DE4031833A1 - Einrichtung zum abzweigen von teilmengen aus einem durch eine rohrleitung fliessenden milchstrom - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abzweigen von Teilmengen aus einem durch eine Rohrleitung fließen­ den Milchstrom, insbesondere zur Verwendung in Milchsam­ melfahrzeugen, wobei die Einrichtung als Rohrabschnitt mit wenigstens einem von außen her einmündenden Proben- Abzweigröhrchen mit einer zum Inneren des Rohrabschnitts hin offenen Abzweigöffnung ausgebildet ist und wobei in­ nerhalb des Rohrabschnittes im Bereich des Abzweigröhr­ chens wenigstens eine Leit- und/oder Prallplatte für die durchströmende Milch angeordnet ist.

Eine Einrichtung der genannten Art ist aus der DE-PS 35 35 179 bekannt. Hier besteht die Einrichtung im wesentlichen aus einem Abzweigventil, das zwei unter­ schiedliche Stellungen einnehmen kann, welche zwei unter­ schiedlichen Teilungsverhältnissen entsprechen. Vom Ab­ zweigventil gehen zwei Abzweigleitungen ab, durch welche die abgezweigten Teilmengen der Milch abführbar sind.

Als nachteilig hat sich bei dieser bekannten Einrichtung und bei weiteren, als interner Stand der Technik bei der Anmelderin verwendeten Einrichtungen der eingangs genann­ ten Art herausgestellt, daß insbesondere bei hohen Fließ­ geschwindigkeiten der Milch, wie sie bei Verwendung leistungsstarker Pumpen innerhalb des Rohrabschnittes oder Abzweigventils auftreten, die abgezweigten Teilmen­ gen nicht mehr repräsentativ sind für die gesamte geför­ derte Milchmenge. Zum einen wird eine zumindest teilwei­ se Trennung der Milchbestandteile auf ihrem Weg durch die Rohrleitung sowie durch die Einrichtung bewirkt, was z. B. zu falschen Werten für anhand der abgezweigten Teilmengen vorgenommene Bestimmungen des Fettgehaltes der Milch führt, und zum anderen kommt es zu irregulären Strömungsverhältnissen, die bis zu Strömungsabrissen gehen, wodurch die abgezweigten Mengen unzulässig ver­ mindert werden oder gar nicht mehr abgezweigt werden können.

Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die aufgeführten Nachteile vermeidet und die insbesondere sowohl bei klei­ nen und mittleren als auch bei hohen Pumpleistungen und Durchflußmengen das Abzweigen von Teilmengen gewährlei­ stet, die unabhängig von der Durchflußmenge repräsenta­ tiv bleiben und die ein weitestgehend schwankungsfreies Teilungsverhältnis aufweisen.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch eine Einrichtung der eingangs genannten Art, welche ge­ kennzeichnet ist durch eine Umgehungsleitung, deren Ab­ gang von dem Rohrabschnitt in Strömungsrichtung der Milch gesehen vor und deren Einmündung in den Rohrab­ schnitt in Strömungsrichtung der Milch gesehen hinter dem bzw. den Abzweigröhrchen liegt, wobei die Umgehungs­ leitung im Betrieb der Einrichtung oberhalb bis seitlich oberhalb des Rohrabschnittes verläuft.

Die neue Einrichtung bietet den Vorteil, daß über einen großen Durchflußmengenbereich repräsentative Teilmengen abgezweigt werden können. Erreicht wird dies insbesonde­ re dadurch, daß bei kleinen Durchflußmengen die Milch nur durch den eigentlichen Rohrabschnitt geleitet wird, während bei größeren Durchflußmengen ein zunehmender Teil der Durchflußmenge durch die parallel geschaltete Umgehungsleitung geführt wird. Die maximale Strömungs­ geschwindigkeit der Milch im Bereich der Abzweigröhrchen wird dadurch auf solche Werte begrenzt, bei denen noch keine Strömungsabrisse und noch keine Entmischungsvor­ gänge in der Milch auftreten, auch wenn große Gesamt- Milchengen mit hoher Pumpleistung gefördert werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Er­ findung, betreffend insbesondere die Dimensionierung der Einrichtungsteile sowie die weitere Gestaltung des Inne­ ren der Einrichtung, sind in den Unteransprüchen angege­ ben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeich­ nung zeigen:

Fig. 1 eine Einrichtung gemäß Erfindung im Längsschnitt entlang einer ersten Schnittebene und

Fig. 2 die Einrichtung in Ansicht, teils im Längs­ schnitt entlang einer zweiten, senkrecht zur ersten Schnittebene verlaufenden Ebene.

