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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Butter durch Bearbeitung
des butterhaltigen Materials in Gegenwart eines C02-haltigen Gases Das erfindungsgemäße
Verfahren zur Herstellung von Butter durch Bearbeitung des butterhaltigen Materials
mittels eines Rührwerkes in einem Druckgefäß in Gegenwart eines C 02-haltigen Gases
bei 1l4 bis 2o atü ist dadurch gekennzeichnet, daß das Butterungsgut in dem Druckgefäß
vom Rührwerk mit regelbarer Geschwindigkeit bearbeitet und unter Tiefkühlung ausgebuttert
wird, worauf die Butter mit vorgekühltem Wasser im Durchflußverfahren sofort gewaschen,
zur Regulierung des Wassergehaltes zentrifugiert, gesalzen und unter Luft- und Lichtabschluß
_geformt und verpackt wind. Als C 02-halt.iges Gas wird sowohl reine komprimierte
oder auch verflüssigte Kohlensäure als auch irgendein Gemisch. von Kohlensäure mit
atmosphärischer Luft verwendet. Luft selbst eignet sich infolge ihres geringen C
02-Gehaltes und des für das Butterfett schädlichen Sauerstoffes wegen nicht und.
schon deswegen nicht, weil die Ausbutterung zuviel Zeit in Anspruch nimmt. Vorzugsweise
wird das Verfahren in fortlaufendem Arbeitsgang so durchgeführt, daß sämtliche Operationen
je nach
Jahreszeit, Laktationszeit, Fütterung, Rasse usw. einschließlich
Formen und Verpacken in der Zeit von 2 bis 9 Minuten durchgeführt werden. Die bei
steigendem Druck zuströmende flüssige CO, liefert in kürzester Frist, d.
h. in 5 bis 6o Sekunden, nicht nur. eine schongekörnte Butter von mattem Glanz,
sondern. es. läßt sich auch eine für überdurchschnittliche Ausbeute notwendige Kältestufe
erreichen. Das durch Ventile des Druckgefäßes entweichende C 02 Gas kann durch Rückkompmimieren
von neuem verwendbar gemacht werden. Selbstredend könnte die notwendige Tiefkühlung
auch vermittels Sole durch einen Flächenkühler erreicht werden, bloß dauert es dann
etwas länger.
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Man kann also mit C 02 Druck und fraktionierter Kühlung im Druckgefäß
mit regulierbarem Rühr-.werk nunmehr das Milchfett des Rahmes und der Milch in wenigen
Augenblicken in Butterkörner verwandeln und diese, ohne zu überbuttern, hinreichend
entwässern und formen.
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Bei C02-Druck-verwandelt sich unter der Einwirkung des regulierbaren
Rührwerkes das Butterungsgut plötzlich in eine einzige Schaummasse, in der sich
die Fettkügelchen zu mehr oder weniger großen Klümpchen. und Klumpen zusammenba'llien.
Sobald das .geschehen ist, verschwindet der Schaum ebenso schnell, wie er gekommen
ist; er stürzt gewissermaßen zusammen, weil er die inzwischen zu Butterschollen
agglomerierten Fettkügelchen zwischen den Lamellen nicht mehr zu tragen vermag.
Die eigentliche Butterbildung vollzieht sich nun unter der Wirkung des steigenden
CO.-Druckes und der Kältewirkung bei abnehmender Tourenzahl des Rührwerkes. Die
Hauptsache besteht aber darin, möglichst viel Fett während der Schaumphase sich
agglomeriersn zu lassen, denn wenn der Schaum. einmal verschwunden ist, läßt er
sich ein zweites Mal nicht mehr erzeugen. Da's Butterfett, das nicht 'in den Schaum
übergeht, bleibt in der Buttermilch.
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Beim vorliegenden. Verfahren wird zur Schonung der Körnung insofern
ein völlig neuer Weg beschritten, als die Butter in unmittelbarem Anschluß an den
Butterungsprozeß sofort künstlich gehärtet und mit der Jahreszeit entsprechend gekühltem
und sich ständig erneuerndem Wasser gewaschen und mittels Zentrifuge entwässert
wird. Durch Regulieren der Temperatur des Waschwassers und der Tourenzahl von Rührwerk
und Zentrifuge läßt sich nunmehr der Wassergehalt der Butter innerhalb sehr weiter
Grenzen (entsprechend den gesetzlichen Vorschriften in den verschiedenen Ländern)
beliebig variieren.
