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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verarbeitung von frisch ermolkener Milch zu Trockenmilch mit einer vakuumbetriebenen Melkanlage und einer mit der Melkanlage verbundenen Miichtrocknungsvor- richtung, welche flüssige Milch durch Zuführung von Wärme und Entzug von Feuchtigkeit trocknet.
Bei Melkanlagen herkömmlicher Bauart wird die ermolkene Milch mittels Rohrleitungen oder Milchtransportbehältern wie Melkeimer vom Melkplatz tranportiert, gefiltert und danach auf eine Temperatur von vorzugsweise 4 bis 8 Grad Celsius abgekühlt, um die Vermehrung von Bakterien in der Milch bis zur Verarbeitung zu hemmen. Diese zuerst abgekühlte, flüssige Milch wird in der Regel zum Milchverarbeitungsbetrieb transportiert, um dort über eine gewisse Zeit durch Erhitzen auf die vorbestimmte Temperatur pasteurisiert und damit haltbarer qemacht zu werden. Diese pasteurisierte Milch wird in Endverbrauchsgefässe abgefüllt oder weiterverarbeitet.
Diese herkömmliche Behandlungsweise der Milch vom Zeitpunkt des Melkens bis zur Pasteurisierung und Abfüllung hat den Nachteil, dass vom Zeitpunkt des Ermelkens der Rohmilch bis zur Pasteurisierung zwangsläufig viel Zeit verstreicht und die Qualität der Milch darunter leidet. Ökonomisch von Nachteil ist auch die Tatsache, dass die mit etwaiger Körpertemperatur des zu melkenden Tieres gewonnene Rohmilch mit erheblichem Energie-und dadurch Kostenaufwand auf Kühltemperatur gebracht werden muss, um zur Pasteurisierung wie beispielsweise in DE 3040943 C2 oder Trocknung zu Pulverform wie in DE 236378 C beschrieben, wieder von der Kühltemperatur auf die Pasteurisierungstemperatur oder Trocknungstemperatur erhitzt zu werden.
Genauso kostenqufwendig ist die Lagerung und der Transport flüssiger Milch bis zu ihrer Verwertung im Milchverarbeitungsbetrieb.
Erfindungsgemäss werden diese Nachteile dadurch vermindert, dass das Melkzeug, der Schleusenraum des Milchsammelstückes, der Milchschlauch, die auch zur Eindickung der Milch dienende Milchsammelund Transportleitung, und die zur Trocknungsanlage führende Leitung mit dem den Milchfluss in den genannten Vorrichtungsteilen bewirkenden Vakuumerzeuger verbunden sind und dass die Leitungen teilweise oder ganz wärmeisoliert sind.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden anhand der Zeichnung, welche eine schematische Darstellung der Vorrichtung zeigt, näher beschrieben.
In der Zeichnung bedeutet 1 den Vakuumerzeuger, welcher Unterdruck von 94 und 48 kPa erzeugt.
Unterdruck aus Vakuumerzeuger 1 wird durch die Leitungen 2a, 2b, 2c, 2d, 3, 20, 21 und 11 als milchabsaugende Kraft aus Melkzeug 25 zu Trocknungsapparat 10 sowie zur Siedepunktherabsetzung der zu verdampfenden Flüssigkeitsanteile der Milch, insbesonders in der Milchsammel- und Transportleitung 3 sowie Trocknungsapparat 10 und als Pulsation in Abwechisung von Unterdruck und Atmosphärendruck im Melkzeug 25 wirksam.
Die Milchsammel- und Transportleitung 3 ist nach Massgabe von Verdampfungszeit und vorübergehender Langermenge grösser als die anderen vakuumführenden Leitungen angelegt.
Ventil 9 verbindet in einer Stellung Leitung 2b mit 2c, in der anderen Stellung Leitung 2b mit Leitung 2d.
Ventil 30 verbindet in einer Stellung Leitung 2a mit Leitung 2b, in der anderen Stellung Leitung 38 mit Leitung 2b.
