Vorrichtung zur Übernahme von Milch aus Milchbehältern in Milchsammelbehälter Das Hauptpatent bezieht sich auf ein Verfahren zur Übernahme von Milch aus Milchbehältern in Milchsam- melbehälter, insbesondere Milchsammelwagen, bei dem die Milch aus dem Milchbehälter über eine Förderleitung mittels einer Pumpe gefördert und unter Luftabscheidung über einen Durchlaufzähler dem Sammelbehälter zuge führt und zur Luftabscheidung die Strömungsgeschwin digkeit der Milch in einer zwischen Pumpe und Zähler eingeschalteten Ausweitung der Förderleitung zeitweise vermindert wird, wobei zur Förderung der Milch aus der Ausweitung diese mit dem von der Pumpe aufgebrachten Druck beaufschlagt wird und bei dem in der Ausweitung bei Einsetzen und bei Beendigung der Milchübernahme der Auf- bzw.
Abbau des Förderdrucks von Atmosphä rendruck auf Pumpendruck und umgekehrt in Abhängig keit von der Höhe des veränderlichen Milchspiegels in mindestens zwei Steuerstufen erfolgt. Das Hauptpatent bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Milchüber nahme, bestehend aus einer in einer Übernahmeleitung eingeschalteten Pumpe, einem Durchlaufzähler, einem der Pumpe nachgeordneten Luftabscheidebehälter, in dessen oberen Bereich die Übernahmeleitung einmündet, an dessen unteren Bereich die den Durchlaufzähler enthaltende Förderleitung angeschlossen ist und dessen Abscheideraum über ein Entlüftungsventil mit der Um gebung verbunden ist, das als in Abhängigkeit vom Milchspiegel gesteuertes Stufenventil ausgebildet ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu grunde, den Gegenstand des Hauptpatents weiter zu entwickeln und zu verbessern und insbesondere eine Vorrichtung zu schaffen, die unter Beibehaltung der Förderdruckveränderung in mindestens zwei Steuerstufen eine erhöhte Arbeitsgeschwindigkeit aufweist und schnel ler anspricht.
Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass ein den Schwimmer enthaltender, separater Schwim merbehälter dem Abscheiderbehälter in Strömungsrich tung vorgeschaltet und unmittelbar an die von der Pumpe kommende Ubernahmeleitung angeschlossen ist, dass der Schwimmerbehälter oberhalb des Abscheiderbehälters angeordnet ist und mit diesem über eine vom Boden des Schwimmerbehälters in den oberen Bereich des Abschei- derbehälters führende Förderzwischenleitung einerseits und über eine von der Oberseite des Abscheiderbehälters kommende, in den oberen Bereich des Schwimmerbehäl ters mündende Entlüftungsleitung andererseits in Verbin dung steht und dass das Entlüftungsventil in dem oberen Bereich des Schwimmerbehälters angeordnet ist.
Vor zugsweise mündet dabei die Förderzwischenleitung tan gential in den Abscheiderbehälter ein. Schwimmer- und Abscheiderbehälter können ferner koaxial übereinander angeordnet und mittels eines vertikalen Verbindungsstut zens verbunden sein, wobei unterhalb der Mündung des Stutzens in den Abscheiderbehälter eine mit dessen Deckelteil einen bis zur Seitenwand des Behälters rei chenden Ringspalt begrenzende Prallplatte vorgesehen und die Entlüftungsleitung als Rohrleitung von der Prallplatte koaxial durch den Schwimmer hindurch in den oberen Schwimmerbereich geführt ist. Bei dieser Ausführung ist vorzugsweise eine als Bügel ausgebildete, das koaxiale Entlüftungsrohr übergreifende Ventilstange am Schwimmer angebracht.
Das in Übereinstimmung mit dem Hauptpatent vorgesehene Stufenventil zur Entlüf tung ist vorzugsweise als druckentlastetes Ventil ausgebil det. Bei einer ersten Ventilausführung ist ein an beiden Stirnflächen unter dem Druck des Schwimmerbehälters stehender zylindrischer Ventilkörper mit einer Axialnut am Aussenumfang vorgesehen, die sich lediglich über einen Teil der axialen Länge des Ventilkörpers erstreckt, während der Ventilkörper in einer Büchse als Ventilsitz abgedichtet geführt und eine Radialbohrung zur Umge bung vorgesehen ist, die je nach Stellung des Ventilkör pers in die Axialnut mündet oder von dieser abgeschlos sen ist.
