DE60119630T2

DE60119630T2 - Bruchentwässerungsvorrichtung und Bruchentwässerungsverfahren

Info

Publication number: DE60119630T2
Application number: DE60119630T
Authority: DE
Inventors: Stefano Tomatis
Original assignee: CMT Costruzioni Meccaniche e Technologia SpA
Current assignee: CMT Costruzioni Meccaniche e Technologia SpA
Priority date: 2000-07-27
Filing date: 2001-07-12
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2021-07-13
Also published as: EP1175826A3; ITTO20000740A0; IT1320251B1; EP1175826A2; ES2263546T3; DE60119630D1; EP1175826B1; DE01202673T1; ITTO20000740A1

Description

OFFENBARUNG
Die Erfindung betrifft eine Bruchentwässerungsvorrichtung zur Verwendung in der Käseindustrie sowie ein Entwässerungsverfahren, das die Entwässerungsvorrichtung einsetzt.
Wie Fachleuten auf dem Gebiet bekannt ist, wird bei der in kleinem Umfang erfolgenden Käseherstellung der Bruch, der sich in der Käseherstellungswanne bildet und aus halbfesten Flocken aus Sauermilch und Molke besteht, nach einer gewünschten Verweildauer zur Reifung in der Wanne auf einen Entwässerungstisch gegossen, wo die Molke abfließt und der zurückbleibende Bruch zu einer kohärenten Masse erstarren kann, die immer noch unzählige Molkeblasen enthält. Um auch diese Molke aus der Masse zu entfernen, schneidet ein Molkereiangestellter traditionell die Bruchmasse in Blöcke von 10 bis 20 cm Dicke und stürzt die Blöcke auf dem Entwässerungstisch, so dass die Molke unter der Wirkung der Schwerkraft frei ablaufen kann. Nach dem Entwässern und Reifen wird der Bruch schließlich klein geschnitten und je nach den verschiedenen herzustellenden Käsearten zu verschiedenen Verarbeitungsstationen befördert.
In der modernen Industrie wird das vorstehend beschriebene traditionelle Verfahren durch die eine oder andere Art mechanischer Behandlung ersetzt, wie etwa die Beförderung auf perforierten Förderbändern, das Auspressen auf einem Tisch mittels Senkkästen (Caissons) oder das Schleudern in einer perforierten Trommel. Alle diese Behandlungsarten haben einen oder mehrere der folgenden Nachteile: mechanische Komplexität und schwierige Reinigung der Förderbänder, schwierige Entnahme des Bruchs aus der Trommel am Ende des Trocknungsschritts, Unfähigkeit, den Bruch während der Anfangsphase der Reifung in der Molke eingetaucht zu halten, lange erforderliche Trocknungsdauer, etc.
Die US-A-5 669 291 zeigt eine Vorrichtung zum Trennen von Molke von einem schlammartigen Material, wobei ein konisches Sieb eine passend konische Schraube umgibt, so dass die Schraube auf die schlammige Masse drückt, um die Molke durch die Perforation des Siebs auszupressen. Diese Vorrichtung ist jedoch zur Herstellung von "Sojabohnenmilch" aus Sojabohnen konstruiert und setzt die schlammige Masse einem Druck aus, der zur Entwässerung von geronnener Milch unbefriedigend wäre, da letztere im Wesentlichen in einem weichen, ausgeflockten Zustand bleiben soll.
Demgemäß besteht das Hauptziel der Erfindung darin, eine Bruchentwässerungsvorrichtung bereitzustellen, die die Molke wirksamer und schneller als frühere Vorrichtungen vom Bruch trennen kann.
Ein weiteres Ziel besteht darin, eine wie vorstehend beschriebene Bruchentwässerungsvorrichtung bereitzustellen, die es ermöglicht, den Bruch nach dem Trocknen leicht herauszuschütten.
Ein weiteres Ziel besteht darin, eine wie vorstehend beschriebene Bruchentwässerungsvorrichtung bereitzustellen, die durch automatische Einrichtungen leicht und wirksam gereinigt werden kann.
Noch ein weiteres Ziel besteht darin, eine wie vorstehend beschriebene Bruchentwässerungsvorrichtung bereitzustellen, bei der der Bruch vor dem Entwässern reifen kann, während er in die Molke eingetaucht ist.
Die vorstehenden sowie weitere Ziele und Vorteile, wie sie etwa aus der nachfolgenden Offenbarung hervorgehen, werden durch die Erfindung durch Bereitstellen einer Bruchentwässerungsvorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen erreicht.