Wie die Fig. 1 der Zeichnung zeigt, besteht das hier dargestellte Ausführungsbeispiel der Einrichtung 1 im wesentlichen aus einem Rohrabschnitt 2 und einer mit diesem an zwei Stellen verbundenen Umgehungsleitung 3.

Der Rohrabschnitt 2 besitzt an seinem in der Fig. 1 lin­ ken Ende einen Zulauf 21, der als Rohrkupplung mit einem Flansch und Dichtring ausgebildet ist. Das entgegenge­ setzte, d. h. in Fig. 1 rechte Ende des Rohrabschnittes 2 bildet einen Ablauf 22; die Strömungsrichtung der Milch durch den Rohrabschnitt 2 verläuft damit gemäß Fi­ gur 1 von links nach rechts.

Die Umgehungsleitung 3 ist bogenförmig ausgebildet und mündet an ihrem in Fig. 1 linken unteren Ende in Form eines Abgangs 31 etwa senkrecht zur Längsrichtung des Rohrabschnitts 2 in diesen. Am rechten unteren Ende der Umgehungsleitung 3 mündet diese in Form einer Einmündung 32 tangential in Fließrichtung weisend wieder in den Rohrabschnitt 2 ein. Die Umgehungsleitung 3 besitzt über ihren Verlauf einen konstanten Querschnitt, der im we­ sentlichen dem Querschnitt des Rohrabschnittes 2 in der Nähe von dessen Zulauf 21 entspricht. Das Innere 30 der Umgehungsleitung 3 weist damit einen gleichförmigen, von Einbauten freien Verlauf auf.

Im Unterschied hierzu sind in das Innere 20 des Rohrab­ schnittes 2 im Bereich zwischen dem Abgang 31 und der Einmündung 32 der Umgehungsleitung 3 weitere Elemente der Einrichtung 1 angeordnet. Zunächst sind hier zu nen­ nen ein Abzweigröhrchen 26, das senkrecht zur Längsrich­ tung des Rohrabschnittes 2 durch diesen hindurch ver­ läuft und an seinem einen Ende, welches in der Fig. 1 im Hintergrund liegt und deshalb nicht sichtbar ist, aus dem Rohrabschnitt 2 herausgeführt ist. Das Abzweigröhr­ chen 26 ist an seiner Anströmseite mit einer Öffnung 26′ versehen, durch welche ein Teil der durch die Einrich­ tung 1 strömenden Milch abgezweigt werden kann. Weiter­ hin sind im Inneren 20 des Rohrabschnittes 2 zwischen Ab­ gang 31 und Einmündung 32 mehrere Platten 23, 24 und 25 fest angeordnet, die im wesentlichen zur Einstellung be­ stimmter Strömungsverhältnisse innerhalb des Rohrab­ schnittes 2 dienen. Die Platte 24 ist als Leitplatte aus­ gebildet und erstreckt sich durch den Rohrabschnitt 2 von dem Abgang 31 bis annähernd zu der Einmündung 32 der Umgehungsleitung 3. Dabei liegt die Leitplatte 24 mit ihrer einen Flachseite tangential an dem Abzweigröhrchen 26 an dessen der Umgehungsleitung 3 zugewandten Außensei­ te an. Damit verläuft die Leitplatte 24 in Strömungsrich­ tung der Milch durch das Innere des Rohrabschnittes 2 und unterteilt diesen in zwei Teilkanäle 20′ und 20′′. An dem vorderen, d. h. in Fig. 1 linken Ende der Leitplat­ te 24 ist die Platte 23 angeordnet, die als Prallplatte dient und die in Fortsetzung der Leitplatte 24 von die­ ser um einen Winkel von etwa 45° vom Abgang 31 der Um­ gehungsleitung 3 weggebogen ist. Die Länge der Prall­ platte 23 in Querrichtung des Rohrabschnittes 2 ist da­ bei so gewählt, daß sie etwa den halben Querschnitt des in der Fig. 1 unteren Teilkanals 20′ überdeckt. Schließ­ lich ist noch die Platte 25 vorgesehen, die als Strö­ mungsführungsplatte dient und die mit ihrer hinteren, d. h. in Fig. 1 rechten Kante an die Anströmseite des Ab­ zweigröhrchens 26 stößt und deren vordere Kante im Be­ reich des Überganges von der Prallplatte 23 zur Leitplat­ te 24 liegt. Die Strömungsleitplatte 25 ist dabei senk­ recht zu der Leitplatte 24 orientiert und im wesent­ lichen in deren halber Höhe angeordnet. Außer zur Ein­ stellung von gewünschten Strömungsverhältnissen dient die Strömungsleitplatte 25 auch noch als mechanische Sta­ bilisierung für den vorderen, d. h. in Fig. 1 linken Teil der Leitplatte 24 sowie die Prallplatte 23.

