DE2615165C3

DE2615165C3 - Vorrichtung zum Schneiden von koagulierter Milch

Info

Publication number: DE2615165C3
Application number: DE2615165A
Authority: DE
Inventors: Karl Johan Georg Lund Maartensson; Claes Bertil Malmoe Sjoeholm
Original assignee: Alfa Laval AB
Current assignee: Alfa Laval AB
Priority date: 1975-04-18
Filing date: 1976-04-07
Publication date: 1980-11-20
Also published as: DE2615165B2; FI58037C; NO139941B; FR2307464A1; US4130053A; DK153197B; DK153197C; NO761144L; NL169543C; FI58037B; NL169543B; FI761058A; CA1048955A; DK151776A; DE2615165A1; NO139941C; SE7504504L; AU1252776A; SE393735B; NL7603582A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von koagulierter Milch nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer durch die DE-AS 10 52 150 bekannten Vorrichtung dieser Art besteht der Koagulierungsbehälter aus einer Käsewanne mit einem halbzylindrischen Boden, bei der die horizontal verlaufende Drehachse des Schneid- und Rührwerkes mit der Achse der Zylinderfläche der Wanne zusammenfällt. Hierbei weist das Schneid- und Rührwerkzeug drei Tragrahmen auf, von denen zwei Rahmen senkrecht zur Drehachse senkrecht verlaufende Messer und der dritte Tragrahmen parallel zur Drehachse verlaufende Messer besitzt.

"'" Die Messer können verstellt werden, wodurch sie sowohl zum Schneiden der koagulierten Milch als auch 7.um Rühren der zu Käsebruch geschnittenen koagulierten Milch geeignet sind.

Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist jedoch, daß aufgrund der halbzylindrischen Wanne die zur Verfügung stehende Bodenfläche nur unwirtschaftlieh ausgenutzt wird und das Verstellen der Messer nicht selbsttätig erfolgt, sondern von Hand vorgenommen werden muß. Wollte man die zur Verfügung stehende Bodenfläche in einer wirtschaftlicheren Weise durch Verwendung eines gefüllten vollzylindrischen Koagulie-

¹^ rungsbehäiters nutzen, würde der Käsebruch während des Schneidens vom Schneidwerkzeug in Drehung versetzt, d. h. mitgerissen werden, wodurch die koagulierte Milch teils überhaupt nicht oder nur sehr unregelmäßig geschnitten würde.

Bei aufrechtstehenden, verhältnismäßig kleinen zylindrischen Koagulierbehältern hat man bereits seit längerer Zeit die Schwierigkeit zu umgehen versucht, daß der Käsebruch während des Schneidvorganges mitgerissen wird, wie die DK-PS 1 30 324 erkennen läßt.

2ϊ Hierbei wird eine aus einer Anzahl von Schneidelementen und einer senkrechten Wandung besiehende Einheit in einen zylindrischen Koagulierungsbehälter eingetaucht, wonach die Schneidelemente um die Achse des Behälters gedreht werden, während die senkrechte

i» Wandung stationär gehalten wird, um ein Mitreißen des Käsebruchs während der Drehung der Schneidelemente zu vermeiden. Diese Einheit muß allerdings nach vollendetem Schneiden der koagulierten Milch aus dem Behälter entfernt und durch ein Rührwerkzeug ersetzt

>^r· werden. Hierin ist der wesentliche Nachteil dieser bekannten Einrichtung zu sehen, weil dadurch die wünschenswerte Kontinuität des Produktionsablaufes nicht gewährleistet wird.

