Ueber Bierkühlapparate. Mit Abbildungen auf Tafel X. Ueber Bierkühlapparate. Ein Kühlapparat für Bierbrauereien soll 1) leicht zu reinigen sein von den aus der Würze ausgeschiedenen Stoffen; 2) nicht zuviel Kühlwasser bedürfen; 3) die Kühlung rasch bewerkstelligen. Die Abkühlung der Würzen durch Verdunstung in offenen Kühlschiffen (1845 97 51) ist selbst unter Zuhilfenahme einer künstlichen Luftbewegung mittels rotirender Flügel (* 1827 24 39) nicht ausreichend, weil sie zu sehr vom Wetter abhängt und für die Temperaturen von 50 bis 20°, welche den Eintritt der Milchsäuregährung besonders begünstigen, oft zu langsam erfolgt. Auch die von Davison (1841 81 238) u.a. vorgeschlagene Zerstäubung der Würze genügt nicht. Es wird daher fast allgemein Wasser zu Hilfe genommen. – Der Apparat von Pzillas (* 1870 198 255) sucht Luft- und Wasserkühlung zu vereinigen. – Die von Burdy (* 1825 16 432. 1837 64 395) u.a. angegebene Abkühlung durch Schlangenröhren entspricht nicht der ersten Anforderung einer leichten Reinigung. – Um die abkühlende Wirkung des Wassers besser auszunützen, wird das Kühlwasser der Würze entgegen geführt, und zwar wird die Würze bei den jetzt noch meist im Gebrauch befindlichen Kühlern durch Röhren geleitet, welche in entgegengesetzter Richtung vom Kühlwasser umflossen werden (1860 156 155). Auf gleichem Princip beruht der Batteriekühler von A. Neubecker, dessen Patent im Bayerischen Industrie- und Gewerbeblatt, 1876 S. 137 veröffentlicht wurde. Die Figuren 24 bis 28. [c/4] stellen den Apparat in normaler Stellung in Vorder- und Seitenansicht, einem Längendurchschnitt eines Batteriepaares, einem Horizontalquerschnitt durch die Batterien und im Querschnitt einer Batterie dar. In der Vorderansicht verdeckt die vordere Batteriereihe die hintere, die sich ganz gleich sind und gleiche Rohre in derselben Lage haben; nur sind die Einlässe der vordern Reihe bei der hintern die Auslässe. In das Rohr A der vordern Reihe strömt das Bier, in das Rohr B der hintern Reihe das Kühlwasser ein; das Bier tritt in dem Rohre A₁ der hintern Reihe aus, während das Wasser im Rohre B₁ der vordern Reihe ausfließt und so die Gegenströmung von Bier und Wasser bewirkt wird. Auf seinem Wege hebt das Bier und die durch dasselbe verdrängte Luft die Ventile v (Fig. 26) in den Rohrstutzen, welche die obern Leitungsbogen mit dem Ablaßrohre C verbinden, füllt dieses (während des Ganges des Apparates mit einem Hahne geschlossene) Rohr aus so daß der normale Weg des Bieres nur anfänglich eine kurze unschädliche Störung erleidet, und schließt beim Niedergehen durch seinen Druck die Ventile v₁ (Fig. 26) in den Rohrstutzen zwischen den untern Bogenstücken und dem Reinigungs- resp. Dampfrohre D. Während das Wasser in seiner Gegenströmung gegen das Bier begriffen ist, sind die Durchgänge in den Entleerungsrohrstutzen E geschlossen, indem der Seitendruck des Wassers in dem weitern Theile des Rohres eine Kugel k (Fig. 26) vor den engern Theil des letztern schiebt und in dieser Lage erhält, weil er gegen eine größere Kugelfläche wirkt als der Gegendruck von der andern Seite aus dem engern Theile der Rohre heraus. Sobald der Vorderdruck auf die Kugel k aufhört, resp. die Wassereinströmung abgestellt wird, so wird der Hinterdruck auf die Kugel überwiegend, schiebt diese bis an die durch eingelegte schmale Rippen in dem weitern Röhrentheile gegebene Grenze ihres Spielraumes zurück, und nun kann das Wasser von einer Batterie in die andere und aus einer einzigen äußern Oeffnung des Apparates auslaufen, ohne daß dabei die geringste Arbeit erforderlich