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Anlage zur Herstellung von Butter durch Abkühlung fettreichen, in
zwei. Separierungsstufen gewonnenen Rahms Bei der Erzeugung von Butter durch Abkühlen
fettreichen Rahms ist es ein Vorzug, wenn die Anlage so gebaut ist, daß sie im Hinblick
auf einen konstanten Fettgehalt des fettreichen Rahms auch während langer Zeiträume
ein gleichförmiges Arbeiten erlaubt. In früheren Fällen ist es nicht möglich gewesen,
einen fettreichen Rahm mit genügend konstantem Fettgehalt herzustellen. Bereits
bestehende Anlagen sind deshalb mit sog. Standardisierungsbehältern ausgestattet
worden, in denen der Rahm gesammelt und nach Analyse durch Zumischung oder Verdunstung
von Wasser auf den richtigen, gewünschten Fettgehalt eingestellt wurde. Es wurde
indessen gefunden, daß es unter gewissen Umständen möglich ist, einen für die Praxis
hinreichend konstanten Fettgehalt des Rahms einzuhalten.
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Die Erzeugung fettreichen Rahms erfolgt gewöhnlich in zwei Arbeitsstufen,
wobei in der ersten aus der Vollmilch ein Rahm mit einem Fettgehalt bis zu 30% hergestellt
und dieser durch eine zweite Separierung auf den gewünschten Fettgehalt von ungefähr
8o "/o konzentriert wird. Voraussetzung für einen konstanten Fettgehalt des konzentrierten
Rahms ist r. daß der Fettgehalt des zugeführten weniger fetten Rahms konstant ist,
2. daß die Geschwindigkeit
des Separatörs konstant ist, 3. daß
der Separator mit annähernd konstanter Leistung arbeitet.
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In normalen Molkereien ist die täglich eingelieferte Milchmenge nicht
immer dieselbe, weshalb bei Herstellung von Butter in Butterfertigern die Leistung
des Separators gewöhnlich der Milchzufuhr angepaßt wird. Man versuchte auch den
Rahmstrom derart einzuregeln, daß ein Rahm mit annähernd konstantem Fettgehalt erhalten
wird. In dem zur Butterherstellung in der üblichen Weise bestimmten Rahm können
indessen größere Fettgehaltsschwankungen als in dem Rahm erlaubt «-erden, der zwecks
Buttererzeugung durch direkte Phasenumkehr auf hohn Fettgehalt konzentriert werden
soll, wenn man wünscht, daß der Wassergehalt des konzentrierten Rahms nur innerhalb
sehr enger Grenzen schwankt. Beim zweistufigen Konzentrieren kann man annähernd
konstante Arbeitsverhältnisse in der zweiten Stufe vorteilhaft" dadurch erhalten,
daß dem Separator der letzten Stufe ein Rahm mit konstantem Fettgehalt zugeführt
wird. Dies kann z_. B. dadurch erreicht werden, daß man in die vom Separator der
ersten Stufen kommende Rahmleitung einen Apparat einschaltet, der den Fettgehalt
des aus diesem Separator kommenden Rahmes angibt und der wiederum z. B. den Druck
in den 'Magermilch- und/oder Rahmabläufen oder die Leistung reguliert, so daß der
Fettgehalt des Rahms praktisch konstant bleibt. Es ist aber auch wünschenswert,
daß der Separator der zweiten Stufe mit möglichst kleinen Schwankungen der Leistung
arbeitet.
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Es wurde gefunden, daß die genannten Bedingungen sich in vorteilhafter
Weise erfüllen lassen, indem der vorn ersten Separator kommende Rahm in einen zwischen
den beiden Separierungsstufen vorgesehenen Zwischenbehälter ausreichender Größe
geleitet wird. Dieser Behälter kann auch durch den obenerwähnten besonderen Apparat
ersetzt oder mit ihm ausgestattet «erden, indem der im Behälter befindliche Rahm
periodisch auf den richtigen Fettgehalt eingestellt wird. Wie weiterhin gefunden.
wurde, ist es vorteilhaft, daß das Volumen dieses Behälters der Rahmmenge entspricht,
die während einer Stunde vom Separator der ersten Stufe gussepariert wird. Der Behälter
kann vorteilhaft in unmittelbarer Nähe des Separators der zweiten Stufe angeordnet
sein, so daß veränderliche Verhältnisse in den Apparaten zwischen dem Behälter und
dem genannten Separator keinen Einfluß auf die Zufuhr zum Separator ausüben können.
