DE69217055T2

DE69217055T2 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung von käseblöcken

Info

Publication number: DE69217055T2
Application number: DE69217055T
Authority: DE
Inventors: Allen Pittelko
Original assignee: Damrow Co Inc
Current assignee: Damrow Co Inc
Priority date: 1991-08-07
Filing date: 1992-08-06
Publication date: 1997-07-03
Anticipated expiration: 2012-08-07
Also published as: EP0592612B1; EP0592612A1; AU2475492A; AU668098B2; CA2113999A1; WO1993002548A1; ATE147932T1; DE69217055D1; CA2113999C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

ANWENDUNGSGEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren zur Verarbeitung von Käsemasse gerichtet, und sie ist insbesondere auf ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von großen Blöcken aus Käsemasse gerichtet.

BESCHREIBUNG DES BEKANNTEN TECHNISCHEN STANDES

Käsemasse wird im typischen Fall in Blöcken zu 270 bis 300 kg (600- 650 Pfund) oder in Rollen zu 225 kg (500 Pfund) hergestellt. Nach dem bekannten technischen Stand wurden Blöcke und Rollen aus Käsemasse dadurch hergestellt, daß ein Gemisch aus geronnener Milch in einen entsprechend geformten Behälter, beispielsweise eine große Walze oder Trommel, eingefüllt wurde, die Molke aus dem Gemisch in dem Behälter abgeleitet wurde, der Behälter mit einem Vakuumrohr sondiert wurde, das den Käse zusammendrückte, um die Feuchtigkeit herauszudrücken, und man am Umfang des Käses ein Vakuum entstehen ließ, um Feuchtigkeit, Molke und Luft herauszuziehen, um so die richtige Konsistenz zu erreichen. Grundsätzlich wurde das gesamte Verfahren in dem Behälter ausgeführt, in dem der Käse sowohl gelagert als auch ausgeliefert wurde.
Im Laufe der Jahre wurden die Anlagen und Verfahren zur Käseherstellung bis zu einem Punkt entwickelt, an dem kleinere Mengen an Käse, beispielsweise Blöcke zu 18 kg (40 Pfund) und ähnliche, in einem kontinuierlichen Verfahren hergestellt werden können. Bei diesem Verfahren wird der Käse im allgemeinen in einem senkrechten Turm hergestellt, wobei die geronnene Milch in den Turm gesogen und der Vakuumsog dazu genutzt wird, Wasser, Luft und Molke von der geronnenen Milch abzuscheiden, so daß sich die geronnene Milch am Boden des Turmes sammelt und zusammengedrückt wird, um Käse zu bilden. Dann wird der Boden des Turmes geöffnet, um den Käse abzugeben, der dann in Blöcke von festgelegter Größe geschnitten wird. Das kontinuierliche Verfahren zur Herstellung von Käseblöcken zu 18 kg bietet wesentliche Vorteile gegenüber den Verfahren, bei denen jede fertige Käseeinheit in dem Behälter zur Lagerung und Auslieferung des Käses hergestellt wird. Vor allem ergibt das kontinuierliche Verfahren einen Käse von höherer Qualität mit einer besser kontrollierten Konsistenz, verringert es den Platzbedarf bei der Herstellung von Käse, senkt es die Zahl der Arbeitskräfte, die für die verschiedenen Schritte gebraucht werden, und erleichtert es das Reinigen und erhöht damit die Hygiene beim Betrieb. Ein besonderer Vorteil des kontinuierlichen Verfahrens besteht darin, daß der Käse fertig zum Kühlen und für die Auslieferung ist, sobald er aus dem Turm entnommen worden ist. Ein Beispiel für eine Käseblock-Formungsvorrichtung für die Herstellung von Käseblöcken zu 18 kg im Dauerbetrieb ist der CBF Cheese Block Former, der von der Damrow Company, Fond du Lac, Wisconsin, hergestellt wird. Die Käseblock-Formungsvorrichtung CBF kann stündlich 680 kg (1500 Pfund) für die Herstellung von Blöcken zu 18 kg verarbeiten. Wenn die Formungsvorrichtung CBF mit voller Kapazität arbeitet, kann sie stündlich etwa Blöcke zu 18 kg herstellen.
Beim Chargenbetrieb zur Herstellung von Käse in Rollen oder Blöcken zu 290 kg (640 Pfund) nach dem bekannten technischen Stand muß der Käse in den Behältern verarbeitet werden, wodurch für das Verfahren ein beachtliches Ausmaß an Bodenfläche gebraucht wird und eine große Zahl von Behältern für die gleiche Käsemenge erforderlich ist, da sich der Käse während des gesamten Verfahrens der Käseherstellung, einschließlich der Lagerung und Auslieferung, in den Behältern befindet. Durch das kontinuierliche Verfahren zur Herstellung von Blöcken zu 18 kg konnten zwar die Methoden zur Käseherstellung nach dem bekannten technischen Stand wesentlich erweitert werden, es ist aber bisher unmöglich, große Mengen an Käse, wie Blöcke zu 270 bis 300 kg und Rollen zu 225 kg, anders als in einzelnen Mengeneinheiten des Käses in den Behältern herzustellen, in denen der Käse sowohl gelagert als auch ausgeliefert wird. Ein Käseblock zu 18 kg hat im typischen Fall eine rechteckige Form und ist 18 cm (7 Zoll) hoch mal 36 cm (14 Zoll) tief mal 28 cm (11 Zoll) breit. Dagegen ist ein Käseblock zu 290 kg 71 cm (28 Zoll) hoch mal 71 cm (28 Zoll) tief mal 56 cm (22 Zoll) breit. Eine Rolle von 225 kg hat eine Höhe von etwa 86 cm (34 Zoll) bei einem Durchmesser von 56 cm (22 Zoll).
Ein Hauptproblem bei der Herstellung großer Käsemengen in einem kontinuierlichen Verfahren ist die angemessene Entfernung von Feuchtigkeit, Luft und Molke aus der Mitte des Käses. Nach dem bekannten technischen Stand wird diese Schwierigkeit dadurch überwunden, daß der Käse in den Behälter gepreßt wird, wobei Molke, Luft und Feuchtigkeit aus der geronnenen Milch gedrückt werden, nachdem sich der Käse in dem Behälter befindet. Bei Blöcken zu 18 kg reicht ein typisches Vakuum, beispielsweise von 711 mm Quecksilbersäule, aus, um Feuchtigkeit, Luft und Molke aus der Mitte des kleineren Blocks zu entfernen.
US-PS 2894633 beschreibt einen Turm, der ein äußeres Sieb und ein Mittelsieb einschließt, wobei die Siebe über einer Lochplatte angeordnet sind, unter der sich eine Vakuumvorrichtung befindet, um Feuchtigkeit in die Siebe und durch die Lochplatte zu ziehen. Die Feuchtigkeit, die von beiden Sieben durch die Platte tritt, wird unter dem Turm aufgefangen.
Nach der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Käseherstellung geschaffen, um im Dauerbetrieb eine Käsemasse aus einer Quelle eines Gemischs herzustellen, das geronnene Milch und Molke enthält, wobei die Vorrichtung folgende Komponenten einschließt: einen Turm, der ein geschlossenes Oberteil und einen verschließbaren Boden, eine im wesentlichen zylindrische Seitenwand und eine Mittelachse hat; Transportmittel, um das Gemisch an dem geschlossenen Oberteil in den Turm einzuführen; erste Schleudermittel, die ein zylindrisches äußeres Sieb einschließen, das im wesentlichen konzentrisch mit dem Innenumfang der Seitenwand des Turmes ist und an diese angrenzt und mit dieser eine äußere Kammer bildet, die geeignet ist, Molke aus dem Gemisch abzuscheiden; zweite Schleudermittel, die ein zylindrisches Mittelsieb einschließen, das im wesentlichen koaxial mit der Mittelachse des Turmes angeordnet und geeignet ist, Molke aus dem Gemisch abzuscheiden; Vakuummittel, um ein Vakuum gleichzeitig an dem ersten Schleudermittel und dem zweiten Schleudermittel entstehen zu lassen, um den Turm unter negativen Druck zu setzen, wodurch Molke aus dem Gemisch in die äußere Kammer und in das Innere des Mittelsiebs gesogen wird, und Abgabemittel zum selektiven Öffnen und Schließen des Bodens und zur Abgabe des erzeugten Käses aus dem offenen Boden des Turmes, und dadurch gekennzeichnet, daß
a. das erste Schleudermittel so angeordnet ist, daß es die abgeschiedene Molke am Boden der äußeren Kammer auffängt;
b. das zweite Schleudermittel so angeordnet ist, daß es die abgeschiedene Molke am Boden des Mittelsiebs auffängt, das einen geschlossenen Boden hat;
c. das Mittel zur Erzeugung eines Vakuums so angeordnet ist, daß es das Vakuum entstehen läßt, wenn der Boden des Turmes geschlossen ist, wobei das Vakuum das Transportmittel unter negativen Druck setzt, wodurch das Gemisch in den Turm gesogen wird.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer Käsemasse aus einem Gemisch von geronnener Milch und Molke in einem senkrechten Turm, der ein Oberteil, einen Boden, eine innere Umfangswand, ein zylindrisches äußeres Sieb, das in Radialrichtung nach innen im Abstand zu und koaxial mit der Wand angeordnet ist, und eine Mittelachse, die von einem zylindrischen Mittelsieb umschlossen wird, hat, wobei das Verfahren die folgenden Schritte einschließt: Einführung des Gemischs aus geronnener Milch und Molke am Oberteil des Turmes; Schwerkraftführung des Gemischs aus geronnener Milch und Molke nach unten in den Raum zwischen dem äußeren Sieb und dem Mittelsieb hin zum Boden des Turmes, um einen Käse zu erzeugen, und selektive Abgabe des hergestellten Käses aus dem Boden des Turmes; gekennzeichnet durch:
