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Technisches
Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Kühlung von
kleinen Milchmengen (Milchlachen), die in Zeitabständen in
einen Kühltank
gelangen, während
einer Zeitdauer von Stunden in Zusammenhang mit dem Entleeren und Reinigen
des Tanks, wobei der Tank eine erste Stirnwand, eine zweite Stirnwand
und mindestens eine Bodenwandpartie aufweist, wobei eine mit der
Milch in Kontakt gelangende Kühlfläche in dem
Tank ein Teil eines Kühlkreislaufes
einer Kühlvorrichtung
ist.
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Hintergrund
der Erfindung
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Mit
Hilfe einer Melkmaschine gewonnene Milch wird üblicherweise in einen gekühlten Kühltank gepumpt,
beispielsweise einen Sammeltank zum Kühlen und Aufbewahren der Milch.
Während
der Aufbewahrung im dem Kühltank
tritt eine Rahmtrennung auf, welche die Milch inhomogen macht und eine
Probenentnahme der bevorrateten Milch erschwert, wenn diese zum
Transport beispielsweise zu einer Molkerei abgeholt wird. Die Milchproben werden
zur Feststellung der Milchqualität
verwendet und sind eine Grundvorrausetzung für die Bezahlung des Milchgewinners
durch die Molkerei.
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Der
Vorratstank ist üblicherweise
mit einer Agitationsvorrichtung zum Agitieren der Milch in dem Tank
versehen. Einerseits zur Verbesserung der Wärmeübertragung von der Milch auf
eine mit der Milch in Berührung
stehende Kühlfläche in dem
Tank, welche Umkühlfläche Teil
eines Umwälzkreislaufes einer
Kühlvorrichtung
ist, andererseits zur Verhinderung der Bildung einer Rahmschicht
in dem Tank. Die im Markt erhältlichen
Kühltanks
sind übli cherweise so
gestaltet, dass sie jeden zweiten Tag geleert werden und sollten
daher in der Lage sein, ein viertel des gesamten Volumens innerhalb
einer relativ kurzen Zeit aufzunehmen und zu kühlen, wenn das Melken stattfindet.
Im Prinzip, da das Melken üblicherweise zweimal
am Tag stattfindet, soll die Kühleinrichtung nicht
aktiviert werden, bis die Agitationseinrichtung größtenteils
in die Milch eintaucht, nachdem eine hinreichende Milchmenge in
dem Tank gesammelt worden ist.
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Ein
Sammeltank der Eingangs genannten Art, der mit einer Melkmaschine
assoziiert ist, die in einem automatischen Melksystem (AMS) verwendet wird,
ist somit einer Veränderung
seiner grundsätzlichen
Designparameter unterworfen. Beispielsweise wird der Milchfluss
relativ gering sein und mit Unterbrechungen 24 Stunden am Tag stattfinden.
Somit wird während
einer Dauer von mehreren Stunden in Zusammenhang mit dem Leeren
und Reinigen des Tanks die Milch in den Tank in geringen Milchmengen eingeführt, die
eine dünne
Schicht lediglich am Boden des Tanks bilden. Dies erschwert die
Kühlungssteuerung,
und weiterhin, wenn das Milchniveau schließlich die Agitationseinrichtung
erreicht hat, bildet sich eine Rahmschicht auf der Oberfläche, die hinsichtlich
einer mechanischen Behandlung (Scherung) höchst empfindlich ist. Der Fettgehalt
des Rahms besteht aus emulgierten Fettteilchen oder Fettklumpen,
die von einer schützenden
Proteinschicht umgeben sind. Wenn diese Schicht beschädigt wird
(durch mechanische Behandlung) in einem Maße, dass das Fett frei offen
gelegt ist, findet ein enzymatischer Abbau statt, der wiederum die
Bildung von freien Fettsäuren
erzeugt, was einen ungünstigen
Einfluss auf die Milchqualität
(schlechter Geschmack) hat. Wenn weiterhin ein Gefrieren stattfindet,
wird dies auch eine Beschädigung
sowohl der Kaseinmizellen als auch des Fettgehalt bewirken.
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Wenn
die Kühleinrichtung
mit voller Leistung betrieben wird und die Agitationseinrichtung
nicht in der Lage ist, einen Fluss zu erzeugen, der hinreichend
ist, um eine gute Wärmeübertragung
zu gewährleisten,
besteht das Risiko, dass die dünne Milchschicht
zu Eis gefrieren würde.
Dann würde auch
die Fettemulsion zerstört
werden und die Milchqualität
verschlechtert werden.
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Um
dieses Risiko zu vermindern, könnte
die Leistung der Kühleinrichtung
gesteuert werden, beispielsweise wie in unserer Patentanmeldung
SE 00 003 62-4 beschrieben, die am 4. Februar 2000 eingereicht worden
ist. Jedoch würde
die Kühlkapazität weiter
erhöht
werden, wenn die Milchlachen oder die dünne Milchschicht über die
Kühlfläche in dem
Tank in Bewegung versetzt wird.
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Es
ist daher wünschenswert,
eine Agitation der einströmenden
Milch in den Tank selbst bei einem niedrigen oder nicht bestehenden
Milchniveau zu erzeugen. Ein geeignetes Gerät würde die herkömmliche
Agitationseinrichtung in einem bestehenden Kühltank, der einen AMS zugeordnet
ist, ergänzen.
Ein Gedanke (der Hauptgedanke) besteht darin, dass herkömmliche
Tanks leicht an ein AMS angepasst werden können, so dass der Landwirt
keinen neuen Tank anschaffen muss. Somit würden die Agitatoren die Gleichen
sein. In dem Zeitintervall unmittelbar nach dem Entleeren ist das
Volumen jedoch klein und weniger Agitationsleistung und Kühlleistung wären erforderlich.
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Der
betreffende Kühltank
weist die Form eines liegenden Zylinders auf und die Kühlfläche ist
Teil seiner zylindrischen Mantelfläche. Somit ist die Milchschicht
besonders dünn
an den äußeren Rändern der Kühlfläche, was
ein erhöhtes
Risiko eines Gefrierens bedeutet. Andererseits wird das Kühlmittel
dem Verdampfer üblicherweise
unterhalb des tiefsten Teils der Mantelfläche des Tanks im Bereich seiner
Stirnwände
zugeführt,
wo erwartet werden kann, dass die Milchschicht dicker ist. Jedoch
ist der Tank regelmäßig so angeordnet,
dass er zu der gegenüberliegenden
Stirnwand hin geneigt ist, wo üblicherweise
der Auslass angeordnet ist, um ein effizientes Entleeren zu ermöglichen.
Aufgrund dieses Umstandes wird die Milchschicht gelegentlich besonders
dünn selbst über dem
Teil der Mantelfläche
des Tanks sein, un terhalb der das Kühlmittel zugeführt wird,
was das Risiko eines Gefrierens ebenfalls erhöht.
