DE3742973A1 - Verfahren und vorrichtung zur gewinnung einer fuer eine variable milchmenge repraesentativen milchprobe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung einer für eine variable Milchmenge repräsentativen Milchprobe, insbesondere zur Anwendung beim Umfüllen von Milch aus einzelnen Erzeugern zugeordneten Behältern in ein Milch­ sammelfahrzeug, wobei in dem Verfahren während des Um­ füllvorganges aus dem Hauptmilchstrom in einer ersten Phase ein erster Teilstrom mit einem großen Proportiona­ litätsfaktor in einen ersten Probenahmebehälter und pa­ rallel hierzu ein zweiter Teilstrom mit einem kleinen Proportionalitätsfaktor in einen zweiten Probenahmebehäl­ ter abgeleitet wird und wobei bei Erreichen eines vorgeb­ baren maximalen Füllpegels des ersten Probenahmebehälters dieser vom Hauptmilchstrom getrennt wird. Außerdem be­ trifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Ein Verfahren der genannten Art sowie eine Vorrichtung zu dessen Durchführung sind aus der DE-PS 35 35 179 bekannt. Dieses Verfahren sieht vor, daß, wenn während der Annahme der Milch die Kapazität des mit großem Proportionalitäts­ faktor gefüllten ersten Probenahmebehälters überschritten wird, dieser Behälter vollständig entleert und danach mit Milch mit kleinem Proportionalitätsfaktor gefüllt wird. Die in dieser zweiten Phase gesammelte Milch wird mit der in der ersten Phase gesammelten Milch mit kleinem Propor­ tionalitätsfaktor vermischt. Abschließend wird aus dieser gemischten Milch die Probe entnommen.

Als nachteilig ist hierbei anzusehen, daß der Ablauf des Verfahrens relativ kompliziert ist und daß die Vorrich­ tung hierfür eine vergleichsweise aufwendige Steuerung erfordert. Außerdem können Verfälschungen der Proben durch nach dem Entleeren im ersten Behälter zurückbleibende Milchreste auftreten.

Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das die aufgeführten Nachteile vermeidet und das insbesondere einen einfachen Verfahrensablauf aufweist und bei dem exakt repräsenta­ tive Proben gewonnen werden. Weiter stellt sich die Auf­ gabe, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die einfach und kostengünstig aufgebaut und betreibbar ist.

Die Lösung des ersten Teils der Aufgabe gelingt erfin­ dungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß nach Tren­ nung des ersten Probenahmebehälters vom Hauptmilchstrom in einer zweiten Phase der zweite Teilstrom weiterhin in den zweiten Probenahmebehälter abgeleitet und in diesem gesammelt wird und daß am Ende des Umfüllvorganges im Fall eines vorherigen Erreichens des maximalen Füllpegels des ersten Probenahmebehälters die Milchprobe unmittelbar aus dem zweiten Probenahmebehälter und im Fall eines Nicht-Erreichens des maximalen Füllpegels des ersten Probenahmebehälters die Milchprobe unmittelbar aus dem ersten Probenahmebehälter entnommen wird.

Dieses Verfahren besitzt einen vorteilhaft einfachen Ablauf, da ein zwischenzeitliches Ablassen von Milch, ein Umschalten des Proportionalitätsfaktors sowie ein Um- oder Überleiten und Mischen von Milch nicht erforderlich sind. Durch das Entfallen des Mischens von verschiedenen Milchvolumina wird zudem erreicht, daß hiermit verbundene Verfälschungseffekte ausgeschlossen werden. Die Entschei­ dung, aus welchem Behälter die Probe zu entnehmen ist, hängt einzig und allein vom Füllpegel des ersten Probe­ nahmebehälters ab, so daß hier Fehlentscheidungen prak­ tisch unmöglich sind.