a. selektives Bewegen der Molke in der geronnenen Milch und des Molkegemischs zur Umfangswand und zur Mittelachse, um die Molke dadurch aus der geronnenen Milch zu schleudern, daß ein Vakuum im Turm so an dessen Außenwand und dessen Mittelachse wirkt, daß getrennte radial verlaufende Ströme der Molke nach außen in den Raum außerhalb des äußeren Siebs und nach innen in die Innenseite des Mittelsiebs geschaffen werden, und
b. Schwerkraftführung der abgeschiedenen Molke hin zum Boden des Turmes und Auffangen der Molke vom äußeren Strom getrennt von derjenigen des inneren Stromes.
Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren zur Herstellung von großen Mengen an Käse in einem kontinuierlichen Verfahren, wie beispielsweise von Käseblöcken zu 270 bis 300 kg oder von Käserollen zu 225 kg, gerichtet.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Turm hohl und im wesentlichen zylindrisch und hat einen Durchmesser von etwa 48 bis 53 cm (19 bis 21 Zoll). Durch die Verwendung des zylindrischen Mittelsiebes in Verbindung mit dem äußeren Sieb beträgt der maximale Abstand zwischen jedem der Siebe und dem Mittelpunkt des Käsegemischs nicht mehr als 20 cm (8 Zoll). Dadurch ist es möglich, große Mengen an Käse in den Turm einzuführen, während Luft, Feuchtigkeit und Molke, die während der Einführung mit dem Gemisch aus geronnener Milch vermengt sind, leicht durch Vakuum herausgesogen werden können.
In seiner bevorzugten Form schließt der Turm ein Paar von Zyklon- Einfüllmitteln an seinem Oberteil ein, in die das Gemisch aus geronnener Milch eingeführt und in denen es geschleudert wird, um eine äußere Schleuder- und Füllwirkung zu erzeugen, wenn sich die geronnene Milch nach unten in den Turm bewegt. Am Turm wird ein Vakuum erzeugt, das durch das zylindrische Mittelsieb und das äußere Umfangsieb und das Oberteil der Zyklone wirkt, um ständig Molke, Feuchtigkeit und Luft aus dem Gemisch abzuziehen, während sich dieses am Boden des Turmes sammelt. Molke und Feuchtigkeit werden durch Schwerkraftführung aus dem Turm entfernt und an der Basis des Turmes in Molke-Auffangschalen aufgefangen, aus denen eine Schwerkraftableitung in einen Molke-Lagertank erfolgt.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Boden des Turmes zu einer Abgabeöffnung hin offen, die mit einer Station zur Aufnahme des Käses in Verbindung steht. In Verbindung mit der Abgabekammer an der Basis des Turmes ist ein Paar zweiseitiger Klingen einer Schneidvorrichtung angeordnet, welche die Auflage für den Turm aus Käse bilden, wenn der Turm gefüllt ist. Unter den Schneidklingen ist eine Tür zum Verschließen der Abgabeöffnung angeordnet, die zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Position und in abdichtenden Eingriff mit dem Turm bewegt werden kann, wodurch es möglich ist, im Turm während des Füllvorgangs ein Vakuum entstehen zu lassen. Wenn die Tür zurückgezogen, d. h., offen, ist, können die Klingen geöffnet werden, wozu sie gleitend seitlich von der Abgabeöffnung weg bewegt werden, so daß der Turm aus Käse durch die Abgabeöffnung und auf die Käse-Aufnahmestation fallen kann. Nachdem eine festgelegte Menge an Käse die Öffnung passiert hat, werden die Klingen betätigt, um sich zu schließen und den Käse in Blöcke von festgelegter Größe zu schneiden und den Strom des Käses aus dem Turm zu beenden. Dann wird die Abgabe-Tür geschlossen und in abdichtenden Eingriff mit der Abgabeöffnung des Turmes gebracht, um den Turm erneut abzudichten, so daß der Vorgang wiederholt werden kann.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Turm vom Oberteil der Zyklon-Einfülleinheiten bis zum Boden der Käse- Aufnahmestation etwa 26 Fuß (ca. 79,3 cm) hoch. Der Hauptabschnitt des Turms ist hohl und im wesentlichen zylindrisch und hat einen Durchmesser von etwa 48 bis 53 cm. Wenn der Turm voll ist, müssen die Klingen der Schneidvorrichtung ein Gewicht von 1000 kg (2200 Pfund) tragen. Das Turmsystem des bevorzugen Ausführungsbeispiels ist in der Lage, stündlich 3000 Pfund (ca. 1360 kg) zu verarbeiten, um Blöcke zu 290 kg und/oder Rollen zu 225 kg zu erzeugen. Das heißt, das System der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, stündlich etwa fünf Blöcke zu 290 kg oder Rollen zu 225 kg Käse zu erzeugen.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Turm leicht konisch geformt, wobei der Boden einen größeren Durchmesser als das Oberteil hat. Der bevorzugte Konuswinkel beträgt etwa 5º. Dadurch wird die Entnahme des Käses erleichtert, wenn die Abgabe-Tür geöffnet ist.
Durch die Nutzung eines äußeren Siebs in Verbindung mit dem zylindrischen Mittelsieb werden Molke, Feuchtigkeit und Luft konsistent aus dem Gemisch entfernt. Dadurch werden ein fertiger Block zu 290 kg oder eine Rolle zu 225 kg eines Käses hergestellt, dessen Qualität mit der eines Käses vergleichbar ist, der im kontinuierlichen Verfahren zur Herstellung von Käse in Blöcken zu 18 kg nach dem bekannten technischen Stand hergestellt worden ist.
In Verbindung mit dem Turm kann ein eingebautes Reinigungssystem verwendet werden, wodurch der Turm zwischen den Arbeitsschichten dadurch gereinigt werden kann, daß Spülwasser und eine Reinigungslösung direkt in den Turm und über dieselben Leitungen eingespritzt werden, die auch für die Bewegung der geronnenen Milch, Molke und Luft durch das System benutzt werden.
Es ist daher ein Ziel und ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, ein kontinuierliches Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von großen Blöcken und Rollen von Käse unter Anwendung eines kontinuierlichen Verfahrens zur Käseverarbeitung zu schaffen.
Es ist ein weiteres Ziel und Merkmal der vorliegenden Erfindung, ein kontinuierliches Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Käseblöcken zu 270 bis 300 kg und/oder Käserollen zu 225 kg zu schaffen.
Ein anderes Ziel und Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, ein Käseturm-Herstellungsverfahren zur Herstellung von großen Blöcken und Rollen von Käse in einem kontinuierlichen Verarbeitungssystem zu schaffen, bei dem das System an Ort und Stelle zwischen den Arbeitsschichten gereinigt werden kann.
Es ist ein zusätzliches Ziel und Merkmal der vorliegenden Erfindung, ein kontinuierliches Käse-Herstellungsverfahren für die Herstellung von großen Blöcken und/oder Rollen von Käse auf konsistente und zuverlässige Weise zu schaffen.
Ein Ziel und Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es auch, ein Turm-Verschlußmittel zu schaffen, das in der Lage ist, bis zu 1000 kg Käse zu tragen, während es gleichzeitig den Turm abdichtet, um einen Vakuumsog zur Ableitung von Molke, Luft und Feuchtigkeit aus dem Gemisch der geronnenen Milch zu schaffen, wenn dieses in den Turm eingeführt wird.
Andere Ziele und Merkmale der Erfindung sind leicht aus den Zeichnungen und der detaillierten Beschreibung, die sich anschließen, ersichtlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Vakuumsog- und Steuerungskreises für die Herstellung von Käsemasse nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine Draufsicht eines Käseturmes nach den Merkmalen der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2, die das Innere des Turmes zeigt.
Fig. 4 ist eine vergrößerte partielle Schnittansicht auf der Linie 4-4 von Fig. 2.
Fig. 5 ist eine vergrößerte partielle Schnittansicht auf der Linie 5-5 von Fig. 4.
Fig. 6 ist eine vergrößerte partielle Schnittansicht auf der Linie 6-6 von Fig. 4.
Fig. 7 ist eine vergrößerte partielle Schnittansicht auf der Linie 7-7 von Fig. 4.
Fig. 8 ist eine vergrößerte partielle Schnittansicht auf der Linie 8-8 von Fig. 4.
Fig. 9 ist eine vergrößerte partielle Schnittansicht auf der Linie 9-9 von Fig. 5.
Fig. 10 ist eine partielle Schnittansicht auf der Linie 10-10 von Fig. 5.
Fig. 11 ist eine partielle Schnittansicht auf der Linie 11-11 von Fig. 4.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Wie in Fig. 1 gezeigt wird, umfaßt die Maschine zur Käseherstellung allgemein einen Turm 10, der über einer Käse-Aufnahmeplattform oder -Aufnahmestation 11 angebracht ist und ein Paar Zyklon-Einfüllkammern 22 und 24 einschließt, die an dessen Oberteil 31 angebracht sind. Bei den Zyklon-Einfüllkammern oder Zyklonen handelt es sich um eine Standardkonstruktion, und sie werden dazu genutzt, eine Umfangs- Zyklonwirkung für solche Stoffe wie ein Gemisch aus geronnener Milch für die Käseherstellung zu erzeugen, die über die Einlaßöffnungen 23 und 25 in die Zyklone 22 bzw. 24 eingeführt werden. Die Öffnungen unter 50 bzw. 51 der Zyklone 22, 24 sind mit einer Vakuum-Quelle und mit einem eingebauten Reinigungssystem verbunden, wie das noch beschrieben wird.
