DE3828392A1

DE3828392A1 - Butterungszylinder

Info

Publication number: DE3828392A1
Application number: DE19883828392
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Kuhwald; Joachim Buschhoefer; Joachim Groh
Original assignee: Nagema VEB
Current assignee: MASCHINENFABRIK KYFFHAEUSERHUETTE ARTERN GMBH, O-4
Priority date: 1987-09-25
Filing date: 1988-08-20
Publication date: 1989-04-06
Also published as: DK491588D0; FR2620900A1; DK491588A; DD265064A1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Butterungszylinder für kontinuierliche Butterungsmaschinen, bestehend aus einem Schlägerzylinder und einem im Schlägerzylinder umlaufenden Schläger mit parallel und/oder konisch zur Innenwandung des Schlägerzylinders verlaufenden Schlagleisten.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Butterungszylinder für kontinuierliche Butterungsmaschinen, die aus einem Schlägerzylinder, einem im Schlägerzylinder umlaufenden Schläger mit Schlagleisten und einem Rahmzulauf bestehen, sind allgemein bekannt und dienen zur Bearbeitung des zur Verbutterung vorgesehenen Rahms, in der Weise, daß der zugeführte Rahm in Butterkorn und Buttermilch umgewandelt wird. Die Arbeitsweise und die Funktionstüchtigkeit des Butterungszylinders sowie deren Gestaltung sind wesentliche Einflußfaktoren, die die Qualität der Butter und den Restfettgehalt der Buttermilch einer kontinuierlich arbeitenden Butterungsmaschine bestimmen.

Die von der Anwenderindustrie gestellten Forderungen an kontinuierliche Butterungsmaschinen gehen dahin, daß der Wassergehalt der herzustellenden Butter gering gehalten wird, um den international gesetzlich vorgeschriebenen Wassergehalt von 16% nach evtl. Zudosierung einer Salzlösung im Fall der Herstellung von gesalzener Butter oder durch Zudosierung von Wasser oder anderer Zuschlagstoffe genau einzustellen. Gleichzeitig soll gewährleistet sein, daß der Restfettgehalt der Buttermilch und des Butterwaschwassers gering gehalten wird. Diese Forderung der Anwenderindustrie wird im wesentlichen durch die Funktion des Butterungszylinders bestimmt, in dem die Umwandlung des Rahms in Butterkorn und Buttermilch stattfindet. Die jahrelangen Erfahrungen mit kontinuierlichen Butterungsmaschinen haben gezeigt, daß die Qualität des herzustellenden Produktes entscheidend von der im Butterungszylinder zugeführten mechanischen Energie und von der schonenden Behandlung des zugeführten Rahms beim Umwandlungsprozeß im Butterungszylinder abhängt. Die Energiezuführung erfolgt über den Schläger und wird durch die Schlägerdrehzahl bestimmt. Hohe Schlägerdrehzahlen wirken sich aber auf die schonende Behandlung des Rahms im Butterungszylinder negativ aus. Um die Schlägerdrehzahl im Butterungszylinder zugunsten einer schonenden Behandlung des Rahms, bei gleichzeitiger Sicherung der gestellten Forderungen an die Qualität des Produktes, abzusenken, ging man dazu über, im Inneren des Schlägerzylinders Schikanen vorzusehen, wie z. B. in der DE-PS 10 06 655 beschrieben, wo die Innenfläche des Schlägerzylinders teilweise mit Erhebungen ausgebildet wurde, die in einer oder mehreren Zonen des Schlägerzylinders angeordnet sind, oder wie z. B. in der DE-PS 10 59 703, in der an der Innenseite des Schlägerzylinders längliche Nuten vorgesehen wurden, die sich über den größten Teil der Länge des Schlägerzylinders erstreckten. Eine besondere Ausführungsform bei dieser Ausführung ist, daß die Tiefe der Nuten in der Umfangsrichtung des Schlägerzylinders in Drehrichtung des Schlägers gesehen, zunächst langsam zunimmt und anschließend schnell abnimmt.

Diese Ausführungsformen dienen dazu, die Schlägerdrehzahl zu reduzieren, um damit ein schonenderes Behandeln des Rahms während des Umwandlungsprozesses zu erreichen. In dessen Folge war es möglich, trotz reduzierter Drehzahl die Verarbeitungskapazität der kontinuierlichen Butterungsmaschine und die gewünschten Parameter beim Wassergehalt der Butter und dem Restfettgehalt der Buttermilch und des Butterwaschwassers bei den bisher bekannten Butterungszylindern einzuhalten. Es wurde also erreicht, die verringerte mechanische Energiezuführung über die Schlägerdrehzahl durch die vorgesehenen Schikanen teilweise zu kompensieren, wodurch Qualitätsverluste der Butter weitgehend vermieden wurden.

