-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Saftprobeentnahmevorrichtung zum Entnehmen einer Saftprobe von Pflanzen, insb. safthaltige Früchte oder Gemüse, vorzugsweise Trauben, nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 oder 13.
-
Stand der Technik
-
Für Kellereien werden zum Beispiel während der Traubenlese von Winzern oder anderen Lieferanten mit Trauben in großen Behältern wie z. B. quaderförmigen Eurocontainern oder dem Breisacher Bottich beliefert. Für die Qualitätsbeurteilung der jeweiligen Lieferung werden verschiedene Aspekte bzw. Parameter in Betracht gezogen. Besonders hohen Stellenwert hat dabei der Öchslegrad bzw. Brix, also der Fruchtzuckergehalt. Um einen repräsentativen Querschnitt über einen Container zu bekommen, ist es sinnvoll bzw. notwendig, mehrere Proben daraus zu ziehen. Zudem ist darauf zu achten, dass die Probe z.B. nicht durch andere, vorherige Proben oder sonstigen Rückständen bzw. Verschmutzungen verunreinigt ist.
-
Aus der
DE 102 32 328 A1 ist eine Vorrichtung zur Gewinnung von Traubensaft bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird in einen befüllten Traubenbehälter von oben her ein umgestülpter Trichter ein Stück weit hineingepresst. Unten ist der Trichter bzw. Sammelraum mit einem mit kleinen Löchern versehenem Lochblech versehen. Durch das Absenken in die Trauben werden diese zum Aufplatzen gebracht und der Saft tritt aus. Der sich im Trichter sammelnde Traubensaft wird mittels Unterdruck über eine Schlauchleitung in ein externes Analysegerät abgesaugt.
-
Weiterhin ist aus der
DE 10 2012 015 429 B3 eine die Probenentnahmevorrichtung bekannt, die mehrere bzw. acht Probensonden mit je einer Saugleitung aufweist. Die Saugleitungen münden in ein mit Unterdruck beaufschlagbares, vertikal darüber und zentral angeordnetes Probensammelgefäß. Am Probensammelgefäß ist ein Refraktometer angeschlossen, dessen Sensor mit dem Inhalt des Probensammelgefäßes in Kontakt kommt.
-
Die Probenentnahmevorrichtung wird mithilfe einer vertikal verstellbaren Hubvorrichtung in den befüllten Behälter eingeschoben. Durch das Eintauchen und durch am unteren Ende der Sonden angebrachte Quetschstege werden die Trauben zum Platzen gebracht, so dass ein kleiner Teil der Trauben oder der Früchte ihren Saft freigeben. Dieser Saft wird als Probe über die mehreren Probensonden mittels Unterdruck nach oben in das Probensammelgefäß gesaugt. Mit einem im oder am Probensammelgefäß angeordneten Analysegerät wird während bzw. nach der Probennahme mindestens ein physikalischer oder chemischen Parameter der Probe erfasst und in elektrische Signale für eine nachgeschaltete Auswerteeinrichtung umgewandelt.
-
Mit Hilfe dieser Probenentnahmevorrichtung wird aus den einzelnen, von den Traubenanbaubetrieben angelieferten Behälterfüllungen eine Saftprobe genommen, die während des Eintauchhubes an verschiedenen Orten des Behälters angesaugt wird. Dabei soll die genommene Saftprobe einen Querschnitt des kompletten Inhalts des angelieferten Behälters repräsentieren. Mittels Wasserzufuhr kann das Gerät vor jeder Probenentnahme gereinigt und mit Hilfe von Druckluft getrocknet werden.
-
Aufgabe und Vorteile der Erfindung
-
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein Verfahren sowie eine Saftprobeentnahmevorrichtung zum Entnehmen einer Saftprobe von Pflanzen, insb. safthaltige Früchte oder Gemüse, vorzugsweise Trauben, der eingangs genannten Art vorzuschlagen, womit besonders hohe Anforderungen an die Qualität der Probenahme erfüllt und insbesondere eine verbesserte Querschnittsprobe erfasst werden kann.
-
Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Verfahren sowie einer Saftprobeentnahmevorrichtung der einleitend genannten Art, durch die Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 13 gelöst. Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.
-
Dementsprechend zeichnet sich ein erfindungsgemäßes Verfahren bzw. eine Saftprobeentnahmevorrichtung dadurch aus, dass wenigstens eine zweite Probensonden-Verstelleinheit zum im Wesentlichen horizontalen Verstellen der Probensonde vorgesehen ist, so dass die Probensonde zumindest zwischen dem Pflanzenspeicher und der Messeinheit verstellbar ist.
-
Mit Hilfe der zweiten, horizontal verstellbaren/verfahrbaren Probensonden-Verstelleinheit können in vorteilhafter Weise folgende Verfahrensschritte gemäß der Erfindung realisiert werden
- - im Wesentlichen vertikales Verstellen und Eintauchen der Probensonde in die Pflanzen,
- - danach Einsaugen der Saftprobe,
- - danach im Wesentlichen vertikales Verstellen und Auftauchen der Probensonde aus den Pflanzen,
- - danach im Wesentlichen horizontales Verstellen der Probensonde zur Messeinheit und
- - danach Entleeren der Probensonde und Erfassen des Saftparameters.