Der Kondensator 7 entzieht dem Dampf die Feuchtigkeit und die Wärmerückgewinnungsanlage 8 entzieht dem Dampf den grössten Teil der Wärme. Diese Wärmerückgewinnungsanlage mit Wärmepumpe liefert Wärme durch Leitung 17 in die Heizungsvorrichtung 16 und erzeugt auch die Trocknungswärme für den Trocknungsapparat 10, wobei fehlende Wärmeenergie zum Trocknen wie beispielsweise Strom, erwärmte Flüssigkeiten oder ähnliche Wärmequellen aus Anschluss 15 bereitgestellt wird. Die Wärmerückgewinnungsanlage 8 entzieht mittels Leitung 39 dem erzeugten Milchpulver den grössten Teil seiner verbleibenden Trocknungswärme in der Abfüllvorrichtung 12. Diese Abfüllvorrichtung 12 verbringt die Trockenmilch in Behältnisse wie Einwegpackungen o. a., diese sind mit 13 bezeichnet.
Der Behälter 24, in den die Leitungen 20 und 21 münden, dient beim Melken als Vakuum-Ausgleichsbehälter, in dem Vakuum von 48 kPa aufrecht erhalten wird. Bei der Reinigung der milchführenden Teile durch Reinigungsflüssigkeit dient dieser Behälter 24 mit Pumpe 24a als Schleuse, welche die Reinigungsflüssigkeit in Umlauf hält oder auspumpt, je nach Steuerung über Leitungen 33 und 34 durch Reinigungsautomat 35, dessen Wasser- und Energieanschluss 36 und 37 ist.
Ventil 23 ist selbstätig durch Druckdifferenz wirksam.
Melkzeug 25 besteht aus Pulsator mit Steuerteil 31, der durch Anschluss 22 Leitung 32 mit Vakuum in beispielsweiser Höhe von 48 kPa versorgt und betrieben wird. Vom Pulsator mit Steuerteil 31 wirkt über Pulsleitungen 28,29 Atmosphären- bzw. Unterdruck von 48 kPa im Zitzenbecher mit Zitzengummi mit kurzem Milchschlauch 18 auf die Zitzengummiwand im Saug- oder Enttastungstakt bewegend. Die ermolkene Milch wird von der Zitze mit Vakuum in Höhe von 48 kPa aus Anschluss 22, Leitung 27 in die Schleusenkammer 19 des Milchsammelstückes 26 gesaugt. Aus Schleusenkammer 19 wird die Milch durch Vakuum in beispielsweiser Höhe von 94 kPa aus Anschluss 4, Leitung 5 in Schleusenkammer 6 und von dort
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über Leitung 5, Anschluss 4 in die Milchsammel-und Transposrtleitung 3 gesaugt.
Das Vakuum an der Zitze bleibt mit 48 kPa aufrecht.
Eine eventuell vorgesehene Entrahumgsvorrichtung ist mit 14 bezeichnet. Die Leitungen zu Wärmerückgewinnungsanlage 8 sind mit 39 bezeichnet.
Funktion :
Vakuumerzeuger 1 erzeugt Vakuum in beispielsweiser Höhe von 94 kPa und wirkt über Leitung 2a (48 kPa über Leitung 20) Ventil 30, Leitung 2b, Ventil 9, Leitung 2c in Milchsammel- und Transportleitung 3 (selbsttätiges Ventil 23 ist geschlossen), Anschluss 4, Milchschlauch 5 absaugend auf die frisch ermolkene Milch in Schleusenkammer 6 des Milchsammelstückes 26 und saugt diese durch Milchschlauch 5 in die Milchsammel- und Transportleitung 3. Hier verbleibt sie vorläufig, da sie nicht durch die über Milchniveau angeschlossene Leitung 2c abfliessen kann. Wasser der Milch in der Milchsammel- und Transportleitung 3 beginnt durch Eigenwärme und genügend hohem Überdruck zu verdampfen.
Dieser entstehende Dampf wird von dem Vakuumezeuger 1 über Leitung 2c, Ventil 9, Leitung 2b, Ventil 30, Leitung 2a aus Milchsammel- und Transportleitung 3 abgesaugt. Feuchtigkeit und Wärme des abgesaugten Dampfes wird im Kondensator 7 und Wärmerückgewinnungsanlage mit Wärmepumpe 8 grösstenteils entzogen.