Die bekannten Lösungen sind aber auch mit erheblichen Nachteilen behaftet. So z. B. gestatten diese nicht, die Drehzahl des Schlägers im Schlägerzylinder soweit abzusenken, daß ein absolut schonendes Behandeln des zugeführten Rahms erfolgt, um den Anteil des beschädigten Butterkorns gering zu halten, was die hauptsächlichste Voraussetzung für geringe Fettverluste über die Buttermilch und das ßutterwaschwasser ist. Eine weitere Reduzierung der Schlägerdrehzahl, um den zugeführten Rahm noch schonender zu behandeln, ist aber nicht möglich, da in diesem Fall die mechanische Energiezuführung zum Bearbeitungsprodukt zu gering wird und der Umwandlungsprozeß des Rahms in ein Butterkorn-Buttermilch-Gemisch nicht ausreichend vollzogen werden kann, was sich einerseits auf die Qualitätsparameter der herzustellenden Butter und andererseits wiederum auf die Erhöhung der Verluste von Milchfett auswirkt. Um diese Verluste des Milchfettes über den erhöhten Restfettgehalt der Buttermilch und des Butterwaschwassers zu vermeiden, wurden in deren Abführeinrichtungen Einrichtungen vorgesehen, um das Milchfett bzw. Restbutterkorn aufzufangen und dem Bearbeitungsprozeß in der kontinuierlichen Butterungsmaschine wieder zuzuführen. Diese Einrichtungen sind jedoch mit großem Aufwand verbunden und wirken sich negativ auf den Kostenaufwand und die Störanfälligkeit der Maschine aus. In der Regel wird für die Butterung ein Rahm mit 38 bis 42% Fettgehalt eingesetzt und die Maschinenleistung für diesen Rahmfettgehalt ausgelegt, d. h. speziell hinsichtlich der mechanischen Energiezuführung, die in den meisten Fällen ausschließlich über die Schlägerdrehzahl eingestellt wird. Bei einem Rahmfettgehalt unter 30% muß die mechanische Energiezufuhr zu dem zum Verbuttern vorgesehenen Rahm erhöht werden, wenn die vorgesehenen Maschinenparameter, insbesondere hinsichtlich der Kapazität erreicht werden sollen. Eine Erhöhung der mechanischen Energiezufuhr beim Einsatz der bisher bekannten Butterungszylinder mit Schikanen bzw. Nuten im Inneren des Schlägerzylinders oder auch mit den an sich üblichen glatten Schlägerzylinderinnenwänden erfolgt durch Erhöhung der Schlägerdrehzahl und damit zu Lasten der schonenden Behandlung des Rahms während der Lmwandlung des Rahms in ein Butterkorn-Buttermilch-Gemisch, was sich, wie bereits dargestellt, negativ auf die Qualitätsparameter des Endproduktes Butter bzw. in der Erhöhung der Fettverluste über die Buttermilch und das Butterwaschwasser auswirkt.

Darüber hinaus unternommene Versuche, die mechanische Energiezufuhr zum Rahm bei Beibehaltung der Schlägerdrehzahl zu erhöhen, richteten sich auf die Veränderung des Schlägers, wie z. B. die Erhöhung der Schlägerblattanzahl am Schläger, die Veränderung der Schlägerblattbreiten oder solche Maßnahmen, wie Verlängerung des Butterungszylinders, um damit die Bearbeitungszeit des Rahms im Butterungszylinder zu erhöhen oder durch Anordnung von Stauscheiben oder Blenden am Austritt des Butterungszylinders, die den gleichen Zweck haben wie eine Verlängerung des Butterungszylinders.

Diese Maßnahmen führten jedoch alle zu einem erhöhten Arbeitsaufwand und zur Vergrößerung der kontinuierlichen Butterungsmaschinen bzw. sicherten nicht die gewünschte schonende Behandlung des Rahms während des Umwandlungsprozesses, d. h., daß ein hoher Anteil an beschädigtem Butterkorn unumgänglich war, so daß die Leistungsparameter der Butterungsmaschinen gedrosselt werden mußten, um die Fettverluste über die Buttermilch und das Butterwaschwasser in Grenzen zu halten und die Qualitätsparameter des Endproduktes einzuhalten.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist, einen Butterungszylinder zu schaffen, der gestattet, trotz erheblicher Energieeinsparung durch Verringerung der Schlägerdrehzahl ein schonendes Bearbeiten des zugeführten Rahms zu ermöglichen und die geforderten Qualitätsparameter der Butter zu sichern sowie die Milchfettverluste über den Restfettgehalt in der Buttermilch und das Butterwaschwasser zu reduzieren, d. h., die während des Umwandlungsprozesses des Rahms erreichte Struktur des Butterkorn-Buttermilch-Gemisches qualitativ zu verbessern, d. h., den Anteil des beschädigten Butterkorns zu reduzieren.