-
Dies stellt eine vollkommene Abkehr von der bisherigen, gängigen Praxis dar, nämlich den Probensaft mittels Unterdruck durch Schläuche bzw. Leitungen zu transportieren. Vielmehr wird gemäß der Erfindung der Probensaft in vorteilhafter Weise von der zweiten, im Wesentlichen horizontal verstellbaren/verfahrbaren Probensonden-Verstelleinheit vom Ort der Probennahme bzw. vom Pflanzenspeicher über eine gewisse Distanz bzw. horizontal ausgerichtete Transportstrecke zur Messeinheit bzw. zur Analyse, insb. zur Sensorvorrichtung, transportiert/verstellt.
-
Gemäß der Erfindung kann auf längere Schläuche bzw. Transportleitungen wie beim Stand der Technik verzichtet und somit diese nicht verschmutzt werden. So ist nach einer Probenahme bzw. nach einer Querschnittsprobenahme von mehreren Einzelproben aus einem zu untersuchenden Pflanzenvorrat bzw. Pflanzenspeicher eine aufwändige Reinigung dieser vergleichsweise langen Schläuche bzw. Leitungen nicht erforderlich. Hiermit wird auch die Gefahr von Verunreinigungen, die nicht vollständig beseitigt/entfernt werden konnten, wirkungsvoll vermieden.
-
Dagegen kann die Probensonde auf einer horizontalen Ebene verstellt bzw. verfahren werden, so dass keine weiteren Transportelemente wie Saugleitungen oder dergleichen wie beim Stand der Technik mit der Saftprobe in Berührung kommen (müssen), die dann anschließend bzw. vor der nächsten Probenahme wiederum aufwendig gereinigt und ggf. getrocknet werden müssten. Demzufolge verringert sich gemäß der Erfindung auch der Aufwand zur Probenahme und Reinigung bzw. Qualitätssicherung für eine nachfolgende Probenahme in erheblichem Ausmaß.
-
Im Vergleich zum Stand der Technik sind gemäß der Erfindung somit wesentlich höhere Qualitätsanforderungen erfüllbar. Dies ist zum Beispiel gerade bei Weinkellereien für anspruchsvolle Weine von entscheidendem Vorteil. Auch bei zu erwartenden zunehmenden gesetzlichen Hygiene-Anforderungen an die Ernte und Verarbeitung von Früchten oder Gemüsen mit Erfassung eines Pflanzenparameters für andere Früchte-/Gemüseverwerter ist dies von großer Bedeutung.
-
Beispielsweise kann ein beliebiges Verstellen bzw. Transportieren der erfindungsgemäß horizontal mobilen Probensonde vorgesehen werden. Gegebenenfalls sind zwei sog. zweite Probensonden-Verstelleinheit vorgesehen, die vorzugsweise im Wesentlichen orthogonal bzw. senkrecht zueinander ausgerichtete horizontale Verstellwege/-richtungen aufweisen, d.h. in X- und in Y-Richtung. Damit kann ein beliebiger Verstellweg, z.B. mit gekrümmtem Transportweg verwirklicht werden. Es haben jedoch erste Versuche gezeigt, dass eine einzige sog. zweite Probensonden-Verstelleinheit zur im Wesentlichen horizontalen Verstellung ausreichend ist, so dass der konstruktive und finanzielle Aufwand gering gehalten werden kann.
-
Vorzugsweise sind der Probeentnahmeort bzw. der Pflanzenspeicher und die Messeinheit bzw. die Sensorvorrichtung und/oder eine Reinigungseinheit und/oder eine Trocknungseinheit im Wesentlichen auf/entlang einer Geraden bzw. geraden Linie angeordnet. Bevorzugt ist eine Speicherverstelleinheit zum im Wesentlichen horizontalen Verstellen/Transportieren des Pflanzenspeichers vorgesehen. Hiermit kann eine vorteilhafte Relativbewegung zwischen Probensonde und Pflanzen bzw. Pflanzenspeicher generiert werden, so dass beispielsweise mehrere Einzel-Proben des Pflanzenvorrates genommen werden können, die an unterschiedlichen bzw. vorteilhaft verteilten Orten innerhalb des Pflanzenspeichers sich befinden/angeordnet sind. So kann auf eine zweite, sog. zweite Probensonden-Verstelleinheit in vorteilhafter Weise verzichtet werden.
-
Die vorteilhafte Speicherverstelleinheit zum im Wesentlichen horizontalen Verstellen/Transportieren des Pflanzenspeichers kann zudem zum Zuführen und Abführen bzw. zum Austauschen des Pflanzenspeichers bzw. verschiedener Pflanzenspeicher zur erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. zur Analyse verwendet werden. Durch die Mehrfachnutzung der Speicherverstelleinheit wird die Flexibilität der Vorrichtung gemäß der Erfindung verbessert/vergrößert und zudem reduziert sich in vorteilhafter Weise der konstruktive Aufwand. Beispielsweise ist die Speicherverstelleinheit als Fließband oder dergleichen ausgebildet.