Als Ventil kann auch ein Doppelventil mit zwei koaxial auf einer gemeinsamen Ventilstange im Abstand angeordneten, untereinander gleichen Ventilkörpern vor- gesehen sein, die beide unter Einwirkung des Drucks im Schwimmerbehälter stehen und zwei in einem Ventilge häuse angeordnete, voneinander getrennte, mit der Um gebung über Entlüftungsbohrungen verbundene Kam mern gleichzeitig vom Schwimmerbehälter abschliessen bzw. mit diesem verbinden. Die Vorrichtung nach der Erfindung spricht ausserordentlich schnell an und erhöht die Arbeitsgeschwindigkeit bei der Milchübernahme im Übergangsbereich zum und vom Bereich der gedrosselten Förderung, da die Vorrichtung unabhängig von einem Füllen bzw. Entleeren des Abscheiderbehälters und der damit verbundenen Übergangszeit arbeitet.
Die Vorrich tung ist dabei nach wie vor ausserordentlich baulich einfach und arbeitet mit der angestrebten Abschaltge nauigkeit. Ansprechbarkeit und Abschaltgenauigkeit wer den zusätzlich durch das Vorsehen eines druckentlasteten Entlüftungsventils erhöht, das ausschliesslich über den Schwimmer durch den Stand des Milchspiegels im Schwimmerbehälter gesteuert ist und unbeeinflusst von Drücken und Druckveränderungen arbeitet. Dies ist insbesondere bei wechselnden Gegendrücken bedeutsam, wie sie z.B. in Verbindung mit einem Umschalten der Förderung von einem Sammelbehälter in einen anderen einhergeht.
Mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen vereinfachten Schnitt durch eine Vor richtung nach der Erfindung im Aufriss, Fig. 2 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 einer abgewandel ten Ausführung, nach der Erfindung, Fig. 3 bis 5 einen Teilschnitt durch ein druckentlaste tes Entlüftungsventil in verschiedenen Arbeitsstellun gen, Fig. 6 einen Schnitt durch eine abgewandelte Ausbil dung eines druckentlasteten Entlüftungsventils.
Die Vorrichtung besitzt gemäss Fig. 1 einen gesonder ten, kleinen Schwimmerbehälter 1, in den tangential eine von der Pumpe kommende Übernahmeleitung 2 einmün det. Der Schwimmerbehälter 1 weist einen im Querschnitt stark verringerten unteren Behälterbereich 3 auf, der als eigentliche Schwimmerkammer den Schwimmer 4 auf nimmt. Vom Boden der Schwimmerkammer 3 führt eine Förderzwischenleitung 5 zum Abscheiderbehälter 6, die tangential in dessen oberen Bereich mündet. An den Boden des Abscheiderbehälters 6 schliesst sich die zum nicht dargestellten Durchlaufzähler und von diesem zum Milchsammelbehälter führende Förderleitung 7 an. Der Boden des Abscheiderbehälters ist mit einem im Abstand oberhalb diesem angeordneten Beruhigungsblech 8 abge deckt.
In den oberen Bereich des Schwimmerbehälters 1 mündet ein Entlüftungsrohr 9, das zum Deckelbereich 10 des Abscheiderbehälters 6 geführt ist. Der Schwimmer 4 ist über eine Ventilstange 11 mit dem Ventilkörper eines als Ganzes mit 12 bezeichneten Entlüftungsventils ver bunden, auf dessen Ausbildung nachstehend noch im einzelnen eingegangen werden wird.