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Als
Folge hiervon wird für
eine beachtliche Zeitdauer von Stunden im Zusammenhang mit dem Leeren
und Reinigen des Tanks lediglich eine dünne Milchschicht auf der Kühlfläche in dem
Tank vorhanden sein. Diese Milchschicht wird besonders dünn an den
Außenrändern der
Kühlfläche sein,
was ein erhöhtes
Risiko des Gefrierens bedeutet.
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Es
ist daher wünschenswert,
relativ lange Kühlsequenzen
zu erreichen mit einem minimalen Gefrierrisiko, selbst für kleine
Milchmengen. Dies könnte
durch Verringerung der Größe der Kühlleistung
erreicht werden und Bereitstellen, bei einer bestehenden Größe der Kühlleistung,
von entsprechend gesteuerten Pumpsequenzen zum Leeren einer Schlusseinheit
eines Melksystems in den Tank.
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Aufgabe der
Erfindung
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht darin, die beschriebenen Probleme
hinsichtlich der bekannten Kühltanks
zu lösen,
indem ein verbessertes Verfahren und eine Anordnung zum Kühlen kleiner Milchmengen
bereitgestellt werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Ein
wichtiger Faktor der Erfindung ist in der Zeitdauer zu sehen, während der
die Milchpumpe laufen muss, um die von einem Tier entnommene Milch
zum Milchtank zu befördern.
Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Position, in der die Einlassleitung in
dem Tank angeordnet ist und ihre Ausrichtung und somit die Richtung
der Einströmung.
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Dies
wird gelöst
durch ein Verfahren der Eingans genannten Art, welches gekennzeichnet
ist durch die folgenden Schritte:
- a) Bereitstellen
eines Zuführmittels,
dass zur Erzeugung eines intermittierenden Milchflusses der kleinen
Milchmengen über
die Milchkühlfläche ausgebildet
ist,
- b) Aktivierung der Kühlvorrichtung
beim Auftreten eines Milchflusses, der durch seine Eigenbewegung
eine Flussrate aufweist, die ausreicht ein Gefrieren der kleinen
Milchmengen bei entsprechender Größe der Kühlleistung zu verhindern,
- c) Verwendung des Zuführmittels,
nachdem eine ausreichende Anzahl kleiner Milchmengen zugeführt geworden
ist um eine Milchlache am Boden des Tanks zu bilden, zur Agitation
dieser Milchlache durch den hydraulischen Impuls der eintretenden
Milch.
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Eine
Anordnung der Eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet,
dass eine Steuereinheit zur Aktivierung der Kühlvorrichtung beim Auftreten eines
Milchflusses vorgesehen ist, der durch seine Eigenbewegung eine
Flussrate aufweist, die ausreicht ein Gefrieren der kleinen Milchmenge
bei entsprechender Größe der Kühlleistung
zu verhindern; und dass ein Zuführmittel
zur Erzeugung eines intermittierenden Milchflusses der kleinen Milchmengen über die
Milchkühlfläche vorgesehen
ist und nachdem eine ausreichende Anzahl kleiner Milchmengen hinzugeführt worden
ist, um eine Milchlache am Boden des Tanks zu bilden, Agitation
dieser Milchlache durch den hydraulischen Impuls der eintretenden Milch.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Anordnung der Eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet,
dass das Zuführmittel
mit einer Agitationsleitung mit einem Düsenende zum Leiten der eintretenden
Milch auf die Milch kontaktierende Fläche an einer Stelle versehen
ist, die sich zwischen der ersten Stirnwand und einem mittleren
Bereich des Tanks befindet, wobei die Stelle relativ zu der senkrechten
Mittelachse des Tanks seitlich versetzt ist, und dass das Düsenende
auf die zweite Stirnwand des Tanks gerichtet ist.
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Vorzugsweise
wird dies erreicht durch eine Anpassung entsprechend gesteuerter
Pumpsequenzen für
das Entleeren einer Schlusseinheit eines Melksystems in den Kühltank an
die momentane Größe der Kühlleistung,
nachdem ein jedes Tier gemolken worden ist, und Transport der Milch
von dem Unterdruckbereich oder Umwälzen der Milch aus dem Kühltank.
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Zweckmäßig wird
die eintretende Milch aus der Milchlache durch eine Pumpeinrichtung
abgesaugt.
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Vorteilhafterweise
kann dies dadurch erreicht werden, dass das Zuführmittel so eingestellt wird,
dass eine rotatorische Bewegung in der Milchlache erzeugt wird.
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Zweckmäßig wird
dies erreicht durch versehen des Zuführmittels mit mindestens einer
Agitationsleitung zum seitlich versetzten Einleiten des hydraulischen
Impulses der eintretenden Milch in den Tank.
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Vorzugsweise
wird dies erreicht durch Einführen
einer Agitationsleitung durch einen regulären Milchauslass des Tanks.
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Vorteilhafterweise
wird dies erreicht durch Ausrichten eines Düsenendes der Agitationsleitung auf
die zweite Stirnwand des Tanks, um die eintretende Milch in diese
Richtung und im Wesentlichen parallel zu der Bodenwandpartie des
Tanks zu lenken.
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Zweckmäßig wird
dies ermöglicht
durch Anordnung eines Temperatursensors in dem Tank zur Überwachung
der Milchtemperatur im Tank und Steuerung der Kühlvorrichtung derart, dass
die Kühlleistung
auf ein Minimum re duziert wird, wenn die Milchtemperatur sinkt und
sich ihr Wert einem Bereich zwischen +6 und +10°C annähert.
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Vorzugsweise
wird dies erreicht durch ein Abschalten der Kühlvorrichtung, wenn sich die
Milchtemperatur einem Wert im Bereich zwischen +3 und +4°C annähert.
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Vorteilhafterweise
wird dies ermöglicht
durch ein Reaktivieren der Kühlvorrichtung,
wenn die Milchtemperatur steigt und sich einem Wert im Bereich zwischen
+6 und +10°C
annähert.
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Vorzugsweise
wird dies erreicht durch eine Anordnung eines Mittels zur Messung
und Überwachung
der Milchmenge in dem Tank und durch ein Abschalten der Kühlvorrichtung,
wenn die Milchmenge für
ein ordnungsgemäßes Arbeiten
eines herkömmlichen
Rührwerks
unzureichend ist.
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Vorteilhafterweise
weist das Zuführmittel eine
erste Agitationsleitung mit einem ersten Ende und einem zweiten
Ende auf, wobei die Agitationsleitung mit dem ersten Ende an einem
normalen Milchauslass in der ersten Stirnwand befestigt ist und sich
durch diesen hindurch erstreckt und das zweite Ende mit dem Düsenende
versehen ist.
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Zweckmäßig ist
die Stelle, an der die eintretende Milch der Milch kontaktierenden
Oberfläche zugeführt wird,
weiter bestimmt durch die Anordnung des Düsenendes in einer vorbestimmten
Höhe über dem
untersten Teil der unteren Bodenwandpartie.
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Vorteilhaft
ist ein Abstandsmittel vorgesehen, um das Düsenende von der Bodenwandpartie fern
zu halten.