Die Lösung des zweiten Teils der Aufgabenstellung, be­ treffend eine Vorrichtung zur Durchführung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens, gelingt durch eine Vorrichtung gemäß dem Anspruch 2 der Anspruchsfassung. Die Vorrich­ tung ist vergleichsweise einfach aufgebaut und betätigbar bzw. bedienbar, wodurch sie kostengünstig herstellbar und betreibbar ist.

Zur weiteren Vereinfachung der Bedienung der Vorrichtung und zur sicheren Vermeidung von Fehlern bei der Probe­ nahme besitzt die Vorrichtung bevorzugt eine Meßsignale vom Pegelfühler empfangende und nach deren Maßgabe eines der beiden Probenahmeventile auswählende und am Ende des Umfüllvorganges betätigende Steuereinheit. Diese Steuer­ einheit kann aus an sich bekannten Elementen zusammenge­ stellt und z. B. pneumatisch oder elektrisch betreibbar sein und sie kann wahlweise eine separate Einheit oder ein integraler Teil einer übergeordneten Steuereinheit sein, wobei die Auswahl hier in das Ermessen des Fach­ mannes gestellt ist und sich nach den Erfordernissen des Einzelfalles richtet.

Schließlich ist für die Vorrichtung noch vorgesehen, daß das Volumen des zweiten Probenahmebehälters das Zwei- bis Fünffache des Volumens des ersten Probenahmebehälters beträgt. Damit ist gewährleistet, daß sowohl für kleine Milchmengen als auch für größere bis sehr große Milchmen­ gen die Gewinnung einer verfälschungsfreien, exakt reprä­ sentativen Probe möglich ist, ohne daß eine vorherige Erfassung oder Abschätzung der umzufüllenden Milchmenge erforderlich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie ein Ablaufbeispiel des Verfahrens werden im folgen­ den anhand einer Zeichnung erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Vorrichtung gemäß Erfindung in einer schematisierten Darstellung.

Wie aus der Figur ersichtlich ist, besitzt das darge­ stellte Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 zwei Behäl­ ter, nämlich einen ersten Probenahmebehälter 3 und einen zweiten Probenahmebehälter 4. Der erste Behälter 3 steht über eine erste Abzweigleitung 21 mit einer bei einem Umfüllvorgang den Hauptmilchstrom führenden Hauptmilch­ leitung 2 in Verbindung. Hierzu ist die Abzweigleitung 21 mit ihrem oberen Ende in die Leitung 2 geführt und be­ sitzt dort eine Durchtrittsöffnung 22, durch welche ein Teilstrom von Milch mit einem relativ großen Proportiona­ litätsfaktor aus dem Hauptmilchstrom in den Behälter 3 ableitbar ist. Der zweite Probenahmebehälter 4 steht über eine zweite Abzweigleitung 24 ebenfalls mit der Haupt­ milchleitung 2 in Strömungsverbindung. Die Abzweigleitung 24 ist hierzu ebenfalls in das Innere der Leitung 2 ge­ führt und besitzt dort ebenfalls eine Durchtrittsöffnung 25, die jedoch deutlich kleiner ist als die Durchtritts­ öffnung 22 des ersten Abzweigrohres 21. Hierdurch wird ermöglicht, daß ein Teilstrom mit vergleichsweise kleinem Proportionalitätsfaktor aus dem Hauptmilchstrom in den zweiten Probenahmebehälter 4 abgeleitet wird.

Der Probenahmebehälter 4 steht über die zugehörige Ab­ zweigleitung 24 mit der Durchtrittsöffnung 25 in ständi­ ger Strömungsverbindung mit der Hauptmilchleitung 2. Demgegenüber ist der erste Probenahmebehälter 3 von der Hauptmilchleitung 2 trennbar, wobei dies im vorliegenden Beispiel durch ein Ventil 23 bewirkt wird, mittels wel­ chem die Durchtrittsöffnung 22 im oberen Ende des Ab­ zweigrohres 21 verschließbar ist.