In der DE-AS 19 19 285 ist eine Vorrichtung zum

■κι Aufbereiten von Käsemasse beschrieben und dargestellt, die aus einem aufrechlstchenden zylindrischen Käsekessel besteht, in dem um die Achse des Kessels in Drehbewegung versetzte Schneid- und Rührwerkzeuge umlaufen. Diese Schneid- und Rührwerkzeuge sind so

4^r> konstruiert, daß den Schneidelemenlen quer zu diesen liegende, auf verschiedenen Höhen angebrachte, in der Längsrichtung des Schneidwerkzeuges gesehen, schräge Flügel zugeordnet sind. Ein Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß sie in ihren Abmessun-

">() gen begrenzt ist. Man kann einen senkrecht stehenden Behälter nicht beliebig (nach oben) vergrößern, da es zu einem Absetzen der Käsemasse am Boden kommt, was zur Klumpenbildung führt. Auch ein sanftes Behandeln des Käsebruches ist nicht mehr gewährleistet. Schließ-

^r)5 lieh wird während des Schneidvorganges der Käsebruch zwangsläufig durch den gleichzeitig stattfindenden Rührvorgang in Bewegung versetzt, was ein unkontrolliertes Schneiden der koagulierten Milch zur Folge hat.
In einem älteren Vorschlag nach der DE-OS 25 38 530

M) ist ein zylindrischer, eine horizontale Achse aufweisender Käsetank beschrieben, in dem Schneid- und Rührwerkzeuge an einer horizontalen Antriebswelle befestigt sind. Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht in der unwirtschaftlichen Ausnutzung des Tankes, da

ω Milch nur bis unterhalb der Antriebswelle für die Schneid- und Rührwerkzeuge eingefüllt werden kann. Somit ist die in dem Tank verarbeitbare Milchmenge im Verhältnis zu den Abmessungen des Tankes relativ

klein.

In der DE-PS 7 20 418 ist ein drehbar gelagerter, zylindrisch ausgebildeter lCoagulierungsbehälter mit einer horizontalen Längsmittelachse beschrieben. Bei dieser Vorrichtung ist ein Rührwerkzeug aus einer Ruhestellung in der Behälterwan I.ung in eine in den Behälter hineinragende Arbeitsstellung ausklappbar, wobei das Schneidwerkzeug bei Bedarf in den Behälter eingesetzt wird. Es handelt sich um eine kompüzierte und teure Vorrichtung, wobei ein Mitreißen der iu koagulierten Milch beim Drehen des Behälters zum Zwecke des Schneidens nur verhindert werden kann, falls der Behälter lediglich zur Hälfte gefüllt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. Vorrichtungen der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, i '· daß die Ausnutzung des zur Verfugung stehenden Raumes wirtschaftlicher wird und eine regelmäßige Zerteilung der dickgelegten Milch erreicht werden kann, wobei die Schneid- und Rührwerkzeuge selbsttätig in die gewünschte Betriebsstellung gelangen und die zu schneidende koagulierte Milch beim Schneiden derselben von den Schneidwerkzeugen nicht mitgerissen wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches wiederge- >ϊ gebenen Merkmale gelöst.

Durch die Erfindung ist es möglich, eine große Menge koagulierter Milch zu schneiden und zu rühren, ohne dabei die einzelnen Betriebssteüungen des Schneid- und Rührwerkzeuges von Hand einstellen zu müssen, in Außerdem wird durch die zeitweise Unterbrechung des Schneidvorganges eine gleichmäßige Zerteilung der mit Lab versehenen Milch erreicht, da ein Mitreißen der Käsemasse während des Schneidvorganges vermieden wird. Durch die besondere Anordnung der Klappen an π dem Schneid- und Rührwerkzeug wird zudem ein sehr wirkungsvolles Rühren des Käsebruches erz. It und eine Klumpcnbildung der Käsemasse vermieden, die ein weiteres Austreten der Molke aus der Käsemasse erschweren oder verhindern würde. -ui

Die Vorrichtung zum Unterbrechen der Antriebseinrichtung kann derart ausgebildet sein, daß sie das Schneidwerkzeug während des Schneidvorganges /u vorbestimmten Zeitpunkten anhält und wieder anlaufen läßt. Insbesondere kann abgefühlt werden, wenn das Schneidwerkzeug sich in vorbestimmten Positionen im Behälter befindet, um dann den Antrieb des Schneidwerkzeuges tu unterbrechen.

