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"Vorrichtung zur kontinuierlichen Formung eines Käsebruchstrangs Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Formung eines Käsebruchstrangs
aus einer Quarksuspension im Molkewasser. Die Bildung derartiger Quarkstränge (Käserohmasse
oder -bruch) ist eine technische Arbeitsstufe in-der industriellen Herstellung von
Weichkäse, die dem Zerteilen der Käsemasse in kleinere Zylinder voraufgeht, die
dem Verbraucher als Grundform bei Weichkäse bekannt sind.
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Zur Trennung der Quarkmasse von ihrem überschüssigen Molkenwasser
und zu ihrer Verformung zu einem Strang ist es ein
bekanntes Verfahren,
die Masse durch eine kegelförmige gelochte Leitung zu drücken, wobei man sich verschiedener
Hilfsmittel, beispielsweise einer Förderschnecke, bedient, die der Durchlaufleitung
angepaßt ist. Ein solches Verfahren stellt bereits einen wesentlichen Fortschritt
gegenüber dem früheren Stand der Technik dar. Da jedoch die verdichtete Quarkmasse
ein riß- und bruchempfindliches Erzeugnis ist, wird ihre Homogenität durch die Rührtätigkeit
der Schneckenvorrichtung und durch die Reibung an den Wänden der kegeligen Röhre
stark beeinträchtigt, so daß übermäßig starkes Reißen der kompakten Masse und damit
Unregelmäßigkeiten im Ausscheidungsvorgang eintreten. Andererseits setzen sich die
Löcher in der konischen Rohrwandung sehr häufig zu, so daß die Maschine zum Reinigen
häufig stillgesetzt werden muß und in ihrer Leistung stark beeinträchtigt wird.
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Ferner ist der gemeinsame Einsatz von beweglichen Gewebebändern oder
-gurten mit einer zylindrischen gelochten Rohrleitung- zum Trennen der Quarkmasse
vom Molkenwasser bekannt. Bei einer solchen Einrichtung bilden die Bänder oder Gurte
eine Filterfläche, die ständig erneuert wird und somit das Zusetzen der Löcher verhindert.
Bei derartigen bekannten Vorrichtungen erfolgt jedoch die Bewegung der
Quarkmasse
mit unabhängigen Hilfsmitteln, beispielsweise durch Schwerkraft oder freien Fall
(so daß die Förderleitung zwangsweise senkrecht angeordnet werden muß).
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Ferner wird die Masse bei diesen Vorrichtungen nicht verdichtet, so
daß sie nur sehr leicht zusammenhaftet und ebenfalls die Leistung der Maschine beeinträchtigt.
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Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine mechanische Vorrichtung
zur Bildung des besagten Käsebruchstrangs ohne die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten.
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Eine erfindungsgemäße und in ihrer Arbeitsweise kontinuierliche Vorrichtung
ist sowohl für moderne als auch herkömmliche Produktionsverfahren gut geeignet.
Zu ihrem Betrieb wird weniger Personal und ein geringerer Arbeitsaufwand für Bedienung
und Oberwachung benötigt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem
Absetzbehälter in Form eines Aufgabetrichters in vertikaler Anordnung zum Beschicken
mit einer Suspension aus Quarkmasse und Molkenwasser, aus einer Strangpreßleitung
in zylindrischer Form, deren Wandung zumindest über eine Teilstrecke hinweg gelocht
ist, aus einem Verbindungsstück zum Anschluß der Strangpreßleitung an den Aufgabetrichter,
aus mindestens einem in Berührung mit der
Innenwand der Strangpreßleitung
an deren gelochtem Teil vorbeilaufenden, geschmeidigen und durchlässigen Gewebeband
oder -gurt und aus Hilfsmitteln zum Bewegungsantrieb dieses mindestens einfach vorhandenen
Gewebebandes oder -gurtes.
