DE2510904A1

DE2510904A1 - Schneid- und ruehrvorrichtung fuer eine kaesebruchmasse in einem grossen kaesebottich

Info

Publication number: DE2510904A1
Application number: DE19752510904
Authority: DE
Inventors: Julien Andre Chalon
Original assignee: CHALON MEGARD SA
Current assignee: CHALON MEGARD SA
Priority date: 1974-03-19
Filing date: 1975-03-13
Publication date: 1975-09-25
Also published as: FR2264476A1; FR2264476B1; CH588205A5; DE2510904C2

Description

12. März 1975 D 5031 - reho

Etablissements CKAIiON-MEGARD Societe Anonyme La Gluse (Ain) Frankreich

Schneid- und Rührvorrichtung für eine Käsebruchmasse in einem großen Käsebottich

Die Erfindung betrifft eine Schneid- und Rührvorrichtung für eine Käsebruchmasse in einem großen Käsebottich, die einen sich um die senkrechte Achse eines zylindrischen Gehäuses drehenden Rotor enthält, wobei der Rotor ein Satellitensystem mit senkrechter Achse trägt, auf dem ein Sehneidwerkzeug oder zwei Schneidwerkzeuge befestigt sind,

Die vorliegende Erfindung bezieht sich also auf eine Schneid- und Rührvorrichtung für eine Käsebruchmasse in einem großen Käsebottich. Sie betrifft die Herstellung von Hart- und Schnittkäse, bei welcher die Qualität des Zerschneidens des Käsebruches ein wichtiger Faktor für die Qualität des Endproduktes ist.

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Der Schneidvorgang besteht darin, Käsebruchmasse in mehr oder weniger große Körner zu zerschneiden. Die Gleichmäßigkeit der Körnergröße kennzeichnet einen guten Schneidevorgang. Dieses Ergebnis ist besonders schwer zu erreichen in Anbetracht der Entwicklung des zu zerschneidenden gallertartigen Käsebruches, der unter der Einwirkung des Käselabs mit der Zeit fest wird. Außerdem ändern sich bestimmte Arbeitsbedingungen der Schneidwerkzeuge im Verlaufe der Arbeit.

Am Anfang handelt es sich darum, einen gallertartigen Käsebruch, der fest und sehr spröde und zerbrechlich ist, zu unterteilen und zu trennen, während man anschließend die in der Molke schwimmenden Käsebruchstücke in einen körnigen Zustand überführen muß.

Der erste Teil des Schneidvorganges, der also in der Teilung der gallertartigen Masse besteht, ist sehr schwierig. Er muß sehr schnell vonstatten gehen, um die Verschiedenartigkeit (Heterogenie) der Härte der Käsebruchstücke so weit wie irgend möglich einzuschränken, die mit möglichst kleinen Werkzeuggeschwindigkeiten zerschnitten xirerden, um die Verluste an 3?ettmasse und die Bildung von Käsebruchs taub so weit wie möglich einzuschränken. Um dieses Ergebnis zu erzielen, ist es unerläßlich, das Mitführen oder Mitnehmen der Käsebruchmasse in einem großen Ausmaß zu begrenzen, was um so wichtiger ist, je langsamer die Bewegungen sind.

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Der zweite Teil des Schneidvorganges, der, sobald die Käsebruchstücke zerschnitten sind, die endgültige Bildung von Körnern bewirkt, muß - um dieses zu erreichen - eine immer stärkere Rührbewegung mit einschließen.

Der Rührvorgang, der auf das Zerschneiden des Käsebruches folgt, vollzieht sich durch Umkehrung der Bewegungsrichtung nach einem Werkzeugwechsel von Hand oder auf automatischem Wege.

Die ständige Änderung der Schneidbedingungen und in kleinerem Umfange der Rührbedingungen stellt zwei Grundforderungen:

a) die Möglichkeit, Änderungen der Werkzeuggeschwindigkeit herbeizuführen mit oder ohne Umkehrung der Bewegungsrichtung;

b) die Möglichkeit, veränderliche Werkzeugbahnen zu erzeugen, die jeder der Haupt- und Zwischenarbeitsphasen angepaßt sind.

