EP0323497A1 - Anordnung zur übernahme, massenbestimmung und -abgrenzung von flüssigkeiten, insbesondere für getränke wie milch oder bier - Google Patents

Anordnung zur übernahme, massenbestimmung und -abgrenzung von flüssigkeiten, insbesondere für getränke wie milch oder bier

Info

Publication number
EP0323497A1
EP0323497A1 EP88905754A EP88905754A EP0323497A1 EP 0323497 A1 EP0323497 A1 EP 0323497A1 EP 88905754 A EP88905754 A EP 88905754A EP 88905754 A EP88905754 A EP 88905754A EP 0323497 A1 EP0323497 A1 EP 0323497A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
container
measuring container
measuring
arrangement according
line section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP88905754A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Otto Mieth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Otto Tuchenhagen GmbH and Co KG
Original Assignee
Otto Tuchenhagen GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19873719775 external-priority patent/DE3719775A1/de
Application filed by Otto Tuchenhagen GmbH and Co KG filed Critical Otto Tuchenhagen GmbH and Co KG
Publication of EP0323497A1 publication Critical patent/EP0323497A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G17/00—Apparatus for or methods of weighing material of special form or property
    • G01G17/04—Apparatus for or methods of weighing material of special form or property for weighing fluids, e.g. gases, pastes

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for the transfer, mass determination and delimitation of liquids, in particular for beverages such as milk or beer, according to the preamble of the main claim.
  • the arrangement of the genus marked in the introduction corresponds essentially to the arrangement according to DE-PS 35 45 160. In contrast to the arrangement of the older one
  • the present arrangement is based on at least one measuring container which is equipped with an inlet and an outlet for the liquid stacked in the measuring container.
  • DE-PS 35 45 160 The restriction made in DE-PS 35 45 160 to at least two measuring containers, each of which can be connected via controllable valve arrangements on the one hand to an inlet line for filling from the delivery container and on the other hand to an outlet line for emptying into the collecting container, is dropped.
  • the feature of a connection between the inlet line and the measuring container on the one hand and the outlet line and the measuring container on the other hand, in the sense of an unlimited, continuous, objective piping, is omitted as a generic characteristic with regard to a broader category Area .
  • the arrangement according to DE-PS 35 45 160 is limited to at least two measuring containers, each of which is connected to an inlet line and an outlet line. So that no force is exerted on the measuring containers via these lines during weighing, the connections between the measuring containers and the associated line sections in the area between the measuring container and the support surface must be extraordinarily elastic. Since the measuring container according to the invention experiences only slight displacements parallel to the support surface, the demands placed on these line connections are not nearly as high as in the case of arrangements according to the prior art
  • the pendulum suspended weighing tanks have CDE 33 32 434 Cl, DE-OS 28 21 372).
  • high measuring accuracies when determining the weight force of the liquid stacked in the measuring container with measuring containers to which the inlet and outlet lines are also connected during weighing can generally only be achieved with a great deal of design effort.
  • a pendulum-suspended measuring container requires more space than a tethered one within the overall arrangement, and on the other hand, a measuring container that can swing out requires a relatively long time to reach the rest position required for weighing. This time period stands for orders only generally not available for the transfer, mass determination and delimitation of liquids.
  • Measuring container when loading the load cell which is in the millimeter range, is to be ensured in a measuring container with lines connected even during weighing by means of suitable elastic line connections.
  • the other line arrangements and guides according to the invention alternatively specified in the characterizing part of the main claim, guarantee a force-free weighing from the outset.
  • an advantageous development of the arrangement according to the invention provides that the inlet line section opens out from a first storage container, and the outlet line section opens into a second storage container.
  • the storage container upstream of the measuring container is to be dimensioned in such a way that the liquid which is continuously conveyed during weighing and emptying of the single measuring container can be stored in the latter.
  • the storage container downstream of the single measuring container is expediently dimensioned such that it can hold the entire contents of the completely filled measuring container.
  • the support surface is designed as a frame
  • the degree of freedom of displacement of the measuring container is achieved by bearings within the frame.
  • An advantageous embodiment of the arrangement according to the invention provides for measures for the radial fixation to be used for the storage of the measuring container, which act on the measuring container and only transmit tensile forces.
  • Such precautions can be, for example, ropes or chains.
  • the two latter bearing variants speak for their low susceptibility to corrosion and the fact that no significant maintenance is required.
  • the upper and lower bearing journals are each guided by at least three support rollers, which in turn are supported, for example, via rolling elements.
  • This arrangement ensures that the forces to be overcome during the transition from static friction to rolling friction are very small, as a result of which the sensitivity of the arrangement, particularly in the case of very small changes in mass, is significantly increased.
  • Such small changes in mass are impressed on the measuring container, for example in the calibration test, which, in contrast to the normal measuring operation of the arrangement, prescribes a permanent, static loading of the force-measuring device by the measuring container.
  • Another advantageous embodiment of the arrangement according to the invention provides for the spring / damping elements to be arranged on the frame in such a way that the center of gravity of the frame to be damped lies in an imaginary plane laid through the spring / damping elements. As a result, the resulting moments of force, which are formed by the forces acting in the spring / damping elements and in the center of gravity, are minimized, in particular in the case of transverse vibrations and transverse movements.
  • a further advantageous embodiment of the arrangement according to the invention provides that at least one baffle plate is provided in the measuring container. which is oriented in the longitudinal axis of the measuring container.
  • a further embodiment of the arrangement according to the invention provides for aligning a plurality of baffle plates radially to the center of the measuring container and for each of them to act on the jacket of the measuring container and to connect them to one another in the center of the measuring container. Will the precautions be radial
  • Fixing as suggested by another embodiment of the arrangement according to the invention, arranged in the radial direction of the baffle plates and in their continuation outwards, it is possible in a simple manner to carry out the storage necessary for the measuring container Introduce forces into the measuring container without deformation.
  • an advantageous development of the arrangement according to the invention provides that the measuring container can be transferred alternately from the weight-relieving or weight-loading position into a force-measuring device .
  • a lifting device which is supported directly or indirectly on the supporting surface or the frame either via the force-measuring device or directly on the measuring container, so that the weight of the measuring container thereby the load cell can either be stamped on or removed from it.
  • the angle of inclination of the support surface is determined from the weight force component of the emptied measuring container, which is measurable via the force measuring device, and its actual weight force.
  • the above measuring method results in the simplest overall arrangement imaginable. A falsification of the angle of inclination undoubtedly results from unavoidable residues of adhesive milk in the measuring container after its emptying.
  • Adhesive milk residues are reduced on the one hand with the emptying time provided, on the other hand they can be determined in a first approximation as a function of the aforementioned emptying time and are therefore a reproducible quantity available for the measurement value correction.
  • the weight force component (F H * ) is measured after a defined, reproducible emptying time and processed in connection with the assigned actual weight force of the vertically arranged measuring container, which is emptied under the same conditions, it is possible to falsify the measured values largely compensate arithmetically with adhesive milk residues.
  • the inlet line section is introduced into the measuring container without contact via a container opening and the outlet line section can be connected to the measuring container via a coupling.
  • An advantageous embodiment of a method by means of an arrangement according to the invention provides that a measuring system equipped with at least two measuring containers is filled, emptied or partially emptied alternately or in cyclical order with the liquid to be transferred, and that the mass of the filled and emptied or partially emptied Measuring container is determined.
  • a first storage container is connected upstream and a second downstream of a single measuring container, the liquid is continuously conveyed into the first storage container and continuously removed from the second storage container, and the mass of the filled and the emptied or partially emptied measuring container is determined.
