu messen. Hierbei ergibt sich aufgrund der mechanischen Förderung leicht eine Beschädigung der Traubenkerne und Holzbestandteile zwischen den Trauben, wodurch es ebenfalls zur Freisetzung von Bitterstoffen kommen kann.

Dem gemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Gewinnung von Traubensaft, insbesondere für die Bestimmung des Mostgewichts oder Öchslegrades von handverlesenen ungepressten Trauben, zu schaffen, welche die Nachteile des Standes der Technik beseitigt, und eine sehr schonend, repräsentative und effiziente Gewinnung von Traubensaft sicherstellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Gemäß der Erfindung zeichnet sich eine Vorrichtung zur Gewinnung von Traubensaft aus handverlesenen ungepressten Trauben, die insbesondere zur Bestimmung des Öchslegrades oder Mostgewichts der Trauben durchgeführt wird, dadurch aus, dass die Trauben durch einen Saugkopf angesaugt werden, der ein am Saugkopf angeordnete gelochte Saugfläche besitzt, die eine Saugkammer begrenzt, welche über eine vorzugsweise flexible Leitung mit einer Unterdruckquelle verbunden ist. Der Durchmesser der Löcher ist hierbei in erfindungsgemäßer Weise kleiner als der Durchmesser der in den Trauben enthaltenen Traubenkerne, so dass die Trauben beim Eintauchen oder Hineinfahren des Saugkopfes in die Trauben – was beispielsweise durch eine pneumatische oder elektrische Stelleinrichtung mit einem vorgegebenen Vorschub erfolgen kann – aufgrund des hohen Unterdrucks in der Saugkammer gegen die Löcher der gelochten Saugfläche gesaugt werden. Durch die entsprechende Wahl des Unterdrucks in der Saugkammer von vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,6 bar, insbesondere 0,2 bar, wird die Schale der Trauben im Bereich der Löcher in diese hineingesaugt und bricht aufgrund der mechanischen Wirkung der Ränder der Löcher auf, so dass der Traubensaft durch den Unterdruck in das Innere der Saugkammer entweicht und die Kerne im Inneren der Trauben zurückbleiben. Aus der Saugkammer wird der Traubensaft bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung anschließend über eine im Bereich der Saugfläche angeordnete flexible Saugleitung in eine Flüssigkeits-Abscheideeinrichtung gefördert, in der der Traubensaft zur Entnahme gesammelt wird.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ergibt sich der Vorteil, dass ausschließlich reiner Traubensaft ohne Kerne und Schalenreste sowie sonstige Verunreinigungen in einer sehr effizienten Weise gewonnen werden kann, so dass in kürzester Zeit, beispielsweise in 10 bis 20 Sekunden, eine ausreichende Menge an Traubensaft für eine refraktometrische Bestimmung des Öchslegrades oder Mostgewichts zur Verfügung steht. Es können jedoch auch gemaischte Trauben gemessen werden.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen

1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der der Saugkopf konisch ausgebildet ist und mit Hilfe einer Stelleinrichtung in Form eines Pneumatikzylinders oder Hydraulikzylinders in ein Gefäß mit Trauben eingefahren wird, während die Saugkammer mit Unterdruck beaufschlagt ist,

2 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Saugkopfes von 1.

Wie in 1 gezeigt ist, umfasst eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Gewinnung von Traubensaft 19 aus handverlesenen Trauben 2 eine Unterdruckquelle, die gemäß der Darstellung von 1 vorzugsweise als eine zumindest zeitweise kontinuierlich arbeitende Saugpumpe oder Vakuumpumpe 4 ausgestaltet ist, die über eine nicht näher bezeichnete Leitung strömungsmäßig mit einem Unterdruckspeicher 6 verbunden ist.

Der Unterdruckspeicher 6 kann beispielsweise als ein druckfester Edelstahlbehälter ausgestaltet sein, der z.B. ein Fassungsvermögen von 300 Litern besitzt, und der durch die Saugpumpe 4 auf einen absoluten Druck von 0,1 bar bis 0,6 bar evakuiert wird. Die Saugpumpe 4 ist hierbei vorzugsweise eine bekannte elektrisch betriebene Pumpe, die zumindest zeitweise kontinuierlich arbeitet, und die demgemäß eine erheblich geringere Förderleistung an Saugluft benötigt, als diese zum Ansaugen der Trauben 2 bei der Gewinnung des Traubensafts kurzzeitig benötigt wird, wodurch der Betrieb kostengünstig ist.