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Die Zeichnung veranschaulicht drei beispielsweise Ausführungsformen
einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Abb. i ist ein senkrechter Schnitt durch die erste Ausführungsform;
Abb. 2 ist eine derselben; . Abb. 3 ist ein Grundriß der Zentrifuge; _Abb. 4 und
5 zeigen in größerem Maßstab im Längsschnitt bzw. Grundriß eine Einzelheit dIer
Vorrichtung nach den Abb. i und 2 ; ebenso zeigen die Abb. 6, 7 und 8 Einzelheiten
in größerem Maßstab; Abb. 9 zeigt eine Ansicht der zweiten Ausführungsform, teilweise
im Vertikalschnitt; Abb. io ist ein Ouerschnitt nach Linie a-a von Abb. 9 und Abb.
i i eine Einzelheit; Abb. 12 ist ein Vertikalschnitt durch die dritte Ausführungsform
der Vorrichtung; Abb. 13 ist ein Schnitt nach Linie II-II von Abb. 12, und Abb.
14 zeigt eine Einzdl'heit in größerem Maßstab.
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Im obersten Teil der Vorrichtung nach den Abb. i und 2 befindet sich
ein Elektromotor i, der über ein Reduziergetriebe 2 und eine Kupplung 3 die Welle
4 eines Rührwerkes 5 antreibt. Das genannte Reduziergetriebe bekannter Konstruktion
erlaubt, die Umdrehungszahl des Rührwerkes kontinuierlich von der Maximalzahl von
beispielsweise 1500 Umdrehungen je Minute auf jeden gewünschten geringeren Betrag,
z. B. auf 2o Touren je Minute und weniger, zu reduzieren. Das Rührwerk 5 befindet
sich im Butterungsgefäß 6, das nach oben .durch einen ab-neihmbaren, aber luftdicht
schließenden Deckel 7 abgeschlossen ist. In diesem Deckel sind Ventile 8 zum Ablassen
der Kohlensäure aus dem Gefäß 6 angebracht. Der untere Teil des Gefäßes 6 is-t normalerweise
durch einen Schieber 9 geschlossen, der in Abb. 4 und 5 in größerem Maßstab dargestellt
ist. Dieser Schieber 9 besitzt einen massiven Teil io, der in der in Abb. i dargestellten
Lage des Schiebers das Gefäß 6 unten absperrt. Außerdem besitzt der Schieber eine
verhältnismäßig kleine Öffnung i i, die in einen seitlichen Kanal 12 mündet, der
an der einen Längsseite des Schiebers austritt. Außer dieser Öffnung i i besitzt
er noch eine größere zweite Öffnung 13, deren Durchmesser, wie Abb. 5 zeigt, nur
um ein weniges kleiner ist als die Breite des Schiebers.
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Im Gefäß 6 sitzt oberhalb des Rührwerkes 5 eine Scheibe 14 auf der
Welle 4 fest. Diese Scheibe hat den Zweck, das Aufsteigen von Schaum unter den Deckel.
7, zu den Ventilen 8, zu einem eventuell auf dem Deckel angebrachten Manometer usw.
zu verhindern. Zu diesem Zweck ist die Scheibe 14 am Rand mit radialen Einschnitten
15 versehen, und die zwischen diesen Einschnitten liegenden Scheibenteile 16 sind
nach unten wirkend abgebogen, wie aus Abb. 6 ersichtlich. In gleicher Höhe mit der
Scheibe 14 ist an der Innenwand des Gehäuses 6 ein ringförmiger Leitkörper 17 befestigt,
der von der Scheibe durch einen schmalen Spalt 18 getrennt ist. An der Unterseite
des Leitkörpers 17 sind Leitrippen i9 angebracht, die dazu bestimmt sind, den von
den Scheibenteilen 16 abgeschleuderten Schaum nach unten in das Gefäß 6 abzuleiten.
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Unterhalb des Gehäuses 6 und koaxial zu ihm ist das nach unten konisch
verengte Waschgefäß 2o angebracht, dessen Innenraum von dem :des Gefäßes 6 normalerweise
durch den Teil io des Schiebers 9 getrennt ist. Im obersten Teil -des
Waschgefäßes
2o befindet sich eine Ringbrause 21, der durch eine nicht gezeichnete Leitung Kühlwasser
zugeführt wird. Im Waschgefäß 2o ist ebenfalls ein Rührwerk 22 mit vertikalen Schlagarmen
23 angebracht, das seinen Antrieb von einem nicht gezeichneten Motor her erhält,
z. B. von dem Motor der später beschriebenen Zentrifuge. Unterhalb der Ringbrause
2i ist das Waschgefäß 20, wie aus Abb. i ersichtlich, doppelwandig, wobei die innere
Wandung 24 in ihrem konischen Teil offen ist, um das Waschwasser unten durchtreten
zu lassen, das dann durch den Stutzen 25 (Abb.2) ablaufen kann. Der innere Teil
des Waschgefäßes 2o mündet in ein in die Außenwandung des genannten Gefäßes eingesetztes
vertikales Rohr 26, in .das ein Schieber 27 eingebaut ist, der sich von dem Schieber
9 nur dadurch unterscheidet, -daß er dessen zentrale Öffnung i i sowie den anschließenden
Kanal 12 nicht besitzt. Er weist vielmehr nur eine Öffnung 28 auf.
