CH685365A5 - Einrichtung zum Reinigen von Käselaiben. - Google Patents

Description

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CH 685 365 A5

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Reinigen von Käselaiben mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Einrichtungen dieser Art sind bekannt. Auf einem tischartigen Maschinengestell, in welchem die Antriebs*, Steuer- und Pumpeneinrichtungen untergebracht sind, ist mittels einer vertikal angeordneten, motorisch angetriebenen Welle eine horizontal liegende Kreisscheibe von ca. 80 cm Durchmesser drehbar gelagert, auf welcher und konzentrisch mit ihr ein Saugteller angeordnet ist, der mit einer Unterdruckleitung verbunden ist und dessen Durchmesser nur etwa die Hälfte des Durchmessers der Kreisscheibe beträgt. An einem säulenartigen Ständer, der am Maschinengestell und seitlich der drehbar gelagerten Kreisscheibe angeordnet ist, ist über ein Gelenk ein Hebelarm angeordnet, an welchem das über den Käselaib zu führende Reinigungswerkzeug befestigt ist. Dieses Reinigungswerkzeug kann ein Schabmesser sein, oder aber eine rotierende Bürste, auch Hobelwalzen oder Wasserstrahlgeräte sind hier verwendbar. Der zu reinigende Käselaib wird auf den Saugteller aufgelegt, wobei die den Saugtelier allseitig überragende Kreisscheibe als optische Zentrierhilfe dient. Dann wird die Vakuumpumpe eingeschaltet, die den zur Beaufschlagung des Saugtellers notwendigen Unterdruck erzeugt, durch welchen der Käselaib festgehalten wird, und dann wird der Antrieb für die Kreisscheibe eingeschaltet, so dass sich in der Folge der Käselaib mit hoher Geschwindigkeit dreht. Von einem Bedienungsmann wird der gelenkig gelagerte Hebel zusammen mit dem Reinigungswerkzeug manipuliert und zur Entfernung der Käserinde über die Oberfläche des Käselaibes geführt. Auf diese Weise werden Hartkäselaibe in bekannter Manier entrindet, und zwar zuerst auf seiner Oberseite und in seinem Randbereich, dann wird der Käselaib umgedreht und der geschilderte Vorgang beginnt von neuem.

Dieser bekannten Einrichtung haften verschiedene Nachteile an: Das Zentrum der Haltekraft liegt in oder nahe der Rotationsachse, daher ist das vom Saugteller auf den Käselaib übertragbare Drehmoment auf die Parameter Dichtungsdurchmesser, Reibungsfaktor zwischen Dichtung und Käse sowie Unterdruck begrenzt. Das Reinigungswerkzeug wird von der Mitte des Käselaibes allmählich nach aussen geführt und mit entsprechend grosser Kraft auf den Käselaib gedrückt. Je weiter das Reinigungswerkzeug dabei gegen den Rand des Käselaibes wandert, umso höher wird das über dieses Reinigungswerkzeug auf den rotierenden Käselaib einwirkende Bremsmoment. Da die Antriebswelle und das Zentrum der Haltekraft konzentrisch zum Käselaib liegen, müssen bei solchen Einrichtungen hohe Antriebsleistungen zur Verfügung gestellt werden. Eine erste Aufgabe der Erfindung liegt daher darin, die Anordnung so zu wählen und zu treffen, dass die auf den Käselaib einwirkende Antriebskraft bzw. Haltekraft aussermittig angreift, damit auf den Käselaib ein hohes Antriebsmoment bei gleicher Motorenleistung einwirken kann. Ferner besteht die Gefahr, dass der mit hoher Geschwindigkeit rotierende

Käse durch Zentrifugalkräfte oder durch Kräfte, welche durch das Reinigungswerkzeug erzeugt werden, abgeworfen wird; auch wenn der von einem Bedienungsmann auf den Saugteller aufgelegte Käselaib optisch gegenüber der den Saugteller überragenden Kreisscheibe zentriert wird, so ist damit noch nicht gewährleistet, dass der Massenschwerpunkt des Käselaibes tatsächlich in der Drehachse liegt, da die bei der Käsereifung sich bildenden Aussparungen (Käselöcher) unsichtbar innerhalb des Käselaibes sehr ungleich verteilt sein können mit der Folge, dass trotz der geometrischen Zentrierung des Käselaibes, dessen Masseschwerpunkt ausserhalb der Drehachse liegt, wodurch wegen der hohen Rotationsgeschwindigkeit erhebliche Fliehkräfte wirksam werden können. Wird das Vakuum zur sicheren Halterung des Käselaibes zu hoch eingestellt, so bilden sich im Inneren des Käselaibes Brüche und Risse infolge mechanischer Überbeanspruchung, was mit Qualitätsminderung gleichzusetzen ist. In und an der Oberfläche des Käselaibes können Risse verlaufen, diese bilden undichte Stellen und verringern die von den Saugtellern aufbringbare Haltekraft.

