DE4020725A1 - Luftabscheider - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Luftabscheider gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Derartige Luftabscheider benötigt man insbesondere in der Land­ wirtschaft für die sog. Fahrenden Milchsammler (RMO). Hierbei wird in einen Transportbehälter Milch gepumpt, die von den ein­ zelnen Erzeugern geliefert wird, wobei jeweils die Menge der ab­ genommenen Milch zu messen ist. Üblicherweise wird ein Luft­ abscheider bzw. Luftseparator zwischen der Milchpumpe und dem Transporttank angeordnet. Das Gerät arbeitet entweder mit Über- oder mit Unterdruck, so daß die abgeschiedene Luft abgeblasen oder abgesaugt wird. Es besteht aus einem Gefäß mit Pumpen­ anschluß bzw. Milcheinlaß sowie Milchauslaß und mit einem Schwimmer, der zu Beginn eines Meßvorganges von einem Ruheniveau auf ein gewöhnlich voreingestelltes Arbeitsniveau gehoben wird, wozu mechanische oder elektrische Einrichtungen vorhanden sein können.

Das Ruheniveau ist derjenige Pegel, bis zu dem das Luftabscheider-Gefäß vor Beginn der Messung mit Milch gefüllt ist; es entspricht also einer Teil-Vorfüllung. Am Ende des Meßvorganges wird aus dem Lieferbehälter die letzte Milch abge­ saugt, wobei zusätzlich zu der ohnehin in der Milch stets vor­ handenen Luft größere Luftmengen in das Luftabscheider-Gefäß gelangen. Die dort abgeschiedene Luft sammelt sich oberhalb des Arbeitsniveaus, was in einem Überdrucksystem zum Herabdrücken des Arbeitsniveaus in Richtung auf das Ruheniveau führt. Ist dieses erreicht, so bläst der Luftseparator ab; nach einer vor­ geschriebenen Zeit von 15 Sekunden wird die Milchpumpe still­ gesetzt.

So ausgeführte Messungen sind deswegen problematisch, weil in diesem Zeitraum zwar größere Luftblasen, aber keine kleinen Luftbläschen aus der Milch abgeschieden werden und weil außerdem größere Luftblasen sich mit zunehmendem Druck zusammenpressen. Die in unterschiedlichem Maße lufthaltige Milch bewirkt starke Schwankungen des vom Schwimmer erfaßten Ruheniveaus, da Milch mit Luft eine geringere Dichte (ein niedrigeres spezifisches Gewicht) als Milch ohne Luft hat. Das bedingt ungenaue Messun­ gen, zumal sich das Ruheniveau nach einiger Zeit auch durch Ent­ weichen von Luft noch verändert. Daher besteht das Risiko, daß solche Messungen den amtlichen Anforderungen nicht genügen und für ungültig erklärt werden oder daß lange Meßzeiten notwendig sind, obwohl auch dann keine Sicherheit einer Meßgenauigkeit innerhalb des zugelassenen Toleranzbereichs gewährleistet ist.

Mithin ist ein Bedürfnis nach Abhilfe vorhanden. Ein wichtiges Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Vorrich­ tung, welche unter Überwindung der Nachteile des Standes der Technik die schnelle und genaue Messung von Milchmengen mit wirtschaftlichen Mitteln ermöglicht. Insbesondere sollen die herkömmlichen Meßunsicherheiten und -trägheiten durch einen neu­ artigen schwimmergesteuerten Luftabscheider behoben werden.

Der Grundgedanke der Erfindung ist im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 4.