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Unterhalb des Schiebers 27 ist an dessen. Gehäuse 29 ein im Winkel
zum Rohr 26 stehendes Ablaufrohr 30 schwenkbar gelagert, das zu der Zentrifuge
31 führt. Diese Zentrifuge ist bekannter Konstruktion; ihr Antriebsmotor ist nicht
dargestellt. Sie besitzt, in ebenfalls bekannter `''eise, einen sog. Schubboden,
der angehoben wird, wenn sich genügend Material an der Zentrifugeninnenwand: angesammelt
hat bzw. dieses geiiügend entwässert ist, wo es durch d'as Abstreifmesser 32 abgenommen
wird. Da vorliegend, im Gegensatz zu den bekannten Zentrifugen dieser Bauart, das
abzustreifende Material aus Butter besteht, die bisher noch nie mit Zentrifugen
behandelt wurde, so war für das Abstreifm-esser eine besondere Konstruktion erforderlich.
Das gezeichnete Messer 32 ist, wie besonders aus Abb. 8 ersichtlich, riesterförmig
gewunden ausgebildet. Seine Schneidkante ist durch einen über einen Ausschnitt 33
gespannten Schneidedraht 34 gebildet. Das bl#;ssei- ist am oberen Rand der Zentrifuge
so angeordnet, daß der Schneidedraht nach einer Sehne verläuft und daß der abgeschnittene
Butterstreifen durch den nach oben gewölbten Teil 35 d; s Messers gegen die nicht
mehr gezeichnete, an die Zentrifuge sich anschließende Knet- und Formmaschine geleitet
wird, aus der sie dann zu .der ebenfalls nicht dargestellten Packmaschine gelangt.
Die Form- und die Packmaschine sind bekannter Konstruktion; .hinzu kommt hier aber,
daß die beschriebene :Maschine das Verarbeiten der Butter unter Licht- und Luftabschluß
ermöglicht. Die als Beispiel dargestellte Gesamtanordnung ist so gedacht, daß die
Zentrifuge 31 auf dem Boden ruht, während die Gefäße 6 und 2o samt dem Motor i vor
einer Wand stehen und durch Tragschienen 36 gehalten werden. Selbstverständlich
könnte auch eine frei stehende Anordnung gewählt werden.
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Für die die Maschine bedienend:. Person ist der nicht gezeichnete
Standort so gewählt, daß sieh die am Gefäß 6 vorg.sehene, gelb verglaste Schauöffnung
37 (Abt. 2) in Augenhöhe befindet. Vom gleichen Standort aus erfolgt auch die Steuerung
der ganzen Vorrichtung. Von dieser beispielsweisen Steuerung ist in der Zeichnung
nur diejenige der Scheibe 9 und 27 veranschaulicht.
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Der bei 38 drehbar gelagerte Hebel 39 ist mit einer Lenkstange 40
gelenkig verbunden, an: die wiederum zwei Winkelhebel 41 und 42 angelenkt sind.
Der Winkelhebel 41 ist bei 43 und der Winkelhebel 42 bei 44 an einer der Tragschienen
36 drehbar gelagert. Das freie Ende des Armes 141 ist in dem gabelförmigen Ansatz45
des Schiebers9 drehbar und längs verschiebbar gelagert. In analoger Weise ist der
Arm 142 des Winkelhebels 42 mit dem Schieber 27 verbunden.
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Dreht man den Hebel 39 aus der in. Abb. i ausgezogenen normalen Stellung
in die Stellung a, so werden durch die Lenkstange 4o die Winkelhebel 41, 42 so ausgeschwungen,
d.aß sie die Schieber 9 und 27 betätigen, und zwar wie folgt: Der Schieber 9 wird
(in der Zeichnung) nach links verschoben, bis die Öffnung i i sich unter dem Gefäß
6 befindet. Der Schieber 27 wird- im gleichen Sinne verschoben, bis die Öffnung
28 freien Durchgang zwischen den Rohren 26 und 30 schafft. Bewegt man dann
den Hebel 39 bis zur Stellung b, so liegt die Öffnung 13 des Schiebers 9 unter dem
Gefäß 6, und der in Abb. i rechts von der Öffnung 28 liegende Teil des Schiebers
27 sperrt den Durchgang vom Rohr 26 zum Rohr 3o ab.