-
Vorzugsweise weisen die Speicherverstelleinheit und die zweite Probensonden-Verstelleinheit im Wesentlichen orthogonal bzw. senkrecht zueinander ausgerichtete horizontale Verstellwege bzw. Verstellrichtungen auf, d.h. zweite Probensonden-Verstelleinheit ist in X-Richtung und die Speicherverstelleinheit ist in Y-Richtung verstellbar. Hiermit kann u.a. eine nahezu beliebige bzw. flexible, zweidimensionale Verteilung von mehreren Probenahmen/-orten innerhalb des Pflanzenspeichers realisiert werden, wobei die beiden Verstelleinheiten entsprechen in vorteilhafter Weise verfahren können. Hiermit kann eine repräsentative Querschnittsprobe mittels mehrerer Einzelproben genommen werden.
-
In einer vorteilhaften Variante der Erfindung umfasst die erste und/oder zweite Probensonden-Verstelleinheit und/oder die Speicherverstelleinheit jeweils wenigstens einen Linearantrieb mit zumindest einem Antriebsmotor. Mit Hilfe einer vorteilhaften Kontrolleinheit kann eine nahezu beliebige bzw. flexible, dreidimensionale Verteilung von mehreren Probenahmen/-orten innerhalb des Pflanzenspeichers mit diesen vorteilhaften drei, vorzugsweise orthogonal zueinander ausgerichteten Linearantrieben realisiert werden.
-
Die erste Probensonden-Verstelleinheit weist in o.g. Sinn vorzugsweise eine Verstellrichtung in Z-Richtung auf, so dass in vorteilhafter Weise ein (vertikales) Heben und Senken der Probensonde hiermit verwirklicht werden kann. Dies ist u.a. auch beim vertikalen Verstellen bzw. Verfahren der Probensonden zu/von der Messeinheit bzw. Sensorvorrichtung und/oder Reinigungseinheit und/oder Trocknungseinheit von großem Vorteil.
-
In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung weist die Probensonde wenigstens einen Saftprobenspeicher zum Speichern des Pflanzensaftes in der Probensonde auf. Hiermit kann unmittelbar mit/bei der Saftgewinnung eine direkte Saftbevorratung in/mit der Probensonde verwirklicht werden. Das bedeutet, dass z.B. beim Austritt des Saftes aus den Pflanzen bzw. Trauben dieser Saft vorzugsweise mit der Saugeinheit bzw. mit Unterdruck in die Probensonde gesaugt/befördert wird und direkt im Saftprobenspeicher gemäß der Erfindung gespeichert bzw. bevorratet werden kann. Demzufolge werden keinerlei Schläuche oder Transportleitungen benötigt, die später wieder entspr. aufwendig gereinigt und getrocknet werden müssten.
-
Vorteilhafterweise ist der Saftprobenspeicher der Probensonde als Zwischenspeicher zum Zwischenspeichern und/oder Sammeln von Probensaft ausgebildet. So kann in vorteilhafter Weise der Probensaft von ggf. mehreren Einzelproben in der Probensonde bzw. dem Saftprobenspeicher gesammelt und zwischengespeichert werden. Demzufolge kann hierbei eine Vermischung mehrerer Einzelproben erfolgen und somit einerseits eine vorteilhafte Generierung einer repräsentativen Querschnittsprobe aus dem Pflanzenspeicher. Andererseits kann hiermit ein vorteilhaftes Zwischenspeichern des Probensaftes im Saftprobenspeicher der Probensonde während/für das Verstellen bzw. Verfahren der erfindungsgemäß mobilen Probensonde vom Pflanzenspeicher zur Messeinheit verwirklicht werden.
-
Vorzugsweise weist der Saftprobenspeicher wenigstens eine Ausströmöffnung zum Entleeren des Saftprobenspeichers und/oder wenigstens ein Verschlusselement zum Verschließen des Saftprobenspeichers und/oder der Ausströmöffnung auf. Hiermit kann eine definierte bzw. kontrollierte Abgabe bzw. Speicherung des Probensaftes im Saftprobenspeicher der Probensonde umgesetzt werden, insb. mit Hilfe einer vorteilhaften elektrischen und/oder elektronischen Kontrolleinheit bzw. Steuerung zur Kontrolle/Steuerung des Verschlusselementes bzw. eines Ventilelementes oder dergleichen.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in vertikaler Richtung betrachtet die Ausströmöffnung und/oder das Verschlusselement wenigstens am unteren Endbereich des Saftprobenspeichers und/oder der Probensonde angeordnet. Dies ermöglicht ein selbsttätiges Ausströmen der flüssigen Saftprobe aus dem Saftprobenspeicher bzw. der Probensonde beim/nach dem Öffnen des Verschlusselementes bzw. Ventiles/Ventilsitzes.
-
Vorteilhafterweise umfasst in vertikaler Richtung betrachtet die Probensonde über dem Saftprobenspeicher wenigstens eine Einströmöffnung zum Einströmen des Probensaftes. Hierdurch kann der Probensaft unmittelbar beim Austritt aus den Pflanzen bzw. Trauben in den unter der bzw. den zahlreichen Einströmöffnungen angeordneten Saftprobenspeicher hineinfließen/einströmen, ggf. mit Hilfe von Unterdruck bzw. einer Saugeinheit oder dergleichen. Beispielsweise ist/sind die Einströmöffnungen so dimensioniert, das Kerne, insb. Traubenkerne nicht in den Saftprobenspeicher gelangen können. Das heißt, dass in vorteilhafter Weise die Einströmöffnung bzw. mehrere Einströmöffnungen als Filter/Sieb für Pflanzenkerne und/oder Pflanzenschalen/-häute oder dergleichen ausgebildet ist/sind.
