CH685226A5 - Fahrbare Vorrichtung zur Pflege von Käselaiben. - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der Käseherstellung unterscheidet man Hart-, Halbhart- und Weichkäse. Hartkäse benötigt zur Reifung in der Regel fast ein Jahr und zur Einstellung eines niedrigen Gewichtsverhältnisses von Rinde zu Käsemasse ziemlich hohe Volumina, welche Gewichten entsprechen, die zwischen 25 und 40 kg bei Greyerzerkäse (Gruyère) und 60 bis 120 kg bei Emmentalerkäse liegen.

Es ist bekannt, dass Käselaibe während der Reifung regelmässig und relativ häufig behandelt werden müssen. Die Behandlungsart ist bei Greyerzer und Emmentaler unterschiedlich, da Greyerzer eine Rinde mit Schmiere und Emmentaler eine Trockenrinde aufweist. Die Käselaibe liegen in einem Käsekeller oder in einem anderen geeigneten Lagerund Reifungsraum auf Gestellen, die auch Bankun-gen genannt werden. Emmentalerkäse werden heute in Räumen mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von etwa 75% bei Temperaturen von etwa 11 bis 14°C gereift und werden zur Entfernung der sich bei der Reifung bildenden Ausscheidungen einmal pro Woche feucht abgewaschen. Nach der Reifung unter diesen Bedingungen besitzt der Käse eine gold- bis goldbraune Rinde.

Es hat sich nun gezeigt, dass die erhöhten Qualitätsansprüche besser erfüllt werden können, wenn man den Käse in Feuchträumen mit einer relativen Luftfeuchte von mehr als 76%, insbesondere bei 90 bis 94%, und bei Temperaturen von 11 bis 14°C reifen lässt. Leider werden die Käselaibe unter diesen Bedingungen unansehnlich, da die Rinde infolge Schimmelbildung eine braunschwarze Färbung annimmt. Die Bildung dieser unschönen Färbung lässt sich bei der Feuchtraumreifung verhindern, wenn die Käselaibe viel intensiver gepflegt werden, nämlich bis zu viermal pro Woche, im allgemeinen wöchentlich zweimal, wobei die Käselaibe aus dem Lagergestell herausgenommen und mit nassen Bürsten bearbeitet werden müssen. Eine solche Arbeit ist wegen des Gewichtes und der Unhandlichkeit der Käselaibe Schwerstarbeit, noch dazu in sehr feuchten Räumen, die heutzutage kaum mehr zugemutet werden kann.

Aufgabe der Erfindung war es, eine Vorrichtung zu schaffen, die die Intensivpflege der Emmentaler-Käselaibe übernehmen kann, wodurch eine Reifung des Käses im Feuchtraum und damit die gewünschte Qualitätssteigerung ermöglicht wird.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die fahrbare Vorrichtung gelöst, wie sie im unabhängigen Patentanspruch 1 definiert ist. Besondere Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung, im folgenden Pflegeroboter genannt, bilden den Gegenstand abhängiger Ansprüche.

Aus der CH-A 679 000 ist eine Vorrichtung zur Behandlung von Käselaiben bekannt geworden, die allerdings stationär ist. Die Käselaibe werden zu mehreren in einem Gestell an die Vorrichtung herangebracht, werden aus den Gestellen einzeln aus-gestossen, umgekehrt in eine Behandlungsstation überführt, dort zu mehreren gleichzeitig behandelt und dann wieder in das Gestell überführt, von wo sie zurück in den Käsekeller gelangen. Ein Verbleiben der Emmentalerkäse im Feuchtraum auch während der Pflege bietet Vorteile.

Das Konzept der erfindungsgemässen Vorrichtung, auch genannt Pflegeroboter, beruht auf der Vorgabe, eine fahrbare Vorrichtung nach Art eines Wagens zu schaffen, die zwischen die Käselagergestelle (Bankungen) fahren kann, die Käselaibe einzeln ergreift, sie behandelt, wieder auf den gleichen Platz der Bankung zurücklegt und dann zum nächsten Käselaib fährt, worauf sich die geschilderten Schritte wiederholen. Nach Abarbeiten einer Gestellreihe, und zwar auf beiden Seiten des zwischen zwei Gestellreihen befindlichen Ganges, soll die Vorrichtung leicht in den Gang zwischen den nächsten Gestellreihen verfahrbar sein.