Bei der in Fig. 2 veranschaulichten Ausführung sind Schwimmerbehälter 1 und Abscheiderbehälter 6 koaxial übereinander angeordnet und durch einen koaxialen Verbindungsstutzen untereinander verbunden, der vor zugsweise unmittelbar durch die Schwimmerkammer 3 gebildet wird. Unterhalb der Mündung der Schwimmer kammer 3 ist im Abstand unterhalb des Deckelteils 10 des Abscheiderbehälters 6 ein kegeliges Prallblech 13 fest angeordnet, das zusammen mit dem Deckelteil 10 einen ringförmigen Einlaufspalt 14 für die Milch begrenzt. In diesem Einlaufspalt 14 sind spiralige Führungsstege 15 angeordnet, welche die Milch bei Einlauf in den Abschei- derbehälter 6 in eine konzentrisch um die Achse 16 kreisende Bewegung versetzen.
Die Prallplatte 13 endet in verhältnismässig dichtem Abstand vor der Seitenwan dung des Abscheiderbehälters 6. An die Prallplatte 13 schliesst sich eine durch den Schwimmer 4' koaxial hindurchgeführte, in den oberen Bereich des Schwimmer behälters 1 reichende Entlüftungsleitung 9' an, die als dünnes Röhrchen ausgebildet ist. Zur Durchführung dieses Röhrchens durch den Schwimmer 4' ist dieser mit einer axialen Mittelbohrung 17 versehen, und trägt eine als Bügel 18 ausgebildete Ventilstange, die das Entlüf tungsrohr 9' übergreift.
Bei beiden Ausführungen greifen die Ventilstangen an einem Entlüftungsventil 12 an, das an der Oberseite des Schwimmerbehälters 1 angeordnet und als druckent lastetes Stufenventil ausgebildet ist. Dieses Ventil besteht im einzelnen aus einem zylindrischen Ventilkörper 19, dessen beide Stirnflächen unter Einwirkung des im Schwimmerbehälter vorliegenden Drucks stehen, so dass infolge des dadurch erzielten Druckausgleichs die Betäti gung des Ventilkörpers lediglich unter Einfluss der Schwimmerstellung erfolgt.
Der Ventilkörper weist eine sich lediglich über einen Teil der Gesamtlänge erstrek- kende, die obere Stirnfläche mündende Axialbohrung 20 auf, die zur Trierstellung einer Verbindung des Schwim merbehälterinnenraumes mit der Umgebung dient. Der zylindrische Ventilkörper 19 ist in einer Hülse 21 geführt, die unmittelbar aus dem Gehäuse 22 für das Ventil ausgeformt sein kann. In die Axialbohrung 23, in der der Ventilkörper 19 geführt ist, mündet eine Radialbohrung 24 ein, die einen eine ungedrosselte Verbindung zur Umgebung schaffenden Querschnitt hat. Diese Ventilaus bildung ist im einzelnen in den Figuren 3 bis 5 in verschiedenen Stellungen dargestellt.
Die Vorrichtung arbeitet im einzelnen in folgender Weise: Es sei angenommen, dass der Abscheiderbehälter und die Schwimmerkammer 3 bis zu der mit 25 bezeich neten Niveauhöhe durch vorhergehende Übernahmevor gänge mit Milch gefüllt ist. Der Innenraum des Schwim merbehälters 1 ist infolge der abgesenkten Stellung des Schwimmers 4 in der Kammer 3 ungehindert über die Radialbohrung 24 mit der Umgebung verbunden, da sich der Ventilkörper in der in Fig. 5 veranschaulichten Offenstellung befindet.
Setzt nunmehr die Milchübernah me ein, so gelangt Milch über die Übernahmeleitung 2 in den kleinen Schwimmerbehälter 1, der sich sofort mit der verhältnismässig grossen, je Zeiteinheit geförderten Milchmenge so weit füllt, bis der Milchspiegel in der Kammer eine Höhe erreicht hat, bei der der Ventilkörper 19 über den Schwimmer 4 in die in Fig. 4 dargestellte Stellung gelangt ist.
In dieser Stellung steht der Innen raum des Schwimmerbehälters mit der Umgebung ledig lich noch über die Axialnut 20 und den Radialstutzen 24 in Verbindung, so dass sich im oberen Schwimmerbehäl- terbereich ein der Drosselung entsprechender Druck aufbaut, der ein langsames Einsetzen einer Förderung der Milch durch die Förderzwischenleitung in den Abschei- derbehälter 6 und schliesslich von diesem über die Förderleitung 7 in den Sammelbehälter bedingt.