Ist der Feuchtigkeitsentzug aus der frisch ermolkenen Milch in Milchsammel- und Transportleitung 3 ausreichend, so schaltet Ventil 9 um und verschliesst die Verbindung der Leitung 2c zu Leitung 2b und verbindet Leitung 2b mit Leitung 2d, sodass die durch Feuchtigkeitsentzug eingedickte Milch durch Vakuum aus Vakuumerzeuger 1 von Milchsammel- und Transportleitung 3 durch Leitung 11 in die Trocknungsanlage 10 gesaugt wird. Die Trocknungsanlage 10 trocknet die Dickmilch zu Pulver. Diesem Milchpulver Wird in der Abfüllanlage 12 durch Leitung 39 grösstenteils die Wärme zur Wärmerückgewinnungsanlage 8 entzogen, das dadurch abgekühlte Milchpulver wird in Behältnisse 13 abgefüllt.
Wenn die Eigenwärme der Milch zur Verdampfung in der Milchsammel- und Transportleitung 3 nicht oder nicht mehr ausreichend ist, wird aus der Wärmerückgewinnungsanlage mit Wärmepumpe 8 der Heizvorrichtung 16 Wärme durch Leitung 17 zur Milcherwärmung in der Milchsammel- und Transportleitung 3 zugeführt.
Die Wärmerückgewinnungsanlage mit Wärmepumpe 8, die auch die nötige Trocknungswärme für Trocknungsanlage 10 bereitstellt, erhält die fehlende Erwärmungsenergie wie beispielsweise Strom, erwärmte Flüssigkeiten oder ähnliche Wärmequellen aus Anschluss 15.
Pulsator und Steuerteil 31 des Melkzeuges 25 werden mit Unterdruck von 48 kPa vom Vakuumerzeuger 1 über Leitung 20, Behälter 24 als Vakuumausgleichsbehälter, Leitung 21, Anschluss 22 und Leitung 32 versorgt (Ventil 23 ist durch Druckdifferenz selbsttätig geschlossen). Im Melkbecherinnenraum, also an der Zitze und Schleusenkammer 19 des Milchsammelstückes 26 besteht ein Melkvakuum von 48 kPa, das über Leitung 27 aus Pulsator und Steuerteil 31 aufrecht erhalten wird. Pulsation wirkt in Abwechslung von Vakuum in Höhe von 48 kPa und Atmosphärendruck (dessen Höhe 0 kPa ist) über Pulsleitungen 28 und 29 im Melkbecherzwischenraum.
Vakuum in Höhe von 94 kPa saugt die frisch ermolkene Milch aus Schleusenkammer 19 in die Schleusenkammer 6 des Milchsammelstückes 26 und weiters durch Leitung 5, Anschluss 4 in die Milchsammel und Transportleitung 3. Meikzeuge der beschriebenen Art, bei weichen die durch Melkvakuum ermolkene Milch durch ein höheres Transportvakuum vom Milchsammelstück 26 abgesaugt wird, sind Stand der Technik.
Die Reinigung der milchführenden Leitungen erfolgt vorwiegend mit Reinigungs-und Spü) f) üssigkeit aus Reinigungsautomat 35, welche vom Vakuum (48 kPa) aus Vakuumerzeuger 1, Leitung 20 durch die zu reinigenden milchführenden Leitungen in den Vakuum-Schleusen behälter gesaugt wird. Die Steuerung im Reinigungsautomat 35 wirkt über Leitung 33 und 34 so, dass die Reinigungsflüssigkeit durch Leitung 38, Ventil 30, Leitung 2b, Ventil 9, Leitung 2c, Milchsammel- und Transportleitung 3, Ventil 23, Leitung 21 in den Schleusenbehälter 24 gesaugt wird und von dort durch Pumpe 24a im "Umlauf" verbleibt oder abgepumpt wird, um programmgemäss die Reinigung durchzuführen.
Eine Entrahmungsvorrichtung 14 ermöglicht bei Bedarf eine Einstellung des Fettgehaites der Milch.
Die Möglichkeit einer Filterung der Milch ist u. a. am Meikzeug 25 oder als Kombination zur Entrahmungsvorrichtung vorgesehen. Die Wärmezuführung in der Heizvorrichtung 16 richtet sich auch nach der erforderlichen Verdampfungstemperatur in der Milchsammel- und Transportleitung 3, welche sich nach der Höhe des Unterdruckes richtet und je nach Anlagenerforderlichkeit unterschiedlich sein kann.