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Der Aufgabetrichter ist an seinem Oberteil mit einer Hauptöffnung
für das austretende Molkenwasser versehen, die zum Zurückhalten der Quarkteilchen
mit einem Sieb abgedeckt ist; ferner weist sie dort eine vertikale Welle mit aufgesetzter
Schnecke zum Vordrücken der Quarkmasse gegen das Unterteil des Aufgabetrichters
auf. Diese Welle ist einerseits mit Hilfsmitteln für eine senkrechte Längsbewegung
gegenüber ihrer Antriebswelle, vorzugsweise in Mehrkeil-Teleskopform, und andererseits
mit Hilfsmitteln zur Steuerung der Bandbewegung (schneller und langsamer) entsprechend
der Höhe der Schnecke im Verhältnis zum Aufgabetrichter versehen. In ihrer Kombination
bilden diese Hilfsmittel ein selbstregelndes System zur Verdichtung der Quarkmasse.
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Die im allgemeinen kegelig geformte Strangpreßleitung hat eine Konizität
(Offnungs-Halbwinkel), eine Länge und einen Einlaufquerschnitt (bzw, Auslaufquerschnitt),
die sich jeweils nach der Art der Quarkbildung (MilchsAure- oder
Labverfahren,
mehr oder weniger verdichteter Bruch usw.), der Durchlaufmenge und sonstiger Betriebsmerkmale
der Vorrichtung richten. Sie besitzt Milchwasser-Austrittsöffnungen, die zumindest
über die Bewegungsstrecke des Gewebebandes hinweg verteilt angeordnet sind.
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Ganz allgemein kann die Strangpreßleitung, ohne ausgesprochen konisch
zu sein, einen in ihrer Längsachse und in Richtung der vorgedrückten Quarkmasse
abnehmenden Querschnitt haben.
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Das Anschlußstück unterscheidet sich von den anderen Teilen dadurch,
daß es die Einführung des Gewebebandes in das Innere der Strangpreßleitung durch
eine Schlitzöffnung ermöglicht, die entweder durchgehend um das Anschlußstück herum
oder unterbrochen in einem oder mehreren Sektoren angeordnet ist. Diese Schlitzöffnung
kann auch in mindestens einen Kanal einmünden, der an seinem unteren Teil um die
Schlitzöffnung herum gegen die Wandung'des Anschlußstückes abgedichtet ist und dessen
oberer Rand auf einer bestimmten Höhe über dem Unterteil endet und mit einer Nebenöffnung
für den Molkenwasseraustritt versehen ist. Dieser Kanal hat den Zweck, dem Gewebeband
eine gewisse Bewegungsstrecke im Molkenwasser unter
endloser Erneuerung
vor Berührung mit der Quarkmasse zu vermitteln. Das Anschlußstück weist ferner einen
als Vorratsbehälter für die Quarkmasse dienenden zylindrischen Teil auf, in welchem
sich die Förderschnecke rotierend und in senkrechter Längsrichtung bewegen kann.
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Das Gewebeband ist vorzugsweise endlos gemacht, damit es die Strangpreßleitung
kontinuierlich durchlaufen kann.
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Wenn die Vorrichtung mit mehreren Bändern ausgerüstet ist, wird deren
Bewegung synchronisiert. Eine einwandfreie Breithaltung (Spreizung) des Gewebebandes
wird im Innern der Leitung durch den Druck der Quarkmasse selbst und außerhalb der
Leitung durch freilaufende Rollen gewährleistet. Der Bewegungsantrieb des Bandes
erfolgt durch Treibrollen und seine Straffhaltung durch Spannrollen.
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Zum besseren Verständnis der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtungen
sollen gewisse Hilfseinrichtungen erwähnt werden, die nicht in den Rahmen der vorliegenden
Erfindung fallen, nämlich Wasch- und Klärstationen, Einrichtungen zur Keimfreimachung
und eine Station zum Zerteilen des Käsebruchstrangs in Einzellaibe.