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Die Steuerung der Schieber kann selbstverständlich auch durch Servomotoren,
Zahnräder oder einen anderen geeigneten Mechanismus erfolgen.
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Es soll nun die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung und die
Durchführung des Verfahrens mittels dieser Vorrichtung beschrieben werden.
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Das Butterungsgefäß 6 wird mit butterhaltigem Material, das z. B.
Rahm oder Milch in ungesäuertem oder gesäuertem Zustand sein kann beschickt, und
zwar vorzugsweise derart, daß das Gefäß 6 mittels einer Valkuumpumpe unter Unterdruck
gesetzt und das butterhaltige Material dann angesaugt wird. Sobald das Gefäß 6 entsprechend
weit gefüllt ist, wird durch ein nicht gezeichnetes Ventil im unteren Teil des Gefäßes
ein Quantum flüssiger Kohlensäure eingespritzt, das so bemessen wird, daß nach dem
Verdampfen im Gefäß ein Koh'lensäureüberdruck von 2 bis 4 atü herrscht. Gleichzeitig
wird das Rührwerk 5 mit maximaler Tourenzahl, z. B. i5oo je Minute, in Gang gesetzt,
die aber durch das Getriebe 2 sofort kontinuierlich reduziert wird, z. B. auf 2o
Touren je Minute. Die Zeitspanne, während welcher diese Reduktion stattfindet, richtet
sich nach der Beschaffenheit des Butterungsgutes, Jahreszeit, Klima usw. und kann
zwischen 5 und 6o Sekunden betragen. Gleich zu Beginn des Rührens entwickelt sich
ein dichter Schaum, der durch die Scheibe 14 am Aufsteigen zu den Ventilen im Deckel
? verhindert und von den Leitrippen i9 des Leitkörpers 17 nach unten abgedrängt
wird. Dieser Schaum bricht aber bald zusammen; die zwischen seinen Lamellen befindlichen
kleinsten Butterteilchen verbinden
sich zu Butterklumpen, womit
der Butterungsprozeß als solcher beendet ist. Sobald der Reibungswiderstand in der
Buttermasse groß genug ist, löst sich die Kupplung 3 automatisch aus, und das Rührwerk
steht still. Das Ausrücken der Kupplung kann z. B. durch ein elektrisches Schütz
bewirkt werden. Schon vor dem Stillstehen des Rührwerkes., d. h. wenn dieses mit
niederer Tourenzahl zu laufen beginnt und die Korngröße der ausgeschiedenen Butter
genügend groß ist, wird die ganze Masse durch weitere Einleitung von flüssiger Kohlensäure
tief gekühlt. Alle diese Vorgänge im Gefäß 6 können durch das Schauglas 37 beobachtet
werden. ` Der ganze Butterungsvorgang nimmt also im Maximum etwa 6o Sekunden in
Anspruch. Sobald er beendet ist, wird der Überdruck an C02 durch einen nicht gezeichneten
Entlüftungsstutzen zur Wiederkomprimierung abgelassen. Die die Maschine überwachende
Person bewegt sodann den Hebel 39 (Abb. i) aus der gezeichneten Stellung in die
Lage a. Dadurch gelangt die Öffnung ri unter das Gefäß 6, so daß die Buttermilch
seitlich aus dem Schieber 9 durch den Kanal i2 austreten kann. Die im Gefäß 6 enthaltenen
Butterklumpen werden in diesem zurückgehalten. Gleichzeitig mit dieser letztgenannten
Bewegung des Schiebers 9 wird auch eine zu der Brause 21 führende Wasserleitung
geöffnet und reichlich Waschwasser in das Waschgefäß 2o eingeleitet. Nun wird der
Hebel 39 in die Stellung b.gedreht, so daß sich die Öffnung 13 des Schiebers 9 unter
dem Gefäß 6 befindet; durch eine zwischen Scheibe 1q. und Deckel 7 angeordnete Ringbrause
wird reichlich Spülwasser in das Druckgefäß 6 eingelassen und das Rührwerk 5 wieder
in Gang gesetzt, so daß die Butterklumpen in das Waschgefäß 2o hinunterfallen. Ebenfalls
gleichzeitig wird auch das Rührwerk 22 -in Gang gesetzt, dessen Arme 23 die tiefgekühlten
Butterklumpen in erbsengroße Körner zerschlagen. Je nach der Außentemperatur, Konsistenz
des Fettes usw., muß das in das Waschgefäß eintretende Wasser gekühlt sein. Das
Wasch- und Kühlwasser tritt unter der Innenwand 24 des Waschgefäßes durch .und verläßt
letzteres durch den Ablaufstutzen 25.
