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Die
Erfindung betrifft eine Anordnung zur automatischen Probenahme an
Milchsammelwagen und Melkanlagen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 und ein Verfahren zur automatischen Probenahme an Milchsammelwagen
und Melkanlagen gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 18.
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Bei
der Milchentnahme an Sammelwagen und beim Melkvorgang mittels Melkautomaten
werden täglich
eine große
Anzahl an Milchproben vollautomatisch genommen. Dabei wird ein repräsentatives Teilvolumen
in eine Probenflasche während
der Übernahme
der Milch in den Sammelwagen bzw. beim Melkvorgang abgezweigt. Verfahren
zur Entnahme einer repräsentativen
Milchprobe sind in
EP
0 460 359 B1 und
EP
0 617 789 B1 beschrieben.
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Eine
Anordnung für
eine automatische Probenahme mit einem x,y-Magazin ist aus der
EP 0 183 097 A1 bekannt.
Die Zuordnung der Probenflaschen erfolgt durch fixe Positionen.
Das Befüllen
der Probenflasche wird mit Hilfe einer Injektionskanüle, welche
in die entsprechende Position verfahren wird, durchgeführt.
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Ein
Nachteil dieser bekannten Anordnung besteht darin, dass die Probenflaschen
nicht mehr einzeln identifiziert werden können und dass es aufgrund des
relativ langen Verfahrweges der Injektionskanüle zu Verschleppungen kommt.
Restmilch, welche im Schlauch verbleibt, kann die nächste Probe kontaminieren
und verfälschen.
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Eine
gattungsbildende Anordnung ist aus der
DE 34 15 873 C2 bekannt.
Bei dieser Anordnung sind zwei Rundmagazine als Einlauf- und Auslaufmagazin angeordnet,
und mit Hilfe einer Vorschubeinrichtung werden die Probenflaschen
einer Befüllstation
mit Kodiereinrichtung zwischen den zwei Rundmagazinen zugeführt, befüllt und
in das Einlaufmagazin befördert.
Eine getriebliche Verbindung ist zwischen der Vorschubeinrichtung
und einer Antriebseinrichtung für
die drehbaren Böden
der Rundmagazine vorhanden.
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Es
ist auch bekannt, anstelle der Vorschubeinrichtung einen Drehstern
anzuordnen. Diese bekannten Anordnungen sind relativ aufwändig konstruiert
und auch störanfällig.
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Bei
dem aus
DE 100 14
087 C2 bekanntem Verfahren sind die Rundmagazine Raum sparend und
kompakt in unterschiedlichen Anordnungsebenen angeordnet. Ein Rundmagazin
mit leeren Probenflaschen sowie die Identifikations- und Abfülleinrichtung
sind z.B. in einer oberen Ebene, und ein Rundmagazin für die befüllten Probenflaschen
ist in der darunter vorgesehenen Ebene angeordnet. Die leeren Probenflaschen
gelangen aus dem Rundmagazin durch Drehung des magnetischen Drehbodens in
eine Transportvorrichtung, welche eine Vorschubeinrichtung, z.B.
ein Drehkreuz oder Karussell, umfasst, mit deren Hilfe die leeren
Probenflaschen nacheinander in die Identifikations- und Abfüllposition
gelangen. Die Transportvorrichtung umfasst außerdem ein vertikales Fall-
oder Führungsrohr, über welches
die befüllten
Probenflaschen aus einer Übergabeposition
in der oberen Ebene in eine Eintrittsposition und Aufbewahrungsposition
im Rundmagazin der unteren Ebene gelangen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung und ein Verfahren
zur automatischen Probenahme zu schaffen, welche bei Gewährleistung
einer Einzelprobenidentifikation und einer minimalen Verschleppung
relativ einfach aufgebaut und kostengünstig sind sowie mit einer
einfachen Handhabung mit einem vergleichsweise günstigen Platzbedarf verbunden
ist.