Die Erfindung umfasst außerdem ein Bruchentwässerungsverfahren mit den im Anspruch 11 angegebenen Merkmalen.
Die abhängigen Ansprüche geben andere vorteilhafte, allerdings optionale Merkmale wieder.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand eines nicht einschränkenden Beispiels und unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine vertikale Längsschnittansicht einer Bruchentwässerungsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist,
2 eine Draufsicht der Entwässerungsvorrichtung aus 1 ist, teilweise im Schnitt längs der Linie A-A aus 1,
3 eine Ansicht der Entwässerungsvorrichtung aus 1 im Querschnitt längs der Linie B-B aus 1 in vergrößertem Maßstab ist,
4 eine Endansicht der Entwässerungsvorrichtung aus 1 von rechts, ebenfalls in vergrößertem Maßstab ist, und
5 eine Ansicht der Entwässerungsvorrichtung aus 1 im Querschnitt längs der Linie C-C aus 1 in ebenfalls vergrößertem Maßstab ist.
Unter Bezugnahme auf die Figuren umfasst die bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entwässerungsvorrichtung eine Wanne 10 aus Metallblech, die von Füßen 12 getragen wird. Die Wanne 10 ist an der Oberseite geschlossen, mit normalerweise geschlossenen Kontrollfenstern 14, und hat einen Einlass 16 für Bruch und Molke sowie einen Molkeabfluss 18 an der Unterseite.
Ein aufgehängter U-förmiger Trog 20 ist horizontal in der Wanne 10 angebracht. Der Trog 20 weist abgeschrägte Seiten 22 (3) aus perforiertem Metallblech und einen Boden 24 aus massivem Blech auf. Der Boden 24 ist an einem Ende mit einer Molkedrainageöffnung 26 versehen, die zum Boden der Wanne 10 führt und normalerweise durch einen Verschluss 28 verschlossen ist, der durch einen Hydraulikzylinder 30 zum Öffnen und Schließen der Öffnung betätigt werden kann.
Eine Endwand der Wanne 10 hat eine kreisförmige Öffnung 32, die vom Profil des Trogs 20 umgeben und normalerweise durch einen Deckel 34 verschlossen ist, der mit einer Dichtung 35 versehen ist und von zwei Hydraulikzylindern 36 gehalten wird, die horizontal an den Seiten der Wanne 10 befestigt sind. Die Zylinder 36 können so betätigt werden, dass der Deckel 34 horizontal von seinem Sitz wegbewegt wird, um die Öffnung 32 freizugeben.
Eine Schnecke 38 ist drehbar im Trog 20 befestigt, wobei ein Ende in einem integral mit der Wanne ausgeführten Drehkreuz 40 gehalten wird und ein entgegengesetztes Ende durch eine Bohrung in der Wannenwand verläuft und in einem abgedichteten Traglager 42, z.B. von der in EP-A-0 521 266 offenbarten Art gehalten wird, so dass es durch einen Umkehrmotor 44 mit Untersetzungsgetriebe angetrieben werden kann. Das im Drehkreuz 40 gehaltene Ende der Schnecke trägt ein Messer mit zwei radialen Klingen 46. Die Schnecke hat vorzugsweise eine Steigung von ungefähr 15 cm, und allgemein im Bereich von 10 bis 20 cm, obgleich sie wahlweise auch kleiner oder größer als diese Werte ausgeführt werden könnte.
Im Betrieb werden der Bruch und die Molke aus einer nicht gezeigten Käseherstellungswanne durch den Einlass 16 in die vorstehend beschriebene Entwässerungsvorrichtung eingefüllt bis der Trog 20 mit Bruch und Molke gefüllt ist. Die Molke läuft in die den Trog umgebende Wanne durch dessen perforierte Seiten 22 bis zu einem Pegel ab, der nicht höher als der obere Rand des Troges ist. Im Allgemeinen wird der Bruch für eine Verweildauer, die von der Art der gewünschten Verarbeitung abhängig ist, in der Molke belassen, um zu reifen. Am Ende der Verweildauer wird der Abfluss 18 geöffnet, um die Molke vollständig aus der Wanne abzulassen. Während des Ausstoßes der Molke setzt sich der Bruch zunehmend im Trog ab, wobei eine kohärente Masse gebildet wird, die die Schnecke umgibt. Im Allgemeinen lässt man den Bruch für eine weitere gewünschte Zeitdauer reifen.
Am Ende der Reifung wird der Entwässerungsbetrieb für die noch immer im Bruch enthaltene Molke gestartet. Dieser Betrieb besteht aus einer Reihe von Drehzyklen der Schnecke von ungefähr einer halben Drehung, zunächst in Vorwärts-, dann in Rückwärtsrichtung, beispielsweise etwa zehn solcher alternierender Drehungen, in kurzen Intervallen von beispielsweise 10 bis 20 Minuten zwischen einem Zyklus und dem nächsten.