Weiter ist jedem Probenahmebehälter 3, 4 jeweils eine Entlüftung 31 bzw. 41 zugeordnet, die durch am oberen Ende der Behälter 3 und 4 in diese eingeführte Rohre gebildet sind. Die beiden Entlüftungsrohre 31 und 41 setzen sich zusammengeführt in einer gemeinsamen Entlüf­ tungsleitung 51 fort, die entweder mit der freien At­ mosphäre oder mit der Saugseite einer Pumpe verbunden ist.

An ihrem unteren Ende besitzen die beiden Probenahmebe­ hälter 3 und 4 jeweils ein Probenahmeventil 34 bzw. 44 sowie jeweils ein Ablaßventil 32 bzw. 42. Die Probenahme­ ventile 34 und 44 stehen über je eine Probenahmeleitung 35 bzw. 45 sowie eine gemeinsame Probeabfülleitung 55 in Strömungsverbindung mit einer an sich bekannten Probenab­ fülleinrichtung 56, die hier als Hohlnadel angedeutet ist und mittels welcher ein Milchprobevolumen in eine Proben­ flasche 6 abfüllbar ist. Die beiden Ablaßventile 32 und 42 sind jeweils zwischen dem Behälter 3 bzw. 4 und je einer zugeordneten Ablaßleitung 33 bzw. 43 angeordnet. Durch diese Leitungen 33 und 43, die in ihrem weiteren Verlauf zu einer gemeinsamen Ablaßsammelleitung 53 ver­ einigt sind, kann die nicht mehr für die Probenahme benötigte Milch aus dem Inneren der Probenahmebehälter 3 und 4 abgeleitet werden. Hierzu ist die Ablaßsammellei­ tung 53 zweckmäßig - in Strömungsrichtung gesehen - vor einem nicht dargestellten Durchflußzähler mit der Haupt­ milchleitung 2 verbunden, so daß auch dieses Milchvolumen vor Einleitung in einen nachfolgenden Tank mengenmäßig erfaßt wird.

Für die Steuerung und Überwachung der Probenahme besitzt die Vorrichtung gemäß dem dargestellten Ausführungsbei­ spiel eine Steuereinheit 8, die über eine Anzahl von Signaleingangsleitungen 70 bis 74 sowie Steuerleitungen 75 bis 79 verfügt. Die erste Signalleitung 70 ist mit einem Pegelfühler 36 verbunden, der an dem ersten Probe­ nahmebehälter 3 angeordnet ist und mittels welchem das Erreichen eines vorgebbaren maximalen Pegelstandes im Behälter 3 erfaßbar ist. Die weiteren Eingänge 71 bis 74 dienen zur Eingabe von weiteren Signalen, z. B. von einer übergeordneten Steuereinrichtung oder von anderen Elemen­ ten der in ihren weiteren Teilen nicht dargestellten Umfüllanlage.

Die Steuerleitungen 75, 76, 77 und 78 führen von der Steuereinheit 8 zu diversen Servobetätigungen 34′, 32′, 44′ und 42′, die jeweils einem Probenahmeventil 34 bzw. 44 sowie Ablaßventil 32 bzw. 42 zugeordnet sind und deren Fernbetätigung ermöglichen. Die Steuerleitung 79 schließ­ lich verbindet die Steuereinheit 8 mit einer Servobetä­ tigung 23′, die dem Ventil 23 zum Verschließen der Durchtrittsöffnung 22 in der ersten Abzweigleitung 21 zugeordnet ist.