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Das Rührwerk im Waschgefäß kann selbstverständlich auch durch eine
Vorrichtung, die dem genannten Gefäß das Waschwasser tangential, gleichzeitig vertikal
und radial zuströmen läßt, ersetzt sein.
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Enthält , das Waschgefäß 2o bereits Butter, die aus einer vorhergehenden
Beschickung des Ge-' fäßes 6 erzeugt worden war, so fällt diese Butter, bei der
Bewegung des Hebels 39 in die Stellung a durch die Öffnung 28 des Schiebers 27 und
das Ablaufrohr 30 in die Zentrifuge, während aus dem Kanal 12 des Schiebers
9 die Buttermilch abläuft. Geht der Hebel 39 in Stellung b, so sperrt der Schieber
27 das Rohr 26 gegen das Ablaufrohr ab. Ist nun die Charge aus dem Gefäß 6 in das
Waschgefäß gefallen, so werden die Schieber 9 und 27 sowie der Hebel 39 rasch in
die Ausgangslage zurückgeführt. In der Zentrifuge 31 wird die Butter von anhaftenden
und eingeschlossenen Wasser je nach den gesetzlich vorgeschriebenen Entwässerungsgrad
mehr oder weniger befreit.. Während des Zentrifugierens wird das Gefäß 6 neu beladen.
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Im Augenblick, in dem aus dem Gefäß 6 das Gas abgelassen wird, wird
in der Zentrifuge durch Aufwärtsbewegen des Schubbodens die Butter nach oben in
den Bereich des Messers gedrückt, durch dieses abgeschält und in die Form- und Packmaschine
befördert. Die beiden letztgenannten Maschinen arbeiten periodisch und werden gleichzeitig
mit dem genannten Schubboden-der Zentrifuge und dem Gasablaß in Bewegung gesetzt.
Das Ablassen des Gases aus Gefäß 6, die Entleerung der Zentrifuge durch den Schubboden
und das Einschalten der Form- und Packmaschine erfolgen also synchron, und es kann
dies z. B. durch eine Hebelsteuerung .analog der gezeichneten oder durch andere,
dem Fachmann geläufige Mittel geschehen.
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Die Zentrifuge ist hinsichtlich ihrer Umtaufgeschwindigkeit regelbar,
z. B. dadurch, daß zu ihrem Antrieb ein Kollektormotor oder ein Reduziergetriebe
verwendet wird. Die Umlaufgeschwindigkeit richtet sich dabei nach dem gewünschten
Wassergehalt der fertigen Butter.
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Die Form- und Packmaschine, die, wie schon erwähnt, an und für sich
von bekannter Bauart ist, arbeitet so, daß das Ausstoßen der fertig verpackten Butter
jeweils gleichzeitig mit dem Austritt aus der Zentrifuge beginnt.
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Während dieses Austritts aus der Zentrifuge geht auch das Salzen der
Butter vor sich, falls dieses erwünscht ist. Zu diesem Zweck kann das Zentrifugieren
der Butter unter der Einwirkung von konzentrierter Salzsole oder in einer Salzstaubatmosphäre
erfolgen; ferner kann der vom Messer 32 abgeschälte etwa i bis 25 mm und mehr dicke
Butterstreifen entweder durch eine konzentrierte Salzsole oder durch eine Salzstaubatmosphäre
gezogen werden.
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Ein weiterer Vorteil der beschriebenen Vorrichtung besteht darin,
daß sie die Bearbeitung des Ausgangsmaterials und der gebildeten Butter unter Luft-
und Lichtabschluß ermöglicht. Die ganze Apparatur ist nach außen geschlossen; die
Schauöffnungen sind, wie erwähnt, mit gelbem Glas gedeckt und können also keine
chemisch wirksamen Lichtstrahlen durchlassen. Dadurch, daß Kohlensäure in der ganzen
Anlage vorhanden ist und die Butter auch nach der Verpackung noch beträchtlich Kohlensäure
enthält und abgibt, ist eine schädlich wirkende Berührung der Butter mit Luft unmöglich
gemacht.
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Daß an der beschriebenen Vorrichtung noch manche Abänderungen möglich
sind, ohne daß dadurch das erfindungsgemäße Verfahren abgeändert werden müßte, ist
selbstverständlich. So könnten z. B. mittels einer einzigen Steuerung alle die beschriebenen
Vorgänge, nämlich Ansaugen des Ausgangsmaterials in das Gefäß 6, Anlassen des Rührwerkes
5, rechtzeitige Betätigung der Schieber 9 und 27, des Rührwerkes 22, der Waschbrausen,
das
Ausstoßen der Butter aus der Zentrifuge und das Ablassen der
Kohlensäure aus dem Gefäß 6 erfolgen.