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In
Bezug auf die Anordnung wird die Aufgabe durch die Merkmale des
Anspruchs 1 und in Bezug auf das Verfahren durch die Merkmale des
Anspruchs 18 gelöst.
Zweckmäßige und
vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und
in der Figurenbeschreibung enthalten.
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Ein
Kerngedanke der erfindungsgemäßen Anordnung
besteht darin, definiert ausgebildete Transportbehälter für ein Auslaufmagazin
und ein Einlaufmagazin zu verwenden. Die Transportbehälter sind
vorteilhafterweise identisch ausgebildet und ermöglichen mit relativ einfachen
Mitteln und außerordentlich
effizient die Abführung
der leeren Probenflaschen aus dem Auslaufmagazin und Zuführung zu
einer Probenahmeeinrichtung sowie nach dem Befüllen und Identifizieren der
Probenflasche eine weitere Beförderung
und Zuführung
in das Einlaufmagazin.
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Erfindungsgemäß gelangen
die leeren Probenflaschen durch Verschieben aus dem Auslaufmagazin
in eine Fördereinrichtung
und zu einer Probenahmeeinrichtung und Identifikationseinrichtung.
Die befüllten
Probenflaschen werden dann aus der Fördereinrichtung in das Einlaufmagazin
geschoben. Dadurch ist gewährleistet,
dass keine leeren Flaschen in das Analyselabor gelangen, was aufgrund der
damit verbundenen Folgen unbedingt zu vermeiden ist.
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Die
verwendeten Transportbehälter
sind unter Ausbildung eines Zwischenraums nebeneinander angeordnet
und jeweils frontseitig und im Bereich der Fördereinrichtung mit einer Wand
ausgestattet, welche aus einer geschlossenen Transportstellung in eine Öffnungsstellung
verstellt werden kann. In der Öffnungsstellung
erfolgen die Probennahmen. Erfindungsgemäß werden die leeren Probenflaschen
aus dem Auslaufmagazin und in das Einlaufmagazin mit Hilfe von Schiebeeinrichtungen
bewegt.
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Vorteilhafterweise
sind die Probenahmeeinrichtung und die Identifikationseinrichtung
im Bereich der Fördereinrichtung
angeordnet. Die in Förderrichtung
hintereinander angeordneten Probenflaschen können schrittweise oder getaktet
identifiziert und befüllt
werden. Danach erfolgt ein Weitertransport bis in den Bereich des
frontseitig offenen Einlaufmagazins und ein Einschieben der gefüllten, jetzt
nebeneinander angeordneten Probenflaschen aus der Fördereinrichtung
in das Einlaufmagazin.
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Es
ist vorteilhaft, dass das Auslauf- und Einlaufmagazin jeweils einen
rechteckigen Behälterboden
und daran angren zend die frontseitige, öffenbare Wand sowie eine rückseitige
Wand und zwei parallele Seitenwände
aufweisen. Die Öffnungsstellung
der frontseitigen Wand kann mit relativ einfachen Mitteln manuell
oder auch mit Hilfe eines Antriebes erreicht werden. Die frontseitige
Wand kann beispielsweise verschiebbar, klappbar oder verschwenkbar
angeordnet sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die frontseitige
Wand oberhalb der Probenflaschen, beispielsweise im Bereich einer
Abdeckung, aufliegen und/oder formschlüssig aufgenommen und/oder arretiert
werden kann.
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Das
Verschieben der Probenflaschen kann grundsätzlich auch manuell erfolgen.
Bevorzugt sorgen automatische Schiebeeinrichtungen für einen Transport
der Probenflaschen entsprechend dem Abfüllprozess.
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Als
Fördereinrichtung
eignet sich vorteilhaft ein Schneckenförderer. Eine Probenflaschenreihe kann
in einem Schiebevorgang zwischen die Wendeln positioniert und in
einer im Vergleich zur Schieberichtung um etwa 90 Grad geänderten
Förderrichtung
zur Befüllstation
transportiert werden. Daraus resultiert ein relativ geringer Platzbedarf
und ein sicheres Befördern
der Probenflaschen.