Die bekannten Vorrichtungen erfüllen wohl die erste Forderung, jedoch nicht die zweite. Sie enthalten tatsächlich Mittel, die eine Änderung der Werkzeuggeschwindigkeit erlauben mit der Möglichkeit der Umkehrung der Bewegungsrichtung. Jedoch gibt es meistens für eine Vorrichtung nur eine Werkzeugbahn, manchmal zwei.

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Eine Vorrichtung der vorgenannten Art ist insbesondere in dem französischen Patent 1 359 092 vom 17. Oktober 1962 und in seinem ersten Zusatzpatent 84 597 vom 22. Oktober 1963 der Änmelderin beschrieben. Diese Vorrichtung enthält im wesentlichen einen sich um die senkrechte Achse eines zylindrischen Bottichs drehenden Eotor, der ein Satellitensystem mit senkrechter Achse trägt, an dem ein oder zwei Schneidwerkzeuge befestigt sind. Der Eotor kann weiter noch ein Werkzeug tragen, das mit beweglichen Scheiben oder Schaufeln versehen ist, die die seitliche Wand und den Boden des Bottichs bestreichen.

Der Antrieb des Satellitensystems erfolgt über eine Kette, die ein festes, auf der Bottichachse zentrisch angeordnetes Planetenrad mit einem auf der Drehachse des Satellitensystems befestigten Satellitenrad verbindet. Es ist leicht ersichtlich, daß das Verhältnis der Winkelgeschwindigkeiten des Rotors und des Satellitensystems konstant ist und von der Anzahl der Zähne des Planeten- und des Satellitenrades bestimmt wird. Hieraus ergibt sich, daß die von dem Satellitensystem getragenen Werkzeuge unveränderliche Bahnen in Form von zykloidalen Kurven besitzen. Wenn z.B. das Satellitenrad dreimal weniger Zähne trägt als das Planetenrad, so beschreiben die Werkzeuge immer die gleichen, kleeblattformigen zykloidalen Kurven.

Ziel der Erfindung ist es, für eine und dieselbe Vorrichtung

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eine Vielzahl möglicher Werkzeugbahnen zu erreichen, die mit allen wünschenswerten Geschwindigkeiten und in der einen oder anderen Richtung beschrieben werden können. Auf diese V/eise wird es möglich, in jeder Haupt- oder Zwischenphase des Schneid- oder Rührvorganges die mit Bezug auf die Festigkeit des Käsebruches beste Werkzeugbewegung auszuwählen.

Zu diesem Zwecke sind die Antriebsmittel des Rotors und des Satellitensystems gemäß der Erfindung unabhängig voneinander und enthalten einen ersten, mit der Rotorwelle verbundenen Getriebemotor mit veränderlicher Geschwindigkeit und einen zweiten Getriebemotor mit veränderlicher Geschwindigkeit, der im Inneren des Rotors angeordnet und mit der Welle des Satellitensystems verbunden ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Rotorwelle hohl und trägt an ihrem oberen Ende einen drehbaren elektrischen Kollektor, der die Speisung des zweiten, im Inneren des Rotors angeordneten Getriebemotors mit veränderlicher Geschwindigkeit ermöglicht.

Hit einer solchen Vorrichtung kann man je nach dem Verhältnis der Geschwindigkeiten der beiden Getriebemotoren mit veränderlicher Geschwindigkeit eine Vielzahl von Bahnen für die von .Satellitensystem getragenen Werkzeuge erhalten, wobei die Bahn eines von einem Werkzeug bestimmten Punktes immer eine zykloidale Kurve ist.

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem axialen Längsschnitt,

Fig. 2 die Schalttafel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Vorderansicht,

Fig. 3 und

4 jeweils für eine Umdrehung des Rotors die die von den Schneidwerkzeugen "bestrichene Fläche begrenzenden Kurven in Draufsicht für zwei besondere Werte des Verhältnisses zwischen der Rotorgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit des Satellitensystems.

Bei der in Fig. 1 gezeigten erf indungs gemäßen Vorrichtung ruht der zu schneidende Käsebruch in bekannter Weise in einem zylinderförmigen Bottich 1 mit senkrechter Achse. "tiber dem Bottich Λ und in einer seiner diametralen Ebenen ist ein waagerechter, von zwei seitlichen senkrechten Stützen 3 abgestützter Träger 2 angeordnet. Eine senkrechte Welle 4, die in Richtung der Achse 5 des Bottichs Λ. angeordnet ist, durchdringt den Träger 2 durch eine als Lager dienende Hülse Das untere Ende der Welle 4 trägt einen Rotor 7> der in der Art eines hohlen Gehäuses ausgebildet ist.