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Bevorzugt
weist das Zuführmittel
eine zweite Agitationsleitung auf, die entsprechend in der zweiten
Stirnwand gegenüber
der ersten Agitationsleitung in der ersten Stirnwand des Tanks angeordnet
ist.
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Zweckmäßig weist
das Zuführmittel
eine Pumpeinrichtung auf, die durch die Milchpumpe der Schlusseinheit
eines Melksystems gebildet ist.
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Vorteilhaft
weist das Zuführmittel
eine zusätzliche
Pumpeinrichtung auf.
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Bevorzugt
ist die zusätzliche
Pumpeinrichtung als Zirkulationspumpe des Zentrifugaltyps aufgebildet.
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Zweckmäßig ist
die Zirkulationspumpe eine Tauchpumpe und innerhalb des Tanks angeordnet.
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Vorteilhaft
ist die Zirkulationspumpe derart angeordnet, dass Milch aus der
Lache an der tiefsten Stelle der Bodenwandpartie angesaugt wird.
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Bevorzugt
wird die Zirkulationspumpe durch eine lange Antriebswelle angetrieben
und ein Antriebsmotor ist auf der Oberseite des Tanks angeordnet.
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Zweckmäßig ist
die zusätzliche
Pumpe eine Pumpe vom Saugstrahltyp, die durch den Druck der Milchpumpe
angetrieben wird.
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Vorteilhaft
umfasst die zusätzliche
Pumpe eine externe Zirkulationspumpe, deren Einlass dem Auslass
des Tanks zugeordnet ist.
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Bevorzugt
ist die externe Zirkulationspumpe mit einer Rückführleitung versehen, die über die Oberseite
des Tanks geführt
ist und deren oberste Stelle mit einer Vakuum beaufschlagten Kammer
versehen ist, um Milch von dem Auslass zum Tank zurück zu führen.
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Zweckmäßig ist
die Rückführleitung
stromabwärts
von der Kammer über
ein erstes Rückschlagventil
mit der Agitationsleitung verbunden.
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Vorteilhaft
kann die erste Zirkulationspumpe fortgelassen sein, wobei das erste
Rückschlagventil für einen
interaktiven Betrieb mit einem zweiten Rückschlagventil ausgebildet
ist, vermittels eines Dreiwegeventils an dem Vakuumanschluss zur
Kammer.
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Bevorzugt
befindet sich die Kammer auf einem Niveau, dass niedriger ist als
die Oberseite des Tanks.
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Zweckmäßig ist
die Rückführleitung
stromabwärts
von der Kammer über
ein drittes Rückschlagventil
mit der Agitationsleitung verbunden und dem Auslass des Tanks über ein
viertes Rückschlagventil
zugeordnet, wobei die Rückschlagventile
derart angeordnet sind und zusammen wirken, dass ein Schließen nur
in der Richtung vom vierten zum dritten Rückschlagventil erlaubt ist.
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Vorteilhaft
ist eine Milchtransportleitung über vierte
und fünfte
Ventileinrichtungen entweder mit der Vakuumkammer oder einer Sammelkammer
verbindbar, die sich auf einem höheren
Niveau als die Vakuumkammer befindet.
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Bevorzugt
sind erste, zweite und dritte Milchtransportleitungen mittels entsprechend
angeordneter fünfter
Ventileinrichtungen mit der Sammelkammer verbindbar.
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Weitere
Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen und Entwicklungen ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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Die
Erfindung wird im Folgenden weiter beschrieben und erläutert, anhand
von bevorzugten Ausführungsbeispielen
eines Systems, das in der beigefügten
schematischen Zeichnung dargestellt ist. Die 1 bis 14 zeigen Darstellungen eines Kühlsystems,
das gemäß des Verfahrens
der vorliegenden Erfindung arbeitet.
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1 zeigt
ein Diagramm eines Systems gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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2 zeigt
eine horizontale Ansicht eines Teils des Kühltanks mit der Agitationsleitung
in ihrer vorbestimmten Stellung, wenn sie in dem Tank montiert ist,
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3 zeigt
eine partielle Vertikalschnittansicht entlang der Linie III-III
in 2,
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4 zeigt
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
einer verbesserten Agitationsleitung, die mit einer Mischvorrichtung
vom Injektionstyp versehen ist,
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5 zeigt
einen Ausschnitt entlang der Linie V-V in 4 in größerem Maßstab,
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6 zeigt
das Strömungsmuster
einer Anwendung mit einer Agitationsleitung, wenn die ersten Milchlachen
in einen leeren Kühltank
gelangt sind,
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7 zeigt
die gleiche Anwendung, jedoch nachdem einige wenige Tiere gemolken
worden sind,
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8 zeigt
eine Anwendung gemäß 7, jedoch
mit zwei einander gegenüberliegend
angeordneten, gegeneinander wirkenden Agitationsleitungen,
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9a zeigt
ein Ausführungsbeispiel,
bei dem die Zirkulationspumpe vom Tauchpumpentyp und innerhalb des
Tanks angeordnet ist,
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9b zeigt
eine Variante des Ausführungsbeispiels
gemäß 9a,
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10 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel,
mit einer externen Zirkulationspumpe,
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11 zeigt
ein zusätzliches
Ausführungsbeispiel,
mit einer externen Zirkulationspumpe und einer Vakuumkammer,
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12a ist eine Variante des Ausführungsbeispiels gemäß 11 und
zeigt eine Anordnung mit einer Pumpeinrichtung in Form lediglich
einer Vakuumkammer,
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12b ist eine Weiterentwicklung, in der gezeigt
ist, dass die Vakuumkammer nicht oberhalb der Oberseite des Tanks
angeordnet sein muss,
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13 zeigt
eine ähnliche
Anordnung mit einer einzigen, kombinierten Saug- und Rückführleitung,
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14a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß den 11 bis 13,
in dem eine Sammelkammer mit der Vakuumkammer zusammenarbeitet,
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14b zeigt eine Weiterentwicklung des Ausführungsbeispiels
gemäß 14a.
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Detaillierte
Beschreibung
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Die
Figuren der beigefügten
Zeichnung zeigen einige alternative Systeme oder Anordnungen zum
kontrollierten Abkühlen
von Milchlachen (kleinen Milchmengen), die durch eine Milcheinlassleitung oder
Rühr-/Agitationsleitung 2 nacheinander
und in gewissen Zeitabständen
in einen Kühltank 4 eintreten,
der als Sammelmilchtank stromabwärts
von den (nicht dargestellten) Zitzenbechern einer Melkmaschine angeordnet
ist, die Teil eines automatischen Melksystems (AMS) oder vorzugsweise
eines freiwilligen Melksystems (VMS®) ist. 1 ist
ein Diagramm eines Systems gemäß der Erfindung.
Der Tank 4 kann von herkömmlicher Art sein mit einer ersten
Stirnwand 6, einer zweiten Stirnwand 8 und einer
sich in Längsrichtung
erstreckenden, vorzugsweise zylindrischen Wand 10. Eine
Bodenwandpartie 12 dieser Wand mit einer Milch kontaktierenden
Kühlfläche 14 in
dem Tank ist Teil eines Kühlkreislaufes einer
Kühleinrichtung 15,
die von herkömmlicher
Art sein kann, wie in der eingangs erwähnten SE 0000362-4 beschrieben.