  • the arrangement according to the invention manages with a single force measuring device, which serves both the weighing of the measuring container and its inclination determination.
  • a method which can only be carried out with the arrangement according to the invention provides that the first conveying device, the downstream inlet line section and the measuring container are emptied into a collecting container arranged on the measuring container without force effect via lockable drain lines, that the remaining quantity transferred into the collecting container is weighed by the following supplier and is free of force via a lockable drain line is transferred to the drain line section.
  • the remaining quantity of the current supplier is removed from the acceptance system without being lost for the quantity balance. Since the subsequent supplier finds a "dry" acceptance system and leaves a "wetted” system, this quantity of adhesive milk, which is a system constant to a good approximation, must be taken into account in terms of quantity. This is done according to the invention in that the remaining amount can be emptied into a collecting container arranged on the measuring container and can be weighed there. In known arrangements that work volumetrically, such a procedure is not feasible, since in this case the remaining quantity would have to be transferred to the quantity delimitation device after the milk transfer and quantity delimitation had ended, and the shutdown level would change there in an impermissible manner.
  • the method proposed according to the invention not only allows the residual quantity to be recorded in terms of quantity, it also ensures that this residual quantity is at least not mixed with the milk of the subsequent supplier before the sampling point. This is achieved in that the aforementioned residual amount via a drain line in the Drain line section is transferable.
  • the sampling problem which arises when milk is taken over and delimited is almost ideally resolvable, since a partial quantity representative of its filling quantity and the contents of the liquid can be removed from the measuring container without great effort.
  • Ingredients representative portion is removed and transferred to a sample storage tank, that the portions are stacked and mixed together, and that a sample amount is filled into a sample vessel from the total amount in the sample storage container and the remaining amount is emptied into the drain line section.
  • a sample amount is filled into a sample vessel from the total amount in the sample storage container and the remaining amount is emptied into the drain line section.
  • the known method of pipetting or an improved device as described for example in DE-OS 34 40 365. If the liquid to be taken over requires several measuring containers to be filled in succession, each filled measuring container becomes a representative one
  • Containers collected and transferred to a common container, or whether the liquid from a common container is distributed into several containers.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an arrangement according to the invention, the measuring container being able to be filled via a first storage container connected upstream thereof and emptying into a second storage container connected downstream;
  • Figure 2 shows a further arrangement according to the invention in a schematic representation with a measuring container displaceable via a lifting device;
  • Figure 2a is a plan view of the arrangement according to
  • FIG. 3 shows an embodiment according to FIG. 1 with a device for treating the remaining amount and a second one for obtaining a representative sample amount;
  • Figure 4a and 4b two storage variants of the arrangement according to the
  • FIG. 6 shows other arrangements according to the invention, wherein up to 6c the inflow from and the outflow takes place in the same way as in the
  • a measuring container 1 (FIG. 1) is mounted on an upper and a lower bearing journal 1i or 1j in a frame 21 by means of radial bearings 22a, 22b.
  • the measuring container 1 has a degree of freedom of displacement only in the direction of its bearing axis.
  • the force component F H * of the weight force F acting in the direction of the bearing axis acts on a force measuring device 18, the so-called weighing cell, and is measured there.
  • measures 44 such as ropes or chains, which only transmit tensile forces between the frame 21 and the measuring container 1 (see FIG. 4).
  • the measured value F H * is not shown
  • a first conveying device 16 is arranged, with which liquid, in particular milk or beer, is first conveyed from a first container (not shown) into a first storage container 4b and from there via a supply line section 4a into the measuring container 1.
  • the inlet line section 4a opens into the measuring container 1 without contact via a container opening 10. This prevents force effects from the inlet line 4 or the inlet line section 4a on the measuring container 1.
  • the first storage container 4b can be closed by a shut-off device 4c in the inlet line section 4a.
  • the measuring container 1 has in its lower bottom a discharge opening 1m which can be controlled by a shut-off device and which opens into a collecting vessel 47 without contact.
  • the latter is connected via an outlet line section 5a to a second storage container 5b, to which a second conveying device 17 is connected.
  • the force-measuring device 18 is loaded by the measuring container 1 only during the weighing. During the other process steps, it is supported on the lower bearing journal 1i on a support 52 by lowering via a lifting device 43.
  • E denotes the inlet flow, which flows via the feed line 4 to the first conveyor 16 and from there into the first
  • Storage container 4b arrives. Components 33, 34 and 43 and their function are explained in more detail in the description of FIGS. 2, 2a.
  • the inlet and outlet to and from the measuring container 1 can also be configured differently.
  • FIGS. 5 to 6c Embodiments in this regard are illustrated and explained in FIGS. 5 to 6c described below. It is also not absolutely necessary for the inlet line section 4a, as shown in FIG. 1, to open at the top of the measuring container 1. In contrast to this, a line entering the measuring container 1 from below, which continues inside the measuring container, for example, up to the upper floor area, is conceivable. Likewise, the drain line section 5a does not have to be connected to the underside of the measuring container 1. If the liquid can be sucked out of the measuring container 1 via a second conveying device 17, then it is also possible to lead the drain line section 5a upwards out of the measuring container 1, as the arrangements according to FIGS. 6a to 6c show.
  • FIGS. 2 and 2a A further arrangement according to the invention is shown schematically in FIGS. 2 and 2a.
  • Figure 2 shows a view of the arrangement in the middle section, the spring / damping elements 33 in connection with their chassis-side position 34 have been folded into the cutting plane.
  • Figure 2a shows the top view of the aforementioned arrangement.
  • the inlet line section 4a is guided into the measuring container 1 without contact via the container opening 10.
  • the drain line section 5a is via a coupling 45, which consists of an upper and a lower coupling half 45a or 45b and a seal 45c sealing the coupling halves from one another can be connected to the measuring container 1.
  • the outlet opening 1m of the measuring container 1 opening into the upper coupling half 45a can be controlled via the shut-off device 1n arranged in it.
  • the storage of the measuring container 1 takes place by means of measures 44 which fix the measuring container 1 radially, but which enable it to have a limited axial displacement in the direction of its axis of symmetry without any force effects.
  • the arrangements 44 act on the one hand on the measuring container 1 and on the other hand on the frame 21, and they can only transmit tensile forces. Steel cables are preferably used, the end storage and fixing of which will be explained below.
  • the precautions 44 act on the jacket of the measuring container 1 in such a way that they are oriented outward in the radial direction of the baffle plates 11 and in their continuation. Since the baffle plates are arranged in a star shape and are aligned radially to the center of the measuring container 1 and are connected to one another there, the force is introduced into the measuring container 1 without the risk of deformation of the jacket of the measuring container 1.
  • the measuring container 1 can be axially displaced by means of a lifting device 43. It consists of a cylinder 43a, a piston 43b and a piston rod 43c. The latter is connected to a force measuring device 18, a so-called weighing cell.
  • the measuring container 1 hangs on it in turn Connections between the force-measuring device 18 and the piston rod 43c on the one hand and the measuring container 1 on the other hand are designed to be flexible; they can only transmit tensile forces.
  • the piston 43b can be acted upon by a pressure medium D within the cylinder 43a.
  • the lifting device 43 If the lifting device 43 is not activated, the entire weight of the measuring container 1, including any liquid that may be stacked in it, is supported via the coupling 45 on the drain line section 5a. As a result, a secure seal of the two coupling halves is achieved at the same time. In this position, the force measuring device 18 is completely relieved of weight forces.
  • the measuring container 1 can be transferred via the lifting device 43 into a device 18 which measures the forces and is loaded with the weight of the measuring container 1. Simultaneously with this transfer, the drain line section 5a is decoupled from the measuring container 1.