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Statt die einzelnen Teile :der Vorrichtung, wie dargestellt und beschrieben,
übereinander anzuordnen, kann man sie je nach Fassungsvermögen und Örtlichkeit ebensogut
auch nebeneinander oder gegebenenfalls auch konzentrisch aufstellen.
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Ein. Ausführungsbeispiel der letzteren Art veranschaulichen. die Abb.9
und, io der Zeichnung. Hier ist ioi ein Motor mit regelbarer Geschwindigkeit, dessen
Welle über eine selbsttätige ausrückbare Kupplung ioz mit der Welle eines Rührwerkes
103 verbunden ist, welches im Druckgefäß io4 angeordnet ist. Dieses Druckgefäß
besitzt einen abnehmbaren, in bekannter Weise mittels Schraubbolzen io5 befestigbaren
Deckel io6 und unterhalb desselben eine Scheibe 121 analog der Scheibe 14 von Abb.
i. Neben dem Druckgefäß ist ein Kohlensäurebehälter 107 mit dem üblichen Reduzierventil
usw. angeordnet, von welchem eine Leitung io8 durch .den Deckel io6 hindurch in
das Druckgefäß einmündet. Im Deckel io6 ist ferner noch eine Stange zog vertikal
verschiebbar gelagert, die durch eine Feder iio in der gezeichneten Stellung gehalten
wird. An ihrem unteren Ende trägt die Stange zog ein Zahnrad 111, das bei der gezeichneten
Stellung der genannten Stange in einer Ausnehmung in der Unterseite des Deckels
liegt. Innerhalb des Druckgefäßes 104 ist ein perforierter Zylinder 112 abnehmbar
angeordnet, der der Länge nach an einer Stelle aufgeschnitten ist. Innerhalb des
Zylinders 112 befindet sich das Rührwerk 103 sowie noch eine mit dem Rührwerk
verbundene und zu dessen Welle parallele Welle 113. Diese Achse 113 trägt zwei übereinander
angeordnete Mitnehmerarme 114, von denen jeder an dem Zylinder 112 angreift. Die
Welle 113 trägt an ihrem oberen Ende ein gezahntes Segment 115 und steht ebenfalls
unter der Wirkung einer Feder 116, die stärker ist als die Feder i io. Direkt unterhalb
des Zylinders 112 sitzt auf der Rührwerkwelle ein perforierter Boden 117 fest, unterhalb
dessen die Rührwerkwelle noch zwei Flügel 118 trägt. Im Boden des Druckgefäßes 104
befindet sich ein Ausflusstutzen zig. Mit 120 ist ein Manometerstutzen bezeichnet.
Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ist folgende: Ist das Druckgefäß 104 bei
geschlossenem Ausflusstutzen zig z. B. mit Rahm in entsprechender Ouantität beschickt
und aus dem Behälter 107 ein entsprechendes Quantum Kohlensäure eingeleitet
worden, so wird das Rührwerk 103 in Gang gesetzt. Der perforierte Zylinder 112 befindet
sich dabei in der Stellung im Gefäß (Abb.9), in @velcher er an die Innenwand des
Druckgefäßes anliegt. Nach etwa 6o Sekunden, d. h. nach vollendeter Ausbutterung,
bleibt das Rührwerk von selbst stehen, und es wird nun zunächst durch Öffnen des
Auslaßstutzens zig die Buttermilch abgelassen. Dann wird die Stange zog soweit herabgedrückt,
.das ihr Zahnrad i i i in Eingriff mit dem Zahnsegment 115 kommt und nunmehr durch
Drehen der Stange zog auch die Welle 113 so gedreht, das ihre am Zylinder 1i2 angreifenden
Arme 114 diesen Zylinder auf einen kleineren Durchmesser zusammenziehen, wie dies
in Abb. io punktiert angedeutet ist. Der perforierte Zylinder 112 wird dabei durch
eine an der Rührwerksachse befestigte Klaue 121, in die der Arm 114 einklinkt, mit
der Hauptachse fest verbunden; er umfaßt die soeben entstandene Butter und bildet
nun ein selbständiges Zentrifugierorgan. Während also zum Waschen und Härten der
Butter entsprechend vorgekühltes Wasser durch den Druckzylinder geleitet wird, setzt
man den Motor ioi in langsame Bewegung. Sobald das Waschwasser klar abläuft, wird
dessen Zulauf abgestellt und der Motor auf hohe Geschwindigkeit umgeschaltet; der
auf den kleineren Durchmesser gebrachte Zylinder 112 wirkt jetzt als Schleuder.
