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Vorrichtung. zum Prüfen des Fettgehaltes von Milch
Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Prüfen des Fettgehaltes von Milch.
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Um den Fettgehalt von Milch festzustellen, wird eine Milchprobe mit
bestimmten chemischen Reagenzien, z. B. Schwefelsäure und Amylalkohol, versetzt.
Dazu ist eine genaue Abmessung der einzelnen Volumina erforderlich, die bisher mittels
Pipetten oder durch besondere, bahnverschlossene Ab meßbehälter erfolgte. Zwecks
Beschleunigung des Prüfvorganges sind ReihenabmLeßvorrichtungen bekannt, die eine
ganze Anzahl in Reihe angeordneter gläserner Meßbehälter aufweisen, die jeweils
mit dem entsprechenden Reagens gefüllt sind und denen die in Butyrometern befindlichen
Milchproben hintereinander zugeführt werden, um mit der nötigen Menge Reagenzflüssigkeit
gefüllt zu werden.
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Vorrichtungen dieser Art erfordern einen großen Geräteaufwand. Sie
Sie arbeiten trotzdem verhältnismäßig langsam, leiden unter häufigem Glasbruch mit
den damit verbundenen Schädigungen des Bedienungspersonals durch Glassplitter und
umherspitzende Säure. Außerdem müssen die Butyrometer nach der Füllung mit den Reagenzien
geschüttelt werden, um die nacheinander eingefüllten Flüssigkeiten zwecks Beschleunigung
der Reaktion innig miteinander zu mischen.
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Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat man früher schon vorgeschlagen,
das Mischen der Milch mit den Reagenzien vor dem Eintritt in das Butyrometer vorzunehmen,
indem die Ausläufe der Behälter für die Milch und die Reagenzien gleichzeitig geöffnet
wurden, so daß schon beim Ausfluß der Flüssigkeiten eine Mischung erfolgt. Man bediente
sich hierzu auch gläserner Meßbehälter, die einen gemeinsamen Abschlußhahn hatten,
dessen Auslauföffnungen in eine Mischkammer mündeten. Das
Hahnküken
hatte dabei parallele Bohrungen, so daß blei Drehung des Kükens alte Behälter gleichzeitig
verschlossen oder geöffnet wurden. Nun können aber weder die Auslauföffnungen gläserner
Meßbehälter noch die Durchlaßbohrungen von Hahnküken wegen ihrer kapillarfeinen
Weite so genau gearbeitet werden, daß der Auslauf der Flüssigkeiten gleich schnell
vonstatten geht, so daß es zu Fehldosierungen kommen kann. Außerdem sind die Geräte
schwierig herzustellen und bei Glashriich schwer zu ersetzen. Geräte dieser Art
haben sich daher auch nicht in der Milchprüftechnik eingebürgert.
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Die Erfindung beseitigt die Nachteile bekannter Vorrichtungen und
schafft eine Vorrichtung, mit welcher sowohl die Milch ials auch die Reagenzien
nicht nur genau abgemessen, sondern auch in richtiger Mischung den zu zentrifugierenden
Behältern zugeführt werden. Dler ganze Vorgang geht dabei selbsttätig und fortlaufend
vonstatten, so daß zahlreiche Milchproben innerhalb kurzer Zeit geprüft werden können.
Die bisher für unvermeidlich gehaltenden Fehler in der Fettgehaltbestimmung, die
auf unrichtiges Abmessen der Milch und der Reagenzien einerseits und auf unvollständiges
Mischen oder Flüssigkeiten andererseits zurückzuführen sind, entfallen dabei völlig.
Daneben erlaubt die Erfindung ein sauberes und schnelles Arbeiten.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Meßbehälter für die Milchprobe
und die Reagenzien in bekannter Weise als Zylinder ausgebildet sind, in denen miteinander
gekuppelte Kolben arbeiten, die die angesaugten Flüssigkeiten - gleichzeitig in
eine Mischleitung drücken.