Durch die Verwendung eines Unterdruckspeichers in Kombination mit der zumindest zeitweise kontinuierlich arbeitenden Saugpumpe 4 ergibt sich der Vorteil, dass bei der Saftentnahme aufgrund der vergleichsweise großen Kapazität des Unterdruckspeichers 6 ein über einen längeren Zeitraum hinweg konstanter Unterdruck erzeugt werden kann, durch den eine schonende Gewinnung von Traubensaft ohne Verunreinigungen und Bitterstoffe aus den Kernen in erfindungsgemäßer Weise überhaupt erst möglich wird. Zudem ergibt sich durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Unterdruckspeichers 6 der Vorteil, dass eine Saugpumpe mit einer vergleichsweise geringen Leistung verwendet werden kann, die zudem aufgrund der Pufferwirkung des Unterdruckspeichers 6 keiner aufwendigen Regelung bedarf, um den Unterdruck während der Saftgewinnung auf dem vorgegebenen hohen Niveau konstant zu halten.

Der Unterdruckspeicher 6 ist über ein vorzugsweise elektrisch betätigtes Ventil 8 mit einer Flüssigkeits-Abscheidevorrichtung 10 verbunden, wobei das Ventil 8 durch eine schematisch angedeutete elektronische Steuerungseinrichtung 12 geöffnet und geschlossen werden kann. Das Ventil 8 kann jedoch in gleicher Weise auch ein manuell betätigtes Ventil sein.

Wie der 1 weiterhin entnommen werden kann, besteht die Flüssigkeits-Abscheidevorrichtung aus einem Behälter 14, in den die vom Unterdruckspeicher 6 kommende Unterdruckleitung 16 im Bereich der Oberseite einmündet. Am Boden des Behälters 14 ist ein Ablasshahn 18 angeordnet, über den der im Behälter 14 nach der Saftentnahme gesammelte Traubensaft 19 zur refraktometrischen Bestimmung des Mostgewichts oder des Öchslegrades aus dem Behälter 14 entnommen werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 umfasst weiterhin einen in 2 im Detail dargestellten Saugkopf 20, der eine Saugkammer 22 aufweist, die über eine flexible Saugleitung 23 strömungsmäßig an die Flüssigkeits-Abscheidevorrichtung 10 angeschlossen ist, und in gleicher Weise wie die Unterdruckleitung 16 im Bereich der Oberseite des Behälters 14 in diesen einmündet, so dass die Saugkammer 22 bei geöffnetem Ventil 8 mit einem Unterdruck von vorzugsweise 0,2 bar beaufschlagt wird.

Wie der 2 weiterhin entnommen werden kann, besitzt der Saugkopf 20 vorzugsweise die Form eines Kegels oder Kegelstumpfes, der eine Mantelfläche 24 und eine sich erweiternde Öffnung 26 aufweist.

Die Saugkammer 22 wird bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch eine mit Löchern 28 versehene Saugfläche 30 begrenzt, die vorzugsweise eine zum Zentrum der Saugkammer 22 hin gewölbte konkave Form aufweist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der in der Saugkammer 22 gesammelte Traubensaft 19 über einen in 2 gezeigten Absaugstutzen 32 effizient abgesaugt werden kann, der in vorteilhafter Weise unmittelbar oberhalb der Saugfläche 30 an der Mantelfläche 24 des Saugkopfes 20 angeordnet ist, und der mit der Saugleitung 23 in Verbindung steht.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Saugfläche 30 vorzugsweise als ein Lochblech oder Siebblech ausgebildet, in dem die vorzugsweise kreisförmigen Löcher 28 mit einem mittleren Abstand von vorzugsweise 5 mm voneinander angeordnet sind. Die Löcher 28 besitzen bei der bevorzugten Ausführungsform einen Durchmesser im Bereich von 2 mm, können jedoch auch geringfügig größer, beispielsweise 3 bis 4 mm, oder auch geringfügig kleiner, beispielsweise 1,5 mm sein. In gleicher Weise kann der Abstand der Löcher 28 voneinander größer oder kleiner als 5 mm sein.

Wie der 1 weiterhin entnommen werden kann, ist der Saugkopf 20 über eine Stelleinrichtung in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung auf- und abfahrbar, die vorzugsweise durch einen bekannten Pneumatikzylinder oder Hydraulikzylinder 34 gebildet wird. Der Saugkopf ist hierbei vorzugsweise direkt am Ende der Kolbenstange 40 des Pneumatikzylinders 34 befestigt.

