DE3319277A1

DE3319277A1 - Schwimmer fuer niveausteuerung

Info

Publication number: DE3319277A1
Application number: DE19833319277
Authority: DE
Inventors: Siegfried 2054 Geesthacht Basedow
Original assignee: Alfa Laval Agrar GmbH
Current assignee: Alfa Laval Agrar GmbH
Priority date: 1983-05-27
Filing date: 1983-05-27
Publication date: 1984-11-29

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwimmer mit einem
Schwimme rkörper für eine in einem Innenraum eines Milchbehälters vorgesehene Niveausteuerung, die von einer Außenfläche umgeben ist, auf der der Schwimmerkörper in Richtung eines sich im lnnenraum auf- und abwärts bewegenden Milchpegels verschieblich gelagert ist.
Zur Anzeige des Niveaus einer sich in einem Behälter ansammelnden Flüssigkeit werden Schwimmer verwendet, die in der Flüssigkeit schwimmen und deren jeweilige-Lage außerhalb des Behälters angezeigt wird. Derartige Schwimmer weisen üblicherweise eine zylinderische Form auf, die mehrere Nachteile mit sich bringt. In dieser Weise geformte Schwimmer sind relativ aufwendig zu reinigen, da sich an einer dem Milchpegel abgewandten oberen Schwimmerfläche Milch absetzt, antrocknet und später erhöhten Reinigungsaufwand erfordert. Derartige Reinigungen müssen sehr häufig durchgeführt werden, da unzulänglich gereinigte Bestandteile eines Milchbehälters dazu führen, daß die Milch mit Keimen infiziert wird und nach kurzer Zeit verdirbt.
Ein zylindrisch geformter Schwimmer muß auch eine erhebliche Wandstärke aufweisen, um bei einer Reinigung oder durch ein innerhalb des Behälters herrschendes Vakuum nicht beschädigt zu werden. Sollte der Zylindermantel an einer Seite eingedrückt werden, ändert eine solche Beschädigung die Auftriebskräfte, die am Schwimmer herrschen, wenn er in die Milch eintaucht. Diese ungleichmäßige Verteilung der Auftriebskräfte kann dazu führen, daß der Schwimmer auf einem Führungskörper verkantet , auf dem er geführt wird.
Auf diese Weise ist eine sichere Füllstandsanzeige nicht mehr gewährleistet.
Bei einem zylindrischen Schwimmer besteht darüber hinaus die Gefahr, daß er nicht den richtigen Füllstand der Milch unmittelbar nach ihrer Einfüllung in den Behälter anzeigt. Beim Beinfüllen bildet sich auf der Milch eine Schaumschicht. Ein zylindrischer Schwimmer neigt dazu, sich auf der Schaumschicht abzustützen, so daß deren Dicke die jeweilige Lage des Schwimmers bestimmt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Schwimmer für eine Niveausteuerung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß er zuverlässig arbeitet und leicht gereinigt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daßd er Schwimmkörper die Form eines Kegels aufweist, dessen Spitze in Bewegungsrichtung abwärts weist.
Durch diese Ausbildung des Schwimmers wird eine genaue Anzeige des Füllstandes ermöglicht, da die spitze Form des Schwimmers den auf der Oberfläche der Milch angesammelten Schaum besser durchdringt als beispielsweise die Grundfläche eines zylindrisch geformten Schwimmers. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind sowohl die Grundfläche des den Schwimmer bildenden Kegels als auch die Manteilfläche in Richtung auf die Milch, in die der Schwimmer eintaucht, konvex geformt. Durch diese Ausbildung kann sich an der Grundfläche des Schwimmers keine Milch absetzen und antrocknen, wodurch die Reinigung des Schwimmers erheblich erleichtert wird. Durch die konvexe Ausbauchung der Mantelfläche wird die Formstabilität des Schwimmers erhöht, so daß dieser aus leichtem Material dünner Wandstärke hergestellt werden kann.
Durch Anordnung eines Ringmagneten nahe der Spitze des den Schwimmer bildenden Kegels erhält der Schwimmer bezogen auf die Flüssigkeitsoberfläche einen sehr tief liegenden Schwerpunkt. Außerdem liegt der Schwerpunkt sehr nahe an dem Führungskörper. Diese Anordnung hat zur Folge, daß eine gute Führung des Schwimmers auf dem Führungskörper ermöglicht wird.