Die räumliche Orientierung der Einrichtung 1 gemäß Fig. 1 ist in ihrem Betriebseinsatz so zu wählen, daß die Um­ gehungsleitung 3 oberhalb oder seitlich oberhalb des Rohrabschnittes 2 verläuft. Hierdurch wird sicherge­ stellt, daß bei der Förderung von geringen Milchmengen je Zeiteinheit durch die Einrichtung 1 die gesamte Milch­ menge den Rohrabschnitt 2, insbesondere dessen Teilkanal 20′ mit dem darin angeordneten Abzweigröhrchen 26 durch­ strömt. Bei zunehmend größer werdender Fördermenge je Zeiteinheit wird ein zunehmender Anteil der geförderten Milchmenge durch den in Fig. 1 oberen Teilkanal 20′′ ge­ leitet, wodurch sichergestellt wird, daß zum einen die Strömungsgeschwindigkeit der Milch innerhalb des Teilka­ nals 20′ nicht zu groß wird und andererseits die Förde­ rung der Milch nicht behindert wird. Bei noch weiter zu­ nehmender Fördermenge von Milch je Zeiteinheit wird ein zunehmender Anteil der geförderten Milchmenge durch die Umgehungsleitung 3 geführt, wobei der Anteil der durch die Umgehungsleitung 3 geführten Milch insbesondere von der Strömungsgeschwindigkeit der Milch im Bereich des Zulaufs 21 des Rohrabschnittes 2 abhängt. Die Prallplat­ te 23 sorgt je nach Höhe der Strömungsgeschwindigkeit der Milch dafür, daß ein mehr oder weniger großer Teil der zuströmenden Milch in die Umgehungsleitung 3 gelenkt wird, wodurch trotz einer hohen Förderleistung die Strö­ mungsgeschwindigkeit der Milch innerhalb des in der Fi­ gur 1 unteren Teilkanals 20′ im Rohrabschnitt 2 weiter­ hin vergleichsweise niedrige Werte aufweist, die noch eine sichere und genaue Entnahme von Teilmengen durch das Abzweigröhrchen 26 gewährleisten. Zu hohe Strömungs­ geschwindigkeiten im Teilkanal 20′ werden dadurch sicher vermieden, wodurch die bei hohen Strömungsgeschwindigkei­ ten auftretenden Strömungsabrisse und Entmischungen der Milchbestandteile ausgeschlossen werden.

Fig. 2 der Zeichnung zeigt die Einrichtung 1 in einer zur Fig. 1 senkrechten Blickrichtung, wobei entspre­ chend die Schnittebene des in Fig. 2 dargestellten Teil-Längsschnitts senkrecht zu der Schnittebene gemäß Fig. 1 liegt.

Der Rohrabschnitt 2 besitzt wieder einen Zulauf 21 an seiner in Fig. 2 linken Seite und an seiner in Fig. 2 rechten Seite einen Ablauf 22. Dieser Ablauf 22 ist hier als Rohranschluß mit einer Überwurfmutter ausgebildet.

Die Umgehungsleitung 3 verläuft bei der Darstellung ge­ mäß Fig. 2 genau hinter dem Rohrabschnitt 2, so daß die Umgehungsleitung 3 selbst hier nicht sichtbar ist. Im linken Teil der Fig. 2 ist aber im Inneren 20 des Rohr­ abschnittes 2 der Abgang 31 und im rechten Teil des Inne­ ren 20 des Rohrabschnittes 2 die Einmündung 32 der Umge­ hungsleitung 3 erkennbar.

Die Strömungsrichtung der Milch verläuft also auch hier von links nach rechts, wobei in Strömungsrichtung gese­ hen aufeinanderfolgend zunächst die schräg angeordnete Prallplatte 23 erkennbar ist, an die sich die Strömungs­ führungsplatte 25 anschließt, die hier genau senkrecht zur Zeichnungsebene liegt und die sich bis zur Anström­ seite des Abzweigröhrchens 26 erstreckt. Hinter der Strö­ mungsführungsplatte 25 ist senkrecht zu dieser die Leit­ platte 24 angeordnet, die hinter dem Abzweigröhrchen 26 verläuft und bis in die Nähe der Einmündung 32 reicht.