Bei weiterem Ansteigen des Milchspiegels im Schwimmerbe hälter 1 infolge der Zuförderung von Milch über die Übernahmeleitung 2 gelangt der Ventilkörper 19 in die in Fig. 3 veranschaulichte Stellung, in der der Schwimmer behälter 1 und damit auch der Abscheiderbehälter 6 vollständig von einer Verbindung zur Umgebung getrennt ist.
In diesem Augenblick baut sich der volle, von der Pumpe kommende Druck im Schwimmerbehälter auf, der sich der Milch aufprägt und die volle Förderung der Milch von der Leitung 2 durch den Schwimmerbehälter 1, die Kammer 3, die Zwischenleitung 5 und den Abscheiderbehälter 6 zum nicht dargestellten Sammelbe- hälter bedingt. Der obere Bereich des Schwimmerbehäl ters 1 bleibt dabei von Milch ungefüllt, so dass sich bereits im Schwimmerbehälter 1 die in der geförderten Milch enthaltene Luft in grossen Blasen abscheiden kann.
Die Feinabscheidung erfolgt im Abscheiderbehäl- ter 6, in dem entsprechend den Bemessungsverhältnissen eine geringe Sinkgeschwindigkeit vorliegt, so dass sich die feinen Luftbläschen abscheidend in der Milch im Ab- scheiderbehälter 6 nach oben bewegen können. Durch die Entlüftungsleitung 9 hindurch gelangt diese abgeschiede ne Luft ebenfalls in den oberen Bereich des Schwimmer behälters 1.
In prinzipiell gleicher Weise arbeitet auch die in Fig. 2 veranschaulichte Vorrichtung, so dass im einzelnen ein Eingehen auf deren Funktionsweise entbehrlich ist.
An die Stelle des Ventils 12, das verhältnismässig empfindlich gegen Verschleiss ist, kann auch die in Fig. 6 veranschaulichte Ventilausbildung treten, die verhältnis- mässig stark vergrössert dargestellt ist. Diese Ventilaus bildung ist zwar komplizierter, ist jedoch frei von Beeinflussungen in seiner Arbeitsweise durch Verschmut zung und dgl. Das ebenfalls als druckentlastetes Ventil ausgebildete Ventil besteht im einzelnen aus zwei Ventil körpern 26, 27, die koaxial übereinander im Abstand auf einer gemeinsamen Ventilstange 28 angebracht sind.
Diese Ventilstange durchgreift ein Ventilinnengehäuseteil 29, in dem zwei abgeschlossene Zwischenkammern 30, 31 ausgebildet sind, die durch die Ventilkörper 26 bzw. 27 abgeschlossen bzw. mit dem Innenraum des Schwimmer behälters verbunden werden können. Die Kammern 30, 31 stehen über Entlüftungsbohrungen 32 mit der Umge bung ständig in Verbindung. Die Ventilstange 28 ist im Bereich zwischen den Kammern 30, 31 geführt. Der Ventilkörper 27, der an seiner Unterseite unter der Wirkung des Druckes im Behälterinnenraum steht, ist ebenso wie der Ventilkörper 26 lediglich schematisch veranschaulicht, kann und ist jedoch im einzelnen eben falls als Stufenventilkörper ausgebildet, wie er in ver schiedenen Ausführungen im Hauptpatent beschrieben ist.
Um auch den Ventilkörper 26 unter die Einwirkung des im Schwimmerbehälterinnenraum herrschenden Drucks zu stellen, ist eine von diesem Innenraum abzwei gende Druckentlastungsleitung 33 vorgesehen, die in einem Hohlraum 34 oberhalb des Ventilkörpers 26 mündet. Auf diese Weise ist bei diesem Ventil der Druckausgleich sichergestellt und gewährleistet, dass die ses Ventil lediglich unter Einfluss der Schwimmersteue rung arbeitet.