Charakteristik des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schlägerzylinder des Butterungszylinders so auszubilden, daß Strömungsverhältnisse im Schlägerzylinder geschaffen werden, die eine hohe Energiezuführung bei schonendster Behandlung des zu verbutternden Rahms sichern.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der innere Querschnitt des Schlägerzylinders in Form eines Vielecks ausgebildet ist, das gleiche oder ungleiche Seitenlängen aufweist. Es ist auch möglich, die Ausbildung der erfinderischen Lösung so zu wählen, daß die Innenfläche des Schlägerzylinders so gestaltet ist, daß ein Teil mit einem zylindrischen Querschnitt und ein Teil mit dem Querschnitt eines Vielecks gleicher oder ungleicher Seitenlängen ausgebildet ist. Auch die Ausbildung der Innenfläche des Schlägerzylinders mit wechselnder Querschnittsform ist möglich, wobei die gewählten Längen zwischen kreisförmigen Querschnitt und dem Vieleckquerschnitt einen regelmäßigen oder einen unregelmäßigen Wechsel aufweisen können. Selbstverständlich ist es nach der erfinderischen Lösung auch möglich, daß die Seitenlängen bogenförmig verlaufen können oder die Stoßkanten der Seitenlängen nicht winklig, sondern in einem Radius zueinander auslaufen.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung wird erreicht, daß durch den umlaufenden Schläger im Schlägerzylinder das zugeführte Bearbeitungsgut Rahm während des Umwandlungsprozesses einer ständigen Anderung der Strömungsgeschwindigkeit unterliegt, die durch die regelmäßige und/oder unregelmäßige Veränderung des Spaltes zwischen Zylinderinnenwand und Schlägerblattaußenkante hervorgerufen wird. Die durch die ständige Änderung der Strömungsgeschwindigkeit hervorgerufenen Scherkräfte bei der Bearbeitung des zugeführten Rahms während des Umwandlungsprozesses im Butterungszylinder sichern bei relativ geringen Drehzahlen des Schlägers eine maximale mechanische Energiezuführung bei schonendster Bearbeitung des Rahms und damit einen hohen Ausbutterungsgrad. Das heißt, daß bei gleichzeitiger Reduzierung der Drehzahl des Schlägers die Fettverluste bzw. Butterkornverluste in der abgeführten Buttermilch und dem abgeführten Butterwaschwasser gesenkt werden. Auf Grund der so erreichten mechanischen Energiezuführung mit geringen Drehzahlen und der schonenden Bearbeitung des zugeführten Bearbeitungsgutes Rahm, in dessen Folge ein möglichst hoher Ausbutterungsgrad des Rahms erreicht wird, kann auch bei Einhaltung der Leistungsparameter der kontinuierlichen Butterungsmaschinen ein Rahm mit niedrigem Fettgehalt von 30 bis 35% bearbeitet werden, d. h., daß der erfindungsgemäße Butterungszylinder die Voraussetzung schafft, daß bei guter Funktionsweise der Nachfolgeeinrichtungen, wie des an sich bekannten Nachbutterungs- und Trennzylinders mit Waschsektion sowie des Kneters der kontinuierlichen Butterungsmaschine die gleichen Leistungsparameter gefahren werden können wie bei einem normalerweise zur Verbutterung vorgesehenen Rahm mit einem Fettgehalt von 38 bis 42%.

Ausführungsbeispiel

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die in der Zeichnung dargestellten Figuren zeigen:

Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Butterungszylinder mit einem Vieleck gleicher Seitenlängen

Fig. 2 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Butterungszylinder mit einem Vieleck ungleicher Seitenlängen