  • the measuring container 1 is completely free of falsifying external forces, since the inlet line section 4a is also introduced into the measuring container 1 in a contact-free manner via the container opening 10.
  • the measuring container 1 is supported on the weighing cell 18 with the application of compressive forces, and the lifting device can also be arranged below the measuring container 1.
  • the frame 21 is mounted via spring / damping elements 33 in the entire arrangement or on the chassis 34.
  • the spring / damping elements 33 are arranged in such a way that the center of gravity S of the frame 21 to be damped lies with all of its components in an imaginary plane through the spring / damping elements 33. With this arrangement, moments of force which are formed from the inertial forces acting in the center of gravity and the reaction forces in the spring / damping elements 33 are largely minimized.
  • the inlet flow is marked, which reaches the measuring container 1 via the inlet line section 4a.
  • the filling of the measuring container 1 and the level limitation are described in DE-PS 35 45 160.
  • the weighing takes place without forceful reactions from the inlet and outlet line sections 4a and 5a to the measuring container 1, since the former is introduced into the measuring container 1 without contact in every phase of the filling and emptying process, and the latter during weighing is decoupled from the measuring container 1.
  • the outlet flow A can be transferred via the outlet opening 1m controllable with the shut-off device 1n into the drain line section 5a and from there into the downstream arrangement.
  • the designation K indicates that the entire arrangement or the chassis 34 can perform spatial tilting or tilting movements.
  • FIG. 2a In the top view ( Figure 2a) is a second measuring container ter 2 indicated, which can be alternately filled and emptied or partially emptied together with the measuring container 1, so that a quasi-continuous transfer, mass determination and delimitation of liquids can be carried out.
  • FIG. 3 shows the arrangement according to FIG. 1 with a device according to the invention for treating the residual amount (shown on the left) and another for obtaining a representative sample amount (shown on the right).
  • a sampling device which is known per se and is not shown, is generally located behind the first conveyor device 16 (cf. left-hand illustration of FIG. 3). The up to this sampling device in the system
  • Completion of the transfer of the liquid, in particular in the first conveying device 16 and the remaining quantity remaining in the downstream feed line section 4a, is automatically emptied into a collecting container 53 via a first discharge line 54 during the time in which the arrangement is brought to the next supplier.
  • the first emptying line 54 is connected to the lowest point of the first conveying device 16 and runs with a slope to the collecting container 53.
  • a first storage container 4b is arranged, it is advantageous if the amount of adhesive milk remaining in this storage container is at the lowest point, for example in the inlet line section 4a, without contact the measuring container 1 opens, is collected and is also brought into the collecting container 53 via a second emptying line 54a.
  • the collecting container 53 can be emptied into the collecting vessel 47 of the outlet line section 5a via a first outlet line 55.
  • the aforementioned lines can be closed by shut-off devices 56, 57 and 58.
  • the reasons for handling the remaining amount have already been mentioned above.
  • the remaining supplier weighs the remaining quantity, expediently when determining the mass of the first partial quantity of the liquid to be transferred.
  • the method according to the invention for determining the remaining quantity ensures a flawless quantity balance for each individual supplier without the liquids, in particular the milk from different suppliers, of different quality being mixed with one another before sampling.
  • the arrangement according to the invention explained above remains not only limited to the arrangement with a measuring container 1 and with an upstream and downstream storage container 4b or 5b, but it can be integrated into any arrangement according to the invention in which the residual amount in question from the first conveying device 16 and the downstream lines can be automatically or forcibly brought into a collecting vessel 53, weighed on the measuring container 1 and then transferred to the drain line section 5a.
  • the sampling is carried out from the measuring container 1, the residual quantity detection is extended to the detection of the adhesive milk residues remaining in the measuring container.
  • a further drain line 54b which can be closed by a shut-off device 66, is connected, which transfers the milk residues that collect in this area on the way to the next supplier and run off from the measuring container waste milk into the collecting container 53.
  • the latter is to be arranged so deep in this case that on the one hand an automatic emptying of the measuring container sump is possible in it, but on the other hand the automatic emptying of the collecting container 53 via the drain line 55 into the drain line section 5a is also still given.
  • the sampling device shown on the right-hand side in FIG. 3 consists of a partial amount removal device 60, a transfer line 62 connected to the measuring container 1 via an elastic pipe section 62a, a sample flow container 59 with a stirring device 59a, an injection and filling device 59b and a shut-off device 65 in the second storage container 5b merging second drain line 63.
  • the partial quantity removal device 60 can be, for example, a known removal device which has a removal standpipe which extends essentially over the entire filling level of the measuring container 1 and the tube wall of which is provided with a longitudinal slot which is closed by a closure element which can be actuated by drive means during filling of the container is released and completed during the removal of a partial quantity representative of the container content.
  • Partial quantity from the measuring container 1 into the sample flow container 59 is controlled via a shut-off device 64 arranged in the transfer line 62.
  • Each filling of the measuring container 1 delivers a partial quantity proportional to this quantity and content, which is transferred to the sample flow container 59 and stacked there.
  • the partial quantities stored in the sample flow container 59 are intimately mixed with one another so that a sample quantity can be filled into a sample flow container 61 therefrom.
  • the remaining amount in the sample flow container 59 is then emptied into the second storage container 5b.
  • the sample supply container 59 is expediently arranged such that the device for removing the partial quantities device 60 to be extracted partial quantity is to be automatically transferred into it, and that the remaining quantity remaining in it is then automatically emptied into the second storage container 5b.
  • the partial quantity proportional to the filling of the measuring container can also be obtained in another way. Since the liquid mass in the measuring container 1 is known at the time the partial quantity is removed, the time-dependent actuation of the shut-off valve 64 in the transfer line 62, for example, enables the partial quantity proportional to the filling quantity in the measuring container 1 to be obtained and transferred to the sample supply vessel 59.
  • FIGs 4a and 4b two storage variants of the measuring container 1 are shown schematically.
  • the measuring container 1 is supported or supported in such a way that it has a degree of freedom of displacement with respect to the support surface or the frame 21 only in the direction of its weight force component F H *, which is measurable by the forces, the weighing cell.
  • the required displacement is extremely small; it moves in the millimeter range. Therefore, in addition to classic bearings by means of roller or slide bearings, bearings in flexible membranes or by means of ropes or chains or other measures 44 that only transmit tensile forces are possible.
  • the latter storage is shown in Figure 4a.
  • the measuring container 1 is mounted within the frame 21 with provisions for radial fixation 44.
  • the latter are preferably steel cables, rope-like structures or chains that can only transmit tensile forces and are otherwise flexible or easily deformable in all directions other than the direction of pull.
  • the steel cable 44 is oriented radially towards the center of the measuring container and has at its ends thickenings 44a and 44b, which are preferably applied to the cable in a positive and / or non-positive manner.
  • the thickening 44b on the measuring container engages in a rope bearing 49, which is expediently cohesively connected to the jacket of the measuring container 1.
  • the frame-side thickening 44a is supported in a tensioning part 48, which is adjustably arranged in the direction of the cable axis within a nut 50, which is expediently integrally connected to the frame 21.
  • a lock nut 51 ensures that a measuring container storage and adjustment once set can be secured.
  • the provisions for radial fixation 44 are appropriately adjusted so that in the weighing position, in which the force-measuring device 18 is fully loaded with the apparent weight force of the measuring container 1, they run perpendicular to the measuring container axis and, relative to the vertical normal position of the measuring container 1, are just free of tension are installed.
  • the precautions for radial fixing 44 then only have to take up the normal force components of the weight force (cf. DE-PS 35 45 160). Impairment of the measurement result due to restoring forces due to residual stresses in the precautions to the radial
  • the upper and lower journals 1i and 1j are each guided by at least three support rollers 69 in the frame 21 (FIG. 4b).
