DE202017103714U1

DE202017103714U1 - Probennahmevorrichtung für ein Pulverfallrohr

Info

Publication number: DE202017103714U1
Application number: DE202017103714.2U
Authority: DE
Original assignee: DMK Deutsches Milchkontor GmbH
Current assignee: DMK Deutsches Milchkontor GmbH
Priority date: 2017-06-22
Filing date: 2017-06-22
Publication date: 2017-07-13
Anticipated expiration: 2027-06-23
Also published as: WO2018234107A1

Abstract

Probennahmevorrichtung für ein Pulverfallrohr umfassend oder bestehend aus: (a) einem Gehäuse (G), (b) einem Motor (M), (c) einem Probennahmezylinder (Z) sowie (d) einem im Gehäuse (G) angeordneten Analysengerät (A), wobei der Probennahmezylinder (Z) (i) einen Probenbecher (B) mit oben befindlicher Öffnung enthält, durch die die Pulverprobe in den Becher befördert wird; (ii) im Gehäuse (G) beweglich angeordnet ist; und (ii) mit Hilfe des Motors (M) in horizontaler Ebene zum Pulverfallrohr aus einer Messposition (MP), bei der sich der Zylinder im Messbereich des Analysengerätes (A) befindet, in eine Probennahmeposition (PP) verschiebbar ist, bei der die Öffnung des Probenbechers (B) in das Pulverfallrohr hineinragt, dadurch gekennzeichnet, dass der Probennahmezylinder (Z) eine solche Länge aufweist, dass er in der Messposition mit seinem in Richtung des Fallrohrs weisenden Ende dieses verschließt.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung befindet sich auf dem Gebiet Molkereitechnologie und betrifft eine verbesserte Vorrichtung zur Entnahme von Pulverproben aus einem Fallrohrstrom.
STAND DER TECHNIK
Die industrielle Herstellung von Milchpulvern erfordert ein hohes Maß an Spezifikationstreue insbesondere im Hinblick auf Feuchtigkeitsgehalt, Dichte und Farbqualität. Geringfügige Abweichungen können dazu führen, dass ganze Chargen nicht ausgeliefert und im Extremfall entsorgt werden müssen. Das ist vor dem Hintergrund von besonderer Relevanz, dass die Herstellung derartiger Pulver kontinuierlich im Umfang vieler Tonnen pro Kampagne erfolgt.
Zu diesem Zweck ist es erforderlich, nach dem Ende des Herstellvorgangs das Pulver, das durch Fallrohre zur Abfüllung gelangt, kontinuierlich auf Abweichungen von der Spezifikation zu kontrollieren, um gegebenenfalls schnell eingreifen zu können, ehe eine große Produktcharge mit zufriedenstellender Qualität durch eine kleine Menge nicht-spezifikationsgerechter Ware verunreinigt und wertlos gemacht wird.
Eine bekannte Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus Pulverströmen, die in Fallrohren rieseln, ist das so genannte „Powder Eye TM", der Firma GEA Niro (http://www.christianberner.se/$-1/file/leverantorer/gea/dokument/gea-powdereye.pdf). Hierbei handelt es sich um einen Probennehmer mit angeschlossener Messvorrichtung. Im Probennahmeschritt fährt der Probennahmezylinder, der einen Probenbecher enthält, für eine individuell vorgegebene Zeit durch eine Öffnung des Fallrohrs in dessen Innere, so dass sich der Probenbecher mit Pulver befüllt. Anschließend fährt der Zylinder wieder in das Gehäuse bis in die Messposition zurück, wobei überschüssiges Pulver abgestreift wird. Dabei befindet sich der Probenbecher dann unmittelbar unterhalb des Messgerätes, so dass mit diesem dann die relevanten Parameter, wie Füllstand, Feuchtigkeit, Schüttvolumen, Stampfvolumen, aber auch die Farbintensität und das Vorhandensein verfärbter dunkler Partikel bestimmt werden können.
Der Anmelder hat nun bei Vergleichsmessungen festgestellt, dass die auf diesem Wege erzielten Ergebnisse eine unerklärliche Fehlerrate aufweisen und zwar dergestalt, dass die überwiegende Zahl der Messungen völlig korrekt sind, einzelne dann aber in der Gesamtheit der gemessenen Parameter starke Abweichungen von den Kontrollmessungen zeigen.
Umfangreiche Untersuchungen haben die Ursache dieser bisher unerklärlichen Ausreißer aufgezeigt: Bei der derzeitigen Bauweise des Gerätes ist in der Analysenposition die Verbindung des Fallrohrs mit dem Gehäuse, in dem sich das Messgerät und der Probennahmezylinder befinden, etwa 5 bis 10 cm geöffnet. Die Anmelderin hat nun festgestellt, dass in Fällen, in denen die im Fallrohr unterschiedliche Luftdruckverhältnisse herrschen – was gelegentlich vorkommen kann – es zu Verwirbelungen kommt, die dann Feinstaub durch die besagte Öffnung in das Gehäuse des Messgerätes tragen. Dieser lagert sich bevorzugt auf dem Sensor des Messgerätes ab und führt dann natürlich zu Fehlern in der Messung. Außerdem ist dieser Belag auch so stark, dass er mit einer extra dafür vorgesehenen Druckluft-Abreinigung nicht mehr entfernt werden kann.
Die Aufgabe des vorliegenden hat daher darin bestanden, die bestehende Vorrichtung, die unter der Bezeichnung „Powder Eye“ bekannt ist, dahingehend zu verbessern, dass während des Analysenvorgangs kein Feinstaub mehr in das Gehäuse eindringen und dadurch die Messung verfälschen kann.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Der Gegenstand der Erfindung betrifft eine Probennahmevorrichtung für ein Pulverfallrohr umfassend oder bestehend aus:

(a) einem Gehäuse (G),
(b) einem Motor (M),
(c) einem Probennahmezylinder (Z) sowie
(d) einem im Gehäuse (G) angeordneten Analysengerät (A), wobei der Probennahmezylinder (Z)
(i) einen Probenbecher (B) mit oben befindlicher Öffnung enthält, durch die die Pulverprobe in den Becher befördert wird;
(ii) im Gehäuse (G) beweglich angeordnet ist; und
(ii) mit Hilfe des Motors (M) in horizontaler Ebene zum Pulverfallrohr aus einer Messposition (MP), bei der sich der Zylinder im Messbereich des Analysengerätes (A) befindet, in eine Probennahmeposition (PP) verschiebbar ist, bei der die Öffnung des Probenbechers (B) in das Pulverfallrohr hineinragt,

Gegenüber dem eingangs geschilderten Stand der Technik ist der Probennahmezylinder in solcher Weise verlängert, dass er in der Messposition den Übergang vom Pulverfallrohr zum Gehäuse verschließt. Auf diese Weise kann kein Feinpulver aus dem Fallrohr in das Gehäuse eindringen und die Messung verfälschen. Diese Maßnahme mag auf den ersten Blick trivial erscheinen, löst aber ein Problem zur vollsten Zufriedenheit, das zuvor weder registriert noch verstanden worden ist.
Die Form des Probennehmers ist weitgehend unkritisch. Er kann einen runden oder eckigen Querschnitt haben und aus Metall, vorzugsweise aber aus Kunststoff gefertigt sein. Im Sinne der Erfindung wird er allgemein als ein Zylinder beschrieben. Eingelassen in den Probennehmer ist ein Probenbecher, der vorzugsweise ein definiertes Volumen aufweist, welches typisch im Bereich von etwa 5 bis etwa 200 ml liegt.
Der Probennehmer ist über ein Gestänge mit einem Motor verbunden, der diesen in horizontaler Richtung vor- und zurückschiebt, nämlich zum einen in die Probennahmeposition (PP) und zum anderen in die Messposition (MP). In der Probennahmeposition ragt der Zylinder vorzugsweise mindestens bis zum Mittelpunkt des Fallrohrs hinein und wird in dieser Position solange belassen, bis der Probenbecher gefüllt ist. Dann wird er in die Messposition verschoben, wobei beim Durchgang des Zylinders durch die Öffnung im Fallrohr überschüssiges Pulver abgestreift wird.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird nun abweichend vom Stand der Technik der Probennahmezylinder bezüglich seiner Länge so ausgestaltet, d.h. verlängert, dass er in der Messposition mit seinem in Richtung des Fallrohr weisenden Ende das Verbindungsrohr maximal abschließt, so dass das Eindringen von Feinstaub verhindert wird. Da der Analysevorgang das Wiegen der genommenen Probe beinhaltet, muss der Zylinder mit dem Verbindungsrohr berührungslos sein. Natürlich könnte der Zylinder in dieser Position auch noch weiter in das Fallrohr hineinragen, dies würde jedoch keine zusätzlichen Vorteile bringen, da das Risiko des Aufliegens des Zylinders besteht und somit die Messung verfälscht werden könnte.
Die gesamte Vorrichtung ist so ausgelegt, dass sich der Probennahmezylinder in der Messposition mit der Öffnung des Probenbechers unmittelbar unter dem Analysengerät, genauer gesagt unter dem Sensor des Analysengerätes befindet. Diese Gerät ist dazu befähigt wenigstens eine, vorzugsweise aber alle folgenden Messgrößen zu bestimmen:

• Füllstand,
• Feuchtigkeit,
• Schüttvolumen,
• Stampfvolumen,
• Farbintensität
• Vorhandensein verfärbter dunkler Partikel.

Vorzugsweise werden diese Größen spektrometrisch bestimmt, demgemäß handelt es sich bei dem Messgerät um ein Spektrometer, insbesondere ein NIR-Spektrometer.
Es ist wünschenswert, die Messergebnisse möglichst schnell an die Messwarte zu übermitteln. Deshalb verfügt die erfindungsgemäße Vorrichtung weiterhin über eine Übertragungsvorrichtung, über die die gemessenen Daten gegebenenfalls drahtlos und in Echtzeit, beispielsweise über eine WLAN-Verbindung an eine Aufzeichnungs- und Auswertungseinheit übermittelt werden.
Die Erfindung wird im Folgenden durch die und erläutert. zeigt eine Vorrichtung des Stands der Technik: Der Probennahmezylinder Z befindet sich in Messposition, der Übergang vom Fallrohr zum Gehäuse ist geöffnet und Feinstaub kann eindringen. ist erfindungsgemäß: der Zylinder ist so lang ausgeführt, dass er in der Messposition den Übergang zum Fallrohr verschließt.
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 Nicht-Patentliteratur

„Powder Eye TM“, der Firma GEA Niro (http://www.christianberner.se/$-1/file/leverantorer/gea/dokument/gea-powdereye.pdf) [0004]

Claims

Probennahmevorrichtung für ein Pulverfallrohr umfassend oder bestehend aus: (a) einem Gehäuse (G), (b) einem Motor (M), (c) einem Probennahmezylinder (Z) sowie (d) einem im Gehäuse (G) angeordneten Analysengerät (A), wobei der Probennahmezylinder (Z) (i) einen Probenbecher (B) mit oben befindlicher Öffnung enthält, durch die die Pulverprobe in den Becher befördert wird; (ii) im Gehäuse (G) beweglich angeordnet ist; und (ii) mit Hilfe des Motors (M) in horizontaler Ebene zum Pulverfallrohr aus einer Messposition (MP), bei der sich der Zylinder im Messbereich des Analysengerätes (A) befindet, in eine Probennahmeposition (PP) verschiebbar ist, bei der die Öffnung des Probenbechers (B) in das Pulverfallrohr hineinragt, dadurch gekennzeichnet, dass der Probennahmezylinder (Z) eine solche Länge aufweist, dass er in der Messposition mit seinem in Richtung des Fallrohrs weisenden Ende dieses verschließt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Probennahmezylinder aus Kunststoff gefertigt ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Probenbecher (B) ein definiertes Volumen von 5 bis 200 ml aufweist.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Probennahmezylinder (Z) mit dem Probenbecher (B) in der Messposition mindestens bis zum Mittelpunkt des Fallrohrs hineinragt.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Probennahmezylinder (Z) in der Analysenposition mit seinem in Richtung des Fallrohr weisenden Endes mit diesem maximal abschließt.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Analysengerät (A) in der Messposition über der Öffnung des Probenbechers (B) befindet.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Analysengerät zur Messung mindestens einer der folgenden Parameter befähigt ist: • Füllstand, • Feuchtigkeit, • Schüttvolumen, • Stampfvolumen, • Farbintensität • Vorhandensein verfärbter dunkler Partikel.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Spektrometer darstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein NIR- Spektrometer handelt.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin über eine Übertragungsvorrichtung verfügt, über die die gemessenen Daten gegebenenfalls drahtlos an eine Aufzeichnungs- und Auswertungseinheit übermittelt werden.