Von diesem Stand der Technik geht die Erfindung aus und sie zielt darauf ab, diese bekannte Einrichtung konstruktiv dahingehend zu verbessern, damit die aufgezeigten Nachteile beseitigt werden können und dass darüber hinaus noch weitere Vorteile erzielbar sind, was erfindungsgemäss durch jene Massnahmen gelingt, die Inhalt und Gegenstand des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 sind. Dank dieses Vorschlages liegt das Zentrum der Haltekraft, die auf den Käselaib antreibend einwirkt, von der Drehachse seitlich versetzt, so dass die auf den Käselaib einwirkende Antriebskraft über ein hohes Drehmoment wirksam wird.

Ist weiter vorgesehen, dass zur Auflage und Halterung mehrere Saugteller vorgesehen sind und die vertikale Drehachse der Saugteller 6 zwischen denselben liegt, so wird dank dieses Vorschlages die Haltekraft nicht nur über die Oberfläche des Käselaibes verteilt, an den einzelnen Stellen der Käselaiboberfläche greifen darüber hinaus auch geringere Kräfte an, die in ihrer Summe die notwendige Haltekraft erzeugen. Der Käselaib wird daher durch diese verteilten Haltekräfte mechanisch geringer beansprucht und damit wird die Gefahr der Beschädigung des Käselaibes reduziert bzw. zur Gänze beseitigt.

Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass am oberen Ende der die Drehachse bildenden Antriebswelle seitlich auskragende, kreuz- bzw. sternförmig angeordnete Kragarme vorgesehen sind, an deren äusserem Endbereich die Saugteiler gelagert sind. Zweckmässigerweise können dabei vier kreuzförmig angeordnete Kragarme vorgesehen sein, so dass sich günstige Verhältnisse für die Verteilung der Haltekräfte ergeben. Anstelle von solchen Kragarmen können die Saugteller auf einem Kreisring oder auf einer Kreisscheibe angeordnet sein und der Kreisring bzw. die Kreisscheibe ist dabei drehbar gelagert und die Saugteller liegen auf einer zur Drehachse des Ringes oder Scheibe konzentrischen Kreislinie.

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In all diesen Fällen ist es aber vorteilhaft, dass zwischen den einzelnen Saugtellern und ihren Trägern Gelenke vorgesehen sind, so dass jeder einzelne Saugteller sich individuell der jeweiligen ihm aufliegenden Oberfläche des Käselaibes hinsichtlich seiner Lage anpassen kann. Käse ist ein Naturprodukt und deshalb können Käselaibe, auch wenn sie aus derselben Erzeugungsstätte stammen, durchaus unterschiedlich geformte und strukturierte Oberflächen besitzen, aus welchem Grund eine solche Anpassungsmöglichkeit, wie vorstehend erläutert, äusserst zweckmässig ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die die Saugteller tragenden Kragarme als Saugleitung ausgebildet bzw. ist die Saugleitung in oder an ihnen vorgesehen, so dass die sich drehende Einrichtung, die ja auch den Käselaib trägt, sehr kompakt gestaltet werden kann.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kragarme teleskopartig und damit längenveränderbar ausgebildet sind. Auf diese Weise lässt sich die Anpassungsmöglichkeit der Saugteller an die Oberflächengestalt des Käselaibes verbessern. Zur Erhöhung und Verbesserung dieser Anpassungsfähigkeit können die Kragarme gegebenenfalls individuell und unabhängig voneinander auch in vertikalen Ebenen verschwenkbar sein. Damit kann erreicht werden, dass die zu reinigende Oberfläche des Käselaibes gegenüber dem Reinigungswerkzeug optimal ausgerichtet wird.