Eine Milchmengenmesseinrichtung 16 und ein Temperaturfühler 18 (zur Überwachung
der Milchtemperatur in dem Tank 4) sind in dem Tank 4 angeordnet.
Die Messmittel 16 können von
jeglicher geeigneter Art sein und können (oder auch nicht) einen
in dem Tank angeordneten oder in eine Wandpartie des Tanks integrierten
Sensor umfassen. Die Messung der Milchmenge kann eine Milchniveaumessung
oder ein Wägen
des Tanks einschließlich
seines Milchinhaltes sein. Die Temperaturmessung kann an jeder geeigneten
Stelle in dem Tank erfolgen, beispielsweise in der Nähe der Wand 6 oder
Wand 8, wie dargestellt.
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Eine
Eintrittseinrichtung 20 umfasst die Agitationsleitung 2 und
eine Pumpeinrichtung 22, die einerseits mit einem Ende
der Agitationsleitung 2 und andererseits mit dem Auslass
einer Schlusseinheit 24 des nicht dargestellten Melksystems
verbunden ist. Das andere Ende der Agitationsleitung kann dem Inneren
des Tanks 4 zugeordnet sein. Die Pumpeinrichtung 22 kann eine
interne Milchpumpe sein, die in dem Tank 4 angeordnet ist
oder in den Tank integriert ist, oder es kann eine externe, außerhalb
des Tanks angeordnete Pumpe sein. Die Milchmenge kann auch dadurch
gemessen werden, dass der durch Fliesratenmesseinrichtungen in der
AMS gemessene Milchfluss aufsummiert wird. Vorteilhaft kann die Pumpeinrichtung
durch die Milchpumpe 22 in der Schlusseinheit 24 des
Melksystems gebildet sein.
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Zweckmäßig werden
die in dem System oder der Anordnung enthaltenen Komponenten durch
eine Steuereinheit 25 eines herkömmlichen Typs gesteuert, welche
vorteilhaft die zentrale Steuereinheit der AMS oder VMS® sein
kann.
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Die
Kühlfläche 14 des
Tanks 4 kann Teil einer im wesentlichen zylindrischen Mantelfläche der
unteren Wandpartie 12 des Tanks sein, die eine leicht geneigte
Mantellinie aufweist, üblicherweise
etwa 3% gegenüber
der Horizontalen, zu einem rohrförmigen Milchauslass 26 in
der ersten Stirnwand 6 hin. Der Auslass 26 ist
an oder nahe über
der Kühlfläche 14 angeordnet
und die Mittellinie seines äußeren Endteils
ist parallel zu der Mantellinie der Mantelfläche. Vorteilhaft wird das Auslassrohr 26 zur
Einführung der
Agitationsleitung 2 in den Tank 4 verwendet und zu
der Sicherung an seiner ersten Tankwand 6. Alternativ kann
die vollständige
Einführeinrichtung 20 oder
lediglich die Agitationsleitung 2 selbst im Inneren des
Tanks angeordnet sein und die Leitung zum Empfang von Milch von
jeder Schlusseinheit 24 auf der Oberseite des Tanks eingeführt sein.
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Im
Allgemeinen wird die Kapazität
der Milchpumpe 22 der Schlusseinheit 24 für eine Druckhöhe von nur
wenigen kPa ausgelegt sein. Insbesondere wenn die Milchpumpe 22 zum
Pumpen der Milch durch die Agitationsleitung 2 verwendet
wird, ist es daher vorzuziehen, es zu vermeiden, die eintretende Milch
in den Tank 4 über
die hoch oben angeordnete Leitung zu führen.
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Das
oben beschriebene Kühlsystem
oder die Anordnung ist dazu bestimmt, an die Stelle einer herkömmlichen,
an dem Tank montierten Agitatoreinrichtung 27 zu treten,
wenn die Milchhöhe
in dem Tank zu niedrig ist, um eine ordentliche Funktion der Agitatoreinrichtung
zu gewährleisten.
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Gemäß eines
in den 2 und 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels
wird einfach eine Leitung mit im Wesentlichen konstanten äußeren und
inneren Durchmesser entlang ihrer Länge zur Bildung der Agitationsleitung 2 verwendet.
Der Außendurchmesser
kann vorteilhaft so angepasst werden, dass ein hinreichender Spalt
im Verhältnis zum
Innendurchmesser des Auslasses 26 erreicht wird, da es
von großer
Wichtigkeit ist, dass die Agitationsleitung nicht die normale Funktion
des Auslasses behindert. In diesem Zusammenhang wurde festgestellt,
dass eine Agitationsleitung mit einem Außendurchmesser von 10–35 mm und
vorzugsweise 25 mm dieser Anforderung für eine große Zahl von Tanks erfüllt. Der
Innendurchmesser muss eine hinreichend niedrige Fließgeschwindigkeit
ermöglichen.
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2 zeigt
eine horizontale Ansicht eines Teils des Tanks 4 mit der
Agitationsleitung 2 in ihrer vorbestimmten Stellung, wenn
sie in den Tank montiert ist. Ein erster Endabschnitt oder vorzugsweise ein
rechtwinkliges Einführungsende 28 wird
von einer Zwischensektion 30, 31 gefolgt, welche
um etwa 45° von
einem ersten Abschnitt des Einführungsendes abgebogen
ist, und ein zweites Ende oder Düsenende 32,
welches um etwa 45° zurück in die
im Wesentlichen gleichen Richtung wie der erste Abschnitt abgebogen
ist. Der zweite Abschnitt des Einführungsendes 28 ist
vorzugsweise der Milchpumpe 22 zugeordnet und mittels einer
Verbindung, beispielsweise einer Schweißverbindung, in einer Verlängerungsleitung
in Form einer doppelt geflanschten Hülse 34 montiert. Dies
macht es möglich,
die Agitationsleitung 2 an der ersten Stirnwand 6 zu
befestigen, wobei der erste Abschnitt des Einführungsendes durch die Auslassleitung 26 hindurch
tritt und das Düsenende 32 in
der gewünschten
Stellung (dp) in dem Tank 4 mittels des Zwischenabschnitts 30 gehalten
wird. Zu diesem Zweck ist die Hülse 34 an
der herkömmlichen
Flanschkupplung 36 der Auslassleitung befestigt und ihr
freies Ende kann in herkömmlicher
Weise mit einem nicht dargestellten Schließventil verstehen sein. In
der oben beschriebenen Montagestellung ist das Düsenende 32 der Agitationsleitung 2 in
Richtung der zweiten Stirnwand 8 gerichtet und endet in einer
Mündung 37 in
der gewünschten
Position (dp) im Abstand (l) von der ersten Stirnwand 6.