Das obengenannte Konzept wird durch die Vorrichtung gemäss Anspruch verwirklicht. Demgemäss beruht die Vorrichtung bzw. der Pflegeroboter zunächst auf der Grundkonstruktion eines Gabelstaplers. Dieser ist mit den nötigen Antrieben sowie mit Einrichtungen zum oben angedeuteten Transport und zur Pflegebehandlung der Käselaibe ausgerüstet. Zum Verfahren von einem Gestellgang zum nächsten wird der Pflegeroboter von einer eingebauten Batterie angetrieben, während seine übrigen Tätigkeiten im Lagergestellgang durch Netzstrom gespeist werden, der über ein Kabel zugeführt wird. Im Gestellgang läuft der Pflegeroboter nicht auf Schienen, sondern wird über einer Bodenmarkierung geführt.

Die Erfindung soll nun an Hand eines Ausfüh-rungsbeispiels näher erläutert werden, und zwar unter Bezugnahme auf die Zeichnung, worin darstellen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen Pflegeroboters und

Fig. 2 eine vereinfachte Vorderansicht des Pflegeroboters nach Fig. 1, wobei die Bedienungsorgane nicht gezeigt sind.

In den Figuren sind Motoren und sonstige Antriebs* sowie die zugehörigen Übertragungs-, Steuer* und Regelmittei im allgemeinen nicht dargestellt; es handelt sich in der Regel um elektrische Antriebe, deren Art dem Fachmann durchaus geläufig ist, so dass deren Darstellung aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen wurde.

Der Pflegeroboter gemäss Fig. 1 weist zunächst eine untere Plattform 12 und eine obere Plattform 14 auf. Unten an den Plattformen 12 und 14 befinden sich Laufräder 16, 18 bzw. 20, 22; die hinteren Laufräder 16, 18 sind nicht lenkbar, die vorderen Laufräder 20, 22, welche einen grösseren Durchmesser als die Räder 16, 18 aufweisen, sind über einen Steuerarm 26 lenkbar. In Sonderfällen können jedoch auch die hinteren Räder 16, 18 lenkbar ausgestaltet sein. Wegen des Gewichtes des Pflegeroboters sind die hinteren Räder jeweils Doppelräder, wie aus Fig. 1 hervorgeht.

Zwischen der unteren Plattform 12 und der oberen Plattform 14 ist ein Abwassertank 28 angeordnet, der auch aus zwei getrennten, jeweils von der

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Seite zugänglichen, herausziehbaren Tanks 28, 28' bestehen kann; diese Ausführungsform ist in Fig. 2 angedeutet. Der bzw. die Abwassertanks fassen beispielsweise etwa 120 I. Im Raum 40 zwischen den Abwassertanks 28, 28' ist ein Frischwassertank 30 eingebaut, z.B. mit einem Fassungsvermögen von etwa 150 I, was zur Behandlung von etwa 300 Käselaiben ausreicht. Auf der gleichen Plattform ist ein Gerüst 32 aufgebaut, in dem sich zwei Behandlungsstationen befinden, wie weiter unten erläutert wird. Weiterhin ist oben am Gerüst 32 und seitlich daran eine Kabeltrommel 34 an einem Arm 36 angeordnet. Die Kabeltrommel 34 ist von nicht gezeigten Federmitteln oder einem Rückholmotor ausgestattet, um das Kabel 38, das zu einer Netzsteckdose oder einem anderen geeigneten Stroman-schluss führt, immer so gespannt zu halten, dass es nicht am Boden aufliegt. Weiterhin ist der gezeigte Pflegeroboter mit einem Satz Fahrbatterien sowie einem Ladegerät für diese Batterien ausgestattet; diese Organe sind nicht dargestellt, sie können sich beispielsweise im Raum 40 zwischen den Abwassertanks 28, 28' befinden, vgl. Fig. 2.