-
In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist die Probensonde als Zylinder-Kolbeneinheit ausgebildet, wobei ein in einem Zylinder verstellbarer Kolben vorgesehen ist. Hiermit können in vorteilhafter Weise mehrere Funktionen verwirklicht werden, was sowohl den konstruktiven als auch wirtschaftlichen Aufwand reduziert.
-
So kann in vorteilhafter Weise der Zylinder zum einen den Saftprobenspeicher und/oder die wenigstens eine Einströmöffnung und/oder die wenigstens eine Ausströmöffnung umfassen. Demzufolge ist der Zylinder als Saftspeicher und/oder als Filter/Sieb für Pflanzenteile/-kerne/-häute oder dergleichen ausbildbar.
-
Zum andern kann die Probensonde wenigstens die Saugeinheit zum Erzeugen des Unterdruckes und zum Einsaugen der Saftprobe umfassen. Durch ein „Zurückziehen“ des Kolbens im Zylinder kann ein vorteilhafter Unterdruck generiert werden, so dass Pflanzensaft bei der Probenahme in den Zylinder und/oder in den Saftprobenspeicher gesaugt/gezogen wird. So wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass aus den Pflanzen austretender Saft möglichst vollständig in den Saftprobenspeicher und nicht in den Pflanzenspeicher gelangt sowie dort verbleibt und ggf. anfängt zu gären. Letzteres könnte die Qualität der Saftgenerierung, insb. des Weines, von den Pflanzen/Trauben des Pflanzenspeichers erheblich beeinträchtigen.
-
Vorzugsweise ist der Kolben als Abstreifer und/oder Reinigungselement zum Abstreifen/Reinigen einer Innenfläche der Probensonde und/oder des Zylinders und/oder Siebes/Filters ausgebildet. Hiermit kann mechanisch eine vorteilhafte (erste) Reinigung der Probensonde bzw. des Zylinders von innen erfolgen. Dies ist bzgl. der Beseitigung von Proberesten für eine spätere/weitere Probenahme von großem Vorteil. Beispielsweise weist der Kolben ein vorteilhaftes Elastomerelement bzw. Gummiring/-lippe oder dergleichen auf, das in vorteilhafter Weise die Innenfläche der Probensonde bzw. des Zylinders abstreifen und/oder abdichten kann. Letzteres ist u.a. für die Saugeinheit bzw. die Unterdruckerzeugung von großem Vorteil.
-
In einer vorteilhaften Variante der Erfindung weist die Probensonde und/oder der Zylinder und/oder der Kolben und/oder eine Kolbenstange des Kolbens wenigstens einen Trocknungs- und/oder Reinigungsfluidanschluss zum Zuführen wenigstens eines Trocknungs- und/oder Reinigungsfluides, insb. Reinigungswasser und/oder Druckluft, auf. Hiermit kann in vorteilhafter Weise der Probensonde bzw. der Zylinder-Kolbeneinheit Reinigungs- und/oder Trocknungsfluid zugeführt werden.
-
Vorzugsweise umfasst der Kolben und/oder die Kolbenstange des Kolbens wenigstens einen Trocknungs- und/oder Reinigungsfluidauslass zum Ausfließen wenigstens des Trocknungs- und/oder Reinigungsfluides. Hiermit kann in vorteilhafter Weise die Probensonde bzw. die Zylinder-Kolbeneinheit, insb. der Kolben, Reinigungs- und/oder Trocknungsfluid abgeben, insb. im Inneren bzw. im Innenraum der Probensonde bzw. des Zylinders. Durch die Abgabe bzw. das Ausströmen/ Ausfließen des Trocknungs- und/oder Reinigungsfluides im Inneren der Probensonde kann in vorteilhafter Weise eine Innenreinigung/-trocknung, d.h. einer Reinigung/Trocknung einer Innenfläche der Probensonde bzw. des Zylinders verwirklicht werden. Dies verbessert die Hygiene- bzw. Qualität der erfindungsgemäßen Probensonde zusätzlich.
-
Generell ist wenigstens eine Wascheinrichtung zum Waschen der Probensonde mit dem Reinigungsfluid, insb. Reinigungswasser, und/oder wenigstens eine Trocknungseinrichtung zum Trocken der Probensonde mit einem Trocknungsfluid, insb. Druckluft, von großem Vorteil. Vorzugsweise ist ein o.g. Innenreinigung und/oder Innentrocknung als auch eine Außenreinigung und/oder Außentrocknung der Probensonde bzw. des Zylinders vorgesehen. Beispielsweise kann die Wascheinrichtung und/oder die Trocknungseinrichtung zur Außenreinigung und/oder Außentrocknung der Probensonde bzw. des Zylinders verwendet werden.
-
Eine Außenreinigung und/oder Außentrocknung der Probensonde bzw. des Zylinders in Kombination mit einer Innenreinigung und/oder Innentrocknung der Probensonde bzw. des Zylinders kann höchst Hygiene- und/oder Qualitätsanforderungen erfüllen.