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Das Abfüllen von Flüssigkeiten aus Meßzylindern, aus denen die Flüssigkeiten
mittels Kolben herausgedrückt werden, ist an sich bekannt. Bei der vorliegenden
Erfindung kommt es aber darauf an, daß die genau abgemessenen Flüssigkeitsmengen
gleichzeitig zur Mischung gelangen. Dazu dient einmal die Ausgestaltung der Kolhenhubräume
als Meßräume und zum anderen das gleichzeitige Ausstoßen der Flüssigkeiten unter
Druck. Zwecks Erzielung gleichzeitigen Hubes haben die Kolben entsprechend den Volumina
der abzumessenden Flüssigkeiten verschieden große Kolbenflächen.
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Gemäß einem besonderen Erfindungsmerkmal wird das Flüssigkeitsgemisch,
vorzugsweise nach Durchlaufen leines Kühlers, unmittelbar in das in der Zentrifuge
befindliche Aufnahmegefäß entleert.
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Der die Meßzylinder enthaltende Block ist dabei vorteilhaft schräg
gestellt, so daß sich an seinem oberen Ende mit angesaugte Luft ansammeln kann,
die dann von der höchsten Stelle leicht abgesaugt werden kann, und zwar entweder
dauernd oder auch in gewissen Zeitabständen. Ferner ist die Anordnung so getroffen,
daß die Zuflußleitungen für die Milch vor dem Einströmen der frischen Milchproble
in den betreffenden Meßzylinder von der Restmilch durch Ausspülen befreit werden.
Auch sind besondere Zylinder mit Kolben vorgesehen, um den Kühler für die Gemischprobe
mit Luft oder Wasser zu spülen. Die Antriebsvorrichtung kann in der Weise ausgebildet
sein, daß von einem Elektromotor aus etwa über einen Schneckentrieb eine Welle angetrieben
wird, auf der leine Anzahl von Nocken- oder Kurvenscheiben angebracht ist, die durch
entsprechende Stößel auf den gemein'samen Hahn und die Kolben der verschiedenen
Abmeßzylinder einwirken und diese in einer Richtung bewegen, während sie durch Federdruck
in der anderen Richtung bewegt werden. Das Ein- und Ausschalten des Stromes kann
selbsttätig erfolgen, z. B. durch eine von dem Schneckenrad des Schneckentriebes
gesteuerte Schwingwelle od. dgl., die entsprechende Kontakte in der Stromzuleitung
für den Antriebsmotor betätigt.
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Die Zeichnung stellt eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
dar.
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Abb. I zeigt die Vorrichtung in Seitenansicht, teilweise -im Schnitt,
nach Linie A-B bzw. C-D der Abb. 2; Abb. 2 ist ,ein Grundriß zu Abb. I; Abb. 3 stellt
die Vorrichtung in Vorderansicht dar; Abb. 4 bis 8 zeigen die verschiedenen Abmeßzylinder
des Zylinderblockes im Längsschnitt mit den erforderlichen Zu- und Abflußkanälen
und bei der Stellung der Kolben in der einen Bewegungsrichtung, während die Abb.
g bis I3 die Kolben bei der Bewegung in der entgegengesetzten Richtung zeigen.
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Die ganze Vorrichtung ist in einem Gehäuse 1 untergebracht, dessen
Deckel 2 mit einem Träger 3 versehen ist, an dem der Zylinderblock 4 befestigt ist
(Abb. I bis 3). In dem Gehäuse I ist ferner der elektrische Antriebsmotor 5 untergebracht,
auf dessen Welle eine Schnecke 6e befestigt ist, die mit einem Schneckenrad 6 auf
der waagerechten Welle 1 1 im Eingriff steht. Auf der Welle 11 sind Kurvenscheiben
7, 8,. 9 und 10 befestigt. Im vorderen Teil des Gehäuses I ist die Zentrifuge I2,
in der die Zentiifugierung der mit Reagens versetzten Milchprobe erfolgt durch Schrauben
14 befestigt.
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Sie wird durch einen Elektromotor 13 angetrieben.
