CH720217A2

CH720217A2 - Device for determining the mass flow of curd grains and whey

Info

Publication number: CH720217A2
Application number: CH001343/2022A
Authority: CH
Inventors: Grüninger Siegried
Original assignee: Kalt Maschb Ag
Priority date: 2022-11-10
Filing date: 2022-11-10
Publication date: 2024-05-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Massenstroms von Käsebruchkörnern und Molke, insbesondere in einem Strom Käserohmasse, der aus einem Käsefertiger in Käseformen einer Käsepresse strömt. Die Vorrichtung soll aufwandsarm und zuverlässig sein. Die Käsepresse umfasst zumindest eine offene Wanne (2) und einen Verteilkopf (5) mit mindestens einem Dosierkopf (6) zum Einschwemmen der Käserohmasse, der entlang der Längsseiten der Wanne (2) verfahrbar ist. Am Verteilkopf (5), der mindestens einen Dosierkopf (6) aufweist, ist in Durchflussrichtung des Massestroms dem Dosierkopf (6) ein Durchflussmessgerät (10) vorgelagert angeordnet. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren mit dem Zweck den Massenstrom in der Längsrichtung und/oder Querrichtung der Wanne (2) zu regeln, respektive konstant zu halten.The invention relates to a device for determining the mass flow of curd grains and whey, in particular in a flow of raw cheese mass that flows from a cheese maker into cheese molds of a cheese press. The device should be inexpensive and reliable. The cheese press comprises at least one open trough (2) and a distribution head (5) with at least one dosing head (6) for flushing in the raw cheese mass, which can be moved along the long sides of the trough (2). On the distribution head (5), which has at least one dosing head (6), a flow meter (10) is arranged upstream of the dosing head (6) in the flow direction of the mass flow. The invention also relates to a method with the purpose of regulating the mass flow in the longitudinal direction and/or transverse direction of the trough (2), or keeping it constant.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Massenstroms von Käsebruchkörnern und Molke, insbesondere in einem Strom Käserohmasse, der aus einem Käsefertiger in Käseformen einer Käsepresse strömt. [0001] The invention relates to a device for determining the mass flow of curd grains and whey, in particular in a flow of raw cheese mass flowing from a cheese maker into cheese molds of a cheese press.

[0002] Zur Käseherstellung wird Milch in einem Käsekessel, einem Käsefertiger Lab zugesetzt und die Milch wird für den Käsungsprozess mittels Rühr- und Schneidflügel ständig gerührt. Entstehende gallertartige Käsebrocken werden mittels der Rühr- und Schneidflügel geschnitten, siehe zum Beispiel DE 29812845 U1. Beim Schneiden wird der Käsebruch in Käsebruchkörner zerschnitten, möglichst in Käsebruchkörner mit gleichmässiger Grösse. Der Käsebruch wird unter Einwirkung des Labs und von Wärme fest, spröde und zerbrechlich. Dieser Käsebruch ist somit empfindlich gegen mechanische Beanspruchung, so dass der Rührvorgang schonend erfolgt. Schonend muss auch die Molke abgesaugt werden, um die Käsebruchkörner in einen stabilen körnigen Zustand zu überführen. Die Absaugung der Molke erfolgt gemäss CH 537142 A mittels einer Ablassvorrichtung, bei der die Molke durch einen, von einem Siebmantel umgebenen Molkesammelraum, der mit einer Ablaufleitung verbunden ist, abgesaugt wird. Der Siebmantel soll das Eindringen von Käsebruch in den Molkesammelraum verhindern. [0002] To make cheese, milk is added to a cheese vat, a cheese maker, and the milk is constantly stirred for the cheese-making process using stirring and cutting blades. The resulting gelatinous cheese chunks are cut using the stirring and cutting blades, see for example DE 29812845 U1. When cutting, the curd is cut into curd grains, preferably into curd grains of uniform size. The curd becomes solid, brittle and fragile under the influence of the rennet and heat. This curd is therefore sensitive to mechanical stress, so the stirring process is carried out gently. The whey must also be gently sucked off in order to convert the curd grains into a stable granular state. According to CH 537142 A, the whey is extracted using a draining device in which the whey is extracted through a whey collection chamber surrounded by a sieve jacket, which is connected to a drain line. The sieve jacket is intended to prevent curds from entering the whey collection chamber.