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Die Welle 4 ist mit einer durch die Drähte 9 gespeisten Getriebemotor-Einheit 8 mit veränderlicher Geschwindigkeit entweder direkt oder über einen Satz von im Winkel zueinander angeordneten Kegelrädern verbunden. Außerdem ist die Welle 4 hohl und trägt an ihrem oberen Ende einen drehbaren elektrischen Kollektor 10. Die Stromzufuhr ins Innere des Rotors 7 erfolgt demzufolge mittels der Drähte 11, die in am Kollektor 10 anliegenden Bürsten enden, und der Drähte 12, die durch den hohlen Teil der Welle 4 hindurchgehen.

Durch diese Stromzufuhr wird eine zweite Getriebemotor-Einheit 13 mit veränderlicher Geschwindigkeit gespeist, die im Inneren des Rotors 7 angeordnet ist. Diese Einheit treibt ein Satellitensystem an, das auf einer senkrechten Welle 14 angeordnet ist, deren mit dem Rotor 7 verbundene Achse 15 sich in einer Entfernung R von der Achse 5 cLes Bottichs 1 befindet.

Das auf der Welle 14 angeordnete Satellitensystem besteht in bekannter V/eise aus mindestens einem sich radial erstreckenden Arm 16, an dessen Ende ein Schneidwerkzeug 17 befestigt ist. Ein zweiter Arm 18, der dem ersten diametral gegenüberliegend angeordnet ist, kann für die Befestigung eines zweiten gleichartigen Werkzeuges 19 vorgesehen sein.

Der Rotor 7 trägt außerdem an der dem Satellitensystem entgegengesetzten Seite ein Werkzeug 20, das mit zwei beweglichen

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Schaufeln versehen ist und zwar mit einer senkrechten Schaufel 21 und einer im wesentlichen waagerechten Schaufel 22, welche die seitliche Wand bzw. den Boden des Bottichs 1 "bestreichen. Auch dieses Werkzeug ist an sich bekannt und bildet nicht Gegenstand der Erfindung. Der Rotor 7 enthält außerdem noch an seinem das Werkzeug 20 tragenden und dem das Satellitensystem tragenden Ende entgegengesetzten Ende eine Schwungmasse 23.

Die Drähte 9 und 11, die auf die zwei Getriebemotor-Einheiten mit veränderlicher Geschwindigkeit 8 und 13 zulaufen, haben ihren Ausgangspunkt an der elektrischen Schalttafel 24-, die am Ende des waagerechten Trägers 2 angeordnet ist.

In Fig. 2 ist in größerem Maßstab die Schalttafel 24 dargestellt, die zwei vollständig gleichartige Teile enthält: der Teil 25 setzt den Rotor 7 in Bewegung und der andere Teil 26 steuert die Bewegung des von der Welle 14- getragenen Satellitensystems, wobei diese beiden Bewegungen vollständig unabhängig voneinander gesteuert werden.

Jeder der Teile 25 und 26 enthält:

a) Eine Gruppe von zwei Druckknöpfen 27 und 28, welche die Geschwindigkeitsänderung steuern und zwar im Sinne "schneller" oder "weniger schnell";

b) eine Gruppe von zwei Knöpfen 29 und 30 für die Steuerung

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der Drehrichtung, wobei der eine Knopf der Vorwärtsbewegung und der andere der Rückwärtsbewegung entspricht ;

c) einen Knopf 31 für die Steuerung "Start - Halt";

d) einen Tourenzähler (Drehzahlmesser).

Mit einer solchen Vorrichtung kann der Bedienende in jeder Phase des Trennvorganges und des Rührvorganges die am meisten geeigneten Werkzeugbahnen, Geschwindigkeiten und Drehrichtungen wählen.

Beispielsweise kann der Bedienende entscheiden, daß die erste Phase des Trennvorganges mit sehr flachen Werkzeugbahnen, die mit kleiner Geschwindigkeit durchlaufen werden, erfolgt.