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Vor dem Schneckenrad 6 befindet sich in dem Gehäuse I leinc- Säule
15 (Abb. I und 2), in der eine Welle 16 schwingbar gelagert ist, an der zwei angenähert
senkrecht zueinander stehende Arme 17 und I8 befestigt sind. An dem Arm I8 befindet
sich ein Vorsprung 19, der in eine Vertiefung 20 an der Stirnwand des Schneckenrades
6 eingreift und, je nachdem er~ in diese Vertiefung 20 eingreift oder auf der Stirnwand
des Schneckenrades 6 aufliegt, durch Vermittlung des Armes 17 zwei Kontakte 21 und
22 öffnet oder schließt. Diese beiden Kontakte 21 und 22 sind in die Stromzuleitung
23 für den elektrischen Antriebsmotor 5 eingeschaltet, in der sich auch noch ein
Dlruckkontakt24 (Abb. 3) befindet. Die Kontakte 21 und 22 sind an einem am Gehäuse
1 befestigten Isolierblock 25 angebracht.
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Zur Aufnahme der Flasche 28, der die zu prüfende Milch entnommen
wird, dient ein Sockel 26, der iauf leiner senknechten Stange 27 verschiebbar gelagert
ist, die an ihrem oberen Ende durch einen auf der Zentrifuge 12 befestigten Arm
29 gehalten
wird. Zur mittigen Einstellung der Saugleitung 3 1 für
die Milch ist am oberen Ende der Stange 27 ferner ein Arm 30 angebracht. Die Saugleitung
31 ist durch einen Gummischlauch 32 mit der nach dem Zylinderblock 4 führenden Leitung
33 verbunden. Schwefelsäure wird dem Zylinderblock bzw. dem Zylinder 41 über eine
Leitung 34 zugeleitet, und zum Zuleiten von Amylalkohol dient eine Leitung 35. Die
Leitung 36 weitet die Spülmilch aus dem Zylinder 43 des Zylinderblockes 4 ab. Die
Leitung 37 dient zum Zuführen von Spülluft oder Spülwasser nach dem Zylinder 44.
Die Leitung 38 stellt eine Verbindung zwischen dem Zylinder 44 und einer Bohrung
45, und die Leistung 39 stellt eine Verbindung zwischen dem Zylinder 40 und dem
Zylinder 43 her. Durch Leitung 47 findet der Zufluß zum Kühler 49 und durch Leitung
48 dei- Abfluß aus dem Kühler 49 statt. 50 und 51 sind Zu-bzw. Abflußleitungen eines
Temperierbehälters 52, der mit einer Motorpumpe 53 versehen ist, die den Umlauf
des Kühlwassers zum Kühler 49 besorgt.
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Zur Steuerung des Hahnkükens 55 zu den sämtlichen Zylindern des Zylinderblockes
4 dient lein Stößel 54, der durch eine Zugfeder 56 gegen die Kurvenscheibe 7 gedrückt
wird. Ein Stößel 57 wird durch eine Druckfeder 66 gegen die Kurvenscheibe 8 gedrückt
und ist durch Kolbenstangen 58, 59 und 60 mit deI Kolben 6I, 62 und 63 der Zylinder
40, 4I und 42 verbunden. Die Hublänge des Stößels 57 kann durch eine Stellschraube
67 geändert werden.
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Ein Stößel 68 wird durch eine Druckfeder 70 gegen die Kurvenscheibe
9 9 gedrückt und ist durch die Kolbenstange 69 mit dem Kolben 64 des Zylinders 43
verbunden. Mit dem Kolben 65 des Zylinders 44 ist der Stößel 71 über eine Stange
72 verbunden, der durch die Feder 73 gegen die Kurvenscheibe 10 gedrückt wird.
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Die beschriebene Vorrichtung wirkt in folgender Weise: Wenn die Zu-
und Abflußleitungen 31, 34, 35 an ihre Vorrats- und Sammelbehälter angeschlossen
sind, wird die mit Milch gefüllte Probeflansche 28 auf den Sockel 26 gestellt und
auf der Stange 27 so Weit nach oben gehoben, bis die Saugleitung 3I den Boden der
Milchprobeflasche 28 innen fast berührt. Dann wird die Stromzuführungsleitung 23
an die Netzleitung angeschlossen. Wenn die Zentrifuge 12 ihre normale Umdrehungszahl
lerreicht hat, wird auf den Druckknopf 24 gedrückt, bis das vom Motor 5 angetriebene
Schneckenrad 6 sich so weit gedreht hat, daß der Vorsprung 19 aus der Vertiefung
20 des Schneckenrades 6 heraus auf die Stirnwand des Rades 6 tritt. Dadurch macht
die Welle 16 eine Schwenkung in dem Sinne, daß die beiden Kontakte 21 und 22 in
Berührung kommen. Hierbei wird eine parallel geschaltete Stromzuführungsleitung
zum Antriebsmotor 5 kurzgeschlossen, so daß der Motor 5 nach Loslassen des D-ruckknopfes
24 weiterläuft.