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Durch entsprechende Kühlung des Waschwassers und durch Regulierung
der Mötorgeschwindigkeit wird die Butter auf den vorgeschriebenen Wassergehalt gebracht.
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Nach Beendigung dieses Prozesses wird der Zylinder 112 durch Ausklinken
des Haltemechanismus zog, 113, 114, 115, 1 io und i i i wieder in seine Ausgangsstellung
an der Wand des Außenzylinders 104 zurückgestellt. Die weitere Behandlung der erhaltenen
Butter durch Kneten, Formen und Verpacken geht dann in üblicher Weise vor sich.
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Wie die Erfahrung zeigt, kann ein Mann alle 2 bis 9 Minuten beispielsweise
eine Charge von i oo 1 Rahm ä 37 bis 38 % Fettgehalt in etwa 40 kg Butter zu kleinen
ioo- oder 2oo-g-Pains verarbeiten. Die gleiche Leistung benötigte bisher das Vielfache
an Stunden und erheblich größere Kosten.
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Die Geschwindigkeit des Prozesses spielt aber eine mehr nebensächliche
Rolle; die Hauptvorteile des hier beschriebenen Verfahrens und dessen Vorrichtung
liegen in der besseren Ausbeute, der längeren Haltbarkeit und der Geschmacksverbesserung
der Butter und der Buttermilch sowie auf wirtschaftlichem und hygienischem Gebiet.
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Eine dritte Ausführungsform der Anlage ist in den Abb. ä2, 13 und
14 schematisch dargestellt.
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In diesen Abbildungen bedeutet 201 das Druckgefäß mit dem Rührwerk
2o2, dessen Welle 2,03
über eine Riemenscheibe 204 angetrieben wird. In den
oberen Teil des Druckgefäßes mündet die Rahmzuleitung 205, die Waschwasserzuleitung
2o6 und eine Rücklaufleitung 2o7, deren Zweck weiter unten beschrieben wird. Außerdem
ist am oberen Teil des Druckgefäßes noch ein Sicherheitsventil 208 üblicher Bauart
sowie ein Kohlensäureauslaß 2o9 angeordnet. Die Leitungen 205, 2o6 und
207 sind durch Ventile 2io beherrscht, die, wie aus Abb. 14 ersichtlich,
einen konischen Ventilkörper 2ii besitzen, der im Schließzustand mit der Innenwandung
des Druckgefäßes i bündig liegt, damit sich an diesen Stellen kein Material ansetzen
kann. In .den unteren konischen Teil des Druckgefäßes mündet eine Ko'hlensäuredüse
212
sowie die Waschwasser- und Buttermilchableitung 213. Diese Ableitung
(Abb. 14) besitzt ebenfalls ein Ventil 214 der oben beschriebenen Art und ist mittels
einer Überwurfmutter 215 an ein um i8o° verschwenkbares Auslaufrohr 2,16 angeschlossen.
Je nachdem .dieses Ablaufrohr sich in der einen oder anderen Endstellung befindet;
dient es zum Ablassen von Wasser oder von Buttermilch aus dem Druckgefäß. ' Letzteres
besitzt an seinem unteren Teil einen bei 217 schwenkbar gelagerten Boden 218, der
mittels einer Verriegelungsvorrichtung geschlossen und geöffnet wird. Diese Vorrichtung
ist in einem licht- und luftdicht an das Druckgefäß angeschlossenen Gehäuse 2r9
untergebracht und besitzt ein in diesem Gehäuse längs verschiebbar und drehbar gelagertes
Rohr 22o, mit dem ein Riegel 22I fest verbunden ist. Dieser Riegel besitzt einen
Nocken 222, der durch eine Öffnung des Rohres 22o herausragt und sich in der gezeichneten
Schließstellung fest gegen den Boden anlegt und ihn dicht an das Druckgefäß anpreßt.
Zur Betätigung der Verriegelungsvorrichtung dient ein Handgriff 223, der sich außerhalb
des Gehäuses Zig befindet.
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An Stelle der beschriebenen Verriegelungsvorrichtüng könnte auch'
einfach nur in bekannter Weise eine exzentrisch gelagerte Welle vorgesehen sein,
die ebenfalls drehbar und längs verschiebbar angeordnet ist und das Anpressen des
Bodens 218 gegen das. Druckgefäß und dessen Öffnen ermöglicht.