Der Pflegeroboter besitzt weiterhin eine kreisrunde Drehplattform 42, die die hintere Fortsetzung der unteren Plattform 12 bildet. Diese Drehplattform ist auf ihrer Oberseite mit zwei parallelen Schienen 44 ausgerüstet, die in Arbeitsstellung der Drehplattform - diese ist in Fig. 1 dargestellt — etwa senkrecht zur Längsachse des Pflegeroboters verlaufen. Dabei können die Schienen 44 über die Drehplattform 42 hinausragen oder in diese eingelassen sein. Die Drehplattform 42 kann um eine Achse 42A im Sinne des Doppelpfells 42B verschwenkt werden. Der Drehwinkel der Drehplattform 42 beträgt z.B. ± 180°. Der Drehantrieb erfolgt von einem Getriebemotor via Reibrad auf die Plattform.

Auf dem Schienenpaar 44 ist die Grundplatte 46 eines Hubmastes im Sinne des Doppelpfeils 46B verschiebbar angeordnet. Dabei kann diese Horizontalverschiebung vorzugsweise durch einen Elektromotor über eine Zahnstange geschehen. Der Hubmast 48 besteht aus einem Paar Stützen 50, z.B. aus U-Profil-Stahl wie dargestellt, welche an ihren oberen Enden durch eine Traverse 52 starr miteinander verbunden sind. An den einander zugekehrten Schenkeln der vertikalen U-Stützen 50 ist auf einer Seite eine Greifervorrichtung 54 angeordnet, welche entlang der genannten Stützen im Sinne des Doppelpfeils 54A gehoben und gesenkt werden kann. Die Vertikalbewegung der Greifervorrichtung 54 kann vorteilhaft mittels einer nicht gezeigten rostfreien Kette bewirkt werden; weiterhin sind für diese Vertikalverschiebung (nicht gezeigte) Inkrementgeber für eine genaue Positionierung, nämlich gegenüber eines im Gestell befindlichen Käselaibes, vorgesehen.

Die Greifervorrichtung besteht aus einer Grundplatte 56, an welcher ein Paar horizontaler Greiferarme 58, 60 so angeordnet sind, dass sie sich gegeneinander und von einander weg im Sinne der Doppelpfeile 58A, 60A bewegen können. Die geschilderte Bewegung der Greiferarme wird durch einen nicht dargestellten Antrieb mittels Trapezspindel bewirkt. Ausserdem kann die Grundplatte 56

um die Achse 56B in Richtung des Doppelpfeils 56A gedreht werden, vorzugsweise um + 180°. Die Greiferarme liegen mittels Verstärkungswinkeln 62, 64 an der Grundplatte 56 an; wie aus Fig. 1 leicht ersichtlich ist, sind die beiden Greiferarme 58, 60 mit ihren Verstärkungswinkeln 62, 64 spiegelbildlich ausgestaltet. Sie dienen zum Ergreifen, Transportieren und Drehen eines Käselaibes.

Im Gerüst 32 befinden sich zwei Stationen 68, 70 zur Behandlung der Käselaibe 72. Man erkennt erste Bürsten 74, nämlich Horizontalbürsten, die den Käselaib auf der Oberfläche bearbeiten können, sowie zweite, vertikale Bürsten 76, mit denen die Seitenflächen der Käselaibe abgebürstet werden können. Während der Bearbeitung liegen die beiden Käselaibe auf Platten 78, 80 auf.

Seitlich auf der oberen Plattform 14 ist der Steuerarm 26 in einer Armatur 82 heb- und senkbar befestigt. Diese lässt sich durch entsprechende Betätigung des Steuerarmes 26 um die Achse 82A drehen, und zwar in Richtung des Doppelpfeiles 82B. Gezeigt ist weiterhin das Steuerfeld 84, mit dem die Pflegetätigkeit des Pflegeroboters gesteuert und überwacht werden kann.