Besonders deutlich wird in der Fig. 2 die Ausbildung der Öffnungen 26′ im Abzweigröhrchen 26. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Öffnung 26′ des Abzweigröhrchens 26 als länglicher Schlitz ausgebil­ det. Das Abzweigröhrchen 26 ragt in der Fig. 2 nach unten aus dem Rohrabschnitt 2 vor und ist dort z. B. mit einer Probenabfülleinrichtung verbunden, deren Konstruk­ tion von an sich bekannter Art ist und die hier nicht näher erläutert werden muß. Alternativ kann das Abzweig­ röhrchen 26 auch mit mehreren Bohrungen anstellt des Schlitzes 26′ versehen sein oder als in einer Hülse mit einseitiger Aussparung an der Anströmseite drehbares Rohrstück mit zwei oder mehr unterschiedliche großen Öffnungen zwecks Einstellung unterschiedlicher Teilungs­ verhältnisse ausgebildet sein, wie dies an sich bekannt ist.

Wie anhand der Fig. 1 schon erläutert wurde, ist die räumliche Orientierung der Einrichtung 1 für deren ord­ nungsgemäße Funktion wesentlich. Bei der Fig. 2 ergibt sich eine funktionstüchtige Orientierung der Einrichtung 1 dann, wenn die Ebene der Überwurfmutter am Ablauf 22 des Rohrabschnittes 2 in eine im wesentlichen horizonta­ le Lage gebracht wird. In dieser Lage verläuft die Um­ gehungsleitung 3 seitlich oberhalb des Rohrabschnittes 2 und das Abzweigröhrchen 26 verläuft schräg nach unten durch den Rohrabschnitt 2.

Claims (6)

1. Einrichtung zum Abzweigen von Teilmengen aus einem durch eine Rohrleitung fließenden Milchstrom, insbe­ sondere zur Verwendung in Milchsammelfahrzeugen, wo­ bei die Einrichtung als Rohrabschnitt mit wenigstens einem von außen her einmündenden Proben-Abzweigröhr­ chen mit einer zum Inneren des Rohrabschnitts hin offenen Abzweigöffnung ausgebildet ist und wobei in­ nerhalb des Rohrabschnittes im Bereich des Abzweig­ röhrchens wenigstens eine Leit- und/oder Prallplatte für die durchströmende Milch angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Umgehungsleitung (3), deren Abgang (31) von dem Rohrabschnitt (2) in Strömungs­ richtung der Milch gesehen vor und deren Einmündung (32) in den Rohrabschnitt (2) in Strömungsrichtung der Milch gesehen hinter dem Abzweigröhrchen (26) liegt, wobei die Umgehungsleitung (3) im Betrieb der Einrichtung (1) oberhalb bis seitlich oberhalb des Rohrabschnittes (2) verläuft.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der Umgehungsleitung (3) im wesentlichen der Querschnittsfläche des Rohrab­ schnittes (2) in Strömungsrichtung der Milch gesehen vor dem Abgang (31) der Umgehungsleitung (3) ent­ spricht.

3. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschnitt (2) in Strömungsrichtung der Milch gesehen hinter der Ein­ mündung (32) der Umgehungsleitung (3) eine Quer­ schnittsfläche aufweist, die im wesentlichen der Sum­ me der Querschnittsflächen der Umgehungsleitung (3) und des Rohrabschnittes (2) vor dem Abgang (31) der Umgehungsleitung (3) abzüglich der von dem Abzweig­ röhrchen (26) überdeckten Fläche des Querschnitts des Rohrababschnittes (2) entspricht.

4. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgang (31) der Um­ gehungsleitung (3) im wesentlichen senkrecht zum Rohr­ abschnitt (2) verläuft und daß die Einmündung (32) der Umgehungsleitung (3) in den Rohrabschnitt (2) tan­ gential verläuft.

5. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zentral innerhalb des Rohrabschnittes (2) das Abzweigröhrchen (26) im we­ sentlichen senkrecht zum Rohrabschnitt (2) angeordnet sind, daß das Abzweigröhrchen (26) an seiner Anström­ seite eine relativ größere Öffnung (26′) zum Abzwei­ gen von Teilmengen aus dem Milchstrom aufweist und daß das Innere des Rohrabschnittes (2) durch eine in Strömungsrichtung der Milch verlaufende, tangential an der der Umgehungsleitung (3) zugewandten Außensei­ te des Abzweigröhrchens (26) anliegende Leitplatte (24) in zwei Teilkanäle (20′, 20′′) unterteilt ist.

6. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rohrabschnitt (2) innerhalb des das Abzweigröhrchen (26) enthalten­ den Teilkanals (20′) zwischen dem prallplattenseiti­ gen Ende der Leitplatte (24) und der Anströmseite des Abzweigröhrchens (26) senkrecht zur Leitplatte (24) in dessen halber Höhe eine Strömungsführungsplatte (25) angeordnet ist.