Wie Fig. 1 zeigt, besteht der Butterungszylinder unter anderem aus dem Schlägerzylinder 1 mit tangentialem Einlauf 5 und Schläger 3. Der im Inneren des Schlägerzylinders 1 angeordnete Schläger 3 ist mit Schlagleisten 4 versehen, die mit der als Viereck 6 ausgebildeten Innenfläche des Schlägerzylinders 1 einen Spalt zwischen Schlägerzylinderinnenwand und Schlagleisten 4 bilden. Durch die Ausbildung der inneren Querschnittsfläche 2 des Schlägerzylinders 1 in Form eines Vielecks 6 gleicher Kantenlängen 6 a entsteht bei Rotation des Schlägers 3 eine ständige Veränderung des Spaltes zwischen den Schlagleisten 4 und der Innenfläche des Schlägerzylinders 1, der eine stetige Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit des zugeführten Rahms zur Folge hat. Mit der stetigen Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit des zugeführten Rahms während des Umwandlungsprozesses in ein Butterkorn-Buttermilch-Gemisch im Schlägerzylinder 1 wird eine hohe Scherwirkung erreicht, die eine sehr hohe Energiezuführung zum Bearbeitungsgut Rahm garantiert. Auf Grund dieser hohen Energiezuführung, die sich durch die ständig ändernde Strömungsgeschwindigkeit ergibt, ist es möglich, die Drehzahl des Schlägers 3 stark zu reduzieren, so daß ein schonendes Behandeln des zu bearbeitenden Rahms während des Umwandlungsprozesses gesichert ist, d. h., daß Schädigungen bei der Ausbildung des Butterkorns weitestgehend vermieden werden, wodurch das mit der Buttermilch abgeführte zerstörte Butterkorn weitestgehend vermieden werden kann, und die Fettverluste durch abgeführtes Butterkorn minimiert werden.

In Fig. 2 wird eine Ausführungsform gezeigt, bei der die Querschnittsfläche 2 der Innenfläche des Schlägerzylinders 1 mit einem Vieleck 6 ungleichmäßiger Seitenlänge 6 b ausgebildet ist, wobei davon ausgegangen wurde, daß die Stoßkanten der Seitenlänge 6 b des Vielecks 6 immer den gleichen Abstand von der Mittellinie des Schlägerzylinders 1 haben, d. h., daß die Stoßkanten von einem Kreis umgeben sind. Durch die Wahl der Seitenlänge 6, die gleichmäßig oder ungleichmäßig wechseln kann, ist es möglich, die Spaltbreiten zwischen den Schlagleisten 4 und der Innenwand des Schlägerzylinders 1 von Seitenfläche zu Seitenfläche zusätzlich zu verändern, so daß eine weitere Erhöhung der mechanischen Energiezuführung, wenn gewünscht, erreicht werden kann. Diese Ausführungsform ist besonders für einen Rahm mit niedrigem Fettgehalt bestimmt und sichert damit auch bei diesem Rahm einen höchstmöglichen Ausbutterungsgrad bei Einhaltung der Leistungsparameter der kontinuierlichen Butterungsmaschine.

Diese dargelegten Ausführungsbeispiele umfassen nicht alle Möglichkeiten, die mit der erfindungsgemäßen Lösung erreicht werden können, d. h., daß auch weitere Ausführungsformen in der Erfindung eingeschlossen sind.

Aufstellung der Bezugszeichen für die Erfindung
"Butterungszylinder"

1 Schlägerzylinder
2 Querschnittsfläche
3 Schläger
4 Schlagleisten
5 tangentialer Einlauf
6 Vieleck
6 a Vieleck mit gleichen Seitenlängen
6 b Vieleck mit ungleichen Seitenlängen

Claims

1. Butterungszylinder für kontinuierliche Butterungsmaschine, bestehend aus einem Schlägerzylinder und einem im Schlägerzylinder umlaufenden Schläger mit parallel und/oder konisch zur Innenwandung des Schlägerzylinders verlaufenden Schlagleisten, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlägerzylinder (1) in seiner inneren Querschnittsfläche (2) die Form eines Vielecks (6) hat.

2. Butterungszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vieleck (6) gleiche Seitenlängen (6 a) hat.

3. Butterungszylinder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vieleck (6) ungleichmäßige Seitenlängen (6 b) hat.

4. Butterungszylinder nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Schlägerzylinders (1) einen kreisförmigen Querschnitt und ein Teil des Schlägerzylinders (1) den Querschnitt eines Vielecks (6) hat.

5. Butterungszylinder nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Schlägerzylinders (1) zwischen einem Vieleck (6) und einem kreisförmigen Querschnitt auf der Gesamtlänge des Schlägerzylinders regelmäßig oder unregelmäßig verändert ist.

6. Butterungszylinder nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenlängen (6 a, 6 b) bogenförmig verlaufen.

7. Butterungszylinder nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenlängen (6 a, 6 b) an ihren Stoßkanten zueinander in einen Radius auslaufen.