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Für einen
effizienten Probenahmeprozess ist es besonders vorteilhaft, dass
das Aus- und Einschieben der Probenflaschen reihenweise durchgeführt werden
kann. Mit einem Schiebevorgang können
dann die in einer Reihe nebeneinander angeordneten, leeren Probenflaschen
aus dem Auslaufmagazin herausgeschoben werden und gelangen unmittelbar
in die Fördereinrichtung.
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Im
Bereich der Fördereinrichtung,
deren Länge
wenigstens die Breite der frontseitigen Wände des Auslauf- und Ein laufmagazins
und eines Zwischenraums zwischen den beiden Magazinen betragen sollte,
sind im Bereich des Zwischenraums die Probenahmeeinrichtung und
eine Identifikationseinrichtung zum Auslesen der Kennzeichnungscodes der
Probenflaschen vorgesehen.
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Die
Befüllstation
kann zweckmäßigerweise mit
einer Dreh/Hub-Einrichtung
zum Anheben und/oder Drehen der Probenflaschen versehen sein. Alternativ
ist es möglich,
ein Abfüllelement
der Probenahmeeinrichtung absenkbar anzuordnen, so dass ein Verschluss
der Probenflaschen durchdrungen und der Befüllvorgang durchgeführt werden
kann.
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Zweckmäßigerweise
ist die Dreh- und/oder Hubeinrichtung wenigstens bereichsweise magnetisch
ausgebildet, so dass sie mit einem magnetischen Sockel der Probenflaschen
zusammenwirken kann. Die Identifikationseinrichtung ist derart angeordnet,
dass ein Lesen und/oder Einschreiben von Daten auf dem entsprechend
angeordneten Kennzeichnungscode gewährleistet ist.
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Die
zum Ein- und Ausschieben der Probenflaschen verwendeten Schiebeeinrichtungen
können als
Einzelschieber oder Reihenschieber ausgebildet sein. Um die in Förderrichtung
hintereinander angeordneten, befüllten
Probenflaschen in das Einlaufmagazin befördern zu können, ist die zugehörige Schiebeeinrichtung
zum Eingriff unterhalb der Fördereinrichtung
ausgebildet. Die Schiebeeinrichtung für das Auslaufmagazin ist sinnvollerweise
zum Eingriff in Schiebeöffnungen,
welche im Behälterboden und/oder
in den Wänden
der Transportbehälter
vorgesehen sind, ausgebildet.
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Es
ist von Vorteil, dass die Anordnung eine standsichere, unverrückbare Positionierung
und Arretierung der beiden Transportbehälter gewährleistet. Durch Ausbildung
eines Anschlags zwischen einer Stellfläche für die Transportbehälter und
einer Förderfläche im Bereich
der Fördereinrichtung,
welche entsprechend der Höhe
des Behälterbodens
höher als
die Stellfläche
ist, wird ein zum Verschieben der Probenflaschen vorteilhaftes,
durchgehendes Niveau erreicht. Gleichzeitig kann mit Hilfe von Arretierungselementen
jeder Transportbehälter
gegen ein Verrutschen gesichert werden.
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Als
Fördereinrichtung
kann ein Schneckenförderer
oder ein Förderband,
beispielsweise ein Lamellenförderband,
oder eine Klapp-Schiebe-Einrichtung verwendet werden.
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Der
Antrieb der Fördereinrichtung
erfolgt wieder in Abhängigkeit
von dem Probenahmesystem, beispielsweise getaktet, und bei automatisch betriebenen
Schiebeeinrichtungen kann das Ein- und Ausschieben der Probenflaschen
ebenfalls vom Prozess der Probenahme gesteuert werden.
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Weitere
Einzelheiten, insbesondere zu den Schiebeeinrichtungen und zu den
Transportbehältern,
werden im Zusammenhang mit den Zeichnungsfiguren erläutert.