[0003] Um den Dickungszustand der Rohkäsemasse bzw. des Käsebruchs während des Betriebs des drehenden Rührwerks ermitteln zu können, ist es bereits bekannt, sogenannte Dickungssonden im Behälter des Käsefertigers fest anzuordnen. Es ist auch bekannt, den Anteil an Käsebruch in einem Käsebruch-Molke-Gemisch in einem Behältnis mittels eines Tomographen zu bestimmen. Gemäss DE 102009036633 A1 ist im Behältnis mindestens eine Elektrode eines Tomographiesensors angeordnet, welcher mit einer Auswerteeinheit zur Bestimmung eines Leitfähigkeitswertes gekoppelt ist. Das Behältnis ist ein durchströmtes Rohr oder eine Wanne. Genutzt wird die Erkenntnis, dass die Leitfähigkeiten von Molke und Käsebruch-Molke-Gemisch verschieden sind. [0003] In order to be able to determine the state of curd of the raw cheese mass or the curd during operation of the rotating agitator, it is already known to arrange so-called curd probes in the container of the cheese maker. It is also known to determine the proportion of curd in a curd-whey mixture in a container using a tomograph. According to DE 102009036633 A1, at least one electrode of a tomography sensor is arranged in the container, which is coupled to an evaluation unit for determining a conductivity value. The container is a pipe or a tub through which a flow passes. The knowledge that the conductivities of whey and curd-whey mixture are different is used.

[0004] Einem Puffertank könne somit immer die Menge an Gemisch entnommen werden, die pro Käseform erforderlich ist. Eine vorherige Kalibrierung mit reiner Molke und in Abhängigkeit von deren Herkunft (Kuh, Ziege o. a.) ist erforderlich. Eine solche Messvorrichtung ist aufwendig und kostenintensiv. [0004] The amount of mixture required per cheese form can therefore always be taken from a buffer tank. Prior calibration with pure whey and depending on its origin (cow, goat, etc.) is required. Such a measuring device is complex and costly.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bestimmung des Massenstroms von Käsebruchkörnern und Molke, insbesondere in einem Strom Käserohmasse bereitzustellen, das aufwandsarm, genau und zuverlässig ist. Der Strom Käserohmasse strömt aus einem Käsefertiger in Käseformen, wobei die Käseformen insbesondere in einer Käsepresse angeordnet sind. [0005] The invention is based on the object of providing a device for determining the mass flow of curd grains and whey, in particular in a flow of raw cheese mass, which is inexpensive, accurate and reliable. The flow of raw cheese mass flows from a cheese maker into cheese molds, wherein the cheese molds are arranged in particular in a cheese press.

[0006] Die Aufgabe ist mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. [0006] The object is achieved with the characterizing features of patent claim 1.

[0007] Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Bestimmung des Massenstroms von Käsebruchkörnern und Molke, die insbesondere zur Verwendung in einer Käsepresse, vor allem einer Kassettenpresse geeignet ist. Die Käsepresse umfasst zumindest eine offene Wanne und einen Verteilkopf mit mindestens einem Dosierkopf zum Einschwemmen der Käserohmasse, wobei der Verteilkopf entlang der Längsseiten der Wanne verfahrbar ist. Am Verteilkopf ist, dem mindestens einem Dosierkopf in Durchflussrichtung des Massestroms ein Durchflussmessgerät (10) vorgelagert angeordnet. [0007] The device according to the invention for determining the mass flow of curd grains and whey, which is particularly suitable for use in a cheese press, especially a cassette press. The cheese press comprises at least one open trough and a distribution head with at least one dosing head for flushing in the raw cheese mass, wherein the distribution head can be moved along the long sides of the trough. A flow meter (10) is arranged on the distribution head upstream of the at least one dosing head in the flow direction of the mass flow.

[0008] Dabei sind üblicherweise mehrere Dosierköpfe quer zur Längsrichtung der Wanne angeordnet. [0008] Usually, several dosing heads are arranged transversely to the longitudinal direction of the tank.

[0009] Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart. [0009] Preferred embodiments are disclosed in the dependent claims.

[0010] Vorzugsweise ist dem Durchflussmessgerät ein Stellglied, vorteilhaft ein Quetschventil, zugeordnet und somit kann der Massenstrom des Käsebruchs gemessen und auch geregelt werden. [0010] Preferably, an actuator, advantageously a pinch valve, is associated with the flow meter and thus the mass flow of the curd can be measured and also controlled.