Der Schwimmer ist außerdem geeignet, nicht nur den Füllstand anzuzeigen, sondern vielmehr auch einen Mindestinhalt des Milchbehälters zu begrenzen. Zu diesem Zwecke ist der Milchauslaß des Milchbehälters in Bewegungsrichtung des Schwimmers zentrisch unterhalb des Führungskörpers angeordnet. Der Schwimmer weist eine Auflagefläche auf, die in ihrer Form einer Auflagerfläche angepaßt ist, mit der der Schwimmer mit seiner Auflagerfläche am unteren Endpunkt des Bewegungsweges in Berührung kommt. Die beiden sich gegenseitig beaufschlagenden Auflageflächen bilden einen flüssigkeitsdichten Abschluß des Behälters. Dieser gewährleistet, daß der Ausfluß verschlossen ist, bevor der Milchbehälter vollständig entleert ist, da der Schwimmer bis zu einer vorgegebenen Tiefe in die Milch eintaucht. Auf diese Weise wird verhindert, daß im Bereich eines den Behälter nach unten abschließenden Bodens Trocken zonen entstehen, die sehr schlecht zu reinigen sind.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht sind. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 Einen Längsschnitt durch einen Milchbehälter, Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen anderen Milchbehälter Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen weiteren Milchbehälter.
Der Schwimmer besteht im wesentlichen aus einem Schwimmerkörper 1. Er ist in einem Milchbehälter 2 angeordnet, der von einem Deckel 3 verschlossen ist. An diesem ist ein in den Milchbehälter 2 hineinragender Führungskörper 4 befestigt, auf dessen Außenfläche 5 der Schwimmerkörper 1 verschieblich gelagert ist. Die Verschiebung des Schwimmerkörpers 1 erfolgt in den Richtungen eines im Milchbehälter 2 aufsteigenden oder sinkenden Milchpegels 31.
Der Schwimmerkörper 1 weist die Form eines Kegels auf, dessen Spitze 6 in Richtung auf einen dem Deckel 3 gegenüber im Milchbehälter 2 angeordneten Milchauslaß 29 gerichtet ist, während seine Grundfläche 7 dem Deckel 3 zugekehrt ist.
Zwischen der Spitze 6 und der Grundfläche 7 erstreckt sich eine Mantelfläche 8 des Schwimmerkörpers 1. Sowohl die Grundfläche 7 als auch die Mantelfläche 8 des Schwimmerkörpers 1 sind in Richtung auf einen den Schwimmerkörper 1 umgebenden Innenraum 9 des Milchbehälters 2 konvex ausgebaucht. Diese Gestaltung des Schwimmerkörpers 1 verhindert, daß in den Innenraum 9 des Milchbehälters 2 eingeströmte Milch sich auf der Grundfläche 7 des Schwimmerkörpers 1 absetzt und dort antrocknet. Vielmehr läuft die Milch von der Oberfläche des Schwimmerkörpers 1 wieder ab, bevor sie antrocknen kann.
Die konvexe Gestaltung der Mantelfläche 8 hat den Vorteil, daß der Schwimmer formstabil gegen mechanische Beanspruchungen ist, selbst wenn vergleichseise geringe Wandstärken verwendet werden. Diese Formstabilität ist insbesondere von Bedeutung, wenn im Milchbehälter 2 ein Vakuum herrscht. Ublicherweise stehen Milchbehälter von Melkanlagen unter Unterdruck. Auch gegenüber etwaigen Stößen bei einer Demontage der Schwimmereinrichtung bzw. einer Reinigung des gesamten Milchbehälters ist der Schwimmer wegen der konvexen Form seiner Flächen besser gegen mechanische Beschädigungen geschützt, als er es bei ebener Ausbildung der Flächen wäre.
Der Schwimmerkörper 1 weist einen Innenraum 11 auf, der gegenüber dem Führungskörper 4 durch eine Hülse 12 abgegrenzt ist. Die lichte Weite dieser Hülse 12 ist geringfügig größer als der Querschnitt des Führungskörpers 4, auf dessen Außenfläche 5 die Hülse 12 geführt wird. Zwischen der Außenfläche 5 und der Hülse 12 ist ein Ringspalt 13 ausgebildet, der so groß bemessen ist, daß der Schwimmerkörper 1 leicht auf dem Führungskörper 4 gleiten kann. Die Hülse 12 verläuft gradlinig von der Grundfläche 7, die sie in deren Zentrum durchbricht, bis zur Spitze 6 des Schwimmerkörpers 1.
Im Innenraum 11 des Schwimmerkörpers 1 ist ein Magnet 14 angeordnet, der vorzugsweise als Ringmagnet ausgebildet-ist. Der Magnet 14 ist in dem Bereich nahe der Spitze 6 des Schwimmerkörpers 1 angeordnet und umgibt an dieser Stelle die Hülse 12.