Wie schon erwähnt wurde, läuft der Pflegeroboter nicht in Schienen, da das Verlegen von Schienen sehr aufwendig ist und grosse Investitionen erfordert; in bereits bestehenden Reifungsräumen ist dies übrigens wegen der damit verbundenen Um-bauarbeiten, Schmutz, Staub usw. unerwünscht. Das Problem einer genauen Führung des Pflegeroboters im Gang zwischen Käselagergestellen und auch neben den endständigen Gestellen des Lagers wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Pflegeroboter entlang einer auf den Boden 86 des Reifungsraumes aufgebrachten Markierung 88 geführt wird, siehe Fig. 2. Diese Markierung 88 ist insbesondere ein farbiger, etwa 10 cm breiter Anstrich, beispielsweise ein weisser Streifen, der mittels einer photoelektrischen Anordnung 90 laufend abgetastet wird. Zu diesem Zweck sind zwei im Abstand befindliche Photozellen 92, 94 in der Anordnung 90 angebracht, die nach unten auf die Kanten des Anstriches 88 gerichtet sind. In an sich bekannter Weise sorgen diese Photozellen dafür, dass der Pflegeroboter bei seiner Fahrbewegung stets der Markierung 88 folgt; die dazu erforderlichen Regel- und Steuerkreise und die nötigen Einrichtungen sind dem Fachmann bekannt.

Bevorzugt weist der erfindungsgemässe Pflegeroboter mehr als nur eine Anordnung 90 auf, um die Führung des Gerätes auch dann zu gewährleisten, wenn die Markierung stellenweise, beispielsweise durch Schmutz, für die Photozellen unleserlich ist. Die Markierung 88 kann, wie gesagt, ein Farbanstrich sein, der auch aus zwei parallelen, im Abstand befindlichen Strichen bestehen kann. Die Markierung kann natürlich auch aus einem aufgeklebten oder sonstwie am Boden 86 befestigten Materialstreifen aus Kunststoff, Metall und dergleichen bestehen. Auch ist es möglich, anstelle der photoelektrischen Abtastung eine mechanische Abtastung vorzusehen, wenn der Streifen etwa 2 bis 5 mm dick ist; dies wird jedoch nicht bevorzugt.

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Der erfindungsgemässe Pflegeroboter weist zusätzlich Fühlereinrichtungen auf, die es gestatten, den genannten Greifer 54 so zu plazieren, dass er sich gegenüber einem Käselaib im Gestell befindet. Diese Fühlereinrichtungen sind nicht dargestellt; sie stehen in Verbindung mit den entsprechenden Stellmotoren für die Drehplattform 42, den Hubmast 48 und die Elemente des Greiferarms 54 und ausserdem mit entsprechenden Markierungen am Gestell. Die genannte Plazierung erfolgt automatisch.

Es ist klar, dass der Pflegeroboter so konstruiert sein muss, dass er die Bedingungen eines Feuchtbzw. Nassraumes aushält. Die Metallteile bestehen sämtlich aus nichtrostenden Werkstoffen wie Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Bronze, Kunststoffen usw. Die Motoren und elektrischen sowie elektronischen Bauteile sind feuchtigkeitsgeschützt.

Der dargestellte und beschriebene Pflegeroboter arbeitet wie folgt. Er steht zunächst mit aufgeladenen Batterien irgendwo im Reifungsraum und wird bei Betriebsaufnahme durch eine Bedienungsperson mittels des Steuerarmes über den Beginn einer Markierung 88 gefahren; der Fahrmotor wird durch die eingebaute Batterie gespeist. Dann wird das Netzkabel 38 von der Kabeltrommel 34 abgezogen und in Verbindung mit einer Steckdose gebracht, die sich bevorzugt in der Verlängerung des Ganges befindet, in dem der Pflegeroboter arbeiten soll. Beim Einstecken des Kabels in die Steckdose schaltet der Pflegeroboter automatisch auf Netzbetrieb um und lädt gleichzeitig die eingebaute Batterie wieder auf.