Das Schneidwerkzeug wird zunächst zum Schneiden des Käsebruchs bewegt und dann nach einer gewissen ■>{) Zeit vom Antrieb abgetrennl, so daß der Käsebruch, der in Bewegung gesetzt worden ist, selbsttätig zur Ruhe gelangt, bevor das Schneidwerkzeug wieder für den Schneidvorgang in Bewegung gesetzt wird.

Die Erfindung wird im nachfolgenden unter Bezug- « nähme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt durch einen Koagulierungsbehälter,

F i g. 2 einen Querschnitt durch diesen, und zwar in der F ig. 1 von links gesehen, wi

F i g. 3 und 4 die Ans'"¹.¹ . ?s Teils des Werkzeuges zum Schneiden der dickgelegten Milch und zum Rühren des Käsebruchs, und

Fig. 5 die schematische Ansicht eines Querschnitts durch den Koagulierungsbehälter, und zwar in der ft Fig. 1 von links gesehen, wobei gewisse Einrichtungen vorgesehen sind, die während des Schneidens der dickgelegten Milch zusammenwirken.

Die F i g. 1 und 2 zeigen einen zylindrischen Behälter 1, der durch eine Anzahl von Füßen 2 gelragen wird, so daß dessen Achse sich im wesentlichen horizontal erstreckt Es ist der Achse jedoch eine geringe Neigung (etwa 2° mit Bezug zu der Horizontalen) erteilt worden. Die Endwandungen des Behälters 1 sind konisch ausgebildet und durch eine dieser Endwandungen erstreckt sich zentral eine Welle 3 in den Behälter hinein. Diese Welle, die in der gegenüberliegenden Endwandung gelagert ist, trägt ein Werkzeug 4 zum Schneiden und Rühren des Koagulats in dem Behälter. Eine Dichtung 5 ist zwischen der Welle 3 und der Wandung vorgesehen, durch die sich die Welle 3 in den Behälter hineinerstreckt.

Außerhalb des Behälters ist die Welle 3 mittels einer Kupplung 6 mit einer kurzen Welle 7 verbunden, wobei letztere eine Riemenscheibe 8 trägt Die Riemenscheibe 8 ist über einen Riemen 9 mit einer anderen Riemenscheibe 10 verbunden, die durch eine Antriebseinrichtung 11 antreibbar ist. Die Antriebseinrichtung 11 dreht das Werkzeug 4 um die Achse des Behälters 1 abwechselnd in der einen und der anderen Richtung. In der Kupplung 6 ist ein kleiner Zwischenraum 12 zwischen den Wellen 3 und 7 vorgesehen, so daii die Dichtung 5 ohne weiteres nach Entfernen der Kupplung 6 ausgetauscht werden kann, falls dies notwendig wird.

Der Behälter 1 weist in seinem oberen Teil ein Mannloch 13 auf, das durch einen Deckel 13a abgedeckt ist. Eine weitere Öffnung 14 in dem oberen Teil des Behälters I ist zum Einführen eines Molkesiebes 15 in den Behälter 1 vorgesehen. Das Molkesieb 15 wird von einem gebogenen Rohr 16 getragen, das bei 17 drehbar mit dem Behälter 1 verbunden ist. Das Molkesieb 15 ist zwischen der aus F i g. 1 ersichtlichen Lage und der aus der Fig. 2 ersichtlichen Lage hin- und herverschwenkbar. Der Behälter 1 besitzt in seinem untersten Teil einen Auslaß 18. Die Oberfläche des Koagulats in dem Behälter wird durch ein Dreieck angezeigt.

Das Werkzeug 4 ist in verschiedene Abschnitte unterteilt, die entlang der Welle 3 nebeneinander angeordnet sind, wie dies aus der Fig. 1 ersichtlich ist. In der dargestellten Ausführungsform besteht das Werkzeug aus sechs Abschnitten. Die Abschnitte sind mit der Welle 3 in einer solchen Weise verbunden, daß sie einen Winkel miteinander bilden, wie dies aus der F i g. 2 ersichtlich ist. In der gezeigten Ausführungsform sind die Abschnitte hintereinander entlang der Welle 3 angeordnet, so daß sie sich von der Welle wie aufeinanderfolgende Teile eines Schraubengewindes nach auswärts erstrecken. Die am weitesten voneinander entfernt liegenden Abschnitte bilden miteinander einen Winkel von etwa 90°.