Im folgenden wird der Ablauf des Verfahrens anhand der Figur beispielhaft erläutert. Nachdem das freie Ende der Hauptmilchleitung 2 mit einem stationären Milchbehälter eines Erzeugungsbetriebes verbunden ist, strömt die Milch in Richtung der in der Hauptmilchleitung dargestellten Strömungspfeile durch diese sowie durch einen üblicher­ weise eingeschalteten Luftabscheider und ein volumetri­ sches Meßwerk in einen Sammeltank. Zu Beginn dieses Um­ füllvorganges sind beide Probenahmebehälter 3 und 4 leer und die Probenahmeventile 34 und 44 sowie die Ablaßven­ tile 32 und 42 sind geschlossen. Während einer ersten Phase des Umfüllvorganges gelangt ein Teilstrom an Milch mit einem großen Proportionalitätsfaktor durch die geöff­ nete Durchtrittsöffnung 22 und die erste Abzweigleitung 21 in den ersten Probenahmebehälter 3. Parallel hierzu strömt ein zweiter Milch-Teilstrom mit kleinem Proportio­ nalitätsfaktor durch die Durchtrittsöffnung 25 und die zweite Abzweigleitung 24 in den zweiten Probenahmebehäl­ ter 4. Ist lediglich eine kleine Milchmenge umzufüllen, steigt der Pegelstand der in den ersten Probenahmebehäl­ ter 3 abgeleiteten Milch bis zum Ende des Umfüllvorganges lediglich auf Niveau an, das den dort angeordneten Pegel­ fühler 36 noch nicht zum Ansprechen bringt. In diesem Fall sorgt die über die Signalleitung 70 mit dem Pegel­ fühler 36 verbundene Steuereinheit 8 dafür, daß zur Ent­ nahme der Probe das dem ersten Probenahmebehälter 3 zugeordnete Probenahmeventil 34 mittels der zugehörigen Servobetätigung 34′ geöffnet wird. Durch das geöffnete Probenahmeventil 34 gelangt ein für die Probenahme ausreichendes Milchvolumen durch die Probenahmeleitung 35 und die Probeabfülleitung 55 zur Abfülleinrichtung 56 und mittels dieser in die Probeflasche 6. Anschließend wird das Probenahmeventil 34 wieder geschlossen und beide Probenahmebehälter 3 und 4 werden durch Öffnen der Ablaß­ ventile 32 und 42 über die Ablaßleitungen 33 und 43 sowie die Ablaßsammelleitung 53 vollständig entleert.

Wird eine größere Milchmenge umgefüllt, so wird im Ver­ lauf des Umfüllvorganges in dem ersten Probenahmebehälter 3 ein Milchpegelstand erreicht, der den Pegelfühler 36 zum Ansprechen bringt. Dieses Ansprechen wird als Meßsig­ nal über die Signalleitung 70 von der Steuereinheit 8 erfaßt, welche daraufhin dafür sorgt, daß über die Steu­ erleitung 79 und die Servobetätigung 23′ das Ventil 23 in Schließstellung gebracht wird. Hierdurch wird die Durch­ trittsöffnung 22 verschlossen und damit der Probenahmebe­ hälter 3 von der Hauptmilchleitung 2 getrennt.

Im weiteren Verlauf des Umfüllvorganges, d. h. in einer zweiten Phase, strömt weiterhin der Milch-Teilstrom mit dem kleinen Proportionalitätsfaktor durch die Durch­ trittsöffnung 25 und die zweite Abzweigleitung 24 in den zweiten Probenahmebehälter 4. Am Ende des Umfüllvorgan­ ges, das der Steuerleitung 8 über eine der Signalleitun­ gen 71-74 mitgeteilt wird, spricht die Steuereinheit 8 aufgrund des mittels des Pegelfühlers 36 erfaßten maxima­ len Pegelstandes im Probenahmebehälter 3 nun das Probe­ nahmeventil 44 im zweiten Probenahmebehälter 4 an. Durch Aussendung eines entsprechenden Steuerbefehles über die Steuerleitung 77 an die Servobetätigung 44′ wird das Probenahmeventil 44 aus seiner Schließstellung in Öff­ nungsstellung gebracht, wodurch ein Milchvolumen durch die Probenahmeleitung 45 und die Probeabfülleitung 55 zur Probenabfülleinrichtung 56 und von dort in die Probefla­ sche 6 gelangt. Nach der Probenahme wird das Ventil 44 wieder geschlossen und beide Behälter werden, wie voran­ gehend bereits beschrieben, durch Öffnen der Ablaßventile 32 und 42 vollständig entleert. Hiernach und nach Rück­ setzung aller Ventile in ihre Grundstellung kann ein neuer Umfüllvorgang mit Probenahme erfolgen.