Weiterhin ist das Düsenende 32 der
Agitationsleitung 2 seitlich um einen Abstand (b) bezüglich der
senkrechten Mittelachse des Tanks versetzt und in einem Abstand
(h) über
dem tiefsten Teil der unteren Wandpartie 12 des Tanks angeordnet.
Somit kann durch angemessene Wahl der Werte der drei Abstände (l × b × h) ermöglicht werden,
dass die eintretende Milch an einer gewünschten Position auf die Milch
kontaktierende Fläche 14 geleitet
wird.
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3 zeigt
einen partiellen Vertikalschnitt entlang der Linie III-III in 2 der
die transversalen Dimensionen (b) der Agitationsleitung 2 und
die Höhe (h)
ihres Düsenendes 32 über dem
tiefsten Teil der unteren Wandpartie 12 des Tanks illustriert.
In diesem Zusammenhang kann das Düsenende 32 vorteilhaft
mit einem Abstandhalter 38 versehen sein, der an der unteren
Wandpartie 12 auf der Innenseite des Tanks 4 abgestützt ist.
Die Maße
dieses Abstandhalters 38 sind nicht kritisch hinsichtlich
der funktionellen Merkmale der Agitationsleitung 2, da der
Zweck des Abstandhalters darin besteht, das Düsenende 32 um eine
geringe Distanz von beispielsweise 5–40 mm von der unteren Wandpartie 12 abzuheben.
Der Abstandhalter 38 kann durch ein Metallstück gebildet
sein, vorzugsweise einen Steg 38, der an der Unterseite
des Düsenendes 32 beispielsweise mittels
einer Schweißnaht
oder dergleichen befestigt ist. Durch diese Maßnahmen wird sichergestellt, dass
die Agitationsleitung 2, wenn sie montiert ist, nicht mit
der Mantelfläche
der unteren Wandpartie 12 in Kontakt stehen wird. Auf diese
Weise erzeugt der Abstandhalter 38 einen Spalt zwischen
jedem Teil der Agitationsleitung 2 und der unteren Wandpartie 12, der
hinreichend groß ist,
eine Reinigung des Tanks zu ermöglichen.
Das heißt,
es werden weniger Ecken und Winkel vorhanden sein, an denen sich
Milchreste, Verunreinigungen und dergleichen sammeln könnten. Weiterhin
wird eine bessere Fixierung des Düsenendes 32 erreicht.
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Durch
diese Maßnahmen
kann die gewünschte
Position (dp) des Düsenendes 32 für die spezifischen
Abmaße
eines jeden möglichen
Tanks bestimmt werden, einfach durch Veränderung der Proportionen (l × b × h) der
Agitationsleitung 2 und entsprechender Anpassung des Abstandhalters 38, um
auf diese Proportionen abgestimmt zu sein.
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Die 4 und 5 zeigen
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
einer verbesserten Agitationsleitung 102, die mit einer
Mischvorrichtung 104 vom Injektionstyp oder Saugstrahltyp
versehen ist, die eine Injektionsdüse 106 umfasst, durch
welche die eintretende Milch in den Tank geführt wird. Die Mischvorrichtung 104 ist
derart angeordnet, dass sie die Zeitdauer verlängert, während welcher der Milchfluss einen
Einfluss auf den Tankinhalt einschließlich der eintretenden Milch
ausübt
und gleichzeitig einen gewünschten
Massenstrom durch die Agitationsleitung 102 aufrechterhält. Dies
ermöglicht
es, eine verminderte Flussrate der eintretenden Milch zu erreichen, während das
Flussvolumen, welches die rührende Bewegung
antreibt, in einem gewünschten
hohen Wirkungsbereich gehalten wird.
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Die
Zeitverlängerung
ist dadurch erreichbar, dass die Mischvorrichtung 104 mittels
einer Öffnung 108 mit
einem vergleichsweise großen
Durchmesser in ihrer unteren Mantelfläche Milch aus dem vorhandene
Volumen am Boden des Tanks ansaugt, wodurch dem Fluss durch die
Agitationsleitung 102 eine geeignete Geschwindigkeit verliehen
wird. Das freie Ende der Agitationsleitung 102 endet in
einem Düsenende 110,
in dem eine Öffnung 112 vorgesehen ist,
durch welche der austretende Fluss in den Tank gelangt. Diese Öffnung 108 ist
mittels eines am Boden des Tanks abgestützten Abstandsblock 114 vorzugsweise
etwa 5–15
mm oder ungefähr
10 mm über diesem
positioniert. In Ähnlichkeit
zu der Agitationsleitung 2 kann, wie früher beschrieben, die Agitationsleitung 102 an
der ersten Stirnwand 6 befestigt sein. So mit kann die Agitationsleitung 2 bei
Bedarf durch die mischende Agitationsleitung 102 ersetzt werden.
Durch diese Maßnahmen
kann selbst die gewünschte
Position (dp) des Düsenendes 110 für die spezifischen
Abmessungen eines jeden möglichen Tanks
bestimmt werden, einfach durch Veränderung der Proportionen (l × b × h) der
Agitationsleitung 102 und entsprechende Anpassung des Abstandblocks 140,
so dass dieser mit den Proportionen übereinstimmt.
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In
diesem Zusammenhang sollte beachtet werden, dass die Mantelfläche der
unteren Wandpartie 12 des Tanks 4 möglicherweise
nicht zylindrisch ist, sondern auch eine elliptische oder ebene
Fläche sein
kann. Es ist daher vorteilhaft, den Abstandhalter 38 und
gegebenenfalls den Abstandsblock 140 an die Bodenform des
betreffenden Tanks 4 anzupassen, so dass ein geeigneter
Wert für
die Höhe
(h) erreicht wird.
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Der
Fluss durch die Agitationsleitung 2, 102 kann
eine variierende Kontinuität
aufweisen. Er kann kontinuierlich oder pulsierend sein, sollte aber
eine hinreichende Dauer aufweisen, um ein Strömungsmuster in der Milchschicht
am Boden des Tanks zu bilden.
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5 zeigt
den Ausschnitt V in 4 vergrößertem Maßstab, und zeigt die Elemente
der Mischvorrichtung 104. Die Agitationsleitung 102 kann vorteilhaft
durch die folgende Gestaltung gebildet sein. Ein rechtwinkliges
Eingangsende 116 weist einen Außendurchmesser von 12 mm auf
und mündet stetig
in die Injektionsdüse 106,
die einen Innendurchmesser von 4,5 mm aufweist. Die Injektionsdüse 106 ist
koaxial in einem Ende der Mischvorrichtung 104 angeordnet,
die vorzugsweise in einem Zwischenbereich 118 der Agitationsleitung
mit einem Außendurchmesser
von 25 mm angeordnet ist, und ihre Mittelachse ist parallel zu der
Mittelachse dieses Zwischenstücks 118 angeordnet.
Die Öffnung 108 in
der Unterseite der Mantelfläche
der Mischvorrichtung 104 ist vorzugsweise mit einem Innendurchmesser von
25 mm versehen. Ihre Mittelachse ist vorzugsweise rechtwinklig zu
der Mit telachse der Injektionsdüse 106 angeordnet,
die mit etwa 30° geneigten
Außenseiten
in die Mischvorrichtung 104 ragt, um bündig mit der Kante der Öffnung 108 zu
enden.