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Für das erfindungsgemäße Verfahren
ist das kraftbeaufschlagte, insbesondere mit einer Schubkraft beaufschlagte,
Aus- und Einschieben der Probenflaschen aus einem für die Probenahme
geöffneten
Auslaufmagazin und in ein analog geöffnetes Einlaufmagazin unter
Zwischenschaltung einer Förderstrecke
und Ausbildung eines zweifach abgewinkelten Transportweges der Probenflaschen
wesentlich.
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Erfindungsgemäß werden
die Probenflaschen reihen- und spaltenweise in dem Auslauf- und Einlaufmagazin
angeordnet, die leeren Probenflaschen des Auslaufmagazins mit Hilfe
ei ner Schiebeeinrichtung aus dem Auslaufmagazin ausgeschoben, bis
zu der Probenahmeeinrichtung weiterbefördert und nach dem Identifizieren
und Befüllen
mit Hilfe einer weiteren Schiebeeinrichtung in das Einlaufmagazin
eingeschoben.
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Es
ist vorteilhaft, dass die Probenflaschen einzeln, reihenweise oder
blockweise ausgeschoben und einzeln oder reihenweise eingeschoben
werden können.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung weiter erläutert; in
dieser zeigen in einer stark schematisierten Weise:
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1 eine
Ansicht der erfindungsgemäßen Anordnung;
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2 eine
Seitenansicht der erfindungsgemäßen Anordnung
nach Pfeil II in 1;
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3 eine
Draufsicht auf die erfindungsgemäße Anordnung
nach 1 und 2;
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4 eine
perspektivische Darstellung eines als Auslaufmagazin eingesetzten
Transportbehälters;
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5 eine
weitere perspektivische Darstellung des Transportbehälters nach 4 mit
Schiebeeinrichtungen;
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6 einen
alternativen Transportbehälter;
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7 einen
als Auslaufmagazin angeordneten Transportbehälter im Bereich des Behälterbodens;
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8 eine
perspektivische Darstellung einer Schiebeeinrichtung für den Transportbehälter gemäß 7;
und
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9 eine
Seitenansicht des Transportbehälters
nach 7 und der Schiebeeinrichtung nach 8.
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1 bis 3 zeigen
eine erfindungsgemäße Anordnung 2 in
einem Probenahmefach 20. Zwei Transportbehälter 3,
welche gemäß den 4 bis 7 ausgebildet
sein können,
sind auf einer Stellfläche 33 eines
Probentisches gegen einen Anschlag 28 gestellt und werden
durch Arretierungselemente 29, welche insbesondere in den
Eckbereichen vorgesehen sind, gegen ein unbeabsichtigtes Verrutschen
gesichert.
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Die
zwei Transportbehälter 3 sind
unter Ausbildung eines Zwischenraums, welcher etwa dem zwei- bis
dreifachen Durchmesser der Probenflaschen 4 entspricht,
nebeneinander und front- und rückseitig
fluchtend angeordnet.
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Die
Anordnung weist außerdem
eine Probenahmeeinrichtung 7 mit einem Abfüllelement 8 und im
Bereich einer Förderfläche 32 (siehe 2)
eine Dreh-Hub-Einrichtung 27 im Bereich einer Befüllstation 30 (3)
auf. In der Befüllstation 30 befindet sich
eine Probenflasche 4, deren Kennzeichnungscode 6 mit
Hilfe einer strichliert gezeichneten Identifikationseinrichtung 5 ausgelesen
und gegebenenfalls auch beschrieben werden kann. Aus 2 geht
hervor, dass die Identifikationseinrichtung 5 auch derart angeordnet
sein kann, dass der Kennzeichnungscode 6 nur bei angehobener
Probenflasche 4 ausgelesen werden kann.
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Grundsätzlich ist
es auch möglich,
das Befüllen
der Probenflasche 4 mit einem absenkbaren Abfüllelement 8 der
Probenahneeinrichtung 7 durchzuführen.