-
Wesentliche Merkmale bzw. Vorteile der Erfindung sind u.a.:
- - minimale Beschädigung des angelieferten Traubenmaterial,
- - repräsentative Probenentnahme aus der angelieferten Partie bzw. Pflanzenmenge,
- - absolut gute hygienische und sanitäre Bedingungen bei der Probesaftentnahme und Messung, resultierend v.a. auch aus:
- - der gewonnene Probesaft macht nur kurze Wege,
- - für den Saugvorgang ist kein zusätzlicher Abscheider notwendig,
- - es ist kein Transport per Saug- oder Pumpleitung erforderlich,
- - der Probesaft verbleibt im Entnahmewerkzeug,
- - durch gezielt steuerbare Innen- und Außen-Reinigung des Entnahmewerkzeug und der Messgruppe/Messeinrichtung,
- - Innenreinigung durch hohle Kolbenstange im Saugzylinder,
- - Außenreinigung in einer Reinigungseinheit,
- - die Reinigung erfolgt sowohl mit Wasser und mit Druckluft,
- - dadurch keine Beeinträchtigung der Messwerte von einer Anlieferung/Partie zur Nächsten,
- - durch variable Parameter in der Steuerung, sind verschiedene Probeentnahme- und Reinigungsabläufe bzw. Szenarien, entsprechend dem unterschiedlichen Traubenmaterial, einstellbar/möglich.
-
So kann mit der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise bei der Probennahme, besonders aber nicht abschließend bei der Traubenlese bzw. der Anlieferung der Trauben, chargenreine Proben entnommen und mindestens eine physikalische Größe analysiert werden. Die genommen Proben stellen einen repräsentativen Querschnitt der gelieferten und beprobten Behältnisse dar. Dazu werden mehrere Proben aus verschiedenen Ebenen der Behältnisse bzw. der Pflanzenspeicher in möglichst kurzer Zeit entnommen. Der aus den Messwerten gewonnene Mittelwert stellt ein ausreichend genaues Ergebnis dar. Bei der Beprobung mehrerer Chargen ist darauf zu achten, dass die Messwerte nicht durch Rückstände der zuvor beprobten Charge verfälscht werden. Da die Trauben in der Regel bei jedem Weinkeller immer in ähnlich großen Behältern oder Bottichen angeliefert werden, kann die Anlagensteuerung so angepasst werden, dass eine prozesssichere und zügige Probennahme erfolgt.
-
Vorteilhafterweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ein im Wesentlichen senkrecht bewegliche Probensonde bzw. Rohr und/oder Zylinder auf, die/das/der vorzugsweise unten abgeschrägt/konisch ist und dessen Öffnung mit einem Deckel mittels Scharnier bzw. Ventilelement, Klappe oder dergleichen verschlossen oder geöffnet werden kann.
-
Des Weiteren weist die Probensonde bzw. das Rohr und/oder der Zylinder über eine gewisse Länge Öffnungen/Bohrungen auf, über die Flüssigkeiten wie z.B. der Traubensaft in das Rohr bzw. den Saftprobenspeicher eindringen kann.
-
So kann z.B. ein vorteilhafter Probennehmer für saftbare Probenkörper mit mindestens einem Sammelbehälter realisiert werden, mit mindestens einer horizontalen und mindestens einer vertikalen Achse und einer Analyseeinheit, insbesondere einem Refraktometer, wobei der Sammelbehälter in Form eines zylindrischen Rohres/Zylinder nach dem Ablassen des Probensaftes in vorteilhafter Weise automatisch durch eine Reinigungsanlage fährt, wobei die Reinigung non außen und innen zunächst mit Wasser und einem inneren Abstreifer erfolgt, und anschließend der Probennehmer mittels Druckluft getrocknet wird.
-
Vorteilhafterweise ist der Auslass unten am untersten Punkt des Probennehmers und bleibt z.B. mit einem federbelasteten Verschluss während der Probennahme und dem Transport zur Analyseeinheit verschlossen. Beispielsweise wird der federbelastetet Auslass mit dem inneren Abstreifer zum Ablassen des Probensaftes aufgedrückt. Unter anderem ist die Vorspannkraft am Auslass variabel einstellbar.
-
Zum Beispiel ist der Saftprobenspeicher bzw. Sammelbehälter vom Zylinder/Rohr demontierbar, so dass eine Wartung/Reinigung bei Bedarf vorteilhaft ausgeführt werden kann.
-
Vorzugsweise wird mittels ein schnelles Zurückziehen des Kolbens bzw. Abstreifers/Räumers im Probennehmer bzw. in der Probensonde ein Unterdruck erzeugt, durch welchen der Probensaft in den Sammelbehälter/Saftspeicher oder das Innere des Probennehmers gesogen wird. Alternativ oder in Kombination hierzu kann ein Sauggebläse oder dergleichen im Inneren des Probennehmers bzw. der Probensonde einen Unterdruck erzeugen, durch welchen der Probensaft in den Sammelbehälter bzw. Saftspeicher oder das Innere des Probennehmers gesogen wird. Vorteilhafterweise wird der Unterdruck aus der Kombination von Sauggebläse und zeitgleichem zurückziehen des Räumers erzeugt wird. Zum Beispiel ist der Unterdruck je nach Probengut variabel einstellbar.