In diesem Fall regelt man nach dem Füllen des Bottichs 1 und dem Ingangsetzen der zwei Getriebemotoren mit veränderlichen Geschwindigkeiten 8 und 13 z.B. die Drehgeschwindigkeiten auf folgende Werte:

a) 10 Umdrehungen/Min für den Getriebemotor 8 mit veränderlicher Geschwindigkeit, der den Rotor 7 antreibt;

b) 20 Umdrehungen/Min für den Getriebemotor 13 mit veränder-

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licher Geschwindigkeit, der das die Werkzeuge 17 und 19 tragende Satellitensystem in Bewegung setzt; in dieser Hinsicht wird genau "bestimmt, daß die hier angeführten Antriebsgeschwindigkeiten des Satellitensystems Relativgeschwindigkeiten sind, die mit Bezug auf eine sich mit dem Rotor 7 drehende Markierung gemessen werden, und keine absoluten Geschwindigkeiten.

Hach dem Anhalten der beiden Getriebemotoren mit veränderlicher Geschwindigkeit 8 und 13 durch Drücken der beiden Knöpfe J1, kann man Lab in den Bottich 1 einbringen. Nachdem man den gallertartigen Käsebruch gewonnen hat, werden die beiden Motoren mit Untersetzungsgetriebe gleichzeitig in Gang gesetzt: Der Rotor 7 dreht sich dann mit einer Geschwindigkeit von 10 Umdrehungen/Min, in der durch den Pfeil F in Fig. 3 gezeigten Richtung, während sich das Satellitensystem in umgekehrter Richtung mit einer relativen Geschwindigkeit von 20 Umdrehungen/Min, dreht (was einer absoluten Geschwindigkeit von 10 Umdrehungen/Min, entspricht).

Auf diese Weise wird die von dem Werkzeug 17 bestrichene Fläche durch zwei sehr flache gleichachsige Ellipsen 32 und 33 begrenzt, die beschrieben werden, während die Achse 15 des Satellitensystems den Kreis 3^ mit dem Radius R durchläuft. Es ist bekannt, daß die Ellipsen als besondere zykloidale Kurven betrachtet werden können. Um die Bewegungen des Werkzeugs 17 darzustellen, hat man eine bestimmte Anzahl seiner

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Stellungen mit punktierten Linien gezeigt, die den auf dem Kreis 34 markierten Punkten entsprechen und "besondere Stellungen der Achse 15 des Satellitensystems darstellen (symbolisieren).

Wenn ein zweites Schneidwerkzeug 19 vorgesehen ist, bestreicht es eine durch zwei strichpunktiert dargestellte Ellipsen 35 vuaä. 36 begrenzte Fläche, deren große Achsen rechtwinklig zu denen der Ellipsen 32 und 33 verlaufen.

Auf diese Weise erreicht man kleine Werkzeuggeschwindigkeiten und eine sehr eingeschränkte Mitführung der Käsebruchmasse.

Der Bedienende kann dann die Bahn der Schneidwerkzeuge durch eine Vergrößerung der Drehgeschwindigkeit der Achse 14 des Satellitensystems ändern, ohne diejenige des Rotors 7 zu verändern. Zum Beispiel:

a) die Geschwindigkeit des Eotors 7 bleibt gleich bei 10 Umdrehungen/Min;

b) die Geschwindigkeit der Achse 14 wird auf 30 Umdrehungen/ Min erhöht, wobei die Drehrichtung umgekehrt zu derjenigen des Rotors 7 verläuft (was einer absoluten Geschwindigkeit von 20 Umdrehungen/Min entspricht).