Wie am deutlichsten in Fig. 3 gezeigt wird, ist am Oberteil 31 des Turms 10 auch ein Mittelrohr 52 angebracht, das nach unten in die Mitte des Turms reicht. Wie am deutlichsten in Fig. 2 und 3 gezeigt wird, ist das Mittelrohr 52 im hohlen mittleren Kern eines zylindrischen Maschensiebs 54 angeordnet, das in den Hauptabschnitt des Turmes hineinreicht. Das Sieb 54 hat einen geschlossenen Boden 57. Das Rohr 52 erstreckt sich über die Länge des Siebs 54 und hat unmittelbar über dem geschlossenen Boden 57 des Siebs 54 ein offenes Ende 53. Das Rohr 52 ist mit einer Vakuum-Standardquelle, beispielsweise der Pumpe P1, die in Fig. 1 gezeigt wird, über die Leitung L24 verbunden, um am Turm durch das Sieb 54 ein Vakuum entstehen zu lassen.
Ein am Umfang angeordnetes Maschensieb oder Randsieb 56 erstreckt sich über die gesamte zylindrische Innenwand des Turmes 10. Dieses Sieb reicht vom Oberteil 31 bis zum Übergangsabschnitt 20 des Turmes. Ein zweiter Randsieb-Abschnitt 58 erstreckt sich um die innere Umfangseitenwand des unteren Abschnitts 60 des Turmes und dient dazu, den Käse in seine abschließende Form zu bringen. Beispielsweise hätte das Sieb 58 einen runden Querschnitt, wenn die Käseblöcke die Form von Zylindern, beispielweise Käserollen, haben sollen. Wenn die Käseblöcke die Form eines 290 kg-Blocks haben, also im wesentlichen die Form eines rechteckigen massiven Blocks, hat das Sieb 58 einen rechteckigen Querschnitt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Randsieb 58 immer eingesetzt und hat einen rechteckigen Querschnitt für die Formung von 290 kg-Blöcken. In das Sieb 58 kann ein herausnehmbarer Einsatz mit rundem Querschnitt eingesetzt werden, um den Umfang einer Trommel zur Formung von 225 kg- Rollen zu bilden.
Die Vakuumleitung L20 von der Pumpe P1 (Fig. 1) ist mit dem Innern des Turmes über die Vakuumöffnungen 59 (Fig. 2) der Molke-Abgabeschalen 33 verbunden, wie noch beschrieben werden wird. Die Öffnungen 62, 63 und 64 und eine vierte Öffnung (nicht gezeigt), die der Öffnung 64 diametral gegenüberliegt, am Oberteil des Turmes und die Öffnungen 65, 66 und 67 und eine vierte Öffnung (nicht gezeigt), die der Öffnung 66 diametral gegenüberliegt, am Übergangspunkt des Turmes werden während des eingebauten Reinigungszyklusses genutzt, wie das noch beschrieben werden wird. Die Öffnungen 50, 51 in den Zyklonen 22 bzw. 24 und die Öffnung 68, die das Ende eines Rohres in Verbindung mit dem Mittel sieb 54 ist, werden ebenfalls während des eingebauten Reinigungszyklusses genutzt.
Das untere offene Ende der Turmeinheit, die den Turm 10, den Übergangsbereich 20 und die untere Einheit 60 einschließt, steht mit der Verschließ- und Trennvorrichtung in Verbindung, die allgemein mit der Zahl 70 bezeichnet wird und die Schneidvorrichtung 14 und 15 (siehe Fig. 4) und die Verschluß-Abgabetür 16 (auch Fig. 4) einschließt. Während des Vorgangs der Käseformung, befinden sich die Klingen 14 und 15 der Schneidvorrichtung 14 in der geschlossenen Position, wie das in Fig. 4 gezeigt wird, und die Tür ist in der geschlossenen und abdichtenden Position (nicht gezeigt).
Wie in Fig. 1 gezeigt wird, stehen die Öffnungen 23 und 25 der Zyklone 22 bzw. 24 über das Ablenkventil V16 mit einer Molke-Aufnahmestelle 18 in Verbindung. Während das Ablenkventil V16 das Gemisch aus geronnener Milch abwechselnd zwischen den Leitungen L4 und L5 und in die Zyklone 22 bzw. 24 lenkt, bewirkt die Schleuderwirkung, die durch die Zyklone erzeugt wird, daß das Gemisch aus geronnener Milch nach unten in den Turm 10 wirbelt, was dazu führt, daß dieser in einer kreisenden Bewegung vom Boden nach oben gefüllt wird. Das heißt, der Turm wird schwerkraftgespeist, wobei das Gewicht der geronnenen Milch bewirkt, daß die geronnene Milch auf den Boden des Turmes tropft, wenn die Vakuumleitungen L24, L19 und L20 im Turm einen Sog durch die Siebe 54, 56 und 58 erzeugen. Die leichteren, kleineren Molketeilchen und die Feuchtigkeit werden durch das Maschensieb und in den Raum zwischen dem Sieb 56 und 58 und dem Umfang des Turmes gesogen, wo die Schwerkraft bewirkt, daß die Molke längs der Außenwände des Turmes nach unten tropft. Die Molke wird durch das Mittelsieb 54 gesogen und tropft auf den geschlossenen Boden des Siebs, von wo aus sie in das Rohr 52 gesogen und aus dem Turm entfernt wird. Die am Umfang des Bodens des Turms aufgefangene Molke wird in Molke-Auffangschalen 33 gesogen, wie das noch beschrieben werden wird. Von dort wird die Molke über die Leitung L3 (Fig. 1) aus der Turmeinheit ab- und in den Molketank 30 zur Abgabe in den Molke- Lagertank 12 gesogen.
Die geronnene Milch wird im Turm 10 weiter geformt und zusammengedrückt, wenn sie über die Zyklone 22 und 24 von oben eingeführt wird. In dem Maße, wie der Turm gefüllt wird, bewirkt das Gewicht der geronnenen Milch die natürliche Kompression des Gemischs am Boden des Turms, und der konstante Vakuumsog durch die Siebe führt weiterhin Feuchtigkeit, Luft und Molke ab, wodurch die geronnene Milch zu einem massiven Käseblock zusammengedrückt wird.
Nachdem der Käse die richtige Konsistenz erreicht hat, wird das Vakuum aufgehoben, und die Abgabe-Tür 16 wird abgesenkt, um die Dichtung zu aufzuheben, und sie wird in die offene Position zurückgezogen, die in Fig. 4 gezeigt wird. Zu diesem Zeitpunkt öffnen sich die Klingen 14 und 15 der Schneidvorrichtung, wie das in Fig. 5 gezeigt wird, und der Käse im Turm fällt durch die offene Bodenseite der unteren Turmeinheit 60.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung und in der Darstellung in Fig. 2 schließt die Käse-Aufnahmestation 11 eine tragbare, zusammenfaltbare Plattform 72 ein, die eine Stufe 74 zur Aufnahme des Käses C hat (wie das in Fig. 2 in Phantomlinien gezeigt wird). Nachdem eine festgelegte Menge an Käse aus dem Turm herausgefallen ist, werden die Klingen 14 und 15 der Schneidvorrichtung geschlossen und trennen den Käse durch, um ihn an der entsprechenden Stelle zu schneiden. Der festgelegte Block aus Käse C ruht dann auf der Stufe 74 und kann dann aus der Vorrichtung entnommen werden. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Plattform 72 eine Hebeplattform, wodurch der Käse dann aus dem Turm heraus abgesenkt werden kann, um seine Entnahme von der Plattform und aus der Turmeinheit zu erleichtern. Anschließend schließt sich die Schneidvorrichtung in die in Fig. 4 gezeigte Position, der restliche Käse bleibt im Turm 10, und es kann erneut mit dem Füllen von oben her über die Zyklone 22 und 24 begonnen werden.
Während des Vorgangs der Abgabe und des Schneidens des Käses wird der Vakuumsog am Turm eingestellt. Um den Turm nach dem erneuten Schließen der Klingen-Türen 14 und 15 wieder zu füllen, wird die Abgabe-Verschlußtür 16 wieder zurück in die ausgerichtete Position mit den geschlossenen Klingen 14 und 15 bewegt und angehoben, um eine Abdichtung am Boden des Turmes zu bewirken, so daß wieder ein Vakuumsog am Turm möglich ist. Zu diesem Zeitpunkt wird über die Öffnungen 23 und 25 in den Zyklonen 22 bzw. 24 erneut ein Gemisch aus geronnener Milch zur Käseherstellung eingeführt, um den Turm wieder zu füllen, und der Vorgang wird wiederholt.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat der Käseturm vom Boden der Aufnahmestation bis zur Oberseite der Zyklone 22 und 24 eine Höhe von etwa 8 m (26 Fuß). Der Querschnitt des runden oberen Turms beträgt im Durchmesser etwa 48 bis 53 cm (19 bis 21 Zoll). Der untere Turmabschnitt 60 ist 53 mal 69 cm (21 mal 27 Zoll) groß. Wenn der Turm mit geronnener Milch gefüllt ist, beträgt das Gewicht des Käseturmes etwa 1000 kg. Die Schneid- und Abgabeeinheit 70 muß daher in der Lage sein, einem erheblichen Gewicht und einer erheblichen Kraft Rechnung zu tragen, da sie sowohl das Gewicht des Käses aufnimmt als auch den Querschnitt von 69 cm des rechteckigen Käseblocks oder den Durchmesser von 53 cm der Käserolle durchschneidet, wenn sich der Käse durch die Abgabeöffnung bewegt.