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Der
Abstandsblock 114 ist zweckmäßig mit der Außenseite
der unteren Mantelfläche
der Mischvorrichtung 104 neben der gegenüberliegenden
Kante 108 verschweißt
oder auf andere Weise verbunden. Durch diese Maßnahmen kann eine Mischvorrichtung 104 vom
herkömmlichen
Injektionstyp erzielt werden, die je nach Bedarf auf verschiedene
Weise modifiziert und weitergebildet werden kann.
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Die 6–8 zeigen
Strömungsmuster für unterschiedliche
Anwendungen der Agitationsleitung 2 in vorgestellten Situationen. 6 zeigt
das Strömungsmuster
einer Anwendung mit einer Agitationsleitung 2, wenn die
ersten Milchlachen in den leeren Kühltank eingetreten sind. 7 zeigt
die gleiche Anwendung, jedoch nachdem einige wenige Tiere gemolken
worden sind und sich ein Milchvorrat 40 am Boden den Tanks
gebildet hat. 8 zeigt eine Anwendung gem. 7,
jedoch mit zwei einander gegenüber
angeordneten, gegeneinander wirkenden Agitationsleitungen 2 und 2'.
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Um
eine zuverlässige
Kühlleistung
zu erreichen, ist es wesentlich, dass die eintretende Milch an der
gewünschten
Position (dp) auf die Milch kontaktierende Fläche 14 geleitet wird
und zwar am oder in der Nähe
des Umfangs 120 der in den 7 und 8 dargestellten
Milchmenge.
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Zusätzlich zu
der oben beschriebenen, kontrollierten Kühlung der in den Kühltank 4 eintretenden Milch
ist auch eine Zirkulation von Milch denkbar, die sich am Boden des
Kühltanks
gesammelt hat. Wie im Folgenden beschrieben wird, kann dies entweder mittels
der normalen Milchpumpe 22 des Einführmittels 20 erfolgen
oder mittels einer zusätzlichen
Pumpeinrichtung, vorteilhafterweise einer Zirkulationspumpe 122.
Diese Zirkulation der Milch kann isoliert von oder in Kombination
mit den Zeitintervallen durchgeführt werden,
in denen die eintretende Mich, die von der Schlusseinheit 24 stammt,
in den Tank 4 eintritt.
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In
diesem Zusammenhang ist es wichtig sicherzustellen, dass die Milchzirkulation
mit geringer Geschwindigkeit durchgeführt wird, was ein Minimum einer
Scherbelastung bedeutet, um die Bildung von freien Fettsäuren zu
vermeiden. Es ist daher ratsam, dass das Zirkulationspumpen auf
sehr vorsichtige Weise durchgeführt
wird. Vorteilhaft kann die Zirkulationspumpe 122 vom Zentrifugaltyp
sein, was bedeutet, dass die "Druckhöhe" oder Druckdifferenz
entsprechend gering bei einer geringen Flussrate in der Zirkulationspumpe 122 sein
wird.
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Vorteilhafte
Anordnungen der Zirkulationspumpe ergeben sich aus den im Folgenden
unter Bezug auf die 9A–12B beschriebenen
Ausführungsbeispielen.
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9A zeigt
ein Ausführungsbeispiel,
bei dem die Zirkulationspumpe 122 vom Tauchpumpentyp ist
und innerhalb des Tanks 4 angeordnet ist. Die Zirkulationspumpe
ist dazu bestimmt, Milch aus dem Vorrat 40 am tiefsten
Punkt der unteren Wandpartie 12 anzusaugen. Die Milch wird
dann an einem für
die Agitation geeigneten Punkt in den Tank zurückgeführt, beispielsweise mittels
der oben beschriebenen Agitationsleitung 2 des Eingangsmittels 20 oder
einer ähnlichen
Vorrichtung. Die Zirkulationspumpe kann auf herkömmliche Weise durch Elektrizität, Druckluft oder
Vakuum betrieben werden.
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9B zeigt
eine Variante des Ausführungsbeispiels
in 9A, die mittels einer langen Antriebswelle 124 und
einem auf der Oberseite des Tanks 4 montierten elektrischen
Antriebsmotors 126 angetrieben ist.
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Wie
vorher mit Bezug auf die 4 und 5 beschrieben
wurde, kann eine Mischvorrichtung 104 des Injektionstyps
die Agitationsleitung 2 ersetzen. Weiterhin kann die Mischvorrichtung
als Pumpe 104 vom Injektionstyp dienen, die mittels des Drucks
von der Milchpumpe 22 angetrieben wird. Frische, eintretende
Milch wird mit einer relativ hohen Flussrate versehen, wenn sie
durch die Injektionsdüse 106 der
Injektionsvorrichtung 104 geleitet wird, wobei die relativ
hohe Flussrate verwendet wird, einen erheblichen Milchfluss anzutreiben,
der vom Boden des Tanks angesaugt wird. Die eintretende Milch ist
warm, was im Prinzip bedeutet, dass sich das Fett im geschmolzenen
Zustand befindet, die Milch daher weniger empfindlich ist und, zumindest
für eine
kurze Zeitdauer, größere Scherkräfte verkraften
kann.
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10 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel
mit einer externen Zirkulationspumpe 122', deren niedrige Seite oder Einlass
dem Auslass 26 des Tanks 4 zugeordnet ist. Um
einen Betrieb mit geringen Ausgangsdrücken zu ermöglichen, ist die Rückführleitung 127 von
der Druckseite oder dem Auslass der Pumpe mit einer Leitung verbunden,
die sich durch den Tankauslass 26 erstreckt, auf ihrem
Weg zu einem Auslass für
die Agitation, was vorteilhaft durch die Agitationsleitung 2,
wie vorher beschrieben, erfolgen kann. Vorteilhaft können erste 128, zweite 130 und
dritte 132 Ventileinrichtungen vorgesehen sein, um eine
optimierte Steuerung des Milchflusses zu ermöglichen. Die erste Ventileinrichtung 128 kann
zum Umschalten zwischen Leeren und Rezirkulation in dem Tank 4 verwendet
werden. Die zweiten 130 und dritten 132 Ventileinrichtungen
können
zum Abschalten oder Zuschalten der Agitationsleitung 2 an
eine Milchtransportleitung 134 und zum Entnehmen von Proben
und dergleichen verwendet werden.
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11 zeigt
ein zusätzliches
Beispiel mit einer externen Zirkulationspumpe 122', deren niedrige Seite
oder Einlass dem Auslass 26 des Tanks zugeordnet ist, und
von der eine Rückführleitung 227 über die
Oberseite des Tanks 4 führt.