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Direkt unterhalb des Gehäuses 2i9 und mit diesem licht- und luftdicht
verbunden befindet sich der Flüssigkeitsbehälter 224. In .diesem Flüssigkeitsbehälter
befinden sich zwei nebeneinander an@ geordnete Tran.sportschnecken 225, die außerhalb
des Flüssigkeitsbehälters durch ein nicht gezeichnetes Getriebe bekannter Ausbildung
angetrieben werden. Die Achsen dieser Transportschnecken sind konisch und befinden
sich in ganz geringem Abstand voneinander. Ihre verjüngten Enden erstrecken sich.
durch einen konischen Ansatz 226 des Flüssigkeitsbehälters, dessen verjüngtes offenes
Ende 22.7 etwas höher liegt als die Einmündung in den Flüssigkeitsbehälter. Auf
diesen schräg nach oben ansteigenden Ansatz 226 stützen sich die Transportschnecken
ab. Der untere Teil 228 des Flüssigkeitsbehälters besitzt die Form eines
Pyramidenstumpfes. Über dem Boden dieses Teiles 228 mündet die bereits erwähnte
Rücklaufleitung 207
in den Flüssigkeitsbehälter 224 ein, in welche eine von
der Scheibe 229 her angetriebene PropellerpumPe 23o eingebaut ist, welche dazu dient,
aus dem Teil 228 angesaugte Flüssigkeit in das Druckgefäß toi zurückzubefördern.
Um zu verhindern, daß dabei Butter in das Druckgefäß mitgerissen wird, ist vor der
Einmündung der Rücklaufleitung 207 im Teil 228 eine Chikane z.3 i eingebaut.
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Statt die Flüssigkeit mittels einer Propellerpumpe in das Druckgefäß
anzusaugen, könnte dies auch dadurch geschehen, daß man das Druckgefäß unter verminderten
Druck setzt, z. B. mittels einer Wasserstrahlluftpurnpe. Die Arbeitsweise der beschriebenen
Maschine ist folgende: Nachdem die Ausbutterung im Druckgefäß gor erfolgt ist, wird
zunächst durch das Auslaufrohr 216 die Buttermilch abgelassen. Dann läßt man durch
die Leitung 2o6 Waschwasser eintreten, welches durch das in seine andere Endstellung
gebrachte Ablaufrohr 216 wieder abgezogen wird. Dieser Waschvorgang wird noch etwa
zweimal wiederholt. Dann . dreht man den Handgriff 223 um 90°, wodurch der Nöcken.
222 der Verriegelungsvorrichtung außer Eingriff mit dem Boden 218 .gebracht wird,
und zieht dann den Riegel 22i samt dem Rohr 22o so weit nach rechts, daß der Boden
2i8 des Druckgefäßes in dem Gehäuse 2r9 frei herunterhängen kann. Eine im Gehäuse
angebrachte frei schwingende Klappe 232 verhindert dabei das Eindringen von Flüssigkeit
bzw. Butter in die für die Lagerung des Riegels im Gehäuse 2i9 vorgesehene Ausnehmung
233.
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Infolge der Öffnung des Bodens fällt die im Druckgefäß angesammelte
Butter zusammen mit dem letzten Waschwasser direkt in den Flüssigkeitsbehälter 224,
wo die Flüssigkeit stets auf einem Niveau gehaltert wird, das den unteren Teil des
Ansatzes 226 etwas übersteigt. Die auf .dieser Flüssigkeit schwimmende Butter wird
nun von den Transportschnecken erfaßt, in den Ansatz 226 befördert, in welchem sie
durch die Knetwirkung der Schnecken entwässert wird, worauf beim Austritt aus dem
Ansatz die geknetete Butter direkt in die nicht gezeichnete Packmaschine gelangt.
Das während des Ausknetens im Ansatz 226 frei gewordene Wasser läuft infolge der
geneigten Anordnung des Ansatzes in den Flüssigkeitsbehälter 224-zurück.
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Die im Flüssigkeitsbehälter befindliche Flüssigkeit ist vorzugsweise
Wasser, und zwar zweckmäßig Wasser, das je nach der Jahreszeit eine Temperatur von
2 bis 8° C aufweisen kann. Auch das für die Waschungen der im Druckgefäß toi ausgeschiedenen
Butter verwendete Waschwasser besitzt vorzugsweise die gleiche Temperatur. Man kann
aber auch, falls es sich um die Herstellung von gesalzener Butter handelt, den Flüssigkeitsbehälter
mit Salzsole beschicken, einen Teil davon nach erfolgter Waschung der im Druckgefäß
befindlichen Butter .durch die Pumpe 230 und die Leitung 2o7 in das Druckgefäß
befördern und dann zusammen mit der Butter durch Öffnen des Bodens 218 wieder in
den Flüssigkeitsbehälter zurÜcklaufen lassen.
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Der Antrieb der beiden Scheiben 2o4 und 229 erfolgt von einer nicht
gezeichneten Antriebswelle aus.