Die vorstehend beschriebenen Zyklen der Vorwärts-/Rückwärtsdrehung verschieben den Bruch tendenziell um einige wenige Zentimeter in alternierende Richtungen. Die Bruchmasse, die an den perforierten Seiten des Trogs 20 abgelagert ist, durchdringt jedoch teilweise die Perforierung und neigt daher dazu, an den Wänden des Trogs 20 haften zu bleiben, wodurch der Verschiebung ein Widerstand entgegengesetzt wird. Die Tätigkeit der Schnecke wird daher in eine leichte Kompression des Bruchs umgewandelt, und zwar zuerst in eine Richtung und dann in die entgegengesetzte Richtung, womit die enthaltene Molke somit zunehmend ausgequetscht wird.
Nachdem eine angemessene Anzahl solcher Kompressionszyklen durchgeführt worden ist, wird der Bruch, entsprechend einem durch Erfahrung bestimmten Zeitplan, durch Öffnen des Deckels 34 und durch beständiges Betreiben der Schnecke aus der Entwässerungsvorrichtung ausgebracht, so dass der Bruch in 1 nach links gedrückt wird und durch die Öffnung 32 herauskommt, wobei er durch das rotierende Messer 46 zerkleinert wird und auf eine darunter liegende Fördereinrichtung oder eine andere Einrichtung (nicht gezeigt) zum Weiterleiten zur anschließenden Verarbeitung fällt.
Ein Fachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass bei der auf den Bruch angewandten Behandlung, obgleich diese kein Zerschneiden der Bruchmasse umfasst, in der Praxis dennoch das Äquivalent eines Bandes oder einer Stange aus Bruch gebildet wird, das/die eine Dicke hat, die der Schneckensteigung entspricht, und das/die um die Schneckenachse gewunden sein sollte. Aus dieser Sicht ist die Behandlung der traditionellen in kleinem Umfang erfolgenden Behandlung gleichwertig, bei der die Bruchmasse in Stangen von 10 bis 20 cm Dicke geschnitten wird. Während sich das traditionelle Verfahren jedoch beim progressiven Auspressen der Molke aus der Masse auf das Eigengewicht des Bruchs stützt, wird dasselbe Ergebnis bei der erfindungsgemäßen Entwässerungsvorrichtung durch mehrere leichte Kompressionen in beide Richtungen erzielt.
Der Aufbau der Entwässerungsvorrichtung ermöglicht außerdem die Durchführung einer einfachen, schnellen und wirksamen Reinigung am Ende einer Arbeitsperiode oder sogar nach der Abgabe einer jeden Bruchcharge und vor dem Zuführen einer frischen Charge aus Bruch und Molke aus der Käseherstellungswanne. Dementsprechend wird, nach der Abgabe des gereiften Bruchs, der Deckel 34 wieder geschlossen, der Verschluss 28 geöffnet und das Innere der Wanne 10, die nun vollständig geschlossen ist, mit einer Reinigungslösung aus den Reinigungsköpfen besprüht, die an den Innenwänden der Wanne angeordnet und aus Gründen der Einfachheit, und weil sie Fachleuten auf dem Gebiet wohlbekannt sind, nicht dargestellt sind. Bruchkrümel und -reste, die an den perforierten Wänden des Trogs 20 und an der Schnecke 38 haften können, werden durch die Strahlen entfernt und abgewaschen, um sich am Boden 24 des Trogs 20 zu sammeln, von wo sie schließlich zur Drainageöffnung 26 befördert werden, um auf den Boden der Wanne 10 zu fallen und durch den Abfluss 18 ausgestoßen zu werden. Der Aufbau der Entwässerungsvorrichtung ist derart, dass keine Aussparungen vorhanden sind, die für die Strahlen aus den Reinigungsköpfen unerreichbar sein könnten.
Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wie vorstehend offenbart kann innerhalb des Rahmens der obigen Lehre auf verschiedene Art und Weise abgewandelt werden. Der Trog 20 könnte beispielsweise anstelle einer einzelnen Schnecke, wie dargestellt, zwei oder mehr Schnecken enthalten. Auf andere Elemente, wie etwa das rotierende Messer 46, könnte verzichtet werden und sowohl der Deckel 34 als auch der Verschluss 28 könnten anders aufgebaut sein oder betätigt werden. Andere Abwandlungen sind für Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich.