ist oder etwas in Unordnung kommen kann. Bei dem Batteriekühler lassen sich auch wie bei den später zu beschreibenden Apparaten zwei verschiedene Kühlflüssigkeiten – Brunnenwasser und Eiswasser – zugleich und nach einander in Anwendung bringen. Das Bier läuft ununterbrochen fort, während an einer der Batterien unten das Brunnenwasser austritt und dafür in der nächsten Batterie Eiswasser einströmt. Die Würze wird auf diese Weise von 60° auf etwa 4° abgekühlt, ohne zwei Apparate benützen zu müssen oder das Eiswasser bis nahe zur Temperatur der einlaufenden heißen Würze erwärmen zu lassen. Die Reinigung des Apparates geschieht in folgender Weise. Zunächst wird der Bier- und Wasserzufluß abgesperrt, während die Abflußöffnungen für beide geöffnet bleiben. Es läuft dann das Bier nur aus der ersten Batterie aus, das Wasser aber aus allen, indem es durch seinen Druck die Kugelventile k öffnet und aus einer Batterie in die andere übertritt. Wenn das Bier aus der ersten Batterie und das Wasser aus allen Batterien ausgelaufen ist, so wird der Apparat umgekehrt, was rasch und leicht geschieht, weil der Apparat, im Gleichgewicht aufgehängt und gleichmäßig gefüllt, sich in Gleichgewichtslage befindet. Mit der Umdrehung öffnen sich alle Ventile des Apparates durch ihre Gewichte und den Druck des Bieres, sobald der Hahn an dem Rohre C geöffnet wird, und es leuchtet ein, daß dann das Bier aus allen Bogenstücken und Batterien in das Rohr C strömt und aus diesem ausläuft. Ist der Apparat von Bier und Wasser befreit, so sind seine Wasserrohre auch bereits durch die starke Strömung gereinigt, die sich bei dem Wasserablassen gerade da bildete, wo die Basis der Wassersäulen während der Thätigkeit des Apparates war, und wo allein sich Sedimente gebildet haben konnten. Die Reinigung der Bierröhren geschieht aber dadurch, daß in das Rohr D, während der Apparat sich in seiner umgekehrten Lage befindet, Dampf oder Wasser eingelassen wird, welches dann alle Wege des Bieres durchläuft und schließlich durch das Rohr C seine Ableitung findet. – Bei Bridle's Röhrenkühler (* 1863 170 336) werden die Röhren entweder von der Würze oder aber vom Wasser umflossen, während bei dem Scheibenkühler von Pontifex (* 1863 170 334) die Würze in einem tonnenartigen Behälter die durch Wasser abgekühlten, scheibenförmig erweiterten Kühlröhren umfließt. Baudelot (* 1863 168 363) läßt in einem Röhrensystem einen Strom kaltes Wasser aufsteigen; die Außenseite der Röhren wird von der tropfenweise auffallenden Würze benetzt, so daß die Abkühlung durch Verdunstung und Leitung zugleich erfolgt. Die Reinigung dieses Apparates von dem Würzeabsatz ist leicht auszuführen. Dieses Princip ist nun weiter ausgebildet im Patentkühlapparat (Refrigerator) von W. Lawrence und Comp. in London, welcher auf der Wiener Weltausstellung 1873 vertreten war. Die Kühlflächen dieses Apparates bestehen aus zwei gewellten dünnen Kupferblechen, von welchen ein Stück in Figur 29 [b/2] veranschaulicht ist. Während innerhalb derselben das Kühlwasser einen langen Weg nehmend von unten nach oben aufsteigt, rieselt die Würze aus einer oben angebrachten Vertheilungsrinne über die äußere Oberfläche der Kühlbleche abwärts, dieselben schleierförmig umschließend. Um den Apparat leicht reinigen zu können, ist derselbe ebenfalls in zwei Seitenständern drehbar gelagert. Soll die Würze auf etwa 5° abgekühlt werden, so wird im untersten Theil des Kühlapparates Eiswasser von 4° eingeführt, welches in etwa 1/3 Höhe mit etwa 7° wieder abfließt und zum Eisbehälter zur Wiederabkühlung auf die ursprüngliche