Beim Drücken eines dazu bestimmten Knopfes am Bedienungsfeld 84 fährt der Pflegeroboter, geleitet von der Markierung 88 durch die Photozellenanordnung 90 und die Markierungen am Gestell, zum ersten Käselaib auf dem untersten oder obersten Boden, und der Hubmast wird so verschwenkt, dass die zuvor geöffneten Greiferarme 58, 60 beim Verfahren des Hubmastes 48 gegen das Gestell beidseits eines Käselaibes stehen. Dann werden die Arme 58, 60 gegeneinander bewegt, bis sie den Käselaib fest einschliessen. Der Hubmast 48 wird zurückgefahren, beispielsweise bis zur Mitte der Drehplattform, dreht sich gegen eine Behandlungsstation 68 oder 70, die Grundplatte 56 wird gesenkt oder gehoben, bis sich die Greiferarme gegenüber der Behandlungsstation befinden, und der Hubmast wird nach vorn verfahren, bis der Käselaib auf der Platte 78 oder 80 abgelegt werden kann. Die Greiferarme öffnen sich, der Hubmast fährt zurück, und durch eine Kombination der geschilderten Bewegungen kann entweder ein neuer Käselaib aus dem Gestell entnommen und in die andere freie Behandlungsstation überführt werden, oder es wird ein behandelter Käselaib aus einer Station 68, 70 entnommen und wieder an seinen ursprünglichen Platz zurückgebracht. In den Stationen 68, 70 wird der Käselaib in Umdrehung versetzt, während ihn die Horizontalbürsten 74 und die Vertikalbürsten 76 unter Zuhilfenahme von aufgesprühtem Wasser oder einer lebensmittelzulässigen Reinigungslösung bearbeiten, welche aus dem Tank 30 entnommen wird; die verbrauchte Flüssigkeit gelangt in den oder die Behälter 28 bzw. 28'.

Vor der geschilderten Pflegebearbeitung nehmen die Greiferarme 58, 60 den Käselaib auf die oben geschilderte Art und Weise auf und drehen ihn durch entsprechendes Verschwenken der Grundplatte 56 um 180° um, während er von den Greiferarmen 58, 60 festgehalten wird. Dann kann der Käselaib, wie oben beschrieben, wieder in die Behandlungsstation gebracht werden, wo dann die andere Grundfläche gereinigt werden kann. Vor dem Wiederablegen des Käselaibes in der Bankung wird er nicht mehr gedreht.

Wenn die Käselaibe, die im Gestell bzw. in gegenüberliegenden Gestellen übereinander liegen, abgearbeitet sind, bewegt sich der Pflegeroboter, wieder genau auf der Markierung 88 geführt, zur nächsten Gestellreihe, und die oben besprochenen Arbeitsgänge werden wiederholt. Ist der Pflegeroboter am Ende des Ganges zwischen zwei Gestellreihen oder am Ende einer Gestellreihe angekommen, so wird die Bedienungsperson das Kabel 38 aus der entsprechenden Gangsteckdose abziehen und es sich auf der Kabeltrommel 34 aufrollen lassen. Dann kann der Pflegeroboter von der Bedienungsperson mittels Batterieantrieb in den nächsten gewünschten Gang gefahren werden, wobei der Steuerarm 26 benutzt wird. Nachdem der Pfiegeroboter wieder über die zugehörige Markierung 88 gebracht ist, kann das Kabel 38 erneut abgerollt und in die entsprechende Gangsteckdose eingesteckt werden. Darauf beginnen die oben beschriebenen Arbeitsschritte von neuem.

Der erfindungsgemässe Pflegeroboter gestattet eine schnelle, kräftesparende und automatische Pflege von Käselaiben. Durch die Selbstfahrtechnik mit Bodenmarkierung und Abtastung wird eine exakte und schmutzunabhängige Führung des Pflegeroboters bei seiner Fahrbewegung an den Käsegestellen erreicht. Wie schon erwähnt wurde, erleichtert der Pflegeroboter die Anwendung der Feuchtraumreifung von Käse wesentlich.