Die Außenfläche 5 des Führungskörpers 4 umgibt einen Innenraum 15, in dem eine Meßwertübertragungseinrichtung 16 verläuft. Diese kann beispielsweise als eine Stange ausgebildet sein, an deren in den Führungskörper 4 hineinragenden einen Ende ein Dauermagnet 17 befestigt ist. Diese Befestigung ist in der Weise vorgesehen, daß den Polen des Magneten 14 entgegengesetzte Pole des Dauermagneten 17 zugeordnet sind. Weist beispielsweise der Magnet 14 an seinem dem Dauermagneten 17 zugewandten Ende Nordpole auf, so hat dieser an dem entsprechenden Ende einen Südpol. Die Meßwertübertragungseinrichtung 16 ragt mit ihrem anderen Ende aus dem Führungskörper 4 oberhalb des Deckels 3 heraus. An diesem Ende trägt sie einen Minimumnocken 18, unter dem in einem gewissen Abstand 19 in Richtung auf den Dekkel 3 ein Maximumnocken 20 angeordnet ist. Zwischen den beiden Nockenl8, 20 ist an einem nicht dargestellten Schaltergehäuse ein Steuerungskontakt 21 mit einem Kontaktträger 22 befestigt, in dem die Meßwertübertragungseinrichtung 16 verschieblich gelagert ist. Aufgrund dieser verschieblichen Lagerung verharrt der Kontaktträger 22 bei kleinen Bewegungen der Meßwertübertragungseinrichtung 16 in Ruhe und wird lediglich in Richtung auf einen Festkontakt 23 oder von ihm weg bewegt, wenn er von einem der Nocken 20 bzw. 18 beaufschlagt wird. Der Abstand 19 stellt mithin einen Regelabstand 19 dar, bei dessen Überschreiten durch Schließen bzw.
öffnen der Kontakte 21, 23 Impulse ausgelöst werden.
Es ist auch möglich, anstelle der mechanischen Meßwertübertragungseinrichtung 16 in dem Innenraum 15 des Führungskörpers 4 mindestens einen Reedkontakt 24 anzuordnen, der auf das magnetische Feld des Magneten 14 anspricht und eine mit dem Reedkontakt 24 verbundene elektrische Meßwertübertragungseinrichtung 25 vorzusehen. Vorzugsweise sind im Inneren 15 des Führungskörpers 4 mehrere Reedkontakte 24 in Richtung des aufsteigenden Milchpegels 31 übereinander angeordnet, um die Übertragung mehrerer Meßwerte entsprechend unterschiedlicher Füllstände im Milchbehälter 2 zu ermöglichen.
Anstelle der Reedkontakte 25 können auch Annäherungsschalter 26 im Inneren 15 angeordnet sein, die berührungslos ohne mechanisch bewegliche Teile arbeiten. In diesem Falle könnte anstelle eines Magneten 14 auch ein Weicheisenkern im Innenraum 11 des Schwimmerkörpers 1 vorgesehen sein. Die Annäherungsschalter 26 können mit einer elektronischen Meßwertübertragungseinrichtung 27 verbunden sein, mit deren Hilfe Daten über unterschiedliche Füllstände nach außen übertragen werden können. Derartige Annäherungsschalter 26 können auch so empfindlich eingestellt werden, daß sie auf den sich annähernden Schwin=rkörper 1 reagieren, selbst wenn dieser keinen Weicheisenkern besitzt.
Bei Unterschreiten eines Mindest-Milchpegels im Innenraum 9 des Milchbehälters 2 stützt sich der Schwimmerkörper 1 mit seinen der Spitze 6 benachbarten Teilen der Mantelfläche 8 auf einer Abstützfläche 28 eines Milchauslasses 29 des Milchbehälters 2 ab-, die an dieser Stelle der Form der Mantelfläche 8 angepaßt ist. Der Formschluß von Schwimmerkörper 1 einerseits und Abstützfläche 28 andererseits führt dazu, daß der Schwimmerkörper 1 den Milchauslaß 29 gegen das Austreten von Milch aus dem Milchbehälter 2 verschließt. Auf diese Weise verhindert der Schwimmerkörper 1, daß der Milchbehälter 2 weiter als bis zu einem vorgesehenen Minimalfüllstand entleert wird.
Am Boden 30 des Milchbehälters 2 kann sich daher eine Trockenzone nicht ausbilden, in der die angetrocknete Milch einen erhöhten Reinigungsaufwand erforderlich macht.
Auf der Abstützfläche 28 ist eine im wesentlichen ringförmig ausgebildete elastische Dichtlippe 32 befestigt, die mindestens einen, vorzugsweise jedoch zwei auf die Mantelfläche 8 des Schwimmerkörpers 1 gerichtete Dichtwülste 33, 34 aufweist. Wenn der Schwimmerkörper 1 sich mit fallendem Milchpegel 31 soweit gesenkt hat, daß er sich abdichtend auf die Abstützfläche 28 und die Dichtlippe 32 gelegt hat, saugt sich die Mantelfläche 8 an der Dichtlippe 32 fest.