Jeder der Abschnitte bildet mit der Welle 3 auch einen Winkel, wie dies durch die gestrichelte Linie 19 in der Fig. 1 angezeigt ist, was andeuten soll, daß der ganz links gelegene Abschnitt durch die Welle 3 verdeckt wird.

In den Fig. 3 und 4 wird ein Abschnitt des Werkzeuges im einzelnen gezeigt. Dieser weist einen Rahmen 20 auf, der mit der Welle 3 verbunden ist und mehrere Messer 21,22 mit einem Querschnitt trägt, wie er aus dem gesonderten Bild A in F i g. 3 ersichtlich ist. Die Messer 21 erstrecken sich im wesentlichen senkrecht, während die Messer 22 im wesentlichen parallel zur Welle 3 verlaufen. An dem von der Welle 3 entfernt gelegenen Teil trägt der Rahmen 20 auch drei Klappen 23. Diese Klappen 23 sind mit dem Rahmen 20 über Achsen schwenkbar verbunden, wie dies aus der

Fig.4 ersichtlich ist. Die Messer 21, 22 begrenzen die Schwenkbewegung der Klappen 23 in der einen Richtung, während gesonderte Anschläge 24 die Schwenkbewegung der Klappen in der anderen Richtung begrenzen. Die Klappen 23 sind an den stumpfen Rückseiten der Messer 21, 22 angeordnet. In Fig.4 zeigt ein Pfeil B die Drehbewegung der Werkzeugabschnitte an, wenn das Koagulat geschnitten wird, während ein Pfeil C die Drehbewegung der Werkzeugabschnitte zeigt, wenn das Koagulat gerührl wird.

Die Fig.5 zeigt einen schematischen Querschnitt durch den Behälter 1 und einen der Abschnitte des Werkzeuges 4 gemäß den Fig. 3 und 4. Wie aus der Fig. 5 ersichtlich ist, trägt die Welle 3 eine Nockenscheibe 25 mit zwei Nocken 26. Neben der Nockenscheibe 25 ist ein Mikroschalter 27 vorgesehen, der durch eine doppelte Leitung 28 mit einer Steuervorrichtung 29 verbunden ist, die einen Verzögerungsmechanismus enthält. Die Steuervorrichtung 29 ist ihrerseits durch Leitungen 30 mit der Antriebseinrichtung 11 verbunden, die zum Drehen des Werkzeuges 4 um die Achse des Behälters (vgl. Fig. 1) vorgesehen ist. gleichzeitig ist eine Spannungsquelle 32 vorgesehen. Die Steuervorrichtung 29 ist ebenfalls mit einer gesonderten Spannungsquelle verbunden, die in der Fig. 5 nicht gezeigt ist. Die Antriebseinrichtung 11 ist über eine Leitung 31 mit der Spannungsquelle 32 verbunden. Eine strichpunktierte Linie 33 in der Fig. 5 deutet eine Antriebsverbindung zwischen der Antriebseinrichtung 11 und der Welle 3 an. Der Mikroschalter 27 und die Steuervorrichtung 29 sind während der Drehung des Werkzeuges 4 in der durch den Pfeil Din F i g. 5 angedeuteten Richtung derart eingestellt, daß sie die Drehung für kurze Zeit anhalten, wenn das Werkzeug 4 sich an vorbestimmten Punkten in dem Behälter 1 befindet. Die Nockenscheibe 25 und der Mikroschalter 27 können entweder innerhalb oder außerhalb des Behälters 1 angeordnet sein (nicht in der F i g. 1 gezeigt).