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Die Erfindung wird in nachfolgender Beschreibung unter Hinweis auf
die Zeichnung im einzelnen erläutert. Die
Zeichnung zeigt: Fig.
i eine schematische Schnittdarstellung einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
mit zwei Bändern, zwei Kanälen und zueinander verlängerten Achsen des Aufgabetrichters
und der Strangpreßleitung, Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung einer zweiten
erfindungsgemäßen Ausführungsform mit durch gehender ringförmiger Schlitzöffnung,
wobei zwei Bänder durch diesen Ringschlitz und die beiden vorgenannten Achsen im
wesentlichen rechtwinklig zueinander verlaufen, Fig. 3 perspektivisch die Lage und
Fortbewegung der beiden Bänder in einer konischen Strangpreßleitung mit kreisförmigem
Querschnitt, Fig. 4 perspektivisch die Lage und Fortbewegung der beiden Bänder in
einer rechteckigen Strangpreßleitung mit abnehmendem Querschnitt.
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In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit drei Hauptteilen und den verschiedenen Zusatzelementen wie folgt dargestellt:
Der senkrecht angeordnete Absetzbehälter 110 bildet den Aufgabetrichter für die
in Molkenwasser gelöste Quarkmasse,
die aus der Leitung 114 zufließt.
Der Aufgabetrichter 11o ist mit der Hauptöffnung 111 für Milchwasseraustritt und
im Innern mit der Förderschnecke 112 versehen, die auf einer mit dem Trichter koaxial
verlaufenden Welle 113 sitzt. Durch die Welle 113 wird die Schnecke 112 in Drehbewegung
(Pfeil 117) versetzt und drückt die Quarkmasse nach unten. Außerdem kann die Schnecke
eine senkrechte Längsbewegung durch die Hilfsmittel 115 ausführen, die vorzugsweise
aus einer Mehrkeil-Teleskopwellenkupplung bestehen. Die Hilfsmittel 116 umfassen
ein Schaltgetriebe zur Regelung der Drehzahl der Treibrollen 144. Das zylindrische
Anschlußstück 120 ist koaxial mit der Welle 113 angeordnet. In den kegeligen Teil
124 münden zwei Kanäle 122 ein und bilden dort die Schlitzöffnungen 121, durch welche
die durch die Führungsrollen 143 geführten beiden Gewebebänder 140 in den konischen
Teil hinein verlaufen.
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Die Kanäle 122 sind oben mit den Nebenöffnungen 123 für den Milchwasseraustritt
versehen, die etwas unterhalb der Hauptöffnung 111 liegen, um einen Milchwasserfluß
vom Aufgabetrichter llo durch die Schlitze 121 zu den oeffnungen 123 zu bewirken.
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Die konische Strangpreßleitung 130 ist mit ihrem Oberteil 133 an das
kegelige Anschlußstück 124 angesetzt. Nach dem Durchlaufen der Schlitzöffnungen
121 legen sich die Bänder 14o im konischen Teil 124 aus und laufen über die Innenwand
der
Leitung 130, wobei sie sich dieser Innenwand glatt anpassen (Schraffurflächen).
Ihre Bewegung erfolgt in Richtung des Pfeiles 149. In den von den Bändern bedeckten
Teilen ist die Leitung 130 mit den Löchern 131 versehen.
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Die beiden Bänder 14o werden durch die regelbaren Antriebsrollen 144
bewegt und durch die Spannrollen 148 straff gehalten und verlaufen endlos durch
die Kanäle 122, den konischen Teil 124, die Leitung 130 und über die Stationen 141
und 142 zum Reinigen und Sterilisieren. Auf ihrer ganzen Lauf strecke werden sie
einerseits durch die Führungsrollen 143 und andererseits durch die Innenwandung
des konischen Teils 124 und der Leitung 130 geführt.