[0011] Das Durchflussmessgerät und das Stellglied können in einem Zuführrohr des Verteilkopfes angeordnet sein. In anderer Ausführung kann aber auch jeder Dosierkopf mit einem Durchflussmessgerät und einem Stellglied versehen sein. [0011] The flow meter and the actuator can be arranged in a feed pipe of the distribution head. In another embodiment, however, each dosing head can also be provided with a flow meter and an actuator.

[0012] Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen die Fig. 1: Teile einer Kassettenpresse mit der erfindungsgemässen Vorrichtung, Fig. 2: eine erfindungsgemässe Vorrichtung nach Fig. 1; Fig. 3: die erfindungsgemässe Vorrichtung in einer zweiten Ausfühungsform und Fig. 4: die erfindungsgemässe Vorrichtung nach Fig. 3.[0012] The invention is described in more detail below in an embodiment. In the drawing, Fig. 1 shows parts of a cassette press with the device according to the invention, Fig. 2 shows a device according to the invention according to Fig. 1; Fig. 3 shows the device according to the invention in a second embodiment and Fig. 4 shows the device according to the invention according to Fig. 3.

[0013] Ein einem Käsefertiger, wie er zum Beispiel in US 10729095 B2 der Anmelderin offenbart ist, wird in einem Behälter (Käsekessel) gerührt, bis Käserohmasse aus Molke und Käsebruch gebildet wird. Die Käserohmasse wird anschliessend abgesaugt und durch eine Zuführleitung 7 in Käseformen 3 einer Käsepresse, im Beispiel einer Kassettenpresse 1 (Fig. 1) gepumpt. [0013] A cheese maker, as disclosed for example in US 10729095 B2 of the applicant, is stirred in a container (cheese kettle) until raw cheese mass is formed from whey and curd. The raw cheese mass is then sucked off and pumped through a feed line 7 into cheese molds 3 of a cheese press, in the example a cassette press 1 (Fig. 1).

[0014] Eine Kassettenpresse 1 umfasst im vorgestellten Beispiel zumindest eine in der Draufsicht rechteckige und oben offene Wanne 2 der Kassettenpresse 1 mit in der Draufsicht rechteckigen, oben offenen Kassetten , die in Reihen quer zur Längsrichtung der Wanne 2 nebeneinander angeordnet sind. In den Kassetten sind Käseformen 3 zur Aufnahme der zu pressenden Käserohmasse angeordnet, die im Beispiel einen gelochten Mantel umfassen, wobei eine Kassette im Beispiel acht Käseformen 3 umfasst. Sie umfasst weiterhin einen Abfüllapparat zum Einschwemmen der Käserohmasse, der an einem Portalwagen 4 angeordnet ist, der motorisch betrieben entlang der Längsseiten der Wanne 2 verfahrbar ist. Der Abfüllapparat umfasst einen Verteilkopf 5 mit einer Anzahl Dosierköpfe 6, die auf die Anzahl der in einer Reihe in der Wanne 2 anordenbaren Formen abgestimmt ist. Der Verteilkopf 5 umfasst weiterhin ein Verteilrohr 8 und ein Zuführrohr 9 zur Zuführung und Verteilung der Käserohmasse auf die Dosierköpfe 5 (Fig. 1, 2). Am Verteilkopf 5 ist, den Dosierköpfen 6 in Durchflussrichtung vorgelagert, ein Durchflussmessgerät 10 im Zuführrohr 9 angeordnet. Dieses Durchflussmessgerät 10 misst während des Pumpvorgangs laufend den prozentualen Festkörperanteil in der Käserohmasse. [0014] In the example presented, a cassette press 1 comprises at least one tub 2 of the cassette press 1, which is rectangular in plan view and open at the top, with cassettes 2 which are rectangular in plan view and open at the top, which are arranged next to one another in rows transverse to the longitudinal direction of the tub 2. Cheese molds 3 for receiving the raw cheese mass to be pressed are arranged in the cassettes, which in the example comprise a perforated shell, with a cassette in the example comprising eight cheese molds 3. It also comprises a filling device for flushing in the raw cheese mass, which is arranged on a portal carriage 4 which can be moved along the long sides of the tub 2 in a motorized manner. The filling device comprises a distribution head 5 with a number of dosing heads 6 which are matched to the number of molds that can be arranged in a row in the tub 2. The distribution head 5 further comprises a distribution pipe 8 and a feed pipe 9 for feeding and distributing the raw cheese mass to the dosing heads 5 (Fig. 1, 2). A flow meter 10 is arranged in the feed pipe 9 on the distribution head 5, upstream of the dosing heads 6 in the flow direction. This flow meter 10 continuously measures the percentage of solids in the raw cheese mass during the pumping process.