Temperatur zurückgeleitet wird. Oberhalb des Eiswasserabflußes findet der Einlauf des Brunnenwassers statt, welches den Apparat in der obersten Abtheilung erwärmt verläßt. Noch vollkommener ist das Baudelot'sche System in dem neuesten Gegenstromkühler von A. Neubecker in Offenbach a. M. zur Durchführung gekommen. Hier sind die Rohre, statt hochkantig () wie bei Baudelot, flach gelegt und das abwechselnde Rinnen und Tropfen der zu kühlenden Würze in ein ununterbrochenes Rinnen umgewandelt, wobei die Würze in einer innigern Berührung mit der Kühlfläche verbleibt, die Form des Apparates aber auch wesentlich vereinfacht wird. Im Vergleich mit dem Lawrence'schen Apparat ergibt sich die Möglichkeit einer günstigern Reinigung der innern und äußern Flächen des Neubecker'schen Kühlers, welcher in Fig. 30 und 31. [a.b/3] in verschiedenen Ansichten und in Figur 32 im Querschnitt der Kühlrohre dargestellt ist, von selbst. Eine Anzahl solcher flacher Kupferrohre a (Fig. 32) von eigenthümlichem „flachovalen“ Querschnitte sind in zwei flachen Wänden b von Messing so befestigt, daß sie ihre breiten Seitenflächen einander zukehren, sämmtlich parallel über einander liegen und mit ihren beiderseitigen offenen Enden durch entsprechende Schlitze in den Wänden b hindurch gehen. Zwischen je zwei Rohren a ist in der Mitte über die ganze Länge eine schwache Kupferblechwand gelegt, wodurch der Apparat in zwei nutzbare Hälften vorn und rückwärts abgetheilt wird. Auf die Seitenwände b ist je ein Deckel c mit Stegen derart aufgesetzt, daß die Kühlrohre a unter sich in wechselweise Verbindung kommen, d.h. es geht die Communication vom ersten, untersten Rohr rechts zum darüber liegenden zweiten, dann von diesem links zum dritten, hierauf wieder rechts zum nächsten Rohr u.s.w.; das durch das Rohrsystem geleitete Kühlwasser ist daher genöthigt, den Apparat in einer Zickzacklinie zu passiren. Ueber dem obersten Kühlrohre befindet sich eine an ihrer untern Kante gelochte Sammelrinne d für die vom Kühlschiff herbeigeführte Würze, welche sich beim Austritt aus d über die Vertheilungsplatte e, dann über die Fläche des obersten Rohres a und weiterhin der andern darunter liegenden Rohre gleichmäßig ausbreitet. An das unterste Kühlrohr a schließt sich die Abtropfvorrichtung f an, ein gezackter Blechstreifen, von welchem die gekühlte Würze in die Sammelrinne g abtropft und hierauf durch eine Rohrleitung in den Gährkeller abfließt. Um mit möglichst wenig Eiswasser auszukommen, ist (wie bei dem vorher erwähnten Lawrence'schen Apparat) das Rohrsystem a in zwei Abtheilungen getheilt, deren Kühlenflächen sich ungefähr wie 1 : 2 verhalten. In der obern größern Abtheilung fließt bei h – etwa in 1/3 der ganzen Apparathöhe – frisches Brunnenwasser von etwa 10 bis 12° ein, welches oben bei i erwärmt ausfließt. Die 50 bis 60° heiße Würze läuft von oben dem Kühlwasser entgegen und kommt in der Höhe des Wassereinlaufes h, wenn die Mengen der in entgegengesetzten Richtungen sich bewegenden Flüssigkeiten gehörig regulirt sind, bis ziemlich auf die Temperatur des Brunnenwassers abgekühlt an. Dann passirt die Würze die untere Abtheilung, in welche durch den tiefsten Stutzen k mittels Eis auf etwa 2° abgekühltes Wasser eintritt und oben bei l abzieht, und verläßt den Apparat bis auf mindestens 4° abgekühlt. In horizontal liegenden Röhren ist die Flüssigkeit nach oben leicht etwas wärmer als nach unten, welcher Uebelstand den Effect des Apparates unter Umständen beeinträchtigen kann; demselben ist aber hier wirksamst dadurch begegnet, daß das Kühlwasser beim Uebergang