  • the support rollers 69 which are preferably barrel-shaped, are in turn mounted on needle bearings 68 on a pin 67 arranged within a fork 72.
  • the needle bearing 68 has a maintenance-free lubrication, and it is hermetically sealed against external influences via a seal 70.
  • the support roller 69, the needle bearing 68, the pin 67 and the fork 72 together form the radial bearing 22a and 22b, which is adjustable in the radial direction within the frame 21 for the purpose of adjusting the upper and the lower bearing journal 1i or 1j .
  • Figures 5 to 5c and 6 to 6c show arrangements according to the invention in a schematic representation, in which the inlet to and outlet from the measuring container 1 are configured differently.
  • the storage of the measuring container 1 within the frame 21 is shown schematically in all exemplary embodiments in the same way (44; 1i, 22b and 44; 1j, 22b), which merely means that the measuring container 1 itself needs to be stored, but not to a special form of storage pointed out who should.
  • 5 shows all the essential reference numerals necessary for the description. Only the changes compared to the embodiment according to FIG. 5 are then identified in the further figures.
  • the measuring container 1 (FIG. 5) is articulated on the frame 21 via the force measuring device 18.
  • the inlet line section 4a is firmly connected on the one hand to the frame 21 via the fastening 21a and on the other hand to the measuring container 1 via the fastening 1p.
  • An elastic pipe section 39 provides a largely force-free connection of the inlet line section 4a to the measuring container 1.
  • the outlet line section 5a is in the same way firmly connected on the one hand to the frame 21 via the fastening 21b and on the other hand to the measuring container 1, with the interposition of a further elastic pipeline section 39.
  • the frame 21 is connected to the chassis 34 directly or indirectly essentially without its own degrees of freedom of movement, at most with the interposition of spring / damping elements 33.
  • the frame 21 can thus reproduce a spatial inclination movement K almost unchanged with the measuring container 1 and all other components.
  • E and A denote the inlet and outlet flow of the liquid that is delimited in the measuring container and determined by the force of gravity.
  • FIG. 5a shows an arrangement according to the invention in which both the inlet and the outlet line sections 4a and 5a each have a coupling 46 to the
  • Measuring container 1 can be connected or detached from it.
  • the inlet and outlet line sections 4a and 5a are introduced into the measuring container 1 without contact via the container opening 1.
  • the drain line section 5a can be connected to the measuring container 1 via the coupling 46.
  • both the inlet and the outlet line sections 4a and 5a have at no time a connection to the measuring container 1.
  • the inlet line section is, in the same way as in the arrangement according to FIG. 5b, led into the measuring container 1 without contact .
  • the drain pipe Section 5a widens at its measuring container end into the receptacle ef ß 47, into which the controllable outlet opening 1m of the measuring container 1 opens without contact.
  • FIGS. 6 to 6c correspond to those of FIGS. 5 to 5c, with the difference that the drain line section 5a is not arranged in the lower floor area of the measuring container 1, but is led out over its upper floor area.
  • the solutions shown in FIGS. 6, 6a and 6b are identical to the solutions in FIGS. 5, 5a and 5b with regard to the design of the inlet and outlet line sections 4a and 5a in the area between the frame 21 and the measuring container 1.
  • the outlet line section 5a like the inlet line section 4a, is led out of the upper bottom region of the measuring container 1 without contact via a container opening 10.
  • Measuring devices for gravimetric mass determination in the sense of the arrangement according to the invention detect the weight of the mass to be determined in each case. For this reason, the term force-measuring device is used in this context. In the simplest case, this can be a spring balance. Modern, highly sensitive and very precise measuring devices work with so-called strain gauges, which deliver an evaluable signal that is proportional to the weight. However, devices that measure the force should also be understood as devices that work on the principle of direct mass comparison.
  • this is a beam balance with which a direct mass comparison is possible and with which the mass to be determined, regardless of the slightly changing spatial factor (gravitational acceleration) is exactly measurable.

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Description

Anordnung zur Übernahme, Massenbestimmung und -abgrenzung von Flüssigkeiten, insbesondere für Getränke wie Milch oder Bier
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Überführung, Massenbestimmung und -abgrenzung von Flüssigkeiten, insbesondere für Getränke wie Milch oder Bier, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Die Anordnung der einleitend gekennzeichneten Gattung entspricht im wesentlichen der Anordnung nach der DE-PS 35 45 160. Im Unterschied zur Anordnung des älteren
Patents geht die vorliegende Anordnung von wenigstens einem Meßbehälter aus, der mit einem Zulauf und einem Ablauf für die im Meßbehälter gestapelte Flüssigkeit ausgerüstet ist.
Die in der DE-PS 35 45 160 vorgenommene Beschränkung auf wenigstens zwei Meßbehälter, die jeweils über steuerbare Ventilanordnungen einerseits mit einer Zulaufleitung zwecks Befüllung aus dem Anlieferungsbehälter und andererseits mit einer Ablaufleitung zwecks Entleerung in den Sammelbehälter verbindbar s ind, wird fallengelassen. Insbesondere das Merkmal einer Verbindung zwischen Zulaufleitung und Meßbehälter einerseits und Ablaufleitung und Meßbehälter andererseits im Sinne einer zeitlich unbegrenzten, fortwährenden gegenständlichen Verrohrung entfällt als gattungsprägendes Merkmal im Hinblick auf einen weitergefaßten Gattungs bereich .
Wie einleitend bereits festgestellt, beschränkt sich die Anordnung nach der DE-PS 35 45 160 auf wenigstens zwei Meßbehälter, die jeweils mit einer Zulaufleitung und einer Ablaufleitung verbunden sind. Damit während des Wiegens keinerlei Kraftwirkung über diese Leitungen auf die Meßbehälter auftreten, müssen die Verbindungen von den Meßbehältern und den zugeordneten Leitungsabschnitten im Bereich zwischen Meßbehälter und Stützfläche außerordentlich elastisch sein. Da die Meßbehälter erfindungsgemäß nur geringe Verschiebungen parallel zur Stützfläche erfahren, sind an diese Leitungsverbindungen jedoch bei weitem nicht so hohe Ansprüche zu stellen, wie bei Anordnungen nach dem Stand der
Technik, die pendelnd aufgehängte Wiegetanks aufweisen CDE 33 32 434 Cl, DE-OS 28 21 372). Allerdings lassen sich hohe Meßgenauigkeiten bei der Gewichtskraftbestimmung der im Meßbehälter gestapelten Flüssigkeit mit Meßbehältern, an die die Zulauf-und Ablaufleitung a u ch während des Wiegens angeschlossen sind, generell nur mit hohem konstruktivem Aufwand realisieren.
Selbst wenn man bei Anordnungen nach dem Stand der Technik, bei denen die Meßbehälter pendelnd aufgehängt sind, die Nachteile durch die Unvermeidbarkeit von Kraftwirkungen infolge Leitungsanschluß an den Meßbehalter außer acht läßt, bleiben weitere Nachteile sowohl gegenüber Anordnungen nach der DE-PS 35 45 160 als auch gegenüber jenen der vorliegenden Erfindung.