[0015] Dem Durchflussmessgerät 10 ist ein Stellglied, zum Beispiel ein Quetschventil 11 zugeordnet (Fig. 2). Das Quetschventil 11 wird über einen Differenzdruckregler angesteuert und kann den Rohrquerschnitt und somit die Durchflussmenge verändern. Somit kann der Massenstrom des Käsebruchs in Längsrichtung der Wanne 2 geregelt werden. Dem Prozess liegt ein Algorithmus zu Grunde, welcher wiederum dem Regelkreis zugrunde liegt. [0015] The flow meter 10 is assigned an actuator, for example a pinch valve 11 (Fig. 2). The pinch valve 11 is controlled by a differential pressure regulator and can change the pipe cross-section and thus the flow rate. The mass flow of the curd in the longitudinal direction of the tub 2 can thus be regulated. The process is based on an algorithm, which in turn forms the basis of the control loop.

[0016] In einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung wird zusätzlich zur Längsrichtung auch in der Querrichtung der Massenstrom des Käsebruchs geregelt. Hierfür ist jeder Dosierkopf 6 mit einem Durchflussmessgerät 10 und einem Stellglied, einem Quetschventil 11, bestückt. Im Zuführrohr 9 ist bei dieser Ausführungsform kein Durchflussmessgerät 10 vorgesehen. [0016] In a second embodiment of the device, the mass flow of the curd is regulated in the transverse direction as well as in the longitudinal direction. For this purpose, each dosing head 6 is equipped with a flow meter 10 and an actuator, a pinch valve 11. In this embodiment, no flow meter 10 is provided in the feed pipe 9.

[0017] In beiden Ausführungsformen liefert das Durchflussmessgerät 10 einerseits die Fliessgeschwindigkeit des totalen Massenstroms von Molke und Käsebruch, das total geförderte Volumen vom Messbeginn bis zu einem definierten Zeitpunkt, ein Äquivalent zur Dichte des Massenstroms sowie ein Akustisches Signal in %, welches für das Mass vom Festkörperanteil im Massenstrom, dem Käsebruch (Käsebruchkörner), steht. [0017] In both embodiments, the flow meter 10 provides, on the one hand, the flow rate of the total mass flow of whey and curd, the total volume conveyed from the start of the measurement to a defined point in time, an equivalent to the density of the mass flow and an acoustic signal in %, which represents the measure of the solid content in the mass flow, the curd (curd grains).

BezugszeichenlisteList of reference symbols

[0018] 1 Kassettenpresse 2 Wanne 3 Käseform 4 Portalwagen 5 Verteilkopf 6 Dosierkopf 7 Zuführleitung 8 Verteilrohr 9 Zuführrohr 10 Durchflussmessgerät 11 Quetschventil [0018] 1 cassette press 2 tub 3 cheese mould 4 gantry trolley 5 distribution head 6 dosing head 7 feed line 8 distribution pipe 9 feed pipe 10 flow meter 11 pinch valve

Claims

1. Device for determining the mass flow of curd grains and whey, which is particularly suitable for use in a cheese press, wherein the cheese press comprises at least one open trough (2) and a distribution head (5) with at least one dosing head (6) for flushing in the raw cheese mass, which can be moved along the long sides of the trough (2), characterized in that on the distribution head (5), which has at least one dosing head (6), a flow meter (10) is arranged upstream of the at least one dosing head (6) in the flow direction of the mass flow.

2. Device according to claim 1, characterized in that an actuator is associated with the flow meter (10).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the actuator is, for example, a pinch valve (11).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that several dosing heads (6) are arranged transversely to the longitudinal direction of the tub (2).

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the flow meter (10) and actuator are arranged in a feed pipe (9) of the distribution head (5).

6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that each dosing head (6) is provided with a flow meter (10) and an actuator.

7. Method for determining the mass flow of curd grains and whey which is washed into cheese moulds (3), characterized in that the total mass flow in the longitudinal direction and/or transverse direction of a trough (2) of a cheese press is regulated or kept constant.