Die Betriebsweise der beschriebenen Vorrichtung zum Herstellen von Käse ist wie fc Igt:

Wenn die in dem Behalte^ befindliche Milch koaguliert ist, wird die Antriebseinrichtung 11 zum Schneiden des Koagulats in Betrieb gesetzt. Das Werkzeug 4 und die Nockenscheibe 25 werden dann in der Richtung des Pfeiles D in der F i g. 5 gedreht. Wenn der erste Nocken 26 in Kontakt mit dem Mikroschalter 27 kommt, wird die Antriebseinrichtung 11 selbsttätig stillgesetzt. Nach einer kurzen Verweilzeil, deren Länge durch den Verzögerungsmechanismus der Steuervorrichtung 29 bestimmt ist, wird die Antriebseinrichtung 11 wieder in Betrieh gesetzt und das Werkzeug wird dann in der gleichen Richtung wie vorher gedreht bis der nächste Nocken 26 mit dem Mikroschalter 27 in Kontakt kommt. Dann erfolgt selbsttätig ein weiteres kurzes Anhalten der Drehbewegung des Werkzeuges. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß eine beliebige Anzahl von Nocken auf der Nockenscheibe 25 vorgesehen werden kann.

Bei der Drehung des Werkzeuges werden dünne ringförmige Platten des Koagulats geschnitten, die mit dem Behälter koaxial sind. Jedesmal wenn das Werkzeug in Bewegung gesetzt wird, schneiden die Kanten der Messer 21,22 durch das Koagulat, das dann durch die Bewegung des Werkzeuges um ein größeres oder kleineres Maß angehoben wird. Die Klappen 23 werden dann in die in der Fig.5 gezeigten Stellung gezwungen. Wenn das Werkzeug angehalten und durch den Motor festgehalten wird, wird das durch die Bewegung des Werkzeuges in Bewegung gesetzte Koagulat die Klappen 23 veranlassen, in die gegenüberliegende Endposition zu schwingen, in der sie einen Teil ¹J der Zwischenräume zwischen den Messern 21, 22 abdecken. Da die Oberflächen der Klappen 23, die dann zu dem ankommenden Koagulat hingewandt und bezüglich der Welle 3 etwas geneigt sind (vgl. Bezugszeichen 19 in Fig. 1), wird dem Koagula; eine

i« geringe Bewegungskomponente in der axialen Richtung des Behälters erteilt, wodurch Teile der durch die Messer des Werkzeuges ausgeschnittenen Ringe des Koagulats axial versetzt und somit durch die Messer bei der nächsten Umdrehung des Werkzeuges zerschnitten

i"> werden.

Wenn das Koagulat nach einer Anzahl von Umdrehungen des Werkzeuges 4 in kleine Stücke geschnitten worden ist, wird die Drehrichtung des Werkzeuges umgekehrt. Der Mikroschalter 27 und die Steuervorrichtung 29 werden entweder von Hand oder selbsttätig gleichzeitig abgetrennt, so daß die Drehung ohne Unterbrechungen stattfinden kann. Während des nun folgenden Rührens des Käsebruches tritt mehr und mehr Molke aus dem Käsebruch aus. Der Käsebruch,

2Ί der eine größere Dichte als die Molke aufweist, nimmt am Ende des Rührvorganges nur 10 bis 20% des ursprünglichen Volumens des Koagulats ein. Während des Rührvorgangs liegen die Klappen 23 des Werkzeuges zumindest bei einer Aufwärtsbewegung in dem

so Behälter an den Rückseiten der Messer 21 an und verschließen somit die Zwischenräume zwischen den Messern teilweise. Der im Wege der Klappen 23 befindliche Käsebruch wird demzufolge durch die Klappen etwas angehoben und von diesen allmählich teilweise in der axialen Richtung weggedrückt (d. h. weg von dem Bodenauslaß 18), und zwar in Abhängigkeit von der Neigung der Klappen relativ zu der Welle 3 des Werkzeuges.