Zum einen benötigt ein pendelnd aufgehängter Meßbehälter gegenüber einem gefesselten innerhalb der Gesamtanordnung einen höheren Raumbedarf, zum anderen benötigt ein Meßbehälter, der auspendeln kann, relativ lange Zeit, um in die zur Wägung notwendige Ruhelage zu gelangen. Diese Zeitspanne steht für Anordnungen rur zur Übernahme, Massenbestimmung und -abgrenzung von Flüssigkeiten in der Regel nicht zur Verfügung.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Anordnung nach der DE-PS 35 45 160 einerseits insgesamt zu vereinfachen und andererseits derart zu verbessern und weiterzubilden, daß die Gewichtskraftbestimmung der im Meßbehälter gestapelten Flüssigkeit mit noch höherer Genauigkeit und weitestgehend frei von das Meßergebnis verfälschenden äußeren und inneren Kraftwirkungen er f olg t.
Diese Aufgabe wird nach den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung und vorteilhafte Verfahren mittels dieser Anordnungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Da ein Auspendeln des Meßbehälters nicht mehr zugelassen wird, entfällt die hochgradig elastische Leitungsverbindung zu dem Meßbehälter, die bei Anordnungen nach dem Stand der Technik unabdingbar sind. Lediglich die geringe Hubbewegung bzw. Verschiebebewegung des
Meßbehälters beim Belasten der Wiegezelle, die im Millimeterbereich liegt, ist bei einem Meßbehälter mit auch während des Wiegens angeschlossenen Leitungen durch geeignete elastische Leitungsanschlüsse sicherzustellen. Die anderen im Kennzeichen des Hauptanspruchs alternativ angegebenen erfindungsgemäßen Leitungsanordnungen und -führungen gewährleisten von vornherein eine kraftwirkungsfreie Wägung.
Um die erfindungsgemäße Anordnung mit einem einzigen
Meßbehälter zu betreiben, ohne daß auf eine kontinuier liche Förderung der zu überführenden Flüssigkeit aus wenigstens einem ersten Behälter in wenigstens einen zweiten Behälter verzichtet werden muß, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Anordnung gemäß der Erfindung vor, daß der Zulaufleitungsabschnitt aus einem ersten Speicherbehälter ausmündet, und der Ablaufleitungsabschnitt in einen zweiten Speicherbehälter einmündet. Der dem Meßbehälter vorgeschaltete Speicherbehälter ist dabei so zu bemessen, daß in letzterem die während des Wiegens und des Entleerens des einzigen Meßbehälters kontinuierlich weiter geförderte Flüssigkeit bevorratet werden kann. Der dem einzigen Meßbehälter nachgeschaltete Speicherbehälter wird aus Sicherheitsgründen zweckmäßigerweise so bemessen, daß er den gesamten Inhalt des vollständig befüllten Meßbehälters aufnehmen kann.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Anordnung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Stützfläche als Rahmen ausgebildet ist, wobei gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Verschiebefreiheitsgrad des Meßbehälters durch Lagerungen innerhalb des Rahmens erreicht wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung sieht vor, für die Lagerung des Meßbehälters Vorkehrungen zur radialen Fixierung zu verwenden, die am Meßbehälter angreifen und ausschließlich Zugkräfte übertragen.
Derartige Vorkehrungen können beispielsweise Seile oder Ketten sein. Für die beiden letztgenannten Lagerungsvarianten sprechen deren geringe Anfälligkeit gegen Korrosion und die Tatsache, daß kein nennenswerter Wartungsaufwand erforderlich ist. Bei einer anderen vorteilhaften Lagerungsvariante sind der obere und der untere Lagerzapfen jeweils durch wenigstens drei Stützrollen geführt, die ihrerseits beispielsweise über Wälzkörper gelagert sind. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die beim Übergang von der Haft- zur Rollreibung zu überwindenden Kräfte sehr klein sind, wodurch die Meßempfindlichkeit der Anordnung, insbesondere bei sehr kleinen Masseänderungen, deutlich erhöht wird. Derartige geringe Masseänderungen werden dem Meßbehälter beispielsweise im Eichversuch aufgeprägt, welcher im Gegensatz zum normalen Meßbetrieb der Anordnung eine permanente, statische Beaufschlagung der Kräfte messenden Einrichtung durch den Meßbehälter vorschreibt. Im normalen Meßbetrieb laufen einerseits sämtliche zum Betrieb der Anordnung vorgesehenen Aggregate, so daß durch die auftretenden Vibrationen der Haftreibungseinfluß in den Lagern von vornherein überwunden wird, andererseits wird bei jedem neuerlichen Anhängen des Meßbehälters an die Kräfte messende Einrichtung nach einer Gewichtskraftänderung ein "Losbrechen" des Lagerzapfens im jeweils zugeordneten Lager sichergestellt. Der gegenüber dem normalen Meßbetrieb, aufgrund bestehender Vorschriften, atypisch durchzuführende Eichversuch verlangt, wie vorstehend bereits erwähnt, den Stillstand sämtlicher Vibrationen erzeugender Aggregate, und er bestimmt weiterhin, daß der Meßbehälter permanent die Kräfte messende Einrichtung beaufschlagt, so daß die im Eichversuch durch Auflegen von Eichgewichten vorzunehmende Gewichtskraftänderung bei jedem Prüfschritt die vorliegende
Haftreibung jeweils überwinden muß. Insbesondere bei sehr kleinen Gewichtskraftänderungen wird die Meßempfindlichkeit der Anordnung bei herkömmlichen Lagerungsausführungen durch den Haftreibungseinfluß merklich beeinträchtigt. Hier schafft die vorstehend erläuterte erfindungsgemäße Lagerungs Variante Abhilfe. Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung sieht vor, die Feder-/Dämpfungs- Elemente am Rahmen derart anzuordnen, daß der Schwerpunkt des zu dämpfenden Rahmens in einer durch die Feder-/Dämpfungs-Elemente hindurchgelegt gedachten Ebene liegt. Dadurch werden insbesondere bei Querschwingungen und Querbewegungen die daraus resultierenden Kräftemomente, welche durch die in den Feder-/Dämpfungs-Elementen und im Schwerpunkt angreifenden Kräfte gebildet werden, minimiert.
Damit das Meßergebnis der Wägung im Rahmen der zulässigen Toleranz von der Auswerteeinrichtung möglichst schnell akzeptiert wird, genügt es nicht nur, Resonanzerscheinungen zwischen den anregenden Schwingungen von außen und der Eigenfrequenz des Systems zu vermeiden, sondern es muß auch verhindert werden, daß die in den Meßbehälter eingeleitete Flüssigkeit Schwing- und Schwallbewegungen über einen längeren Zeitraum ausführt. Aus diesem Grunde sieht eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung vor, daß im Meßbehälter wenigstens ein Schwallblech vorgesehen ist. das in der Meßbehälter- Längsachse orientiert ist. Darüber hinaus sieht eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung vor, mehrere Schwallbleche radial zum Zentrum des Meßbehälters auszurichten und diese einerseits jeweils am Mantel des Meßbehälters angreifen zu lassen und andererseits im Zentrum des Meßbehälters miteinander zu verbinden. Werden die Vorkehrungen zur radialen
Fixierung, wie dies eine andere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung vorschlägt, in der radialen Richtung der Schwallbleche und in deren Fortsetzung nach außen angeordnet, so gelingt es auf einfache Weise, die zur Lagerung des Meßbehälters notwendigen Kräfte ohne Verformung des Meßbehälters in diesen einzuleiten.
Damit die Kräfte messende Einrichtung, die sogenannte Wiegezelle, nur während der Wägung des Meßbehälters belastet wird, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung vor, daß der Meßbehälter in eine die Kräfte messende Einrichtung wechselweise von der Gewichtskraft entlastende oder mit der Gewichtskraft belastende Position überführbar ist.