Claims

Bruchentwässerungsvorrichtung, die aufweist: – eine längliche Wanne (10) mit einem Einlass (16) für Bruch und Molke, einen normalerweise geschlossenen Molkeabfluss (18) und eine Öffnung (32) zur Abgabe entwässerten Bruchs, die in einer Stirnwand der Wanne vorgesehen und normalerweise von einem abdichtenden Deckel (34) verschlossen ist, – einen horizontalen nicht konischen Trog (20) mit perforierten Wänden (22), der in der Wanne an einer Stelle unterhalb des Einlasses für Bruch und Molke gehalten ist und gegen die Stirnwände der Wanne stößt und der die Öffnung zur Abgabe entwässerten Bruchs umfasst, und – eine drehbar in dem Trog abgestützte und durch Motormittel (44) angetriebene Schnecke (38), die eine wechselweise Drehung auszuführen vermag.
Bruchentwässerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanne mit einer vollständigen Überdeckung versehen ist,
Bruchentwässerungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die perforierten Wände des Troges am Boden in die Seiten eines Kanals aus massivem Metallblech (24) übergehen.
Bruchentwässerungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal aus massivem Metallblech eine Drainageöffnung (26) aufweist, die normalerweise durch einen Verschluss (28) verschlossen ist und zu Reinigungszwecken geöffnet werden kann.
Bruchentwässerungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss ein von einem Aktuator (30) angetriebenes flaches Blech ist.
Bruchentwässerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabeöffnung für den entwässerten Bruch in einer der Stirnwände der Wanne eine kreisförmige Öffnung ist und dass der abdichtende Deckel von wenigstens einem Aktuator (36) angetrieben ist.
Bruchentwässerungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel durch auf der Wanne angebrachte Linearaktuatoren gehalten ist, die zum Bewirken der Translation des Deckels zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung angeordnet sind.
Bruchentwässerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere rotierende Messer (46) in der Abgabeöffnung für entwässerten Bruch drehbar sind, um den Bruch zu schneiden, wenn er durch die Abgabeöffnung geführt wird.
Bruchentwässerungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der rotierenden Messer mit dem Ende einer entsprechenden der Schnecken verkeilt ist.
Bruchentwässerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung jeder Schnecke im Bereich von 10 bis 20 cm liegt.
Verfahren zum Entwässern von Bruch mittels einer Entwässerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Zuführen von Bruch und Molke zu der Entwässerungsvorrichtung durch den Wanneneinlass für Bruch und Molke, bis der Bruch die Schnecke(n) im Wesentlichen bedeckt, – Öffnen des Molkeabflusses in der Wanne, bis die Molke vollständig aus der Wanne entwichen ist, – Veranlassen, dass die Schnecke(n) einen Zyklus begrenzter alternierender Drehungen in entgegengesetzte Richtungen ausführt, wodurch der Bruch um die Schnecke komprimiert und die Molke aus dem Bruch gequetscht wird, – Wiederholen des obenstehenden Komprimierungsschritts in gewünschten Zeitintervallen für eine gewünschte Anzahl von Wiederholungen, – Bewegen des Deckels weg von der Bruchabgabeöffnung in der Wanne und Drehen der Schnecke(n), so dass all der Bruch nach und nach durch die Abgabeöffnung ausgestoßen wird.
Bruchentwässerungsverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die begrenzten alternierenden Drehungen in entgegengesetzte Richtungen jeweils im Bereich einer Vierteldrehung bis zu einer vollen Drehung der Schnecke liegen.
Bruchentwässerungsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die begrenzten alternierenden Drehungen in entgegengesetzte Richtungen jeweils etwa eine halbe Drehung sind.
Bruchentwässerungsverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zyklus alternierender Drehungen in entgegengesetzte Richtungen ungefähr zehn Drehungen umfasst.