Nach einer bestimmten Rührdauer des Käsebruches wird die Antriebseinrichtung 11 angehalten, wonach das Molkesieb 15 in den Behälter in die in der Fig. 2 gezeigte Position geschwungen wird. Mit Hilfe einer nicht gezeigten Pumpe wird ein Teil der Molke dann aus dem Behälter herausgepumpt, wonach heißes Wasser in

''■ den Koagulierungsbehälter gegeben wird. Der Käsebruch wird dann eine Zeit lang weitergerührt und dann durch den Bodenauslaß 18 aus dem Behälter ausgetragen. Die geringe Neigung des Behälters erleichtert diesen Austragvorgang. Falls gewünscht, kann das Werkzeug während des Austrags der Molke in eine Schwingbewegung versetzt werden, d. h. außerhalb des Bereiches seiner normalen Schwenkbewegung, wo sich das Sieb befindet. Zu diesem Zweck kann die Antriebswelle 3 des Werkzeuges mit einer der Nockenscheibe 25 in Fig.5 ähnelnden weiteren Nockenscheibe und mit Mitteln zum Umkehren der Drehrichtung der Antriebseinrichtung 11 an bestimmten abgetasteten Stellungen des Werkzeuges versehen sein. Da das Werkzeug 4 in Abschnitte unterteilt ist, die einen Winkel miteinander einschließen, ist es, wie aus F i g. 2 ersichtlich, möglich, das Molkesieb während des Molkeaustrags unter das Niveau der Antriebswelle 3 einzutauchen, ohne daß das Sieb ein Umrühren des Koagulats auf einem höheren Niveau in einem anderen Teil des Behälters behindert, d. h. in diesem Fall an dem gegenüberliegenden Ende des Behälters.

Aus der Unterteilung des Werkzeuges in Abschnitte, die einen Winkel miteinander einschließen, ergibt sich

der weitere Vorteil, daß die Belastung der Antriebseinrichtung 11 beim Rühren des Käsebruches vergleichmäßigt wird, d. h., daß die Klappen 23 des Werkzeuges das Käsekoagulat während der Aufwärtsbewegung nicht gleichzeitig anheben müssen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Schneiden von koagulierter Milch zu Käsebruch und zum Rühren desselben, bestehend aus einem ortsfest angeordneten Koagulationsbehälter mit horizontaler Längsmittelachse, einem achsgleich mit der Längsmittelachse des Koagulationsbehälters angeordneten Schneid- und Rührwerkzeug, das mittels einer Antriebseinrichtung um die Längsmittelachse des Koagulationsbehälters mehrere Umdrehungen drehbar und mit verschwenkbaren Teilen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Koagulationsbehälter (1) einen an sich bekannten kreisförmigen Querschnitt aufweist, daß die Antriebseinrichtung (11) für das in zueinander entgegengesetzte Richtungen antreibbare Schneid- und Rührwerkzeug (4) eine Vorrichtung zum Unterbrechen derselben in bestimmten Zeiträumen bzw. zu bestimmten Zeiten während des Schneidvorgangs aufweist, wobei bei jeder Unterbrechung das Schneid- und Rührwerkzeug unbeweglich gehalten wird, und daß die als Klappen (23) ausgebildeten Teile frei schwenkbar an dem Schneid- und Rührwerkzeug angeordnet sind, wobei die Klappen bei der Drehung des Schneid- und Rührwerkzeuges in der einen Richtung schließen und bei der Drehung des Schneid- und Rührwerk/euges in der entgegengesetzten Richtung öffnen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Unterbrechen der Antriebseinrichtung eine mit Nocken (26) versehene, durch die Antriebseinrichtung (11) in Drehung versetzte Scheibe (25), einen durch die Nocken der Scheibe betätigbaren Schalter (27) und eine Steuervorrichtung (29) für die Antriebseinrichtung (11) aufweist.

3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (23) nur im Bereich des Außenumfanges des Schneid- und Rührwerkzeuges (4) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneid- und Rührwerkzeug (4) in Richtung seiner Drehachse in mehrere Abschnitte unterteilt ist und diese Abschnitte mit den jeweils unmittelbar benachbarten Abschnitten, in Richtung der Drehachse des Schneid- und Rührwerkzeuges gesehen, einen spitzen Winkel miteinander einschließen.