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Zusammen mit dem Schneckenrad 6 drehen sich die Kurvenscheiben 7,
8, 9 und 10, die auf die Stößel 54, 57, 68 und 7I einwirken und so den Hub der Kolben
6I bis 65 des Zylinderblockes 4 in der einen Richtung erzeugen. Zunächst fängt der
Kolben 64 (Abb. 7) an, bei der Hahnstellung E (Abb. 4) sich in Richtung des Pfeiles
zu bewegen.
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Dabei wird die von der vorhergehenden Milchprobe in der Leitung 3I
bzw. 33 verbliebene Restmilch durch den Zylinder 40 hindurch über die Leitung 39
in den Zylinder 43 gesaugt, bis der Kolben 64 in der Zylindermitte (Abb. 7) stehenbleibt.
Hierbei mird außer der Entfernung der Restmilch von der vorhergehenden Probe auch
noch eine Spülung der Leitungen 3I, 33 und des Zylinders 40 mit der neuen Prüfmilchprobe
erzielt.
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Gleichzeitig wird auch der Kolben 65 im Zylinder 44 in Richtung des
eingezeichneten Pfeiles (Abb. 8) verschoben, so daß die in dem Kanal 46 und dem
Kühler 49 verbliebene Restmilch, die noch zu der vorhergehenden Probe gehört, mit
Luft oder Spülfiüssigkeit ausgestoßen wird. Nun fangen auch die Kolben 6I, 62 und
63 an, sich zu bewegen, und zwar in Richtung der in Abb. 4 bis 6 eingezeichneten
Pfeile, wobei der Kolben 61 die zu prüfende Milch in den Zylinder 40, der Kolben
62 die Schwefelsäure durch die Leitung 34 in den Zylinder 4I und der Kolben 63 Amylalkohol
durch die Leitung 35 in den Zylinder 42 saugt.
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Wenn nun die Kolben 61, 62 und 63 ihre Endstellungen erreicht haben,
dann fängt der Kolben 64 wieder an sich zu bewegen und saugt dabei die inzwischen
an der höchsten Stelle angesammelte Luft ab. D'er Zylinderblock 4 hat zu diesem
Zweck eine Schrägstellung erhalten, wie sich aus Abb. 1 ergibt, und zwar so, daß
sich die Ausflußkanäle der Zylinder an der höchsten Stelle betind'en. Haben nun
sämtliche Kolben ihre Endstellungen erreicht, dann wird das Hahnküken 55 durch den
Stößel 54 in die Stellung F (Abb. 9) gebracht. Danach führen die Kolben 61, 62,
63, 64 und 65 ihren Rückwärtshub aus in Richtung der in den Abb. g bis I3 einglezeichneten
Pfeile. Hierdurch wird die Milchprobe aus dem Zylinder 40 durch die Bohrung des
Hahnkükens 55 hindurch in den Kanal 46 gedrückt, während die Schwuklsäure im Zylinder
41 durch die Hahnbohrung und die Längsbohrung 45 in den Kanal 46 und der Amylalkohol
in dem Zylinder 42 durch die Hahnbohrung und die Längsbohrung 45 in den Kanal 46
gedrückt wird, wo das Vermischen des Amylalkohols mit der Schwefelsäure und der
Milch stattfindet, worauf das Gemisch den Kühler 49 durchfließt und dann in der
Zentrifuge 12 zentrifugiert wird. Dler Fettgehalt kann nunmehr abgelesen werden,
während nach der Ablesung und Reinigung der Zentrifuge die Abmessung für die neue
Untersuchung beginnt.