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Einheit aus Schneidvorrichtung und Abgabe-Tür wird in Fig. 4, 5, 6, 7 und 8 gezeigt. Speziell unter Bezugnahme auf Fig. 4 kann man feststellen, daß sich unter dem offenen unteren Ende der unteren Turmeinheit 60 ein Rahmen 78 aus rostfreiem Stahl befindet. Der Rahmen schließt Führungsschienen 79 ein, die Bahnen für die Klingen 14 und 15 der Schneidvorrichtung bilden. Wie am deutlichsten in Fig. 4 und 7 gezeigt wird, hat die Schneidvorrichtung auf Winkel eingestellte Klingen 82 und 84 mit komplementären abgeschrägten Kanten 86 und 88. Durch die Nutzung dieser Konfiguration können die Klingen der Schneidvorrichtung den Käse Punkt für Punkt durchschneiden, während die Klingen längs der Bahnen 79 gleiten, wodurch es möglich ist, das Ausmaß der Kraft wesentlich zu verringern, das notwendig ist, um die Schneidvorrichtung durch den massiven Käseblock zu bewegen. Die komplementären schrägen Flächen 86 und 88 gewährleisten eine glatte Schneidwirkung, während die Schneidvorrichtung durch den Käseblock und die Klingen 14 und 15 der Schneidvorrichtung in ein Eingriffsverhältnis miteinander bewegt werden, wie das vor allem in Fig. 7 gezeigt wird. Wie am deutlichsten in Fig. 8 gezeigt wird, haben die Schienen 79 einen U-förmigen Querschnitt mit einem Schlitz 90 zur Aufnahme der reduzierten äußeren Randkante 92 der entsprechenden Klinge der Schneidvorrichtung. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Abstandselement 94, das, wie noch erklärt werden wird, einen Abschnitt des Molke-Ableitsystems bildet, unter der Schiene 79 angeordnet, und die Schiene 79 stößt an den unteren Stahlrahmen 96 des Turmes an. Wie gezeigt wird, sind das Abstandselement 94 und die Schiene 79 am Rahmensegment 96 mittels eines Gewindebolzens 98 befestigt, der von dem Gewindeloch 100 im Rahmen 96 aufgenommen wird. Natürlich versteht es sich von selbst, daß anstelle der gezeigten Vorrichtung andere geeignete Mittel zur Anbringung der Schienen 79 am Rahmen verwendet werden können. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel bestehen die Schienen 79 aus Nylon, und jeder Schlitz 90 kann die Kanten 92 der Klingen 14 und 15 aufnehmen. Die Nylonstruktur trägt dazu bei, die Reibung zu verringern, wenn die Klingen längs der Führungsbahnen gleiten.
Wie vor allem in Fig. 4 gezeigt wird, ist das äußere Ende 102 jeder Klinge 14 und 15 der Schneidvorrichtung an einer Druckstange 104 angebracht. Jede Druckstange 104 wird zur Gleitbewegung längs der Richtung von Pfeil A in einem elektromagnetisch betätigten Zylinder 106 zur Bewegung zwischen der ausgezogenen und der zurückgezogenen Position geführt, um die Klingen 14 und 15 zu der in Fig. 4 und 7 gezeigten Position zu schließen und um die Klingen 14 und 15 der Schneidvorrichtung zu der in Fig. 5 gezeigten Position zu öffnen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Zylinder 106 durch elektromagnetische Ventile luft- oder druckluftbetätigt. Es könnten aber ebenso gut andere Mechanismen zum Öffnen oder Schließen der Klingen 14 und 15 der Schneidvorrichtung eingesetzt werden, wie Fachleuten offenkundig sein dürfte.
Die Abgabe-Verschlußtür 16 wird am deutlichsten in Fig. 4, 5, 6, 8 und 11 gezeigt. Wie dort dargestellt ist, bildet ein Paar länglicher paralleler L-förmiger Führungsschienen 108 die seitlichen Elemente eines Türträgers. An jeder Schiene sind Querverstrebungen 109 befestigt, welche die Endteile des Trägers bilden. Auf den Schienen 108 wird die Tür montiert, um eine Gleitbewegung in einer Richtung ausführen zu können, die allgemein orthogonal zur Bewegungsrichtung der Klingen 14 und 15 der Schneidvorrichtung verläuft, wie das durch den Pfeil B veranschaulicht wird. Die Tür 16 ist auf den Schienen 108 gleitend zur Bewegung in eine ausgezogene, geschlossene Position, direkt unter den geschlossenen Klingen 14 und 15 der Schneidvorrichtung, und die zurückgezogene, offene Position, die in Fig. 4 gezeigt wird, beweglich.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Führungsschienen 108 jeweils auf einer Hebevorrichtung 110 angebracht (siehe Fig. 4). Die Schubstange 115 (Fig. 5) eines Zylinders 114 ist mit jeder der Hebevorrichtungen 110 über die Stützklammern 116 (Fig. 4 und 5) in Verbindung. Die Zylinder 114 können betätigt werden, um die Schubstangen 115 nach oben und unten (wie gezeichnet) zu bewegen und um die Schienen 108 zwischen der oberen, geschlossenen Position (Fig. 5) und einer unteren, offenen Position (Fig. 8 und 11) zu bewegen, wie das durch den Pfeil C veranschaulicht wird. Dadurch wird die Tür 16 in ein angrenzendes und abdichtendes Verhältnis mit dem Rahmen für die Schneidvorrichtung angehoben, um die gesamte Turmeinheit zu verschließen und abzudichten, so daß am Turm ein Vakuum wirksam werden kann, wenn sich die Tür in der geschlossenen Position befindet.
Wie am deutlichsten aus Fig. 6 ersichtlich ist, schließt die Tür 16 einen U-förmigen Schlitz 120 im Anschluß an die gegenüberliegenden Außenkanten ein, um die Gleitschienenkante 122 der Schiene 108 aufzunehmen. Die Tür ist direkt mit der Antriebsstange 123 des Zylinders 124 verbunden (Fig. 4), der beim bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Druckluftzylinder zum Bewegen der Tür zwischen der ausgezogenen und geschlossenen Position und der zurückgezogenen, offenen Position längs der Richtung von Pfeil B ist. In Fig. 4 wird die Tür in der geöffneten Position gezeigt. Fachleuten dürfte offensichtlich sein, daß auch jeder andere Mechanismus zum Öffnen und Schließen der Tür 16 angewendet werden könnte.
Wie am deutlichsten in Fig. 5, 6 und 11 gezeigt wird, schließt die obere Fläche 126 der Tür 16 eine über den Umfang verlaufende schwalbenschwanzförmige Rille 128 ein, die sich um den gesamten Umfang erstreckt, um eine elastische, am Umfang hochstehende Schnappdichtung 130 aufzunehmen. Die Dichtung 130 ist außerhalb der offenen Abgabeöffnung 132 der Turmeinheit angeordnet (siehe Fig. 8 und 11) und kann gegen die Unterkante 134 des Rahmens der Einheit stoßen und mit dieser eine Dichtung bilden, wenn die Tür in die höchste Stellung angehoben ist. Dadurch wird die gesamte Abgabeöffnung der Turmeinheit angehoben, wodurch es möglich wird, die gesamte Turmeinheit unter einen Vakuumsog zu setzen, um die geronnene Milch zur Käseherstellung durch die Zyklone 22 und 24 einzuführen.
Während der Phase der Käsebildung des Betriebs sind die Schneidvorrichtungen 14 und 15 in der in Fig. 4 gezeigten Position geschlossen. Dann wird die Tür 16 aus der zurückgezogenen Position in Fig. 4 in eine Position direkt unter den geschlossenen Klingen 14 und 15 der Schneidvorrichtung und in Verbindung mit der Abgabeöffnung 132 bewegt, wie das in Fig. 11 gezeigt wird. Die Zylinder 114 werden dann aktiviert, um die gesamte Toreinheit, einschließlich der Schienen 108, anzuheben, um die Umfangsdichtung 130 in abdichtendem Kontakt mit der unteren Fläche 134 des Rahmens der Vorrichtung zu bringen, um die untere Abgabeöffnung 132 abzudichten. Die Klingen der Schneidvorrichtung und die Tür bleiben während des gesamten Füllvorgangs in dieser Position.
Sobald der Käseturm in angemessener Weise mit der geronnenen Milch gefüllt ist und der Käse durch die natürliche Füllwirkung und in Reaktion auf den Vakuumsog durch die Siebe 54, 56 und 58 in angemessener Weise zusammengedrückt worden ist, wird das Vakuum aufgehoben. Es werden dann die Zylinder 114 betätigt, um die Tür in die in Fig. 8 und 11 gezeigte Position abzusenken, wodurch die Abdichtung zwischen der elastischen Dichtung 130 und der unteren Stoßfläche 134 des Rahmens aufgehoben wird. Sobald die Tür vollständig abgesenkt ist, wie das in Fig. 11 dargestellt ist, wird der Zylinder 124 betätigt, um die Tür in die zurückgezogene Position zu bringen, die in Fig. 4 gezeigt wird. An diesem Punkt werden die Zylinder 106 betätigt, um die Klingen 14 und 15 der Schneidvorrichtung aus der geschlossenen Position von Fig. 4 und 7 in die geöffnete Position von Fig. 5 und 11 zurückzuziehen, wodurch das untere Abgabeende des Turmes 10 geöffnet wird. Der Käse fällt dann auf Grund der Schwerkraft durch die Abgabeöffnung 132, bis eine festgelegte Käsemenge passiert hat. An diesem Punkt werden die Zylinder 106 der Schneidvorrichtung betätigt, um die Klingen 14 und 15 durch den Käse zu bewegen, wobei dje Bewegung nach unten gestoppt und der Käse auf die festgelegte Länge geschnitten wird. Sobald die Schneidvorrichtungen sich vollständig zu der in Fig. 4 gezeigten Position geschlossen haben, können die Türzylinder 114 und 124 erneut nacheinander betätigt werden, um die Tür wieder in das abdichtende Verhältnis mit der unteren Stoßfläche 134 der Turmeinheit zu bringen und die Abgabeöffnung 132 zu schließen, worauf der Vorgang der Käsebildung wiederholt werden kann.