-
Generell kann mit der Erfindung eine Vorrichtung verwirklicht werden, mit welcher Probennehmer von Säften saftbarer Substanzen, insbesondere Beeren, Stein- und Kernobst, schnell und prozesssicher gereinigt werden kann.
-
Figurenliste
-
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert.
-
Im Einzelnen zeigt:
- 1 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Saftprobeentnahmevorrichtung gemäß der Erfindung mit Probensonde über einem Pflanzenspeicher,
- 2 eine schematische Frontansicht der Saftprobeentnahmevorrichtung gemäß 1 während einer Probenahme mit abgesenkter Probensonde,
- 3 eine schematische Frontansicht der Saftprobeentnahmevorrichtung gemäß 1 während einer Abgabe der Probe bzw. mit der Probensonde an/über einer Messeinheit,
- 4 eine schematische, geschnittene Seitenansicht der Saftprobeentnahmevorrichtung gemäß 1 während der Abgabe der Probe bzw. der Messung,
- 5 eine schematische Frontansicht der Saftprobeentnahmevorrichtung gemäß 1 während einer Reinigung und/oder Trocknung der Probensonde,
- 6 eine schematische, geschnittene Seitenansicht der Saftprobeentnahmevorrichtung gemäß 1 während der Reinigung und/oder Trocknung der Probensonde,
- 7 eine schematische Seitenansicht und Schnittdarstellung einer ersten Probensonde mit hohler Kolbenstange in eingefahrener Stellung und
- 8 eine schematische Seitenansicht und Schnittdarstellung einer zweiten Probensonde mit massiver Kolbenstange in ausgefahrener Stellung.
-
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. Anlage besteht zum Beispiel aus einem sog. Portal 2, an dem ein Probennehmer 23 bzw. eine Probensonde 23 entlang einer Quertraverse 25 (oben) in sog. X-Richtung i.W. horizontal gemäß der Erfindung verfahren werden kann. Darüber hinaus kann der Probennehmer 23 in sog. Z-Richtung vertikal auf und ab gefahren werden. Zudem ist ein Förderband 1 vorgesehen, dass in sog. Y-Richtung verfahren werden kann, so dass ein Behälter 4 bzw. Pflanzenspeicher 4 vor und zurück entlang der Y-Richtung transportiert werden kann.
-
Die drei i.W. orthogonal zueinander ausgerichteten Richtungen X, Y, Z können jeweils mittels einem Linearantrieb bzw. Motor in zwei jeweils gegenläufige Richtungen verfahren bzw. verstellt werden. Dies symbolisieren dargestellte Doppelpfeile, z.B. Doppelpfeil 10 in Z-Richtung. Als Linearantriebe können in vorteilhafter Weise Zylinderkolbeneinheiten 8 und/oder Elektro-Motoren 5 mit z.B. umlaufenden, endlosen Antriebselemente wie Riemen 6 bzw. Zahnriemen, Ketten oder dergleichen und/oder elektromagnetische Linearmotoren bzw. Magnetbahnen, Spindel-Zahnrad-Antriebe, etc. vorgesehen werden.
-
Die Probenentnahme kann z.B. wie folgt erfolgen:
- 1. Der Probennehmer bzw. die Probensonde 23 wird in den Behälter 4 mit dem Probengut, z.B. Trauben, Äpfel oder dergleichen, eingetaucht (2), d.h. längs der Z-Richtung. Dabei verletzen mehrere Überstände bzw. Reißwerkzeuge 24 die Trauben und Saft tritt aus. Dieser gelangt über ein Sieb 26 bzw. Filter 26 mit mehrere Eintrittslöcher und in vorteilhafter Weise mit Unterstützung einer Saugfunktion eines nicht näher dargestellten Gebläses in einen Sammelraum 27 bzw. Zwischenspeicher 27 der Probensonde 23 (vgl. insb. 7, 8). Der Sammelraum 27 ist im unteren Bereich bzw. an der Spitze der Probensonde 23 unterhalb des Siebes 26 angeordnet, so dass mit Unterdruck eingesaugter Saft selbsttätig durch die Zylinderwand bzw. das Sieb 26 in den Innenraum der Probensonde 23 fließt (und nicht bzw. nur sehr wenig im Behälter 4 fließt).
- 2. Nach einer in einer Kontrolleinheit 3 bzw. Steuerung 3 definierten Zeit fährt der Probennehmer 23 vertikal nach oben und mittels der Steuereinheit 3 und/oder mittels dem Förderband 1 bzw. mittels dem Antrieb (nicht näher dargestellt) des Förderbandes 1 (Y-Richtung) und/oder dem Antriebsmotor 5 bzw. Antriebsriemen 6 (X-Richtung) fährt der Probennehmer 23 quer/horizontal zu einer weiteren Position über dem Behälter 4.