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Es kann unter gewissen Verhältnissen weitere Vorteile -bieten, einen
Behälter mit so großem Fassungsraum in dein System anzuordnen, daß er einen großen
Teil der während eines Tages geschleuderten 'Milchmenge faßt. Ein derartiger Behälter
empfiehlt sich besonders, wenn die Leistungen der verschiedenen Stufen verschieden
sind. Es ist wünschenswert, die Separierung der Vollmilch in kurzer Zeit durchzuführen,
und gewöhnlich wird die gesamte Milchmenge in z bis 3 Stunden geschleudert. Wenn
kein Zwischenbehälter oder ein Zwischenbehälter von kleinem Volumen verwendet wird,
muß in der zweiten Stufe der Separator und die Kühlanlage für den Rahm derart bemessen
sein, daß sie die gleiche Leistung wie die Separatoranlage der ersten Stufe haben.
Aus wirtschaftlichen sowie betriebstechnischen Gesichtspunkten kann es daher zweckmäßig
sein, daß die Konzentrierung und die Kühlung des Rahms längere Zeit als die Separierung
der Vollmilch dauert. Dieses kann, man durch einen genügend großen Behälter erreichen.
Da der Rahm in diesem eine längere Zeit verwahrt wird, so ist es, wenn auch nicht
unbedingt notwendig., doch auf alle Fälle vorteilhaft, ihn auf etwa i5= abzukühlen,
um Bakterienbildung und andere unerwünschte Veränderungen des Rahms zu vermeiden.
Der Behälter wird zweckmäßig mit einem Rührwerk ausgestattet.
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Wenn erwünscht, kann der im Behälter befindliche Rahm analysiert und
auf den richtigen gewünschten Fettgehalt eingestellt werden, sei es durch Zusatz
von Wasser, Vollmilch, 'Magermilch, fettreichen Rahm od. dgl. oder auch durch Verdunstenlassen
von Wasser. Hierdurch vermeidet man solche Schwankungen im Fettgehalt des konzentrierten
Rahms, die auf Schwankungen im Fettgelialt des von der ersten Stufe kommenden Rahms
beruhen. In großen Molkereien kann es vorteilhaft sein, wenn statt eines _Milchbehälters
deren mehrere vorhanden sind, wobei diese abwechselnd an den Separator der zweiten
Stufe angeschlossen werden können.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise schematisch veranschaulicht.
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Abb. i zeigt eine Einrichtung nach der Erfindun mit einem Zwischenbehälter.
In der Abb. ist i ein Wiegegefäß für Vollmilch und 2 eine Pumpe, die die Vollmilch
durch eine :@ufwärmvorrichtung 3 fördert, die ihrerseits zweckmäßig eine Pasteurisierabteilung
3"
und eine Kühlabteilung 3b aufweist. Die auf geeignete Separierungstemperatur
erwärmte Milch wird darauf in einen Separator (Zentrifuge') .I geleitet. Über einen
Rahmkühler 5, der den Rahm auf 15@ abkühlen kann-, wird der Rahmen nach einem mit
Rührwerk 7 versehenen Behälter 6 geleitet. An den Behälter 6 ist eine Pumpe 8 angeschlossen,
die den Rahm durch einen Wärmebehandlungsapparat 9 fördert, der aus einer
Pasteurisierabteilung 911 und einer Abkühlabteilung 9b besteht, aus welch letzterer
der Rahm mit geeigneter Separierungstemperatur in einen Separator io der zweiten
Stufe und von diesem in eine Kühlvorrichtung i i geleitet wird. Der Separator io
soll ohne Lufteinmischung arbeiten; er kann z. B. vorn herinetisch geschlossenen
Typ sein, wodurch der mit praktisch konstantem Fettgehalt austretende Rahm dein
Kühler i i durch eine direkte Rohrleitung unmittelbar zugeführt werden kann. Dieser
ist dabei vorteilhaft für kontinuierlichen Betrieb eingerichtet.
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Abb. a zeigt eine Abänderung der in Bild i dargestellten Anlage. Sie
besteht in einem zwischen dein Heiz- bzw. Kühlapparat 9 und dem Separator io angeordneten
Behälter 13 mit angeschlossener
Pumpe 12. Diese Anlage bietet größere
Sicherheit für eine gleichförmige Leistung des Separators io.
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Bei der Anlage nach Abb. i wird bei den in :Molkereien gewöhnlich
verwendeten Pumpen die Leistung vom Widerstand im Wärmebehandlungsapparat 9 beeinflußt.
Dessen Widerstand verändert sich hauptsächlich während des Sommers infolge Kaseinablagerung
an den Wärmeaustauschflächen. Bei der in. Abb.2 gezeigten Einrichtung wird die Leistung
ausschließlich von der Pumpe 12 und dem Separator io bestimmt.