Dieses wird unter anderem dadurch möglich, daß nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungs form der erfindungsgemäßen Anordnung eine sich auf der Stützfläche bzw. dem Rahmen unmittelbar oder mittelbar abstützende Hubeinrichtung entweder über die Kräfte messende Einrichtung oder unmittelbar am Meßbehälter angreift, so daß dadurch die Gewichtskraft des Meßbehälters der Wiegezelle entweder aufgeprägt oder von dieser entfernt werden kann.
Um die Wägung des Meßbehälters von verfälschenden äußeren Kraftwirkungen zu befreien, ist nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung vorgesehen, daß gleichzeitig mit der Überführung des Meßbehälters in eine die Kräfte messende Einrichtung mit der Gewichtskraft belastende Position der Zulaufleitungs abs chnitt und/oder der Ablaufleitungsabschnitt vom Meßbehälter entkoppelt wird. Dies geschieht auf einfache Weise dadurch, daß die vorstehend beschriebene Hubeinrichtung beim Verschieben des Meßbehälters, mit dem Ziel einer Belastung der Wiegezelle, gleichzeitig den Zulaufleitungsabschnitt und/oder den Ablaufleitungsabschnitt vom Meßbehälter trennt.
Um den Neigungswinkel der Anordnung gemäß der Erfindung zu bestimmen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Neigungswinkel der Stützfläche aus der über die Kräfte messende Einrichtung meßbare Gewichtskraftkomponente des entleerten Meßbehälters und seiner tatsächliehen Gewichtskraft bestimmt wird. I nsbesondere mit der Anordnung eines einzigen Meßbehälters ergibt das vorstehende Meßverfahren die denkbar einfachste Gesamtanordnung. Eine Verfälschung des Neigungswinkels ergibt sich zweifellos durch unvermeidbare Haftmilchreste im Meßbehälter nach dessen Entleerung. Diese
Haftmilchreste reduzieren sich aber einerseits mit der zur Verfügung gestellten Entleerungszeit, andererseits sind sie in erster Näherung in Abhängigkeit von der vorgenannten Entleerungszeit bestimmbar und somit eine für die Meßwertkorrektur zur Verfügung stehende, reproduzierbare Größe.
Wird, wie dies eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens vorsieht, die Gewichtskraftkomponente (FH *) nach einer definierten, reproduzierbaren Entleerungszeit gemessen und in Verbindung mit der zugeordneten tatsächlichen Geswichtskraft des senkrecht angeordneten, unter den gleichen Bedingungen entleerten, Meßbehälters verarbeitet, so lassen sich Meßwertverfälschungen durch Haftmilchreste weitgehend rechnerisch kompensieren.
Aus der DE-PS 35 45 160 ist bereits eine Anordnung bekannt, bei der der Zulaufleitungsabschnitt und der Ablaufleitungsabschnitt jeweils über einen elastischen Rohrleitungsabschnitt an den Meßbehälter angeschlossen sind.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung sieht vor, daß der Zulauf- und der Ablaufleitungsabschnitt jeweils über eine Kupplung an den Meßbehälter angeschlossen sind. Dadurch gelingt es, die Gewichtskraftbestimmung der im Meßbehälter gestapelten Flüssigkeit vollständig frei von das Meßergebnis verfälschenden äußeren Kraftwirkung durchzuführen.
Den gleichen Vorteil erreicht man, wenn, wie dies eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung vorsieht, der Zulaufleitungsabschnitt über eine Behälteröffnung in den Meßbehälter berührungsfrei hineingeführt und der Ablaufleitungsabschnitt über eine Kupplung an den Meßbehälter anschließbar ist.
Eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung erreicht den gleichen Vorteil dadurch, daß der Zulaufleitungsabschnitt über eine Behälteröffnung in den Meßbehälter berührungsfrei hineingeführt und der Ablaufleitungsabschnitt entweder von dem Meßbehälter berührungsfrei mittels eines Auffanggefäßes fortgeführt oder aus dem Meßbehälter berührungsfrei herausgeführt ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung eines Verfahrens mittels einer Anordnung gemäß der Erfindung sieht vor, daß mit der zu überführenden Flüssigkeit ein mit wenigstens zwei Meßbehältern ausgestattetes Meßsystem wechselweise bzw. in zyklischer Reihenfolge befüllt, entleert oder teilentleert wird, und daß die Masse des befüllten und entleerten oder teilentleerten Meßbehälters bestimmt wird. Durch eine derartige verfahrenstechnische Kombination werden einerseits die Vorteile der erfindungsgemäßen Anordnung genutzt, andererseits werden die bislang bei der Anwendung von Wiegesystemen auftretenden zeitlichen Probleme, hervorgerufen durch die diskontinuierliche Betriebsweise, überwunden.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung eines Verfahrens mittels einer erfindungsgemäßen Anordnung, bei der einem einzigen Meßbehälter ein erster Speicherbehälter vor- und ein zweiter nachgeschaltet ist, sieht vor, daß die Flüssigkeit kontinuierlich in den ersten Speicherbehälter gefördert und kontinuierlich aus dem zweiten Speicherbehälter abgefördert wird, und daß die Masse des befüllten und des entleerten oder teilentleerten Meßbehälters bestimmt wird. Durch die Speicherung der zu überführenden Flüssigkeit vor und nach dem diskontinuierlich beschickbaren Meßbehälter wird eine kontinuierliche Überführung der Flüssigkeit sichergestellt, wobei die Gesamtanordnung in Bezug auf Meßbehälter und Kräfte messende Einrichtung die denkbar einfachste Konfiguration annimmt. Falls der Neigungswinkel der Stützfläche, wie vorstehend bereits beschrieben, aus der über die Kräfte messende Einrichtung meßbaren
Gewichtskraftkomponente des entleerten Meßbehälters und seiner tatsächlichen Gewichtskraft bestimmt wird, kommt die erfindungsgemäße Anordnung mit einer einzigen Kräfte messenden Einrichtung aus, die sowohl der Wägung des Meßbehälters als auch seiner Neigungsbestimmung dient.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist darüber hinaus ein Problem lösbar, das bislang bei der Übernahme und Mengenabgrenzung von Milch durch bekannte Meßanordnungen auftrat und in Kauf genommen werden mußte. Es handelt sich um das sogenannte Restmengenproblem in der der Einrichtung zur Mengenabgrenzung vorgeschalteten Fördereinrichtung und den dieser Fördereinrichtung nachgeordneten Leitungen, sofern in diesen Leitungen eine Probeentnahmevorrichtung angeordnet ist. Die erwähnte Restmenge wird bei bekannten Anordnungen in die Milch und somit in die Milchprobe des nachfolgenden Lieferanten verschleppt, falls, wie dies in jedem Falle zu fordern ist, das Probenahmesystem streng repräsentativ arbeitet. Ein nur mit der erfindungsgemäßen Anordnung durchführbares Verfahren sieht vor, daß die erste Fördereinrichtung, der nachgeordnete Zulaufleitungsabschnitt und der Meßbehälter kraftwirkungsfrei über absperrbare Entleerungsleitungen in einen am Meßbehälter angeordneten Auffangbehalter entleert werden, daß die in den Auffangbehalter überführte Restmenge beim nachfolgenden Lieferanten verwogen und kraftwirkungsfrei über eine absperrbare Ablaufleitung in den Ablaufleitungsabschnitt überführt wird. Durch das erfindungsgemäße
Verfahren wird einerseits die Restmenge des aktuellen Lieferanten aus dem Annahmesystem entfernt, ohne daß sie für die Mengenbilanz verlorengeht. Da der nachfolgende Lieferant ein "trockenes" Annahmesystem vorfindet und ein "benetztes" System hinterläßt, muß diese Haftmilchmenge, die in guter Näherung eine Systemkonstante darstellt, mengenmäßig berücksichtigt werden. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß die Restmenge in einen am Meßbehälter angeordneten Auffangbehalter entleerbar ist und dort verwogen werden kann. Bei bekannten Anordnungen, die volumetrisch arbeiten, ist eine derartige Verfahrensweise nicht realisierbar, da in diesem Falle die Restmenge nach Beendigung der Milchübernahme und Mengenabgrenzung in die Einrichtung zur Mengenabgrenzung überführt werden müßte und dort das Abschaltniveau in unzulässiger Weise verändern würde.