Wie am deutlichsten in Fig. 4, 5, 8, 10 und 11 gezeigt wird, wird die Molke im Turm von der geronnenen Milch unter Nutzung des Vakuumsogs in Verbindung mit einer natürlichen Schwerkraftführung getrennt. Unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 8, 9 und 10 kann man feststellen, daß das Sieb 58 nach unten über die Innenwand 21 der unteren Einheit 60 des Turmes hinaus und durch den oberen Abschnitt 96 des Rahmens bis unmittelbar über die Bewegungsebene der Klingen 14 und 15 der Schneidvorrichtung reicht. Wie am besten aus Fig. 8 und 11 hervorgeht, schließt der obere Abschnitt 96 des Rahmens der Turmbasis eine Vielzahl von offenen Kanälen 131 ein, die mit dem Raum zwischen dem Sieb 58 und der Turmwand 21 in Verbindung stehen. Eine Vielzahl von waagerechten Kanälen 133 und 134 ist in Verbindung mit den senkrechten offenen Kanälen 131. Wie am besten in Fig. 10 gezeigt wird, stehen die Kanäle 131, 133 und 134 in offener Verbindung mit einem Kanal 135, der ein integraler Abschnitt des unteren Rahmens 96 ist. Der Kanal 135 hat eine offene Endöffnung 137, die mit einem oberen Abschnitt 138 der Molke-Auffangkammer 33 in Verbindung steht. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Deckel 140 (Fig. 5) in geeigneter Weise lösbar über der Oberseite der Molke-Kammerabschnitte 33 und 138 angebracht, und um den Umfang ist zwischen dem Rahmen 96 und dem Deckel 140 eine elastische Umfangsdichtung 142 (Fig. 5 und 11) angeordnet, um die Kammer abzudichten, damit auf diese ein Vakuumsog wirksam werden kann. Zwischen den Antriebsstäben 104 der Schneidvorrichtung und der Wand der Kammer 138 ist eine Dichtung 143 vorgesehen.
Die Vakuumleitung L20 steht mit den Molke-Auffangkammern 33 und 138 über eine Öffnung 144 in Verbindung, wie das am besten in Fig. 1, 4 und 5 gezeigt wird. Wie am deutlichsten aus Fig. 5 ersichtlich ist, bilden die Kammer 138 und 33 eine geschlossene Molke-Auffangkammer, wenn der Deckel 140 angebracht ist. Die untere Fläche 146 der Molke-Auffangkammer 33 verläuft konisch nach unten zu einer Ableitung 148, die mit dem Molke- Ausgleichstank 30 und dem Molke-Lagertank 12 über die Leitung 13 (siehe Fig. 1) verbunden ist. Die Molke, die durch die Siebe 56 und 58 abgesogen und zum Umfang des Turmes 10 und zum unteren Turmabschnitt 60 gesogen wird, fließt durch Schwerkraft auf der inneren Seitenwand 21 des Turmes nach unten und sammelt sich in den verschiedenen Kanälen 131, 133 und 134, von wo aus sie durch den Vakuumsog an der Öffnung 144 über die Kanäle 135 und die Öffnung 137 abgesogen und in die Molke-Auffangkammern 33 und 138 gesogen wird. Durch die Neigung 146 der unteren Fläche der Molke- Auffangkammer 33 nach unten wird die aufgefangene Molke in die Ableitung 148 gelenkt, von dort wird sie aus dem Turmsystem entfernt.
Die Molke, die im hohlen Mittelkern des inneren Siebs 54 des Turmes aufgefangen wird, wenn sie durch das Vakuum am Rohr 52 abgesogen wird, sammelt sich am Boden 57 des Siebs 54 und wird durch das Rohr 52 abgesogen, über das die Molke aus der Turmeinheit abgeführt wird. Wie in Fig. 1 gezeigt wird, wird die Molke im Rohr 52 über die Leitung L24 entfernt und am Sammler 28 aus dem Vakuumsystem entfernt. Der Sammler 28 hat bei 29 eine Bodenableitung, die es ermöglicht, die aufgefangene Molke durch Schwerkraftführung und über die Leitung L3A in den Molke-Ausgleichstank 30 und schließlich in den Molke-Lagertank 12 abfließen zu lassen. Wie am besten aus Fig. 11 ersichtlich ist, wird die Molke, die am Boden des Turmes aufgefangen wird, in Kanäle 133 und durch Kanäle 136 und 135 gesogen, dann durch die Öffnung 137 in die Kammer 138 und die Schale 33 abgegeben, und von dort wird sie durch Schwerkraftwirkung abgeleitet.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Negativdruck- Steuerungskreises, wie er bei der Ausführung des Verfahrens zur Käseherstellung unter Anwendung des Turmsystems nach der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird. Die darin gezeigten verschiedenen Pumpen, Ventile und Stellglieder können von Hand betätigt oder in der entsprechenden Zeitfolge elektromechanisch gesteuert werden, wie das für Fachleute jederzeit leicht verständlich ist. Eine Vakuumpumpe P1 läßt einen Sog an der Hauptleitung L1 des Steuerungskreises zum Betreiben des Systems entstehen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird mit einem maximalen Druck von 711 mm (28 Zoll) Hg-Säule gearbeitet. Eine Vielzahl von Ventilen V1 bis einschließlich V20 kann betätigt werden, um die verschiedenen Leitungen im System zum Füllen des Turmes mit geronnener Milch, Trennen der Molke von der geronnenen Milch im Turm 10, Ableiten der Molke aus dem System und in einen Molke-Lagertank 12 und Bilden von Käse im Turm und dessen Abgabe durch die Tür 16, zu öffnen und zu schließen. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Zylinder, die den Schneidvorrichtungen 14 und 15 und der Abgabe-Tür 16 zugeordnet sind und die betätigt werden können, um fertige Käseblöcke aus dem System abzugeben, solenoid- oder rechnergesteuert. Fachleute werden jedoch leicht erkennen, daß auch andere Betätigungssysteme angewendet werden könnten.
Beü dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung steht eine Aufnahmeleitung L2 für geronnene Milch mit einer Zuführung für geronnene Milch, wie sie unter 18 gezeigt wird, in Verbindung. Der Turm 10 ist über der. Schneidvorrichtung 14, 15 aufgestellt und hat eine allgemein zylindrische Konfiguration. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel verläuft der Turm 10 leicht konisch in einem Winkel von 50, wobei der untere Durchmesser größer als der obere ist, um die Bewegung des Käses nach unten zu erleichtern, wenn die Tür 16 geöffnet wird. Innerhalb des zylindrischen Umfangs des Turmes befindet sich das runde Lochsieb 56 zur Abscheidung der Molke aus der geronnenen Milch, die in das Oberteil des Turmes eingeführt wird, von wo aus die Molke über die Leitung L3 schließlich in den Molke-Lagertank 12 abgeleitet wird. Ein Mittelrohr 52 (Fig. 2) saugt auch Molke durch das Sieb 54 ab und lagert die aufgefangene Molke schließlich im Molke-Lagertank 12 ab.
Im Turm, bei etwa 3/4 des Weges vom Oberteil des Turmes nach unten, befindet sich ein Übergangspunkt 20, an dem der zylindrische Turm in einen unteren Abschnitt 60 von im wesentlichen rechteckiger Form übergeht, um Käseblöcke zu 290 kg herzustellen. Der untere Abschnitt kann auf Wunsch verändert werden, um Käse in Rollenform herzustellen. Speziell bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel haben der untere Abschnitt 60 und das innere Umfangsieb 58 einen rechteckigen Querschnitt zur Bildung von rechteckigen Käseblöcken. In das Sieb 58 kann selektiv ein Zylindereinsatz eingesetzt werden, um zylindrische Käserollen herzustellen.
Die Schneidvorrichtungen 14, 15 sind auf zwei solenoidbetätigten Zylindern 106 am Boden des Turmes angebracht. Direkt unter den Klingen 14, der Schneidvorrichtung ist eine Verschlußtür 16 angeordnet. Wenn der Turm leer, die Schneidvorrichtung geschlossen und die Tür geschlossen und in einem abdichtenden Verhältnis mit dem Turm ist, kann der Fülivorgang begonnen werden.
Die Leitung L2 steht mit der Zuführung 18 für geronnene Milch in Verbindung. Die Vakuumpumpe P1 wird eingeschaltet, um am System und am Turm einen Sog von 711 mm Hg-Säule entstehen zu lassen. Dadurch wird der Sammler-Tank 28 unter einen negativen Druck gesetzt. Die Leitungen L1A, die am Tank 28 angebracht sind, stehen ebenfalls unter negativem Druck und sind mit den Ventilen V9, V10 und V11 in Verbindung. Das Ventil V10 wird geöffnet, um einen Sog an der Leitung L24 und dem Rohr 52 entstehen zu lassen. Das Ventil V9 wird geöffnet, um einen Sog an L19 und an den Zyklonen 22 und 24 entstehen zu lassen. Das Ventil V11 wird geöffnet, um einen Sog an der Leitung L20 und an den Molke-Auffangkammern 33 und 138 entstehen zu lassen. Dadurch wird das gesamte Turmsystem unter einen negativen Druck gesetzt.