Claims (4)

1. Verfahren zur Gewinnung einer für eine variable Milch­ menge repräsentativen Milchprobe, insbesondere zur An­ wendung beim Umfüllen von Milch aus einzelnen Erzeu­ gern zugeordneten Behältern in ein Milchsammelfahr­ zeug, wobei in dem Verfahren während des Umfüllvorgan­ ges aus dem Hauptmilchstrom in einer ersten Phase ein erster Teilstrom mit einem großen Proportionalitäts­ faktor in einen ersten Probenahmebehälter und parallel hierzu ein zweiter Teilstrom mit einem kleinen Propor­ tionalitätsfaktor in einen zweiten Probenahmebehälter abgeleitet wird und wobei bei Erreichen eines vorgeb­ baren maximalen Füllpegels des ersten Probenahmebehäl­ ters dieser vom Hauptmilchstrom getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach Trennung des ersten Probenahmebehälters (3) vom Hauptmilchstrom in einer zweiten Phase der zweite Teilstrom weiterhin in den zweiten Probenahmebehälter (4) abgeleitet und in die­ sem gesammelt wird und daß am Ende des Umfüllvorganges im Fall eines vorheri­ gen Erreichens des maximalen Füllpegels des ersten Probenahmebehälters (3) die Milchprobe unmittelbar aus dem zweiten Probenahmebehälter (4) und im Fall eines Nicht-Erreichens des maximalen Füllpegels des ersten Probenahmebehälters (3) die Milchprobe unmittelbar aus dem ersten Probenahmebehälter (3) entnommen wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer während des Umfüllvorganges den Hauptmilchstrom führenden Hauptmilchleitung (2), mit einer ersten, von der Hauptmilchleitung (2) abgehen­ den, absperrbaren Abzweigleitung (21), durch welche mit einem großen Proportionalitätsfaktor Milch in einen ersten, mit einem Pegelfühler (36) ausgestatte­ ten Probenahmebehälter (3) ableitbar ist, mit einer zweiten, ebenfalls von der Hauptmilchleitung (2) abge­ henden Abzweigleitung (24), durch welche mit einem kleinen Proportionalitätsfaktor Milch in einen zweiten Probenahmebehälter (4) ableitbar ist und mit einer Einrichtung (56) zum Abfüllen eines Milchprobevolumens in eine Probeflasche (6), dadurch gekennzeichnet, daß an jeden der beiden Probe­ nahmebehälter (3, 4) je eine Probenahmeleitung (35, 45) angeschlossen ist und daß die beiden Probenahme­ leitungen (35, 45) durch je ein zugeordnetes Probenah­ meventil (34, 44) freigebbar und sperrbar sind, wobei in Abhängigkeit von dem vom Pegelfühler (36) erfaßten Milchpegelstand im ersten Probenahmebehälter (3) am Ende des Umfüllvorganges entweder das eine Probenahme­ ventil (34) oder das andere Probenahmeventil (44) aus seiner Schließstellung in seine Öffnungsstellung bringbar ist und entsprechend ein Milchprobevolumen entweder unmittelbar aus dem ersten oder unmittelbar aus dem zweiten Probenahmebehälter (3; 4) zur Proben­ abfülleinrichtung (56) führbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Meßsignale vom Pegelfühler (36) empfangende und nach deren Maßgabe eines der beiden Probenahmeventile (34; 44) auswählende und am Ende des Umfüllvorganges betä­ tigende Steuereinheit (8).

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Volumen des zweiten Probenahme­ behälters (4) das Zwei- bis Fünffache des Volumens des ersten Probenahmebehälters (3) beträgt.