Die Erfindung sieht einen Luftabscheider vor, dessen Schwimmer in einem an beiden Enden offenen Meßrohr angeordnet ist, welches über das Arbeitsniveau hinausragt und unter dem Ruheniveau endet. In das im wesentlichen vertikale Meßrohr kann von oben keine Flüssigkeit eintreten; von unten wird es ausschließlich mit luftfreier Milch beschickt, da Flüssigkeit mit Luftbläschen nicht eintreten kann. Der im Meßrohr befindliche Schwimmer wird von luftfreier Milch getragen und nimmt daher stets eine Lage ein, welche dem kommunizierenden Niveau an der Außenseite des Meßrohrs entspricht, ohne daß es auf den dortigen Luftgehalt der Milch ankommt. Schaltet der Schwimmer im Meßrohr auf dem Ruhe­ niveau ab, so tritt nach der vorgegebenen Meßdauer keine Ände­ rung mehr ein, weil sich die Flüssigkeit außerhalb des Meßrohrs zwar im Volumen, jedoch nicht im Gewicht ändert. Somit ist ein scharfes Ruheniveau ebenso wie eine schnelle und genaue Messung garantiert, da der Flüssigkeitspegel auch im Milch-Luft-Gemisch weitestgehend luftfrei gemessen wird. Auch in Fällen, wo die Milch an sich oder durch den Transport viel Luft enthält, wird daher mit einfachsten Mitteln eine deutliche Verbesserung der Meßgenauigkeit bei gleichzeitiger Begrenzung der Meßdauer erzielt.

Das Meßrohr kann im Inneren des Luftabscheider-Gefäßes in üblicher Weise gehaltert werden, beispielsweise mittels Halte­ armen, Laschen o.dgl. Für den Schaltschwimmer ist es wichtig daß er sich frei im Meßrohr bewegen kann. Gemäß Anspruch 2 ist der Schwimmer entlang einer zentralen Stange, die sich im Meß­ rohr befindet, verschiebbar montiert. Eine andere Konstruktion besteht laut Anspruch 3 darin, daß der Schwimmer mit einer Führungsstange ein Ganzes bildet und zusammen mit ihr auf und ab bewegbar ist, wobei zusätzliche Führungsmittel - etwa im Behälterdeckel - vorhanden sein können.

Nach Anspruch 4 ist der Schwimmer im wesentlichen vollständig von dem Meßrohr umschlossen, dessen oberes Ende bis fast an die Behälter-Oberseite reicht. Daher ist der Abstand zum Arbeits­ niveau der größtmögliche, und demgemäß sind Verfälschungen der Meßergebnisse ausgeschlossen, weil am oberen Ende des Meßrohres lediglich ein Luftdruck-Ausgleich stattfindet, aber keine Produktmengen eintreten können.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung, deren einzige Figur eine Axialschnittansicht eines Luftabscheiders zeigt.

Der allgemein mit 10 gekennzeichnete Luftabscheider hat einen Behälter 12 mit Füßen 14 und einem Pumpenanschluß bzw. Einlaß 16 verhältnismäßig nahe an der Oberseite 18, die auch als - gegebenenfalls abnehmbarer - Deckel ausgebildet sein kann. Am Boden 20 des Behälters 12 befindet sich ein Auslaß 22.

Zentrisch ist eine Stange 24 in einer Halterung oder Führung 26 angeordnet. An der Stange 24 entlang oder mit ihr zusammen ist ein Schaltschwimmer 28 innerhalb eines Meßrohres 30 auf und ab beweglich. Das obere Ende 32 des Meßrohres 30 ragt bis nahe an die Oberseite 18 des Behälters 12 heran. Mit seinem unteren Ende 34 ragt das Meßrohr 30 bis unter ein Ruheniveau R. Der an eine (nicht gezeichnete) Pumpe angeschlossene Einlaß 16 bestimmt im allgemeinen ein Arbeitsniveau A, das auch höher liegen kann als der Einlaß 16 selbst.

In der schematischen Abbildung sind bestimmte Bauelemente weg­ gelassen, welche zur Erläuterung der Erfindung nicht notwendig sind. Hierzu gehören Entlüftungsventile und/oder sonstige Anschlüsse, womit Luft abgeblasen oder abgesaugt wird.