Im Zuge der Automatisierung des Reinigungsvorganges wird der Käselaib mit einer Hubeinrichtung auf die Saugteller aufgelegt werden. Um den Käselaib bezüglich der Drehachse zu zentrieren, ist vorgesehen, dass unterhalb der Saugteller in kreuz-oder sternförmiger Anordnung im wesentlichen horizontal verlaufende, längenverstellbare Arme 7 angeordnet sind, welche den von den Saugtellern beschriebenen äusseren Hüllkreis überragen und an deren freien Enden vertikale, nach oben gerichtete Holme angeordnet sind, deren oberes Ende oberhalb der von den Saugtellern gebildeten Auflageebene liegen. Der Käselaib wird mit der Hubeinrichtung über die Saugteller eingefahren, dann treten die erwähnten Arme in Aktion, in dem sie zusammengeschoben oder zusammengefahren werden, so dass ihre aufrecht stehenden Holme den Käselaib randseitig berühren und den noch über den Saugtellern schwebend gehaltenen Käselaib gegenüber der Drehachse zentrieren. Dann wird der Käselaib auf die Saugteller abgesenkt und die Arme werden anschliessend wieder auseinandergefahren, so dass ihre vertikalen Holme den Käselaib freigeben. Diese vertikalen Holme bilden auch eine gewisse Sicherheitseinrichtung gegen eventuell seitlich abrutschende Käselaibe.

Eine weitere vorteilhafte Massnahme zur Automatisierung der Reinigungseinrichtung liegt darin, dass das Reinigungswerkzeug an einem mehrteiligen Hebelarm angeordnet ist und die einzelnen Teile des Hebelarmes mittels Kolben-Zylinder-Einheiten gegeneinander verstellbar sind, zu deren Betätigung und Beaufschlagung eine Programmsteuerung dient. Damit ist es möglich, die Bewegung des

Reinigungswerkzeuges über die gesamte Käseoberfläche programmgesteuert ablaufen zu lassen.

Nach einem weiteren erfindungsgemässen Merkmal ist vorgesehen, dass in den zu den einzelnen Saugtellern führenden Saugleitungen vom Ausmass des sie durchsetzenden Luftstromes steuerbare Ventile angeordnet sind. Dadurch wird die Saugluft zu den einzelnen Saugtellern durch diese Ventile gesteuert und diese Ventile sperren die Saugluft ab, wenn infolge Undichtigkeiten erhöhte Volumenströme von den Ventilen festgestellt werden, dadurch können Verluste der Saugkraft wegen eventuellen Undichtigkeiten reduziert werden.

Anhand der Zeichnung werden nun Ausführungsbeispiele der Erfindung näher veranschaulicht, ohne die Erfindung dadurch einzuschränken. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht,

Fig. 2 eine Draufsicht,

Fig. 3 eine Stirnansicht,

Fig. 4 eine Schrägsicht der erfindungsgemässen Einrichtung und

Fig. 5 schematisch das erfindungsgemässe Prinzip.

In einem tischartigen Maschinengestell 1, in welchem die hier nicht gezeigten Antriebs-, Steuer-, Pumpen- und Regeleinheiten untergebracht sind, ist eine vertikal stehende Welle 2 drehbar gelagert, an deren oberen, über die Maschinengestelloberfläche 3 vorstehenden Ende in kreuzweiser Anordnung 4, im wesentlichen horizontal ausladende Kragarme 4 befestigt sind. Jeder dieser Kragarme 4 trägt über ein Gelenk 5 einen Saugteller 6. Ein solcher Saugteller kann aus einer steifen Platte bestehen mit einem randseitig angeordneten Dichtring, wobei Dichtring und Platte aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind. Es ist aber auch möglich, die tragende Platte und den Dichtring aus ein und demselben Werkstoff zu fertigen, der zonenweise unterschiedliche Elastizitätseigenschaften und Härteeigenschaften hat.

Die Kragarme 4 können teleskopartig ausgebildet sein, so dass die Saugteller 6, bezogen auf die Welle 2 radial verstellt werden können. Dies ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Auch die Saugleitungen sind nicht dargestellt, dies aus Gründen der Übersichtlichkeit. Diese Saugleitungen können in die Kragarme 4 integriert sein oder einen Teil derselben bilden, sie können aber auch ausserhalb der Kragarme 4 verlaufen.