- 3. Der Probennehmer 23 wiederholt die Probenentnahme aus Punkt 1. mehrmals, wobei sowohl in Y-, X- und ggf. in Z-Richtung unterschiedlichste Positionen eines Saugkopfes 17 bzw. der Probensonde 23 eingenommen werden können/sollten, um mehrere repräsentative Einzelproben innerhalb des Volumens des Behälters 4 bzw. des Pflanzenmaterials, insb. der Traubenmenge, zu erhalten. Mehrere Einzelproben bzw. kleinere Probenvolumina werden in vorteilhafter Weise im Sammelbehälter 27 bzw. Zwischenspeicher 27 gesammelt, vermischt und zwischengespeichert. Nach Abschluss der Probennahme/-phase fährt die Probensonde 23 vertikal vollständig aus dem Behälter 4 bzw. den Trauben (vgl. 1).
- 4. Der Probennehmer 23 fährt quer/horizontal über eine Messeinheit 20 bzw. Analyseeinheit 20 und entleert das Probengut bzw. den in der Sammelkammer 27 der Probensonde 23 zwischengespeicherten Saft in einen Trichter 22 bzw. in die Messeinheit 20 (vgl. 3, 4). Ein nicht näher dargestellter Saftsensor, insb. ein Refraktometer oder dergleichen, erfasst/misst bzw. analysiert die Saftprobe, insb. unabhängig von der weiteren Position der Probensonde 23. Das heißt, v.a. die Analyse erfolgt unabhängig vom weiteren, sonstigen Prozedere, insb. einer Reinigung, Trocknung oder weiteren Probenahme, etc..
- 5. Nach der Entleerung fährt der Probennehmer 23 in eine Waschstation 19 bzw. Reinigungs- und/oder Trocknungseinheit 19 und wird gereinigt sowie in vorteilhafter Weise getrocknet (vgl. 5, 6). Die Reinigung erfolgt einerseits außen durch Waschdüsen (nicht näher dargestellt) und andererseits innen durch Spülen des Zylinders 15 und einer (hohlen) Kolbenstange 16.
- 6. Anschließend wird mittels Druckluft der Zylinder 15 und das Werkzeug 24 innen und außen getrocknet (vgl. 5, 6) .
-
Der Probennehmer 23 bzw. die Probensonde 23 gemäß der Erfindung besteht u.a. aus einem Zylinder 15 mit Kolben 28 und vorzugsweise hohler Kolbenstange 16 (vgl. 7, 8)und am unteren Ende aus einem Werkzeug bzw. Saugkopf 17, wobei
- • das Probengut mit Reißwerkzeugen 24 beschädigt wird, so dass Saft austritt,
- • das Sammelgut bzw. der Saft durch das Sieb 26 bzw. dessen Eintrittslöcher im Inneren der Probensonde 23 aufnimmt und in einem unter dem Niveau der Löcher bzw. dem Sieb 26 angeordnetem/liegendem Sammelraum 27 auffängt und speichert,
- • am unteren Ende bzw. am Saugkopf 17 einen Verschluss 29 aufweist, der in vorteilhafter Weise mittels der (vollständig) abfahrenden bzw. heruntergefahrenen/-verstellten Kolbenstange 16 bei der Entleerung aufgedrückt wird und durch vorteilhafte Komponenten wie Federn 30 wieder (selbsttätig) verschlossen wird.
-
Der Zylinder 15 ist fest verbaut. Die Kolbenstange 16 kann mittels eines zusätzlichen Zylinders 8 bzw. Linearantriebs 8 vor und zurück bzw. ebenfalls in Z-Richtung verstellt/bewegt werden. Am oberen Ende weist einerseits die hohle Kolbenstange 16 in einer ersten Variante gemäß 7 und andererseits der Zylinder 15 bzw. die Probensonde 23 in einer zweiten Variante gemäß 8 jeweils eine Anschlussöffnung 31 für ein Saug- und/oder Druckgebläse auf, so dass z.B. Reinigungs- und/oder Trocknungsfluide, wie z.B. Wasser und/oder Druckluft, in das Innere bzw. den Innenraum der Probensonde 23 bzw. des Zylinders 15 befördert/einströmen können. Hiermit kann eine Innenreinigung und/oder Innentrocknung verwirklicht werden (vgl. 4, 5).
-
Die Kolbenstange 16 ist vorzugsweise hohl und weist hierbei oben einen Wasser-/Lufteintritt 31 und unten einen Austritt 32 bzw. eine Ausströmöffnung 32 auf (vgl. 7). Gemäß einer zweiten Variante ist der Wasser-/Lufteintritt 31 am Zylinder 15 angeordnet, wobei das Wasser und/oder die Luft durch den Zylinderinnenraum und ggf. durch den Kolben 8 in den unteren Saugkopf 17 gelangt (vgl. 8).
-
Darüber hinaus ist der Kolben 28 als mechanischer Abstreifer 28 ausgebildet. Das bedeutet, dass beim vertikalen Verstellen des Kolbens 28 bzw. der Kolbenstange 16 der Kolben 28 und/oder ein hieran angeordnetes Elastomerelement wie ein Gummiring oder dergleichen die Innenfläche des Zylinders 15 und/oder des Siebes 26 abstreift bzw. mechanisch reinigt. In vorteilhafter Weise wird anschließend der Zylinder 15 bzw. die Probensonde 23 von innen gereinigt und ggf. getrocknet, z.B. mittels Wasser und/oder Druckluft.