In diesem festgesaugten Zustand wird der Schwimmerkörper 1 mit einer erheblichen Kraft von der Dichtlippe 32 festgehalten.Um diese Kraft zu überwinden, muß der Schwimmerkörper 1 große Auftriebskräfte entfalten. Diese treten am Schwimmerkörper 1 erst dann auf, wenn eine beträchtliche Milchmenge in den Milchbehälter 2 eingeströmt ist, so daß der Schwimmerkörper 1 relativ weit in die Milch eintaucht. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der Schwimmerkörper 1 erst wieder aufschwimmt,wenn eine fiir einen kontinuierlichen Milchstrom ausreichende Milchmenge im Milchbehälter 2 vorhanden ist.

Claims

Schwimmer für Niveaus teuerung Patentansprüche: 1. Schwimmer mit einem Schwimmerkörper für eine in einem innenraum eines Milchbehälters vorgesehene Niveausteuerung die von einer Außenfläche umgeben ist, auf der der Schwimmerkörper in Richtung eines sich im Innenraum auf-und abwärts bewegenden Milchpegels verschieblich gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmerkörper (1) die Form eines Kegels aufweist, dessen Spitze (6) in Bewegungsrichtuna abwärts weist.
2. Schwimmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegel eine zu seiner Spitze (6) konvex verlaufende Manteilfläche aufweist.
3. Schwimmer nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmerkörper (1) auf seiner der Spitze abgewandten Oberseite von einer Grundfläche (7) abgedeckt ist, die mit der Mantelfläche (8) verbunden und konvex geformt ist.
4. Schwimmer nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmerkörper (1) von einer Hülse (12) durchdrungen ist, die den mittleren Bereich der Grundfläche (7) mit der Spitze (6) abdichtend verbindet.
5. Schwimmer nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse eine lichte Weite aufweist, die um ein geringes Maß größer ist als der Querschnitt eines Führungskörpers (4), auf dessen Außenfläche (5) der Schwimmerkörper (1) geführt ist.
6. Schwimmer nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (12) den Führungskörper (4) radial umgibt.
7. Schwimmer nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum (11) des Schwimmerkörpers (1) ein Magnet (14) vorgesehen ist.
8. Schwimmer nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (14) als Ringmagnet ausgebildet ist.
9. Schwimmer nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (14) im Innenraum (11) des Schwimmerkörpers (1) benachbart zur Spitze (6) angeordnet ist.
10. Schwimmer nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren (15) des Führungskörpers (4) ein Dauermagnet (17) der Meßwertübertragungseinrichtung (16) vorgesehen ist.
11. Schwimmer nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Magneten (14, 17) entgegengesetzte Polungen aufweisen.
12. Schwimmer nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren (15) des Führungskörpers (4) mindestens ein Reedkontakt (24) an der elektrischen Meßwertübertragungseinrichtung (25) vorgesehen ist.
13. Schwimmer nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren (15) des Führungskörpers (4) mindestens ein Annäherungsschalter (26) einer elektronischen Meßwertübertragungseinrichtung (27) vorgesehen ist.
14. Schwimmer nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmerkörper (1) bei Unterschreiten eines Minimumfüllstandes im Milchbehälter (2) einen Milchauslaß (29) am Boden (30) des Milchbehälters (2) abdichtend beaufschlagt.
15. Schwimmer nach Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine bei Auflage des Schwimmerkörpers (1) auf dem Milchauslaß (29) zum Ansteigen des Schwimmerkörpers (1) erforderliches Abreißmoment größer ist als ein ungebremster Auftrieb des Schwimmerkörpers (1) in einer im Milchbehälter (2) angesammelten Milchmenge.
16. Schwimmer nach Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Milchauslaß (29) eine Abstützfläche (28) aufweist, die in ihrer Form der der Spitze benachbartenTeile der Mantelfläche (8) des Schwimmerkörpers (1) angepaßt ist.
17. Schwimmer nach Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützfläche (28) in ihrem dem Boden (30) benachbarten Bereich umgeben ist von einer Dichtlippe (32).
18. Schwimmer nach Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippe (32) mindestens einen auf die Mantelfläche (8) des Schwimmerkörpers (1) gerichteten Dichtwulst (33, 34) aufweist, an den sich der Schwimmerkörper (1) mit seiner Mantelfläche (8) bei Unterschreiten eines vorgegebenen Milchpegels anlegt und zwischen dem und der Mantelfläche (8) eine Haftkraft ausgebildet ist, deren Größe einer Auftriebskraft des Schwimmerkörpers (1) entspricht, die dieser im Bereich des vorgegebenen Milchpegels besitzt.