Darüber hinaus ist es zweckmässig, die Kragarme 4 so auszubilden, dass jeder für sich und unabhängig vom anderen in seiner Länge verstellbar ist. Darüber hinaus können diese Kragarme auch so gelagert sein, dass jeder einzelne gegebenenfalls individuell in einer vertikalen Ebene verschwenkbar ist.

Unterhalb der Saugteller 6 bzw. der sie tragenden Kragarme sind in kreuz- oder sternförmiger Anordnung im wesentlichen horizontal verlaufende, längenverstellbare Arme 7 angeordnet, welche den von den Saugtellern 6 beschriebenen äusseren Hüllkreis überragen und an deren freien Enden vertikale, nach oben gerichtete Holme 8 angeordnet

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sind, deren oberes Ende oberhalb der von den Auflagetellern 6 gebildeten Auflageebene liegen. Der mittels eines hier nicht dargestellten Hebezeuges eingefahrene, unmittelbar über den Saugtellern 6 schwebend gehaltene Käselaib 9 wird mit den Holmen 8 gegenüber der Welle 2 zentriert, indem die Arme 7 soweit verkürzt werden, bis alle Holme 8 randseitig am Käselaib 9 anliegen. Dann wird der Käselaib 9 auf die Saugteller 6 abgesenkt, die Unterdruckpumpen eingeschaltet, der Saugdruck aufgebaut und dann werden die Holme 8 wieder nach aussen ausgefahren. Diese Holme 8 bieten auch einen gewissen Schutz gegen einen eventuell von den Saugtellern 6 abgleitenden Käselaib.

Seitlich der beschriebenen Einrichtung und ebenfalls im Maschinengestell 1 gelagert ist die vertikale Säule 10, die um ihre Mittelachse mit einem hier nicht dargestellten, im Maschinengestell untergebrachten Antrieb verstellbar ist. Diese Säule 10 trägt den in einer vertikalen Ebene verschwenkbaren Hebelarm 11, der aus den beiden Teilarmen 12 und 13 besteht. Zur vertikalen Verschwenkung des Hebelarmes 11 dient die Kolben-Zylinder-Einheit 14. Mit der Kolben-Zylinder-Einheit 15 wird der Teilarm 13 mit dem Reinigungswerkzeug 16 verschwenkt, wobei dieser Teilarm 13 darüber hinaus mittels eines im Gehäuse 17 angeordneten Stellmotors noch um seine Längsachse verdrehbar ist. Die zur Steuerung und Regelung dieser Bewegungen dienenden Einheiten sind innerhalb des Maschinengestelles 1 angeordnet und sie sind programmgesteuert. Diese Programmsteuerung kann unter anderem von optisch wahrnehmbaren Signalen gesteuert werden. Zu diesem Zweck ist im Bereich des Reinigungswerkzeuges 16 ein optischer Fühler, der auf Helligkeitswerte der Oberfläche des Käselaibes reagiert. Sind an der Käseoberfläche Stellen, die noch nicht hinreichend gereinigt sind, so ist diese Stelle dunkler als die ordnungsgemäss gereinigten Bereiche der Oberfläche. Der optische Fühler nimmt dies wahr und beeinflusst die Programmsteuerung in der Weise, dass diese Stelle vom Reinigungswerkzeug evtl. mehrmals überfahren wird und zwar so lange, bis auch dieser Bereich des Käselaibes gereinigt ist. Ein anderer Parameter für die Programmsteuerung kann durchmesserabhängig sein: Die Erfahrung zeigt, dass bei bestimmten Käsesorten, evtl. auch abhängig vom jeweiligen Reifegrad, die Käserinde von der Mitte des Käselaibes nach aussen hinsichtlich ihrer Stärke zunimmt. Die Programmsteuerung ist nun so programmiert, dass der Anpressdruck des Reinigungswerkzeuges 16 mit zunehmender Entfernung vom Mittelbereich des Käselaibes zunimmt, so dass das Reinigungswerkzeug mit zunehmendem Weg zum Rand des Käselaibes immer dickere Schichten abräumt.

Anstelle eines Armkreuzes für die Saugteiler 6 könnte auch ein drehbar gelagerter Kreisring vorgesehen sein oder eine Kreisscheibe, die als Träger für die Saugteller 6 dienen. Kragarme 4, wie im Ausführungsbeispiel gezeigt und erläutert, erscheinen jedoch als zweckmässigere Lösung, da sie vielseitig verstellbar sind und damit allen nur denkbaren Käselaibformen angepasst werden können.