Das Zuführventil V16 für geronnene Milch wird geöffnet und kann zwischen den beiden Zyklonen 22, 24 am Oberteil des Turmes abwechseln. Geronnene Milch wird durch das Vakuum, das über die Leitungen L4 oder L5 eingeführt wird, in die Leitung L2 und die Zyklone 22 bzw. 24 gesogen, um den Turm zu füllen. Das Lochsieb 54 unterhalb der Mitte des Turmes ermöglicht die Ableitung der Molke aus dem Mittelbereich des Käses, so daß sie in den hohlen Kern fließen kann, von wo aus sie durch das Rohr 52 und aus dem Turm 10 über die Leitung L24 entfernt wird. Molke wird durch die Siebe 56, 58 auch zum Umfang und durch die Leitung L20 in die Auffangkammern 33, 138 gesogen und wird über die Leitung L3 aus dem Turm entfernt. Wenn der Turm voll ist, wird der Vakuumsog durch Schließen der Ventile V9, V10 und V11 aufgehoben. Dann wird die Schneidvorrichtung in der beschriebenen Weise geöffnet, wodurch der Käse herausfallen und auf die Käse-Aufnahmeplattform 74 gelangen kann. Die Schneidvorrichtung schließt sich, und die Verschlußtür wird geschlossen, um den Turm abzudichten, und der Zyklus wird wiederholt.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Turm für ein Vakuum von 711 mm Hg-Säule ausgelegt. Das Sammler/Vakuumreservoir 28 dient dazu, Molke und Feinstoffe aufzufangen, damit diese nicht in die Vakuumpumpe P1 gesogen werden. Die aufgefangene Molke und die Feinstoffe werden durch Schwerkraft über die Öffnung 29 und die Leitung L3A aus dem Tank 28 ab- und in den Molke-Ausgleichstank 30 gesogen. Das Ventil V13 dient dazu, am Ende jedes Zyklusses den Molkefluß aus dem Sammler/Vakuumreservoir 28 in den Molke-Ausgleichstank 30 zu steuern. Während der Füllfolge sind die Ventile V13 und V14 geschlossen.
Es wurde festgestellt, daß der Turm des bevorzugten Ausführungsbeispiels von einer typischen Zuführung für geronnene Milch, wie sie unter 18 gezeigt wird, in etwa 300 s gefüllt werden kann. Beim Füllen jedes der Zyklone wird mit einem Intervall von etwa 30 s je Zyklus gearbeitet. Sobald der Turm 10 gefüllt ist, wird das Ablenkventil V16 für die Zuführung von geronnener Milch geschlossen. Es wird nun das Sammler-Ableitventil V13 geöffnet, und das Molke-Ableitventil V14 im unteren Turm ist nun offen. Diese Ventile bleiben 120 s lang offen. Während diese Ventile offen sind, werden die Verfahrens-Steuerungsventile V9, V10 und V11 geschlossen, um die Vakuumfolge zu beenden. Diese Ventile sind etwa 120 s lang geschlossen. Das Verfahren wird so lange wiederholt, bis der Turm voll ist, was durch einen Sensor, nicht gezeigt, angezeigt wird, der sich in der Nähe des Oberteils 31 des Turmes 10 befindet.
Sobald der Turm voll ist, werden die Verfahrens-Steuerungsventils V9, V10 und V11 wieder geschlossen, um die Vakuumsog-Folge am Turm zu beenden. Das Sammler-Ableitventil V13 und das Molke-Ableitventil V14 im unteren Turm sind offen. An diesem Punkt wird der Rahmen der Abgabetür abgesenkt, wodurch die Dichtung am Boden des Turmes aufgehoben wird. Dann wird die Tür geöffnet. Als nächstes werden die Schneidvorrichtungen geöffnet, wodurch der Käseturm durch die Öffnung am Boden des Turmes und auf die Käse- Aufnahmeplattform 26 fallen kann. Wenn eine festgelegte Menge an Käse durch den Turm gefallen ist, werden die Schneidvorrichtungen geschlossen, um den Käse an einer festgelegten Stelle zu schneiden, um im typischen Fall einen Block zu 290 kg aus fertigem Käse zu schaffen. Sobald die Schneidvorrichtungen geschlossen sind, wird die Tür geschlossen und in das abdichtende Verhältnis mit dem Boden des Turmes bewegt. Es können nun die Schritte des Füllvorgangs wiederholt werden, um den Turm wieder zu füllen. Das Verfahren kann wiederholt werden, um kontinuierlich Blöcke zu 290 kg und Rollen zu 225 kg aus Käse zu erzeugen, die nacheinander von der Käse- Aufnahmeplattform 26 abgenommen werden.
Am Ende einer Arbeitsschicht kann der gesamte im Turm 10 befindliche Käse dadurch abgegeben werden, daß das Ventil V16 geschlossen und die Schritte des Türöffnens und der Betätigung der Schneidvorrichtung so lange wiederholt werden, bis kein weiterer Käse mehr aus dem Turm abgegeben wird. Während dieser Phase des Zyklusses bleibt V16 geschlossen, und es wird keine weitere geronnene Milch über die Zyklone 22 und 24 in den Turm eingeführt. Wenn diese Phase des Verfahrens abgeschlossen ist, ist der Turm entleert und kann an Ort und Stelle gereinigt werden.
Das System in Fig. 1 schließt auch einen eingebauten Reinigungskreislauf ein, der die Ventile V4, V5 und V6 in Verbindung mit den Ventilen V18, V19 und V20 und den bereits beschriebenen Füllventilen umfaßt, die auch während des Füll und Verarbeitungszyklusses genutzt werden. Die eingebauten Reinigungsbahnen werden durch die gestrichelten Linien im Kreislaufdiagramm dargestellt. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel beginnt der eingebaute Reinigungszyklus damit, daß der Ausgleichstank 30 von Hand mit Spülwasser über eine mit Hahn versehene Zuführung, wie sie unter 34 gezeigt wird, gefüllt wird. Die Vakuumpumpe P1 wird durch Verlagerung des Ablenkventils oder Schiebers D1 von der Pumpe P1 zur Leitung L1B getrennt, siehe Fig. 1. Das Ventil V15 ist nun geschlossen, um Wasser aus der Leitung L3A in die Bodenableitung 31 zu leiten. Es wird dann die Speisepumpe P2 gestartet, und das Ventil V6 wird für etwa 30 s geöffnet. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel pulsiert das Ventil V13 während des gesamten eingebauten Reinigungszyklusses und ist während 95% der Zeit geöffnet und während 5% der Zeit geschlossen.
Als nächstes werden die Ventile V8 und V9 geöffnet, wodurch Wasser zum Spülen und Reinigen der Zyklone in die Zyklone 22 und 24 gepumpt wird. Die Ventile V8 und V10 werden geöffnet, um Wasser in das Vakuumrohr im Inneren des Turms zu pumpen, um das Rohr zu reinigen und zu spülen. Die Ventile V8 und V11 werden geöffnet, um den Bereich des unteren Turms zu reinigen. Das Ventil V2 wird geöffnet, um für etwa 30 s Wasser durch den Abschnitt des äußeren Siebs zum Reinigen hinter den Molke-Ableitsieben des Turmes zu pumpen. Dann wird das Ventil V16 für etwa 30 s geöffnet, um die Zuführungsleitungen für geronnene Milch zu reinigen. Das Ventil V4 wird geöffnet, um Wasser zum Reinigen und Spülen des Hauptturms in den Hauptturm einzuführen.
Die gesamte Folge kann so lange wiederholt werden, bis der Turm gründlich gespült ist. An diesem Punkt wird eine alkalische Lösung, wie sie normalerweise in Vorrichtungen zur Käseverarbeitung eingesetzt wird und Fachleuten allgemein bekannt ist, in den Ausgleichstank 30 eingeführt, und der Zyklus wird wiederholt. Während dieser Phase leitet das Ventil V15 die Lösung zurück in den Tank 30. Nachdem der Waschzyklus abgeschlossen ist, kann der Spülzyklus wiederholt werden. Sobald auch dieser Zyklus abgeschlossen ist, wird das Wasser über das Ventil V15 aus dem System und in die Ableitung 31 abgeleitet, wobei alles Wasser aus dem System abgeleitet wird, worauf der Turm wieder in den Betriebszustand zurückversetzt werden und die Folge wieder aufgenommen werden kann, beginnend mit dem Starten eines leeren Turmes. Diese Zyklen können im notwendigen Maße wiederholt werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Käseherstellung, um im Dauerbetrieb eine Käsemasse aus einer Quelle eines Gemischs herzustellen, das geronnene Milch und Molke enthält, wobei die Vorrichtung folgende Komponenten einschließt: einen Turm (10), der ein geschlossenes Oberteil (31) und einen verschließbaren Boden, eine im wesentlichen zylindrische Seitenwand und eine Mittelachse hat; Transportmittel (22, 24), um das Gemisch an dem geschlossenen Oberteil in den Turm einzuführen; erste Schleudermittel, die ein zylindrisches äußeres Sieb (56) einschließen, das im wesentlichen konzentrisch mit dem Innenumfang der Seitenwand des Turmes (10) ist und an diese angrenzt und mit dieser eine äußere Kammer bildet, die geeignet ist, Molke aus dem Gemisch abzuscheiden; zweite Schleudermittel, die ein zylindrisches Mittelsieb (54) einschließen, das im wesentlichen koaxial mit der Mittelachse des Turmes angeordnet und geeignet ist, Molke aus dem Gemisch abzuscheiden; Vakuummittel (P1), um ein Vakuum gleichzeitig an dem ersten Schleudermittel und dem zweiten Schleudermittel entstehen zu lassen, um den Turm unter negativen Druck zu setzen, wodurch Molke aus dem Gemisch in die äußere Kammer und in das Innere des Mittelsiebs gesogen wird, und Abgabemittel (16, 70) zum selektiven Öffnen und Schließen des Bodens und zur Abgabe des hergestellten Käses aus dem offenen Boden des Turmes; und dadurch gekennzeichnet, daß:

a. das erste Schleudermittel so angeordnet ist, daß es die abgeschiedene Molke am Boden der äußeren Kammer auffängt;

b. das zweite Schleudermittel so angeordnet ist, daß es die abgeschiedene Molke am Boden des Mittelsiebs auffängt, das einen geschlossenen Boden hat;

c. das Vakuummittel (P1) so angeordnet ist, daß es das Vakuum entstehen läßt, wenn der Boden des Turmes (10) geschlossen ist, wobei das Vakuum das Transportmittel (22, 24) unter negativen Druck setzt, wodurch das Gemisch in den Turm (10) gesogen wird.

2. Vorrichtung zur Käseherstellung nach Anspruch 1, die außerdem Mittel zur Ableitung der aufgefangenen Molke aus dem Rand und der Mitte des Turmes (10) umfaßt.

3. Vorrichtung zur Käseherstellung nach Anspruch 1, bei der das Abgabemittel (70) außerdem folgende Komponenten aufweist:

a. eine Tür (16), die bewegt werden kann zwischen einer geöffneten Stellung, in welcher der hergestellte Käse aus dem Boden des Turmes (10) entnommen werden kann, und einer geschlossenen Stellung, um den Boden des Turmes (10) zu verschließen und abzudichten; und

b. eine Schneidvorrichtung (14, 15), die geeignet ist, den abgegebenen Käse in festgelegten Intervallen in Scheiben zu schneiden, um eine ausgewählte Menge an Käse zu produzieren.