Ein nach der Erfindung konstruierter Pflegeroboter hatte die folgenden zusätzlichen Eigenschaften: Pflegekapazität 60 Käselaibe pro Stunde bei einer Pflegezeit pro Käselaib von 50 Sekunden; die praktisch erreichte Pflegeleistung betrug 50 bis 55 Laibe pro Stunde, wobei die Stillstandszeiten (Nachfüllen und Entleeren der Behälter, Gangwechsel) eingeschlossen sind. Die pro Reinigung eines Laibes benötigte Wassermenge betrug 4 dl. Der Pflegeroboter hatte einen Radstand von 110 cm, wodurch er sehr wendig ist, eine Breite von 130 cm, eine Höhe von 270 cm und eine Länge von 240 cm. Das Gesamtgewicht inkl. 2 Käselaibe betrug 1800 kg.

Der Pflegeroboter als Beispiel einer erfindungsgemässen Vorrichtung kann im Rahmen des Beanspruchten abgeändert bzw. ergänzt werden. So ist es möglich, nur eine oder aber mehr als zwei Behandlungsstationen einzubauen. Anstelle elektrischer Antriebe lassen sich hydraulische oder pneumatische Motoren benutzen. Dies gilt auch für die genannten Fühler und Sensoren. Der Hubmast kann als Teleskop ausgeführt werden, und vieles andere mehr.

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Claims (10)

Patentansprüche

1. Fahrbare Vorrichtung zur Pflege von Käselaiben, insbesondere von Emmentalerkäse, die in Lagergestellen reifen, mit mindestens einer Behandlungsstation (68, 70) zur Nassreinigung, zum Abbürsten und/oder zum Abreiben eines Käselaibes, dadurch gekennzeichnet, dass sie Einrichtungen (90, 94) zur selbsttätigen Steuerung beim Verfahren entlang einer auf dem Boden (86) vorhandenen Bodenmarkierung (88) als Führung, jedoch keine schienengängigen Räder aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Einrichtungen (90, 92, 94) aus mindestens einer Sensoranordnung (90) mit zugehörigen Steuerungsorganen zur Lenkung der Vorrichtung bestehen, wobei die Sensoranordnung (90) mit einem auf den Boden angebrachten Farbstreifen als Bodenmarkierung zusammenwirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (90) an der Unterseite der Vorrichtung angebracht ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (90) eine Photozellenanordnung (92, 94) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Batterieantrieb eingebaut hat und über ein Kabel (38) mit dem Stromnetz verbindbar ist, wodurch die Verfahrbarkeit mit und ohne Verbindung zum Netz gewährleistet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Gerüst aufweist, in dem die genannte mindestens eine Behandlungsstation (68, 70) sowie Wasserbehälter (30, 28) für Frischwasser und Abwasser angeordnet sind, und dass am oberen Teil des Gerüstes (32) eine unter Federspannung stehende Kabeltrommel (34) angebracht ist, auf der das genannte Kabel (38) aufgerollt ist, derart, dass das Kabel (38) nach Verbinden mit dem Stromnetz den Boden nicht berührt.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine horizontale Drehplattform (42) aufweist, auf welcher ein horizontal verfahrbarer senkrechter Hubmast (48) angebracht ist, an dem eine Greiferanordnung (54) zum Ergreifen eines Käselaibes senkrecht bewegbar und horizontal drehbar angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Greiferanordnung (54) aus einer am Hubmast (48) vertikal verschiebbaren und horizontal um mindestens ± 180° drehbaren Grundplatte (56) mit davon im rechten Winkel abstehenden, im Abstand angeordneten zwei Greifarmen (58, 60) besteht, die gegeneinander und voneinander weg bewegbar sind und zum Erfassen, Festhalten und Freigeben eines Käselaibes bestimmt und ausgestaltet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkel der Drehplattform (42) mindestens ± 180° beträgt.

10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie Fühler aufweist, die mit entsprechenden Markierungen am Lagergestell der Käselaibe zusammenwirken,

um die Greiferarme zum Erfassen eines Käselaibes automatisch vor dem Käselaib und in dessen Höhe zu positionieren.

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