von einer Röhre in die andere in der Kammer der Stegwand c, in Folge Aenderung des Querschnittes, der Richtung des Laufes und der Geschwindigkeit, innig gemischt wird. Der Neubecker'sche Apparat ist noch mit einer Verbesserung versehen, welche als neu und eigenthümlich zu erwähnen ist. Da die Würze in dünner Schicht über die flachen Kühlrohre herabrinnt, so bietet sie der umgebenden Luft eine der metallenen Kühlfläche ziemlich gleiche Oberfläche dar. Nun ist die Luft selten rein; sie führt häufig eine Menge Keime und Sporen mit sich, welche, an die Würze abgegeben, die Ursache von Störungen in der später vorzunehmenden Vergährung bilden; ferner wird durch die Berührung der kältern Luft, wenigstens in der obern Hälfte des Apparates, eine Verdampfung der heißern Würze stattfinden, welche erfahrungsgemäß besser vermieden wird. Aus diesen Gründen ist der ganze Apparat an seinen beiden Langseiten durch Deckel m abgeschlossen, welche an den Wänden c mittels Scharnieren befestigt sind und sich thürflügelartig auf- oder zuschlagen lassen. Diese Deckel sind aus wellenförmig gebogenem, verzinntem Kupferblech hergestellt, und correspondiren die Wellen mit den Kühlrohren a, so daß ein ziemlich dichter Anschluß erzielt ist, ohne jedoch die Möglichkeit der Berührun der innern Deckelfläche mit der herabrinnenden Würze zuzulassen. Um nun außer dem Zutritt der Luft noch die Verdampfung der Würze zu verhüten, bezieh. Dämpfe der letztern sofort zu condensiren, wird durch ein oben am Deckel m angebrachtes Siebröhrchen n kaltes Brunenwasser über die äußere Seite des Deckels rieseln gelassen; die condensirte Würze fließt an der innern Deckelfläche herab in die Sammelrinne g, während das außen herablaufende Brunnenwasser von der Rinne o aufgefangen und seitlich durch einen Schlauch abgeführt wird.Auch Lawrence hat bei seinem Apparate Schutzdeckel zur Abhaltung der Luft angebracht; dieselben sind flach und drehen sich um je eine horizontale Achse über dem obersten Kühlrohre. Zur leichtern Reinigung des Apparates ist derselbe wie früher mit horizontalen Zapfen q in den Ständern r drehbar gelagert. Um die Rohre a von außen zu reinigen, stellt man den Kühlapparat horizontal, gießt heißes Wasser auf und reibt mit passenden Bürsten ab. Beim Zurückführen des Apparates in die Verticallage läuft das Schmutzwasser ab. Zur Reinigung der Rohre a von innen, was jährlich mindestens einmal mittels Bürsten zu geschehen hat, erfolgt einfach nach Abschrauben der Stegwände c, welche so angebracht sind, daß der Apparat hierbei nicht aus seinen Lagern gehoben werden muß. Zum Schlusse sind noch Vorrichtungen zu erwähnen, welche zur Sicherung des regelmäßigen Betriebes nothwendig befunden wurden. Um nämlich das Schäumen der in die Vertheilungsrinne d eintretenden heißen Würze zu vermeiden und ein continuirliches Rinnen der Flüssigkeit nach den Kühlrohren a zu sichern, fließt die Würze nicht direct in die Vertheilungsrinne d, sondern passirt vorerst ein unten siebartig gelochtes Rohr S. – Die Abflußöffnungen der Vertheilungsrinne d sind grade so groß, daß bei einem gewissen Zuflusse die Würze über dem Rohre S stehen bleibt und der Ablauf von der Rinne d stets unter gleichem Drucke stattfindet. Da nun ferner beim Abzapfen der Würze aus der unter dem Apparat liegenden Sammelrinne g durch mancherlei Ursachen eine Stockung eintreten kann, so wird ein Ueberlaufen in der Weise verhütet, daß ein in der Rinne g angebrachtes Schwimmerrohr t durch die Zugstange u eine im Zuführungsrohr der heißen Würze eingeschaltete Absperrklappe p mehr oder weniger verstellt.