4. Vorrichtung zur Käseherstellung nach Anspruch 1, bei welcher der Turm außerdem folgende Komponenten aufweist:

a. einen allgemein zylindrischen oberen Turmabschnitt, der ein geschlossenes Oberteil und einen offenen Boden hat;

b. einen Übergangsabschnitt (20), der ein offenes Oberteil in Verbindung mit dem offenen Boden des oberen Turmabschnitts und einen offenen Boden hat, wobei der Übergangsabschnitt einen größeren Innenquerschnitt als der obere Turmabschnitt hat;

c. einen unteren Turmabschnitt (60), der ein offenes Oberteil in Verbindung mit dem offenen Boden des Übergangsabschnitts und einen offenen Boden hat, wobei der untere Turmabschnitt dafür geeignet ist, den Käse, wie er im Turm (10) hergestellt wird, zu formen, wobei der offene Boden so angeordnet ist, daß er den geformten Käse in ausgewählten Intervallen selektiv abgibt.

5. Vorrichtung zur Käseherstellung nach Anspruch 4, bei der das zweite Schleudermittel im oberen Turmabschnitt angeordnet ist, wobei sich das zylindrische Mittelsieb (54) über die gesamte Länge des oberen Turmabschnitts erstreckt, wobei sich ein Rohr (52) durch das geschlossene Oberteil (31) des Turmes (10) und den Boden (57) des Mittelsiebs (54) erstreckt, wobei das Rohr (52) offene, entgegengesetzte Enden zur Verbindung mit dem Boden (57) des Mittelsiebs (54) und dem Äußeren des Turmes (10) hat.

6. Vorrichtung zur Käseherstellung nach Anspruch 1, bei der das Transportmittel (22, 24) außerdem ein Zyklon-Einführungsmittel hat, das am Oberteil (31) des Turmes (10) angebracht ist und mit dem Gemisch aus geronnener Milch und Molke in Verbindung steht, bei der das Gemisch am Oberteil (31) des Turmes (10) in einer zyklischen, nach unten gerichteten Spirale eingeführt wird, wenn die geronnene Milch und die Molke in den Turm (10) gesogen werden.

7. Vorrichtung zur Käseherstellung nach Anspruch 6, bei der das Zyklon- Einführungsmittel ein Paar von Zyklonelementen (22, 24) umfaßt, die am Oberteil (31) des Turmes (10) diametral entgegengesetzt zueinander angeordnet sind, bei der das Transportmittel (22, 24) außerdem dafür geeignet ist, die Zufuhr der geronnenen Milch und der Molke abwechselnd zwischen den Zyklon-Einführungselementen (22, 24) zu bewirken.

8. Vorrichtung zur Käseherstellung nach Anspruch 1, die außerdem Mittel zur selektiven Einführung einer Reinigungslösung in den Turm (10) und Mittel zum Pumpen der Reinigungslösung durch das Vakuummittel einschließt.

9. Vorrichtung zur Käseherstellung nach Anspruch 1, bei welcher der Durchmesser des Oberteils (31) des Turmes (10) kleiner als der Durchmesser des Boden des Turmes (10) ist.

10. Vorrichtung zur Käseherstellung nach Anspruch 9, bei der die Seitenwand des Turmes (10) konisch in einem Winkel von etwa 50 zur Achse des Turmes (10) verläuft.

11. Vorrichtung zur Käseherstellung nach Anspruch 3, bei der die Tür (16) folgende Komponenten einschließt: eine im wesentlichen flache, ebene Platte, die gegenüberliegende Seiten- und Stirnkanten hat, einen Rahmen (108), um an den Seitenkanten eine Tür zu tragen, Mittel, um die Tür (16) seitlich längs der Seitenkanten in dem Rahmen (108) in einer Richtung zu bewegen, die allgemein rechtwinklig zur Achse des Turmes (10) verläuft, und Mittel (110), um den Rahmen (108) und die Tür (16) aufeinander abgestimmt in einer Richtung zu bewegen, die allgemein parallel zur Achse des Turmes (10) verläuft.

12. Vorrichtung zur Käseherstellung nach Anspruch 1, die außerdem einen unteren Turmabschnitt (60) unter dem Boden (57) des Mittelsiebs (54) und über dem Abgabemittel (70) aufweist, wobei der untere Turmabschnitt (60) dafür geeignet ist, den darin befindlichen Käse sich zu einer festen Masse formen zu lassen.

13. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer Käsemasse aus einem Gemisch von geronnener Milch und Molke in einem senkrechten Turm (10), der ein Oberteil (31), einen Boden, eine innere Umfangswand, ein zylindrisches äußeres Sieb (56), das in Radialrichtung nach innen im Abstand zu und koaxial mit der Wand angeordnet ist, und eine Mittelachse, die von einem zylindrischen Mittel sieb (54) umschlossen wird, hat, wobei das Verfahren die folgenden Schritte einschließt: Einführung des Gemischs aus geronnener Milch und Molke am Oberteil des Turmes; Schwerkraftzuführung des Gemischs aus geronnener Milch und Molke nach unten in den Raum zwischen dem äußeren Sieb (56) und dem Mittelsieb (54) hin zum Boden des Turmes, um einen Käse herzustellen; und selektive Abgabe des hergestellten Käses aus dem Boden des Turmes;

gekennzeichnet durch:

a. selektives Bewegen der Molke in des Gemischs aus geronnener Milch und Molke zur Umfangswand und zur Mittelachse, um die Molke dadurch aus der geronnenen Milch zu schleudern, daß ein Vakuum im Turm so an dessen Außenwand und dessen Mittelachse wirkt, daß getrennte radial verlaufende Ströme der Molke nach außen in den Raum außerhalb des äußeren Siebs (56) und nach innen in die Innenseite des Mittelsiebs (54) geschaffen werden; und

b. Schwerkraftzuführung der abgeschiedenen Molke hin zum Boden des Turmes und Auffangen der Molke vom äußeren Strom getrennt von derjenigen des inneren Stromes.

14. Verfahren nach Anspruch 13, das außerdem die folgenden Schritte umfaßt:

a. Positionierung eines offenendigen Rohres (52) innerhalb des Mittelsiebs (54) längs der Mittelachse mit dem offenen Ende (53) des Rohres (52) in der Nähe des Bodens des Mittelsiebs (54), wobei das Rohr unter Vakuumzug steht, um die aufgefangene Molke aus der Mitte des Turmes zu entfernen; und

b. Positionierung eines Auffanggefäßes (33) in der Nähe des Boden des Turmes (10) an dessen Umfang, wobei das Gefäß (33) unter Vakuumzug steht, um die aufgefangene Molke aus dem Umfang des Turmes (10) zu entfernen.

15. Verfahren nach Anspruch 13, das außerdem den Schritt des Abtrennens des selektiv abgegebenen Käses von dem restlichen Käse im Turm (10) umfaßt.

16. Verfahren nach Anspruch 13, das außerdem die folgenden Schritte umfaßt:

a. selektives Öffnen des Boden des Turmes (10);

b. Herabfallenlassen eines Teils des hergestellten Käses durch den geöffneten Boden des Turmes (10); und

c. Abtrennen des herabgefallenen Abschnitts des Käses von dem restlichen hergestellten Käse.

17. Verfahren nach Anspruch 16, das außerdem den Schritt des Auffüllens des Turmes (10) von der Oberseite (31) her mit einem Gemisch aus geronnener Milch und Molke umfaßt, nachdem der herabgefallene Käse vom Turm (10) abgetrennt worden ist.

18. Verfahren nach Anspruch 16, das außerdem die folgenden Schritte umfaßt:

a. Schneiden des herabgefallenen Abschnitts an Käse in Scheiben;

b. Halten des restlichen Käses im Turm (10), um zu verhindern, daß er durch den Boden abgegeben wird; und

c. anschließendes Verschließen und Abdichten des Boden des Turmes (10).

19. Verfahren nach Anspruch 18, das außerdem den Schritt des Auffüllens des Turmes von der Oberseite her mit einem Gemisch aus geronnener Milch und Molke umfaßt, nachdem der herabgefallene Käse in Scheiben geschnitten und von dem restlichen Käse im Turm (10) abgetrennt worden ist.

20. Verfahren nach Anspruch 13, das außerdem die folgenden Schritte umfaßt:

a. Bereitstellen eines unteren Turmabschnitts (60) unter dem Boden (57) des Mittelsiebs (54); und

b. Ermöglichen der Formung des Käses zu einer festen Masse im unteren Turmabschnitt (60), bevor der Käse aus dem Turm (10) abgegeben wird.