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2 und 3 zeigen,
dass die Befüllstation 30 im
Bereich einer Fördereinrichtung 9,
welche einen Antrieb 19 aufweist, angeordnet ist. Als Fördereinrichtung 9 ist
ein Schneckenförderer
eingesetzt, dessen Förderrichtung
F mit einem Pfeil angegeben ist. Die Probenflaschen 4 werden
zwischen den einzelnen Schneckenwendeln gehalten und transportiert.
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In
die Förderschnecke 9 gelangen
die leeren Probenflaschen 4 des Auslaufmagazins 10 durch einfaches
Verschieben in Schieberichtung gemäß Pfeil S. Zu diesem Zweck
befindet sich eine frontseitig angeordnete Wand 14 des
Auslaufmagazins 10 in Öffnungsstellung
und ermöglicht
dadurch ein ein zelnes, reihenweises oder auch blockweises Verschieben
der im Auslaufmagazin 10 angeordneten Probenflaschen 4.
Nach dem Befüllen
an der Befüllstation 30 im
Bereich der Fördereinrichtung 9 gelangen die
befüllten
Probenflaschen vor das Einlaufmagazin 11, dessen frontseitige
Wand 14 sich ebenfalls in Öffnungsstellung befindet.
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Mit
Hilfe einer Schiebeinrichtung 13 werden die reihenartig
angeordneten Probenflaschen von der Fördereinrichtung 9 in
das Einlaufmagazin 11 geschoben, was durch den entsprechenden
Pfeil S in der linken Hälfte
der 3 verdeutlicht werden soll.
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In 2 ist
eine mit durchzogenen Linien dargestellte Probenflasche 4 in
Befüllposition
gezeigt, und mit strichlierten Linien ist eine bereits in das Einlaufmagazin 11 eingeschobene
Probenflasche dargestellt. Die strichliert gezeigte Identifikationseinrichtung 5 ist
zur Identifikation der Probenflasche 6 in der gezeigten
Befüllposition
geeignet. Eine alternative Anordnung der Identifikationseinrichtung 5 oberhalb
der Fördereinrichtung 9 ist
wahlweise möglich,
wobei dann die Probenflaschen 4 angehoben werden müssen.
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Die
dem Einlaufmagazin 11 zugeordnete Schiebeeinrichtung 13 ist
vor (durchzogene Linien) und während
des Schiebevorgangs (schraffiert) gezeigt, um zu verdeutlichen,
dass die Schiebeeinrichtung 13 zum Verschieben der befüllten Probenflaschen 4 in
das Einlaufmagazin 11 unter die Fördereinrichtung 9 gelangt
und deshalb entsprechend dimensioniert werden muss.
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Die
Schiebeeinrichtungen 12 und 13 gemäß 3 sind
für ein
reihenweises Verschieben der Probenflaschen 4 ausge bildet.
Grundsätzlich
ist auch die Verwendung eines Einzelschiebers möglich.
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Anhand
der 4 bis 6 soll die Ausbildung der Transportbehälter 3 erläutert werden.
Die Pfeile S geben jeweils die Schieberichtung an, und für identische
Merkmale wurden identische Bezugszeichen verwendet.
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Die
Transportbehälter 3 sind
kastenförmig ausgebildet
und weisen einen rechteckigen Behälterboden 15 sowie
eine frontseitige Wand 14, eine rückseitige Wand 17 und
Seitenwände 16, 18 auf.
In 4 ist die frontseitige Wand 14 hochgeklappt
und oberhalb der Probenflaschen 4 formschlüssig in
einer Abdeckung 21 aufgenommen.
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Durch
die derart gebildete Öffnung
können die
hinter- und nebeneinander angeordneten Probenflaschen 4 einzeln
oder reihenweise, gegebenenfalls auch blockweise, aus dem Transportbehälter 3 ausgeschoben
werden. Um das Verschieben zu ermöglichen, sind zum kraftschlüssigen Eingriff
einer Schiebeeinrichtung 12 (siehe 5) in den
Seitenwänden 16, 18 und
in der rückseitigen
Wand 17 Schiebeöffnungen 23 ausgebildet.