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In vielen Fällen ist es vorteilhaft, in der ersten Stufe zwei parallel
geschaltete Separatoren mit gemeinsamem Aufwärmeapparat und gemeinsamem Zwischenbehälter
zu verwenden. Es ist auch mÖglich, in der zweiten Stufe zwei parallel geschaltete
Separatoren anzuwenden. In diesem Fall ist es oft vorteilhaft, zuerst den einen
Separator arbeiten zu lassen, bis sich dessen Schlammraum zu füllen beginnt, und
darauf den Flüssigkeitsstrom in den anderen Separator zu leiten.
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Abb. 3 zeigt eine Ausführungsform, die sich besonders dann empfiehlt,
wenn die Leistung des Separators der ersten Stufe bedeutend größer als die des Separators
der zweiten Stufe ist. Der wesentliche Unterschied zwischen den Anlagen nach Abb.
i und Abb.3 liegt darin, daß der vom Separator 4 kommende Rahm durch eine Rohrleitung
14 direkt in den Separator io oder gegebenenfalls den Behälter 13 geleitet werden
kann. Die Anlage 'hat also zwei Leitungssysteme für den vom Separator 4 abströmenden
Rahm, und zwar die Leitung 14 und das in Abb. i gezeigte Leitungssystem, das den
Rahm durch den Behälter 6 leitet.
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Es empfiehlt sich gewöhnlich, die Leitung 14 in den Behälter 13 münden
zu lassen, wobei die Leitung 14 zweckmäßig mit einer derartigen Reguliereinrichtung,
z. B. einem im Behälter 13 befindlichen Schwimmer 16, versehen wird, daß im Behälter
13 ein konstantes Niveau aufrechterhalten und ein vom Separator 4 gelieferter Rahmüberschuß
in den Behälter 6 geleitet wird. Der Abfluß des Separatort 4. steht dann mit dem
Behälter 6 vorzugsweise in freier Verbindung. Der in letzterem gesammelte Rahm wird,
wie oben erwähnt, in der Kühleinrichtung 5 vorher auf zweckmäßige Aufbewahrungstemperatur
abgekühlt.
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Falls im Separator 4 die Durchflußmenge geringer als im Separator
io ist, fließt Rahm vom Behälter 6 in den Behälter 13, so daß der Separator io immer
mit voller Leistung arbeitet. Wenn die Separatoranlage 4 bedeutend größer als die
Separatoranlage io ist, wird der letzteren Rahm vom Behälter 6 zugeführt. Der Rahm
muß dann von der Lagertemperatur auf zweckmäßige Separierungstemperatur angewärmt
und evtl. pasteurisiert werden, um die Bakterien abzutöten, die während der Lagerung
in die Milch gelangt sein können. Zu diesem Zweck wird der vom Behälter 6 kommende
Rahm in geeigneter Weise durch eine Erhitzungsvorrichtung geleitet, nwie sie in
Molkereien zur Pasteurisierung von Rahm normalerweise verwendet wird. Auch andere
vorteilhafte Schaltungen sind möglich und fallen unter die Erfindung. So kann beispielsweise
die Leitung 14 (Abb. 3) anstatt unmittelbar in den Behälter 13 auch in die Verbindungsleitung
zwischen den Wärmebehandlungsapparat 9 und Behälter 13 oder in der Strömungsrichtung
vor den Wärmebehandlungsapparat 9 geführt werden. Es kann auch Vorteile bieten,
den Wärmebehandlungsapparat 9 in die Leitung 14. zu legen, so daß diese Leitung
über eine Temperieranordnung in den Ausgleichsbehälter 13 führt, während der Aufbewahrbehälter
6 über Leitung 15 mit dem Ausgleichsbehälter i3 direkt verbunden ist.
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Weitere Vorteile lassen sich dadurch erzielen, daß der aus dem Behälter
6 abströmende abgekühlte Rahm zur Kühlung des vom Separator 4 zuströmenden Rahms
verwendet wird, indem die aus dem Behälter 6 führende Leitung 15 zuerst in den als
Wärmeaustauscher ausgebildeten Kühlapparat 5 geführt und erst dann mit der Pumpe
ä verbunden wird. Der vom Behälter 6 kommende Rahm gibt dann im Wärmeaustauscher
5 an den vom Separator 4 zuströmenden Rahm Kälte ab und erwärmt sich selbst, so
daß der Erhitzer 9a entbehrlich wird oder kleiner gehalten werden kann. In dieser
vorteilhaften Energieausnutzung liegt ein weiterer Vorzug der Erfindung.