-
Darüber hinaus ist noch anzumerken, dass in vorteilhafter Weise ein Flansch 11 als Kupplung zwischen Kolbenstange 16 und Z-Achse 10 ausgebildet ist. Ebenso ist in vorteilhafter Weise ein Flansch 13 als Kupplung zwischen Kolbenstange 16 des Zylinders 15 und Kolbenstange 16 der Probenentnahme ausgebildet. Ein vorteilhafter Kompaktzylinder 14 begrenzt die Abwärtsbewegung der Kolbenstange 16 der Probenentnahme und gibt vorzugsweise über der Analyseeinheit 20 den Weg zum Öffnen des unteren Verschlusses 29 der Probensonde 23 frei.
-
Generell kann der Verschluss 29 in vorteilhafter Weise mittels der verstellbaren Kolbenstange 16 geöffnet werden, d.h. nicht nur bei der Entleerung der Analyseeinheit 20, sondern auch bei/in der Wascheinheit 19, so dass auch der Verschluss 29 bzw. alle Verschlusskomponenten in vorteilhafter Weise gereinigt/gewaschen und/oder getrocknet werden können.
-
Die Wascheinheit 19 wird mit offenem (Probennehmer 23 kann einfahren) und geschlossenem (Probennehmer 23 wird gewaschen) Seitenteil ausgebildet (vgl. 5, 6). Die Seitenteile werden mittels Zylindern 33 in Z-Richtung verstellt/bewegt.
-
So ist u.a. festzustellen, dass eine erfindungsgemäße Probenentnahmevorrichtung für safthaltige Früchte oder Gemüse, insbesondere Trauben, vorgesehen ist, die in Sammelbehältern 4 für die weitere Verarbeitung angeliefert und vorzugsweise auf ein Förderband 1 bzw. Fließband 1 abgestellt werden, z.B. mittels Traktor und/oder Teleskoplader oder dergleichen. Für die weitere Analyse wird der Saft benötigt. Dieser soll mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung bzw. der Probensonde 23 gewonnen werden. Eine derartige Probenentnahme ist z.B. relevant in Kellereien, der Saftproduktion, der Lebensmittelindustrie, etc..
-
Die Probenentnahmevorrichtung übergibt das Sammelgut an eine Analyseeinheit 20. Dazu wird diese mittels diverser angetriebener Fahrachsen (X, Y, Z) nach der Probenentnahme oberhalb der Analyseeinheit 20 positioniert. Vor allem die Antriebe 5 können z.B. elektrisch, pneumatisch, hydraulisch, magnetisch, etc. und/oder als Linearantrieb, Zylinderantriebe, Zahnradantriebe, Spindelantriebe oder dergleichen ausgebildet werden.
-
Das Sammelgut bzw. der Saft wird in vorteilhafter Weise, beispielsweise über einen Trichter 22, in die Analyseeinheit 20 abgelassen. Das Probengut, zum Beispiel Weintrauben für die Weinherstellung, wird z.B. in großen ca. 1m3 (1m × 1m × 1m) Behältern 4 angeliefert. Ziel ist es, mindestens eine, besser aber mehrere Einzel-Proben zu entnehmen.
-
Der gesamte Vorgang der Probenentnahme wird mittels einer geeigneten Steuerung 3 durchgeführt und überwacht. Ein Eingreifen eines Bedieners ist nicht erforderlich, kann aber bei Fehlfunktion etc. nicht ausgeschlossen werden. Die Steuerung 3 weist vorzugsweise alle (elektrische, pneumatische, hydraulische) Anschlüsse und Verteilungen auf, insb. auch diverse Ventile, Klemmschienen, etc..
-
Bezugszeichenliste
-
- 1 -
- Förderband
- 2 -
- Portal
- 3 -
- Steuerung
- 4 -
- Transportkiste
- 5 -
- Antriebsmotor X-Richtung (Querbewegung)
- 6 -
- Antriebsriemen X-Richtung, mit Umlenkrollen
- 7 -
- Linearführung X-Achse
- 8 -
- Zylinder für Z-Achse, kolbenlos
- 9 -
- Linearführung Z-Achse
- 10 -
- Z-Achse
- 11 -
- Flansch für Z-Achse
- 12 -
- Zylinder für Ansaugung / Ablassen / Reinigung
- 13 -
- Flansch für Zylinder Pos. 12 und Kolbenstange der Probenentnahme
- 14 -
- Kompaktzylinder als Anschlag
- 15 -
- Zylinder Probenentnahme
- 16 -
- Kolbenstange des Zylinders Probenentnahme
- 17 -
- Saugkopf
- 18 -
- Verschluss
- 19 -
- Wascheinheit
- 20 -
- Analyseeinheit
- 21 -
- Messgerät
- 22 -
- Trichter
- 23 -
- Probensonde
- 24 -
- Reiswerkzeuge
- 25 -
- Quertraverse X-Richtung
- 26 -
- Sieb/Filter
- 27 -
- Sammelraum
- 28 -
- Kolben/Abstreifer
- 29 -
- Verschluss/Stößel
- 30 -
- Federelement
- 31 -
- Luft-/Wasseranschluss bzw. -öffnung
- 32 -
- Luft-/Wasserauslass bzw. -Öffnung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10232328 A1 [0003]
- DE 102012015429 B3 [0004]