Das Verhältnis der Geschwindigkeiten des Rotors und des

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Satellitensystems, das anfangs 1:2 ist, erhält nun den Wert 1:3· Die Bahn der Werkzeuge ist dann mehr gekrümmt und wird ein wenig schneller durchlaufen. Die Fig. 4 zeigt die Kurven 37 und 38, die in diesem Fall die von dem Werkzeug 17 bestrichene Fläche begrenzen, während die Achse 15 des Satellitensystems den Kreis 34- durchläuft. Es handelt sich um epizykloidale Kurven in Form eines Kleeblattes. Um die Bewegungen des Werkzeuges 17 darzustellen, hat man eine bestimmte Anzahl seiner Stellungen mit gestrichelten Linien angedeutet, die den auf dem Kreis 34- markierten Punkten entsprechen und besondere Stellungen der Achse 15 des Satellitensystems darstellen. Um die Fig. 4 nicht zu überladen, hat man die von dem Werkzeug 19 bestrichene Fläche nicht dargestellt. Diese Fläche wird von zylcloidalen Kurven begrenzt, die sich von den Kurven 37 und 38 ableiten lassen durch eine Rotation von 60°.

Damit sich bei jeder Rotordrehung die Gipfel bzw. Spitzen der in den Fig. 3 und 4 als Beispiel dargestellten zykloidalen Kurven verschieben, genügt es, das Verhältnis der Geschwindigkeiten Rotor / Satellitensystem zu verändern, z.B. 10 : 21 Drehungen für die Stellung gemäß Fig. 3 oder 10 : 31 Drehungen für die Stellung gemäß Fig. 4. Selbstverständlich sind die oben beschriebenen Bahnen lediglich Beispiele aus einer unendlichen Zahl von möglichen Bahnen, da ja das besondere Merkmal der Erfindung genau darin besteht, dank der zwei unabhängig voneinander gesteuerten Getriebemotoren mit veränderlicher Geschwindigkeit eine Vielzahl von Bahnen zu ermöglichen.

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So kann man, wenn man ein Mitführen der Käsebruchmasse für die Bahnen der Fig. 4 feststellt, nach dem Anhalten die Bewegungsrichtung umkehren.

Dieser Vorgang kann sooft man es wünscht wiederholt werden und man kann in der Folge die Geschwindigkeit der Werkzeuge erhöhen, indem man die Drehgeschwindigkeiten des Rotors 7 und der Welle 14· erhöht. Wenn das Verhältnis der Geschwindigkeiten beibehalten wird, verändert man die Werkzeugbahnen nicht; wenn dieses Verhältnis jedoch geändert xirird, verändert man auch die Werkzeugbahnen.

Während des Rührvorganges hat man noch die Möglichkeit, den Getriebemotor mit veränderlicher Geschwindigkeit 8 anzuhalten, während der Antrieb des Rotors 7 bei Aufrechterhaltung der Bewegung der Welle 14- des Satellitensystems gewährleistet bleibt. Durch Regulierung der Geschwindigkeit dieser letzteren kann man im Bottich 1 eine von den Werkzeugen nicht durchlaufene ruhige Zone erhalten, wodurch z.B. ein Entnehmen der Molke ermöglicht wird.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß durch die voneinander unabhängigen Bewegungen des Rotors 7 und der die Schneidwerkzeuge 17 und 19 tragenden Welle 14 die Möglichkeit geschaffen wird, den Werkzeugen eine Bahn und Geschwindigkeiten mitzuteilen, die jeder der Schneid- und Rühroperationeri genau angepaßt sind.

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Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf das oben beschriebene einzige Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, sie umfaßt vielmehr alle möglichen Abwandlungen der Ausführung.

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Claims

Ansprüche

1. Schneid- und Rührvorrichtung für eine Käsebruch-•_jaiasse in einem großen Käsebottich, die einen sich um die senkrechte Achse eines zylindrischen Gehäuses drehenden Rotor enthält, wobei der Eotor ein Satellitensystem mit senkrechter Achse trägt, auf dem ein Schneidwerkzeug oder zwei Schneidwerkzeuge befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel des Rotors (7) und des Satellitensystems unabhängig voneinander sind und aus einem ersten Getriebemotor mit veränderlicher Geschwindigkeit (8), der mit der Rotorachse (5)verbunden ist, und aus einem zweiten Getriebemotor mit veränderlicher Geschwindigkeit (13)» der im Rotorinneren angeordnet und mit der Welle (15) des Satellitensystems verbunden ist, bestehen:

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorwelle (5) hohl ist und an ihrem oberen Ende einen drehbaren elektrischen Kollektor (10) trägt, der die Speisung des zweiten im Inneren des Rotors angeordneten Getriebemotors mit veränderlicher Geschwindigkeit (13) ermöglicht.

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