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Die Arbeitsweise der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung ist folgende:
Die Gewebebänder werden durch die Treibrollen 144 und die Förderschnecke wird durch
ihre Welle 113 in Bewegung gesetzt. Die Mündung 132 der Strangpreßleitung 130 wird
provisorisch mit einem Stopfen verschlossen. Dann wird der Aufgabetrichter aus der
Zuleitung 114 bis zur Höhe der Hauptaustrittsöffnung 111 mit Quark- und Molkenwassersuspension
beschickt. Gleichzeitig läuft das durch das Gewebeband gefilterte Milchwasser durch
die Kanäle 122 und füllt diese bis zur Höhe der Nebenöffnungen 123,
während
sich die dichtere Quarkmasse an der tiefsten Stelle der Vorrichtung auf dem Stopfen
absetzt, der zur Bildung eines Strangansatzes undicht gehalten ist. Wenn sich eine
ausreichende Menge Käsebruch niedergeschlagen hat, gibt dieser dem Druck der Förderschnecke
nach und der Stopfen wird ausgestoßen. Von diesem Augenblick an wird der in der
Leitung 130 gebildete Käsebruchstrang von den Gewebebändern 140 mitgenommen, deren
Aufgabe es ist, ein gleichmäßiges Fließ- oder Strangpressen der verdichteten Käsemasse
zu begünstigen und gleichzeitig ein Auspressen von granuliertem Molkenwasser (Milchwassergranulat)
durch die Löcher 131 zu ermöglichen. Nunmehr tritt das selbstregelnde Fließpreßsystem
in Tätigkeit.
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Wird zuviel Quarkmasse in den Aufgabetrichter gegeben, so erhöht sich
der Druck der Förderschnecke und diese schiebt sich senkrecht nach oben. Durch diese
Aufwärtsbewegung kann sich einerseits die im Verhältnis zum Durchflußquerschnitt
überschüssige Quarkmenge unterhalb der Schnecke im zylindrischen Anschlußteil 120
ansammeln, andererseits bewirkt sie über die Hilfsmittel 116 eine Erhöhung der Bandlaufgeschwindigkeit,
die eine Zunahme des Durchflusses und Verarbeitung der Überschufrienge zur Folge
hat. Wird dagegen zu wenig Quarkmasse zugeführt, so führt die Förderschnecke eine
Bewegung nach unten aus, so daß die Austragmenge über die Steuermittel 116 verringert
wird.
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Der Käsebruchstrang, der in der im Querschnitt ständig abnehmenden
Preßleitung vorgedrückt wird, unterliegt auf diese Weise einem ständigen Druck,
durch den das granulierte Milchwasser durch die Filterbänder und die Löcher 131
aus der Leitung herausgepreßt wird.
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Der austretende Käsebruchstrang 146 wird auf einer Schneidstation
146 in Einzellaibe zerteilt, die in Abhängigkeit von der Laufgeschwindigkeit der
Förderbänder arbeitet.
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Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ohne angeschlossene Hilfsorgane.
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Es sind hier die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 eingesetzt worden,
wobei lediglich die Hunderterreihe durch die Vorziffer 2 ersetzt worden ist. Das
Band 140 in Fig. 1 trägt beispielsweise in Fig. 2 die Bezeichnung 240, so daß die
einzelnen Teile leicht erkennbar sind.
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Die Vorrichtung in Fig. 2 unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten
dadurch, daß die Achsen des Aufgabetrichters und der Preßleitung nicht geradlinig
in Verlängerung, sondern rechtwinklig zueinander verlaufen (die horizontale Anordnung
der Strangpreßleitung ist vorteilhaft,wenn aus technischen Gründen eine große Länge
gefordert wird), daß die Leitung 230 und das Anschlußstück
22o
nicht mehr unmittelbar miteinander verbunden sind, daß die Schlitzöffnung 221 vollständig
ringförmig ist, daß kein Schlitzkanal vorhanden ist und daß die Leitung an der Mündung
einen zylindrischen Teil 233 aufweist.
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Fig. 3 zeigt die Anordnung der Bänder 240 im Innern der Leitung 230;
durch den vorrückenden Quarkstrang werden die Bänder gegen die Innenwand der Leitung
230 gedrückt.
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Als Variante zeigt Fig. 4 eine Strangpreßleitung 400 mit rechteckigem
Querschnitt mit der über die ganze Länge konstanten Höhe "h" und der in Bewegungsrichtung
des Stranges abnehmenden Breite "l". Die Bänder 410 und 42o sind flach und gegen
die Seitenwände der Leitung 400 angelegt und nähern sich einander mit abnehmender
Breite "1", d.h. im Zuge des vorrückenden Käsebruchstrangs. Die hierbei austretenden
Käselaibe sind natürlich rechteckig statt rund.
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Patentansprüche