Eine Kammer 136 befindet sich in dem obersten Teil dieser
Rückführleitung 227,
die sich zumindest in einem ersten Zweig 227' vertikal erstreckt. Die Kammer
ist auf herkömmliche
Weise mit einem Flüssigkeitsniveau
gesteuerten Vakuumanschluss 138 versehen und damit in der Lage,
einen kon tinuierlichen Siphoneffekt zwischen dem ersten Zweig 227' und einem sich
vertikal erstreckenden zweiten Zweig 227'' der
Rückführleitung 227 aufrecht
zu erhalten. Der zweite Zweig 227'' ist über ein
erstes Rückschlagventil 140 mit
der Agitationsleitung 2 verbunden, welches Ventil dazu
bestimmt ist, den zweiten Zweig abzudichten, um zu ermöglichen,
dass Milch angesaugt wird, wenn die Milchzirkulation gestartet werden
soll. Diese Anordnung ermöglicht
es der Zirkulationspumpe 122' mit einem
geringen Auslassdruck (Druckseite) betrieben zu werden, was wiederum
geringe Flussraten bedeutet. Dies ist eine Voraussetzung, um eine
Umwälzung der
Milch beim Kühlen über eine
erhebliche Zeitdauer möglich
zu machen.
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12A ist eine Variante des Ausführungsbeispiels gem. 11 und
zeigt eine Anordnung mit einer Pumpeinrichtung in Form ausschließlich einer Kammer 136', bei welcher
Variante die externe Zirkulationspumpe fortgelassen ist. Milch wird
vom Auslass 26 zu der Kammer 136' durch die Wirkung des Vakuums
angesaugt und dann über
das erste Rückschlagventil 140 und
die Agitationsleitung 2 in den Tank 4 gelassen
und erzeugt dort eine Rührwirkung. Die
Strömungsrichtung
wird auf herkömmliche
Weise mittels eines ersten Rückschlagventils 140 und
eines zweiten Rückschlagventils 142 gesteuert,
wobei die Rückschlagventile
für einen
interaktiven Betrieb ausgebildet sind. Mittels eines Dreiwegeventils 144 am Vakuumanschluss 138 der
Kammer und der gegeneinander wirkenden Rückschlagventile ist es möglich, alternierend
Milch anzusaugen und in den Tank 4 zu leiten.
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12B zeigt eine Weiterentwicklung, bei der gezeigt
ist, dass sich die Kammer 136' nicht oberhalb der Oberseite des
Tanks 4 befinden muss. Mittels der Wirkung des oben beschriebenen
Siphoneffekts im zweiten Zweig 227'' der
Rückführleitung 227 ist
es möglich,
eine Kammer 136'' auf geringerer Höhe anzuordnen,
wie sich aus der Figur ergibt. Jedoch erfordert diese Anordnung
der Kammer ein separates Drainagesystem, das beispielsweise ein Überlaufventil 146 umfasst,
um eine ordnungsgemäße Entleerung
der Kammer 136'' zu erreichen.
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13 zeigt
eine ähnlich
Anordnung, bei der erste 227' und
zweite 227'' Zeige der Rückführleitung 227 durch
eine einzige, kombinierte Saug- und Rückführleitung 227''' ersetzt
sind, die sich im Inneren des Tanks 4 erstreckt und mit
einer Leitung verbunden ist, die zwischen dem Tankauslass 26 und
der Agitationsleitung 2 angeordnet ist. Auf jeder Seite
dieser Verbindung sind dritte und vierte zusammenwirkende Rückschlagventile 140' und 142' derart angeordnet, dass
die Milch ausschließlich
in Richtung von dem viertem zum dritten Rückschlagventil strömen kann. Falls
die Zirkulationsleitung die Kammer 136 mit Unterdruck umfasst,
wie unter Bezugnahme auf die 11–13 beschrieben,
ist es von Vorteil, diese Kammer zum Leeren (Leersaugen) der Milchtransportleitung 134 zu
verwenden, bevor eine Reinigung erfolgt. Eine geeignete Ventilanordnung
ist in der Zeichnung mit dem Bezugszeichen 148 versehen.
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14A zeigt eine weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die
Vakuumkammer 136''' funktionell die gleiche ist wie
vorher unter Bezug auf die 11–13 beschrieben.
Milch von einer AMS wird mittels der Milchtransportleitung 134 und
eine vierte Ventileinrichtung 150, die während des
Leerens und Reinigen des Kühltanks 4 geschlossen
ist, in die Kammer geleitet. Als Folge hiervon ist die Milch gezwungen,
zu einer Sammelkammer 152 zu strömen, über eine fünfte Ventileinrichtung 154,
die geöffnet
ist. Vorausgesetzt, die Sammelkammer ist auf größerer Höhe angeordnet als die Vakuumkammer 136''',
würde erreicht,
dass angesammelte Milch über die
vierten und fünften
Ventileinrichtungen 150, 154 und die Vakuumkammer 136''' in
den Kühltank 4 geleitet
wird.
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Mittels
eines Reinigungsventils 156 ist es möglich einzurichten, dass Reinigungsmittel und/oder
Spülwasser
zum Reinigen der Milchtransportleitung 134 und gleichzeitig
der Sammelkammer 152 eingespült wird. Zum Zwecke der Reinigung könnte es
auch zweckmäßig sein,
eine Sprühvorrichtung 158 in
der Sammelkammer 152 vorzusehen. Diese könnte zum
Besprühen
der Innenseite der Kammer mit Reinigungsmittel und/oder Spülwasser verwendet
werden, welches über
die fünfte
Ventileinrichtung 154 und das Reinigungsventil 156 zu
der "CIP"-Gerätschaft
zurückströmt.
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14B zeigt eine Weiterentwicklung des Ausführungsbeispiels
der 14A, bei welcher Weiterentwicklung
drei Melkeinheiten (AMS, VMS®) mittels erster 134', zweiter 134'' und dritter 134''' Milchtransportleitungen
mit dem Kühlsystem
verbunden sind. Jede Melkeinheit und ihre Milchtransportleitung können einzeln
gereinigt werden, selbst während
der Zeitdauer, in der der Kühltank 4 geleert
und gereinigt wird und die entnommene Milch mittels den entsprechend
angeordneten fünften
Ventileinrichtungen 154', 154'' und 154''' der Sammelkammer 152 zugeführt wird.
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Betrieb
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6 zeigt
den Trank 4, nachdem dieser geleert und gereinigt worden
ist. Da die Milch in kleinen Milchmengen in den Tank eingefüllt wird, über eine Zeitdauer
von mehreren Stunden, können
die kleinen Milchmengen eine dünne
Schicht lediglich auf dem Boden den Tanks bilden. Mittels der Steuereinheit 25 wird
die Agitationsleitung 2 des Zuführmittels 20 zum Auslösen eines
intermittierenden Milchflusses der geringen Milchmengen über die
Milch kontaktierende Fläche 14 verwendet.