Da s erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren erlaubt aber nicht nur die mengenmäßige Erfassung der Restmenge, sondern es stellt auch darüber hinaus sicher, daß diese Restmenge zumindest nicht vor der Probenahmestelle mit der Milch des nachfolgenden Lieferanten vermischt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß die vorgenannte Restmenge über eine Ablaufleitung in den Ablaufleitungsabschnitt überführbar ist.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist auch das bei der Übernahme und Mengenabgrenzung von Milch auftretende Probenahmeproblem in nahezu idealer Weise lösbar, da aus dem Meßbehälter ohne großen Aufwand eine seiner Füllmenge und den Inhaltsstoffen der Flüssigkeit repräsentative Teilmenge entnehmbar ist. Hierzu wird verfahrenstechnisch vorgeschlagen, daß aus jedem verwogenen Meßbehälter eine der Füllmenge und den
Inhaltsstoffen repräsentative Teilmenge entnommen und in einen Probenvorlaufbehälter überführt wird, daß die Teilmengen dort gestapelt und miteinander vermischt werden, und daß aus der Gesamtmenge im Probenvorlaufbehälter eine Probenmenge in ein Probengefäß abgefüllt und die verbleibende Restmenge in den Ablaufleitungsabschnitt entleert wird. Eine mengen- und inhaltsstoff- proportionale Teilmenge aus dem Meßbehälter zu entnehmen, stößt auf keine größeren Schwierigkeiten. Hier bietet sich z.B. die bekannte Methode der Pipettierentnahme an oder eine verbesserte Vorrichtung, wie sie beispielsweise in der DE-OS 34 40 365 beschrieben ist. Falls die zu übernehmende Flüssigkeit die Befüllung mehrerer Meßbehälter nacheinander erfordert, so wird aus jedem befüllten Meßbehälter eine repräsentative
Teilmenge entnommen, die anschließend, wie vorstehend beschrieben, verfahrenstechnisch behandelt wird.
Die vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Anordnungen und die Verfahren zur quasikontinuierlichen oder diskontinuierlichen Beschickung des Meßbehälters sind nicht nur anwendbar für Getränke wie Milch oder Bier, sondern sie sind überall dort einsetzbar, wo eine exakte Massenbestimmung und -abgrenzung von Flüssig keiten allgemein angezeigt, erforderlich oder vorgeschrieben ist. Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Anordnungen lösen das Problem der Überführung, Massenbestimmung und -abgrenzung von Flüssigkeiten, und zwar unabhängig davon, ob die Flüssigkeit aus mehreren
Behältern eingesammelt und in einen gemeinsamen Behälter überführt, oder aber ob die Flüssigkeit aus einem gemeinsamen Behälter in mehrere Behälter verteilt wird.
Entscheidend ist lediglich, daß beim Einsammeln oder beim Verteilen von Flüssigkeit eine Massenbestimmung und -abgrenzung der einzusammelnden bzw. zu verteilenden Flüssigkeit erfolgt. Klassische Anwendungsbeispiele stellen einerseits das Sammeln von Milch von Anlieferern in einen Milchtankwagen oder die Verteilung von Faßbier aus einem mobilen Fabier-Vorratstank in meist stationäre Faßbiertanks verschiedener, räumlich getrennter Abnehmer, z.B. Gaststätten, dar. In beiden Fällen hat eine Massenbestimmung Vorteile gegenüber einer Volumenbestimmung, da zum einen beim Einsammeln von Milch nicht unerhebliche Luftmengen mit der Milch angesaugt werden und zum anderen bei der Verteilung von Bier die darin gelöste Kohlensäure bei Druckabsenkung in erheblichem Maße gasförmig entbindet.
Die erfindungsgemäße Anordnung wird anhand von Ausführungsbeispielen in den nachfolgend erläuterten Figuren der Zeichnung im einzelnen näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 eine Anordnung gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung, wobei der Meßbehälter über einen diesem vorgeschalteten ersten Speicherbehälter befüllbar und in einen nachgeschalteten zweiten Speicherbehälter entleerbar ist; Figur 2 eine weitere Anordnung gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung mit einem über eine Hubeinrichtung verschiebbaren Meßbehälter;
Figur 2a eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß
Figur 2;
Figur 3 eine Ausführungsform gemäß Figur 1 mit einer Vorrichtung zur Behandlung der Restmenge und einer zweiten zur Gewinnung einer reprä s e ntativen Probemenge; Figur 4a und 4b zwei Lagerungsvarianten der Anordnung gemäß der
Erfindung;
Figur weitere Anordnungen gemäß der Erfindung, wobei 5a-5c Zulauf zum und Ablauf vom Meßbehälter unterschiedlich ausgestaltet sind;
Figur 6 andere Anordnungen gemäß der Erfindung, wobei bis 6c jeweils der Zulauf von und der Ablauf nach oben erfolgt und in gleicher Weise wie bei den
Anordnungen gemäß Figur 5 bis 5c ausgebildet ist.
Ein Meßbehälter 1 (Figur 1) ist über einen oberen und einen unteren Lagerzapfen 1i bzw. 1j in einem Rahmen 21 mittels Radiallager 22a, 22b gelagert. Nur in Richtung seiner Lagerungsachse weist der Meßbehälter 1 einen Verschiebefreiheitsgrad auf. Die in Richtung der Lagerungsachse wirkende Kraftkomponente FH* der Gewichtskraft F greift an einer Kräfte messenden Einrichtung 18, der sogenannten Wiegezelle, an und wird dort gemessen. Neben der schematisch dargestellten klassischen Lagerung mittels Wälz- oder Gleitlager ist erfindungsgemäß alternativ auch eine Lagerung über radiale Fixierung des Meßbehälters 1 mittels Vorkehrungen 44 wie Seile oder Ketten vorgesehen, die ausschließlich Zugkräfte zwischen Rahmen 21 und Meßbehälter 1 übertragen (vgl. Fig. 4).
Der Meßwert FH* wird einer nicht dargestellten
Auswerteeinrichtung übermittelt. In einer Zulaufleitung 4 ist eine erste Fördereinrichtung 16 angeordnet, mit der Flüssigkeit, insbesondere Milch oder Bier, aus einem nicht dargestellten ersten Behälter zunächst in einen ersten Speicherbehälter 4b und von dort über einen Zulaufleitungsabs chnitt 4a in den Meßbehälter 1 gefördert wird. Der Zulaufleitungsabschnitt 4a mündet berührungsfrei über eine Behälteröffnung 1o in den Meßbehälter 1 ein. Dadurch werden Kraftwirkungen von der Zulaufleitung 4 oder dem Zulaufleitungsabschnitt 4a auf den Meßbehälter 1 verhindert. Der erste Speicherbehälter 4b ist über eine Absperreinrichtung 4c in dem Zulaufleitungsabschnitt 4a verschließbar.