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Die
Schiebeöffnungen 23 sind
aus Stabilitätsgründen im
bodennahen Bereich ausgebildet und reichen jeweils nahezu über die
gesamte Wand.
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5 soll
das Prinzip beim Ausschieben der Probenflaschen 4 aus dem
Transportbehälter 3 bzw. Auslaufmagazin 10 verdeutlichen.
Eine etwa stabförmige
Schiebeeinrichtung 12 wird im Bereich der Seitenwand 16 eingeführt (siehe
Pfeil E) und danach in Schieberichtung S bewegt. Dieser seitlich
eingeführte
Schieber 12 ermöglicht
es, eine, zwei oder alle Flaschenreihen zu verschieben, je nachdem
wie weit der Schieber 12 eingeführt wird.
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Es
ist auch möglich,
eine Schiebeeinrichtung 12 von der rückseitigen Wand 17 her
einzuführen.
In Abhängigkeit
von der Breite der stark schematisiert gezeigten, rückseitigen
Schiebeeinrichtung 12 können
eine bis alle Probenflaschenreihen in Richtung frontseitige Öffnung verschoben
werden. Die Schiebeöffnungen 23 in
den Wänden 16, 17, 18 werden horizontal
durch Wandstege 24 begrenzt.
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Das
Verschieben der Probenflaschen 4 an dem Übergang
vom Behälterboden 15 auf
die Förderfläche 32 im
Bereich der Fördereinrichtung 9 ist komplikationslos
gewährleistet,
wenn der Behälterboden 15 und
die Förderfläche 32 das
gleiche Niveau aufweisen (siehe 2).
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In
den 7 bis 9 ist in einer stark schematisierten
Darstellung eine Schiebeeinrichtung 12 mit einer Schieberbasis 38 und
in Schieberichtung S abgeknickten und vorstehenden Fingern 37 gezeigt.
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Die
Schiebeeinrichtung 12 gemäß 8 und 9 ist
zum Eingriff im Bodenbereich 15 des Transportbehälters 3 nach 7 geeignet,
welcher Aussparungen 35 zwischen Führungsstegen 22 für die zu
bewegenden Probenflaschen aufweist. Führungsstege können auch
innenseitig an der Abdeckung 21 (4) ausgebildet
sein.
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Gleichzeitig
ist bei diesem Verschiebemechanismus zwischen dem Behälterboden 15 und
der Stellfläche 33 ein
Freiraum 39 durch erhöht
ausgebildete Arretierungselemente 29 gebildet, in welchen die
Schiebeeinrichtung 12 mit ihrer Basis 38 eingreift.
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Die
Verschiebung der Probenflasche 4 mit Hilfe der relativ
schmalen Schiebeeinrichtung 12 geht aus 9 hervor.
Ei ne Probenflasche 4 im linken Bereich, welche bereits
aus dem Auslaufmagazin 10 herausgeschoben wurde und sich
im Wirkungsbereich der Fördereinrichtung 9 (nicht
dargestellt) befindet, zeigt, dass alle Probenflaschen aus dem Auslaufmagazin 10 entfernt
und in die gewünschte
Position in der Fördereinrichtung 9 gebracht
werden können. Auch
dieser Schieber 12 kann zur selektiven Verschiebung von
Probeflaschen 4 z.B. unterteilt werden.
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Vorteilhaft
sind konkave Stirnbereiche 40 an den voreilenden Fingern 37,
welche an den Sockelradius der Probenflaschen 4 angepasst
sein können, ausgebildet
(8).
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Gemäß 3 kann
eine Schreib-Lese-Einrichtung 31 an dem Probenahmefach 2 befestigt
sein, welche mit einem Controller (nicht dargestellt) kommunizieren
und aus einem Identifikationsetikett 26 Daten auslesen
oder in dieses Daten hineinschreiben kann.