Die Kühlvorrichtung 15 wird mittels
der Steuereinheit 25 aktiviert, und zwar ausschließlich, wenn
ein Milchfluss stattfindet, der aufgrund seiner eigenen Bewegung
eine Flussrate aufweist, die hinreicht, ein Einfrieren der geringen
Milchmengen bei einer entsprechenden Größe der Kühlleistung zu verhindern. Mittels
der Agitationsleitung 2 und ihres Düsenendes 32 wird die
einströmende Milch
auf die Milch kontaktierende Fläche 14 an
der gewünschten
Position (dp) geleitet, die sich zwischen der ersten Stirnwand 6 und
einer zentralen Partie des Tanks 4 befindet (l) und seitlich
versetzt (b) bezüglich der
senkrechten Mittelachse des Tanks ist. Dank des Umstands, dass das
Düsenende 32 in
Richtung der zweiten Stirnwand 8 des Tanks 4 gerichtet
ist werden die kleinen Milchmen gen oder die dünne Milchschicht über der
Kühlfläche 12 in
dem Tank in Bewegung gesetzt, ungefähr so wie durch die Pfeile
in 6 dargestellt. Dies bedeutet, dass die Größe der Kühlleistung
etwas erhöht
werden kann.
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7 zeigt
den Tank 4, nachdem eine hinreichende Menge kleiner Milchmengen
eingeführt
worden ist, um eine Schicht 40 aus Milch auf der unteren Wandpartie 12 des
Tanks zu bilden. Die Agitation der Milchschicht 40 wird
mittels des hydraulischen Impulses der eintretenden Milch durchgeführt, die
durch das Düsenende 32 der
Agitationsleitung 2 am Rand 120 der Milchschicht 40 austritt.
Während
die Milch an dem Randgebiet 120 zugeführt wird, wird die Milchschicht 40 in
eine vorzugsweise elliptische Drehbewegung versetzt, ungefähr so wie
durch die Pfeile in 7 dargestellt. Die Strömungsgeschwindigkeit
wird am Randgebiet 120 am höchsten sein und bei Tanks mit
zylindrisch, elliptisch oder ähnlich geformten
unteren Wandpartien 12 wird die Milchschicht im Randgebiet
am dünnsten
sein. Die hohe Strömungsgeschwindigkeit
führt zu
einem verminderten Risiko des Gefrierens der normalerweise gefrierempfindlichen
dünnen
Schicht im Randgebiet 120, was bedeutet, dass die Größe der Kühlleistung in
erheblichem Maße
erhöht
werden kann.
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8 zeigt
den Tank wie im gleichen Zustand wie in 7, jedoch
mit einer zusätzlichen
Agitationsleitung 2' versehen.
Mittels dieser zwei einander gegenüberliegend angeordneten, gegeneinander wirkenden
Agitationsleitungen 2, 2' kann die Strömungsgeschwindigkeit im Randgebiet 120 noch
weiter erhöht
werden und dementsprechend auch die Größe der Kühlleistung.
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Die
Ausführungsbeispiele
und Anordnungen, die unter Bezug auf die 10–13 beschrieben sind,
sind jeweils mit einer außerhalb
des Tanks 4 angeordneten Pumpe versehen und mit der Milchtransportleitung 134 verbunden,
die für
den Milchtransport von der AMS bestimmt ist. Die Milchtransportleitung 134 kann
mit einer zusätzlichen
Leitung verbunden sein, die zumindest periodisch mit gekühlter Milch
gespült
wird. Für
den Fall, dass die Milch transportleitung in der dritten Ventileinrichtung 132 endet,
was ein separates Reinigen der AMS und der Milchtransportleitung 134 erlaubt,
kann die dritte Ventileinrichtung 132 aus hygienischen
Gründen
von Vorteil sein. Die zweite Ventileinrichtung 130 zum
Trennen der Milchtransportleitung 134 von der Milchkühl- und
-zirkulationsanordnung kann auf einer Seite in Kontakt mit gekühlter Milch
stehen und auf der anderen Seite gereinigt werden. Eine Leckage
von Reinigungsmitteln in die Milchseite kann mittels einer Druckdifferenz
verhindert werden, wie sie in dem Patent SE-C-514927 beschrieben
ist.
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Während des
Reinigens des Kühltanks 4 ist sichergestellt,
dass die Zirkulationsleitung, umfassend die Rückführleitungen 127, 227 und
die Agitationsleitung 2, 102, mit einem Reinigungsmittel
durchgespült
werden kann, wodurch erreicht wird, dass die Ventileinrichtung 130 auf
ihrer einen Seite gereinigt wird. Während dieser Reinigung ist
es zweckmäßig, die
Pumpgeschwindigkeit oder die Pulsationsintensität in der Zirkulationsleitung
zu erhöhen.
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Falls
die Zirkulationsleitung die unter Unterdruck stehende Kammer 136 umfasst,
wie mit Bezug auf die 11–13 beschrieben,
ist es vorteilhaft, diese Kammer zum Leeren (Leersaugen) der Milchtransportleitung 134 vor
dem Durchführen
der Reinigung zu verwenden. Eine geeignete Ventilanordnung ist in
der Zeichnung mit dem Bezugszeichen 148 versehen.
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In
den Ausführungsbeispielen
(siehe beispielsweise 11 und 14),
die eine Zirkulationspumpe vom Zentrifugaltyp verwenden, wird deren Antriebsmotor
während
des Kühlens
der Milch mit einer geringen Geschwindigkeit und während der
Reinigung des Kühltanks
und seines Transportleistungssystems mit hoher Geschwindigkeit betrieben.
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In
den Ausführungsbeispielen
(siehe beispielsweise 12 und 13),
die für
einen unterbrochenen oder pulsierenden Betrieb der hydraulischen
Agitation von einer Vakuumkammer Gebrauch machen, wird die Pulsierfrequenz
vorzugsweise während
des Kühlens
geringer sein als während
des Reini gens. Wenn die Milchhöhe
in dem Kühltank
soweit angestiegen ist, dass ein herkömmliches mechanisches Rührwerk verwendet
werden kann, ohne Gefahr einer Beschädigung des Milchfetts, kann
die Pulsierfrequenz noch weiter reduziert werden. In diesem Zustand
wird das Ansaugen und Zurückführen der Milch
in den Kühltank
durchgeführt,
um die Zirkulationsleitungen kühl
zu halten, sowie auch die Verbindungen der Transportleitungen und
die Pulsier-/Vakuumkammer.
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Die
Unterschiede der Dichte zwischen warmer Milch von der Kuh und gekühlter Milch
sind relativ gering. Daher könnte
eine sehr vorsichtige Agitation beispielsweise mit einer externen
Pumpe eine leicht erhöhte
Temperatur in der Bodenschicht in der Nähe der Kühlfläche des Tanks ermöglichen.
Dies könnte
auch den Koeffizienten der Auslastung der Kühleinrichtung erhöhen.
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Sobald
der Milchinhalt in dem Tank 4 hinreichend ist für den ordentlichen
Betrieb des normalen Rührwerks 27,
kann dieses mittels der Steuereinheit 25 aktiviert werden,
was gleichzeitig einen Betrieb der Kühleinrichtung 15 mit
voller Leistung auslöst. Die
Milchtemperatur in dem Tank 4 wird dann mittels des vorhandenen
Temperaturgebers 18 überwacht.