Der Pneumatikzylinder 34 ist hierbei vorzugsweise ortsfest an einer Halterung 36 aufgenommen, die gleichzeitig als Führung für eine L-förmige Stangenanordnung 38 dient, die an der Mantelfläche 24 des Saugkopfes 20 befestigt ist, und die beim Verfahren der Kolbenstange 40 mit dem Saugkopf 20 mitbewegt wird.

Der Einsatz einer L-förmigen Stangenanordnung 28 bietet in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, die flexible Saugleitung 23 über ein entsprechendes Halteelement 42 an dem senkrechten Teil der Stangenanordnung 38 zu befestigen, so dass die flexible Saugleitung 23 zusammen mit dem Saugkopf 20 in schonender Weise auf- und ab bewegt wird, wenn der Saugkopf 20 in die Weintrauben 2 eingefahren wird.

Um den Traubensaft 19 für die refraktometrische Bestimmung des Mostgewichts aus den handverlesenen Trauben 2 zu gewinnen, wird das Ventil 8 geöffnet und die Saugkammer 22 des Saugkopfs 20 mit Unterdruck aus dem Unterdruckspeicher 6 beaufschlagt. Gleichzeitig oder kurze Zeit darauf wird der Saugkopf 20 über den Pneumatikzylinder 34 mit einer im Wesentlichen konstanten Geschwindigkeit von oben her in die Trauben eingefahren, die sich z.B. in einem nicht näher bezeichneten Traubensammelbehälter befinden können. Durch die Wirkung des Unterdrucks werden die Trauben 2 im Bereich der Öffnung 16 an die Saugfläche 30 angesaugt, wodurch die Schale der angesaugten Trauben 2 im Bereich der Löcher 28 aufplatzt und der Traubensaft aus dem Inneren der Trauben 2 durch die Löcher 28 hindurch in die Saugkammer 22 eintritt. Hierbei verbleiben die Kerne der Trauben aufgrund des kleineren Durchmessers der Löcher 28 auf der Außenseite der Saugfläche 30 und treten in die Saugkammer 22 ein.

Der in die Saugkammer 30 eingetretene reine Traubensaft 19 sammelt sich aufgrund der gewölbten Form der Saugfläche 30 in vorteilhafter Weise im Bereich der Ränder des Saugkopfes 20, und wird von dort aus über die flexible Saugleitung 23 in die Flüssigkeits-Abscheideeinrichtung 10 gefördert. Die Saugleitung 23 ist hierzu vorzugsweise an einen in 2 gezeigten Absaugstutzen 32 angeschlossen, der im Bereich nahe der Saugflüche an der Mantelfläche 24 des Saugkopfes 20 angeordnet ist.

Wie in 2 gezeigt ist, kann es zu einer effizienteren Ausbeute an Traubensaft vorteilhaft sein, die Saugfläche 30 innerhalb der erweiterten Öffnung 26 etwas zurückgesetzt anzuordnen, wodurch auch im Bereich der Ränder der Saugfläche 30 befindliche Trauben 2 mit in den Bereich der Saugfläche 30 gefördert werden, wenn der Saugkopf 20 in die Trauben 2 hineinbewegt wird.

Um nach dem Herausfahren des Saugkopfes 20 aus den Trauben ein leichteres Ablösen der an der Saugfläche 30 verbliebenen Traubenreste zu erhalten, kann es weiterhin vorgesehen sein, die Saugkammer 22 kurzzeitig mit einem Druckluftstoß zu beaufschlagen, was z.B. über den in 2 in gepunkteten Linien angedeuteten Stutzen 44 erfolgen kann, der vorzugsweise oberhalb des Absaugstutzens 32 an der Mantelfläche 24 gebildet ist, und bei der Saftentnahme durch ein nicht dargestelltes Ventil verschlossen wird.

Der Öffnungswinkel des Kegels oder Kegelstumpfes kann beispielsweise 80° betragen, und der Durchmesser der erweiterten Öffnung 16 des Kegels beträgt bei einem Durchmesser der Saugfläche von 16 cm vorzugsweise 20 cm.

Die erweiterte Öffnung 16 kann jedoch auch einen anderen Durchmesser, beispielsweise 30 cm, besitzen. Zudem ist es ebenfalls möglich, die Form des Saugkopfes 20 abweichend von der beschriebenen konischen Form auszugestalten, beispielsweise würfelförmig oder rechteckig oder in sonstiger bekannter Weise.