Während des Einpumpens und Messens einer Milchmenge steht das Innere des Meßrohrs 30 über sein oberes Ende 32 mit dem Luftraum unterhalb der Oberseite 18 und das untere Ende 34 des Meß­ rohrs 30 mit der umgebenden Teil-Füllmenge in Verbindung. Das Arbeitsniveau A ist innerhalb des Meßrohrs 30 praktisch ebenso hoch wie außerhalb davon. Im Verlauf der Luftabscheidung während des Meßvorganges erhöht sich der Druck im Luftraum, was zu einer Niveausenkung zum Ruhepegel R hin führt. Außerhalb des Meß­ rohrs 30 ist die Milch oberhalb des Ruheniveaus R mit Luftblasen angereichert; die Dichte der Milch, d.h. ihr spezifisches Gewicht, ist dort infolge der Volumenvergrößerung zwar geringer, das wirksame Gewicht aber von jenem innerhalb des Meßrohres 30 nicht merklich verschieden, so daß die Lage des Schwimmers 28 dem wahren Niveau entspricht.

Die Erfindung gewährleistet mithin auf einfachste Weise die genaue Einstellung des Ruheniveaus R mittels des beschriebenen Meßrohrs 30. In der praktischen Ausführung sind verschiedene Varianten möglich. Beispielsweise kann das Arbeitsniveau A von einem gesonderten Schwimmer gesteuert werden. Auch ist eine scharfe Einstellung des Arbeitsniveaus A nicht immer notwendig. Eine gewisse Schwankungsbreite des Überdrucks ist möglich, wenn­ gleich dieser allgemein 1,5 bar beträgt. Der Schwimmer 28 kann elektrische Schaltorgane, beispielsweise Reedkontakte, oder mechanische Schaltorgane aufweisen, beispielsweise eine Membran.

Allgemein ist die Erfindung bei Lufttemperaturen anwendbar, die entweder mit Über- oder mit Unterdruck arbeiten, wobei lediglich vorausgesetzt wird, daß das Ruheniveau R durch den Schwimmer 28 geschaltet wird. Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß vorhandene Anlagen nicht grundlegend verändert werden müssen. Vielmehr genügt es, ein Meßrohr 30 mit den gewünschten Abmessun­ gen innerhalb des Behälters 12 so zu montieren, daß der Schalt­ schwimmer 28 frei auf und ab beweglich ist. Die erfindungsgemäß erzielte Steigerung der Meßgenauigkeit ist an sich unabhängig davon, welches Verfahren zum Entfernen der abgeschiedenen Luft benutzt wird. Allgemein wird die Druckmethode günstiger sein, zumal die Erzeugung von Überdruck billiger ist als die kost­ spielige Anwendung von Vakuumanlagen.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstrukti­ ver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrens­ schritten, können sowohl für sich als auch in den verschieden­ sten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Legende

A Arbeitsniveau
R Ruheniveau
10 Luftabscheider
12 Behälter
14 Füße
16 Einlaß (Pumpenanschluß)
18 Oberseite/Deckel
20 Boden
22 Auslaß
24 Stange
26 Halterung/Führung
28 Schaltschwimmer
30 Meßrohr
32 oberes Ende
34 unteres Ende

Claims (4)

1. Luftabscheider (10) zum Entfernen von Luft aus Milch, deren genaue Menge gleichzeitig gemessen wird, bestehend aus einem Behälter (12) mit einem Milcheinlaß (16) sowie einem darun­ ter, vorzugsweise am Boden (20) befindlichen Milchaus­ laß (22), ferner mit Entlüftungsventilen und Ventilen für das Abblasen oder Absaugen von Luft und mit einem Schwimmer (28) zum Steuern eines vorbestimmten Arbeitsniveaus (A) und eines Ruheniveaus (R), dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (28) in einem an beiden Enden (32, 34) offenen Meßrohr (30) angeordnet ist, welches über das Arbeits­ niveau (A) hinausragt und unter dem Ruheniveau (R) endet.

2. Luftabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schwimmer (28) verschiebbar entlang einer zentralen Stange (24) montiert ist, die sich im Meß­ rohr (30) befindet.

3. Luftabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schwimmer (28) mit einer Führungs­ stange (24) ein Ganzes bildet und zusammen mit ihr auf und ab bewegbar ist.

4. Luftabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (28) im wesentlichen vollständig von dem Meßrohr (30) umschlossen ist, dessen oberes Ende (32) bis fast an die Behälter-Ober­ seite (18) reicht.