Fig. 5 veranschaulicht in Draufsicht das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip. Die Antriebswelle 2 liegt bezüglich des Käselaibes 9 zentrisch, seitlich versetzt hingegen ist der Saugteller 6, so dass er gegenüber der erwähnten Antriebswelle 2 exzentrisch liegt. Das Zentrum der Haltekraft ist hier durch einen Punkt 18 in der Mitte des Saugtellers 6 angedeutet.

Legende zu den Hinweisziffern:

1 Maschinengestell

2 Welle

3 Maschinengestell-Oberfläche

4 Kragarm

5 Gelenk

6 Saugteller

7 Arm

8 Holm

9 Käselaib

10 Säule

11 Hebelarm

12 Teilarm

13 Teilarm

14 Kolben-Zylinder-Einheit

15 Kolben-Zylinder-Einheit

16 Reinigungswerkzeug

17 Gehäuse

18 Punkt

Claims (14)

Patentansprüche

1. Einrichtung zum Reinigen von Käselaiben mit mindestens einem, um eine vertikale Achse drehbar gelagerten, im wesentlichen waagrecht liegenden Saugteller zur Aufläge und zur Halterung des Käselaibes und mindestens einem gelenkig gelagerten, über die Oberfläche des Käselaibes führbaren Hebelarm mit einem daran verstellbaren Reinigungswerkzeug, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugteller gegenüber der vertikalen Drehachse exzentrisch angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Auflage und Halterung mehrere Saugteller vorgesehen sind und die vertikale Drehachse der Saugteller (6) zwischen denselben liegt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende der die Drehachse bildenden Antriebswelle (2) seitlich auskragende, kreuz- bzw. sternförmig angeordnete Kragarme (4) vorgesehen sind, an deren äusserem Endbereich die Saugteller (6) gelagert sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugteller (6) auf einem Kreisring oder auf einer Kreisscheibe angeordnet sind und der Kreisring bzw. die Kreisscheibe drehbar gelagert ist und die Saugteller auf einer zur Drehachse des Ringes oder der Scheibe konzentrischen Kreislinie liegen.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einzelnen Saugtellern (6) und ihren Trägern Gelenke (5) vorgesehen sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn-

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zeichnet, dass die die Saugteller (6) tragenden Kragarme (4) als Saugleitung ausgebildet sind bzw. in oder an ihnen eine Saugleitung vorgesehen ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kragarme (4) teleskopartig und damit längenveränderbar ausgebildet sind.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Saugtellers bzw. der Saugteller (6) in kreuz- oder sternförmiger Anordnung im wesentlichen horizontal verlaufende, längenverstellbare Arme (7) angeordnet sind, welche den vom Saugteller bzw. von den Saugtellern (6) beschriebenen äusseren Hüllkreis überragen und an deren freien Enden vertikale, nach oben gerichtete Holme angeordnet sind, deren oberes Ende oberhalb der vom Saugteller bzw. von den Saugtellern (6) gebildeten Auflageebene liegen.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

8, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungswerkzeug (16) an einem mehrteiligen Hebelarm (11) angeordnet ist und die einzelnen Teile (12, 13) des Hebelarmes (11 ) mittels Kolben-Zylinder-Einhei-ten (14, 15) gegeneinander verstellbar sind, zu deren Betätigung und Beaufschlagung eine Programmsteuerung dient.

10. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kragarme (4) individuell und unabhängig voneinander längenverstellbar sind.

11. Einrichtung nach Anspruch 3, 7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kragarme (4) individuell und unabhängig voneinander in vertikalen Ebenen verschwenkbar sind.

12. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den zu den einzelnen Saugtellern (6) führenden Saugleitungen vom Ausmass des sie durchsetzenden Luftstromes steuerbare Ventile vorgesehen sind.

13. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugteller (6) bzw. die Saugteller einschliesslich des Dichtringes aus ein und demselben Werkstoff einstückig ausgebildet ist bzw. sind, wobei der den Saugteller und den Dichtring bildende Werkstoff zonenweise unterschiedliche Elastizitätseigenschaften und/oder Härteeigenschaften besitzt.

14. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Reinigungswerkzeug (16) in Abhängigkeit von optisch wahrnehmbaren Signalen und/oder durchmesserabhängig steuerbar ist.

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