Allerdings hat sich gezeigt, dass durch die beschriebene konische Form in vorteilhafter Weise eine sehr effiziente Saftausbeute bei einer vergleichsweise geringen mechanischen Beschädigung der Trauben erhalten wird.

1 Vorrichtung 2 Trauben 4 Saugpumpe 6 Unterdruckspeicher 8 Ventil 10 Flüssigkeits-Abscheidevorrichtung 12 elektronische Steuerungseinrichtung 14 Behälter 16 Unterdruckleitung 18 Ablasshahn 19 Traubensaft 20 Saugkopf 22 Saugkammer 23 Saugleitung 24 Mantelfläche 26 erweiterte Öffnung 28 Löcher 30 Saugfläche 32 Absaugstutzen 34 Pneumatikzylinder 36 ortsfeste Halterung 38 L-förmige Stangenanordnung 40 Kolbenstange 42 Halteelement 44 Stutzen für Blasluft

Anspruch[de]
  1. Vorrichtung (1) zur Gewinnung von Traubensaft (19), insbesondere für die Bestimmung des Öchslegrades von handverlesenen ungepressten Trauben (2), gekennzeichnet durch

    eine Unterdruckquelle (4, 6),

    einen Saugkopf (20), der eine mit der Unterdruckquelle (4, 6) strömungsmäßig verbindbare Saugkammer (22) umfasst, die durch eine mit Löchern (18) versehene Saugfläche (30) begrenzt wird, wobei die Löcher (18) einen Durchmesser aufweisen, der kleiner als der Durchmesser der in den Trauben (2) enthaltenen Traubenkerne ist, derart, dass im Bereich des Saugkopfes (20) befindliche Trauben (2) durch den Unterdruck an die Löcher (18) angesaugt werden, die Schalen der Trauben (2) im Bereich der Löcher (18) durch Einwirkung des Unterdrucks aufplatzen und der Traubensaft (19) in die Saugkammer (22) entweicht.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Unterdruckquelle(4,6) erzeugte Unterdruck einen Wert von weniger als 0,6 bar besitzt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckquelle einen Unterdruckbehälter (6) sowie eine den Unterdruckbehälter zumindest zeitweise kontinuierlich evakuierende Saugpumpe (2) umfasst.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher (18) in der Saugfläche (30) einen Durchmesser von weniger als 3 mm besitzen.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugfläche (30) gewölbt ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugfläche (30) eine konkave Wölbung aufweist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkopf (20) eine im Bereich der Vakuumkammer (22) zusammenlaufende Form mit einer zu einem ersten Ende hin erweiterten Offnung (16) besitzt.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkopf (20) die Form eines Kegels aufweist, und dass die Saugkammer (22) durch die Mantelfläche (24) des Kegels sowie die im Bereich der erweiterten Öffnung (16) angeordnete Saugfläche (30) begrenzt wird.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugfläche (30) gegenüber der erweiterten Öffnung (16) des Kegels zurückversetzt ist.
  10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugkammer (22) zum Entfernen der Trauben (2) von der Saugfläche (30) mit Umgebungsdruck oder Überdruck beaufschlagbar ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Uberdruck über einen an der Saugkammer (20) angeordneten Stutzen (44) zugeführt wird.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkopf (20) mit der Unterdruckquelle (4,6) strömungsmäßig über eine Flüssigkeits-Abscheidevorrichtung (10) verbunden ist, in die der in die Saugkammer (22) eintretende Traubensaft (19) unter Einwirkung des Unterdrucks gefördert wird.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugkopf (20) über eine Stelleinrichtung (34) in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung verfahrbar ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeits-Abscheidevorrichtung (10) mit der Saugkammer (22) über eine flexible Saugleitung (23) verbunden ist, die durch eine oberhalb des Saugkopfes (20) angeordnete Stangenanordnung (38) gehalten wird, welche mit dem Saugkopf (20) gekoppelt und mit diesem verfahrbar ist.
  15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stangenanordnung (38) L-förmig ausgebildet ist.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung einen Pneumatikantrieb (34) umfasst, der eine über einen Kolben verfahrbare, und mit dem Saugkopf (20) gekoppelte Kolbenstange (40) aufweist, über die der Saugkopf (20) zur Gewinnung von Traubensaft (19) bei anliegendem Unterdruck in der Saugkammer (22) mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in einen Behälter mit Trauben einfahrbar ist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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