Der Meßbehälter 1 weist in seinem unteren Boden eine über eine Absperreinrichtung In steuerbare Auslauföffnung 1m auf, die berührungsfrei in ein Auffanggefäß 47 einmündet. Letzteres ist über einen Ablaufleitungsabschnitt 5a mit einem zweiten Speicherbehälter 5b verbunden, an den eine zweite Fördereinrichtung 17 angeschlossen ist. Lediglich während des Wiegens wird die Kräfte messende Einrichtung 18 durch den Meßbehälter 1 belastet. Während der anderen Verfahrens schritte stützt er sich über den unteren Lagerzapfen 1i auf einem Auflager 52 durch Absenken über eine Hubeinrichtung 43 ab. Mit E ist der Eintrittsström gekennzeichnet, der über die Zulaufleitung 4 zur ersten Fördereinrichtung 16 und von dort in den ersten
Speicherbehälter 4b gelangt. Die Bauteile 33, 34 und 43 und ihre Funktion werden in der Beschreibung zu Figur 2, 2a näher erläutert.
Erfindungsgemäß können der Zu- und der Ablauf zum bzw. vom Meßbehälter 1 auch anders ausgestaltet sein.
Diesbezügliche Ausführungsformen sind in den nachfolgend beschriebenen Figuren 5 bis 6c dargestellt und erläutert. Es ist auch nicht zwingend notwendig, daß der Zulaufleitungsabschnitt 4a, wie in Figur 1 dargestellt, an der Oberseite des Meßbehälters 1 einmündet. Im Gegensatz hierzu ist eine von unten in den Meßbehälter 1 eintretende Leitung, die sich im Innern des Meßbehälters beispielsweise bis in den oberen Bodenbereich fortsetzt, denkbar. Ebenso muß der Ablaufleitungsabschnitt 5a nicht an die Unterseite des Meßbehälters 1 angeschlossen sein. Falls die Flüssigkeit über eine zweite Fördereinrichtung 17 aus dem Meßbehälter 1 abgesaugt werden kann, so ist es auch möglich, den Ablaufleitungsabschdnitt 5a nach oben aus dem Meßbehälter 1 , wie die Anordnungen gemäß den Figuren 6a bis 6c zeigen, herauszuführen.
In den Figuren 2 und 2a ist eine weitere erfindungsgemäße Anordnung schematisch dargestellt. Figur 2 zeigt eine Ansicht der Anordnung im Mittelschnitt, wobei die Feder-/Dämpfungs-Elemente 33 in Verbindung mit ihrer fahrgestellseitigen Lage rung 34 in die Schnittebene hineingeklappt wurden. Figur 2a zeigt die Draufsicht auf die vorgenannte Anordnung.
Erfindungsgemäß ist der Zulaufleitungsabschnitt 4a über die Behälteröffnung 1o berührungsfrei in den Meßbehälter 1 hineingeführt. Der Ablaufleitungsabschnitt 5a ist über eine Kupplung 45, die aus einer oberen und einer unteren Kupplungshälfte 45a bzw. 45b und einer die Kupplungshälften gegeneinander abdichtenden Dichtung 45c besteht, an den Meßbehälter 1 anschließbar. Die in der oberen Kupplungshälfte 45a ausmündende Auslauföffnung 1m des Meßbehälters 1 ist über die in ihr angeordnete Absperreinrichtung 1n steuerbar.
Die Lagerung des Meßbehälters 1 erfolgt über Vorkehrungen 44, die den Meßbehälter 1 radial fixieren, ihm aber eine kraftwirkungsfreie, begrenzte axiale Verschiebung in Richtung seiner Symmetrieachse ermöglichen. Die Vorkehrungen 44 greifen einerseits am Meßbehälter 1 und andererseits am Rahmen 21 an, und sie können ausschließlich Zugkräfte übertragen. Es kommen vorzugsweise Stahlseile zur Anwendung, deren endseitige Lagerung und Fixierung nachfolgend noch erläutert wird. Die Vorkehrungen 44 greifen derart am Mantel des Meßbehälters 1 an, daß sie sich in der radialen Richtung der Schwallbleche 11 und in deren Fortsetzung nach außen orientieren. Da die Schwallbleche sternförmig angeordnet und radial zum Zentrum des Meßbehälters 1 ausgerichtet und dort miteinander verbunden sind, ergibt sich eine günstige Krafteinleitung in den Meßbehälter 1, ohne daß dadurch die Gefahr einer Deformation des Mantels des Meßbehälters 1 besteht.
Während der Zulauf- und der Ablaufleitungsabs chnitt 4a bzw. 5a über Befestigungen 21a bzw. 21b fest mit dem Rahmen 21 verbunden sind, kann der Meßbehälter 1 über eine Hubeinrichtung 43 axial verschoben werden. Sie besteht aus einem Zylinder 43a, einem Kolben 43b und einer Kolbenstange 43c. Letztere ist mit einer Kräfte messenden Einrichtung 18, einer sogenannten Wiegezelle, verbunden. An ihr wiederum hängt der Meßbehälter 1. Die Verbindungen zwischen der Kräfte messenden Einrichtung 18 und der Kolbenstange 43c einerseits und dem Meßbehälter 1 andererseits sind biegeweich ausgeführt; sie können lediglich Zugkräfte übertragen. Der Kolben 43b ist innerhalb des Zylinders 43a über ein Druckmittel D beaufschlagbar. so daß eine begrenzte axiale Hubbewegung des Meßbehälters 1 durchführbar ist. Falls die Hubeinrichtung 43 nicht angesteuert ist, stützt sich die gesamte Gewichtskraft des Meßbehälters 1 einschließlich der ggf. in ihm gestapelten Flüssigkeit, über die Kupplung 45 auf dem Ablaufleitungsabschnitt 5a ab. Dadurch wird gleichzeitig eine sichere Abdichtung der beiden Kupplungshälften erreicht. Die Kräfte messende Einrichtung 18 ist in dieser Position vollständig von Gewichtskräften entlastet. Der Meßbehälter 1 läßt sich über die Hubeinrichtung 43 in eine die Kräfte messende Einrichtung 18 mit der Gewichtskraft des Meßbehälters 1 belastete Position überführen. Gleichzeitig mit dieser Überführung wird der Ablaufleitungsabschnitt 5a vom Meßbehälter 1 entkoppelt. In dieser nunmehr erreichten Wiegeposition ist der Meßbehälter 1 vollständig frei von verfälschenden äußeren Kräften, da ja auch der Zulaufleitungsabschnitt 4a über die Behälteröffnung 1o in den Meßbehälter 1 berührungsfrei hineingeführt ist. Selbstverständlich sind auch Lösungen möglich, bei denen sich der Meßbehälter 1 auf der Wiegezelle 18 unter Ausübung von Druckkräften abstützt, und wobei die Hubeinrichtung auch unterhalb des Meßbehälters 1 angeordnet sein kann.
Um äußere Kräfte vom Meßbehälter 1 und von der Kräfte messenden Einrichtung 18 fernzuhalten und auch Schwing- und Schwappbewegungen, die unter Umständen über die in den Meßbehälter 1 eingeleitete Flüssigkeit im Innern des Systems angeregt werden, möglichst schnell abklin gen zu lassen, ist vorgesehen, daß der Rahmen 21 über Feder-/Dämpfungs-Elemente 33 in der gesamten Anordnung bzw. auf dem Fahrgestell 34 gelagert ist. Dabei sind die Feder-/Dämpfungs-Elemente 33 derart angeordnet, daß der Schwerpunkt S des zu dämpfenden Rahmens 21 mit all seinen Bestandteilen in eine durch die Feder- /Dämpfungs-Elemente 33 hindurchgelegt gedachten Ebene liegt. Durch diese Anordnung lassen sich Kräftemomente, die aus den im Massenschwerpunkt angreifenden dAlembertschen Trägheitskräften und den Reaktionskräften in den Feder-/Dämpfungs-Elementen 33 gebildet werden, weitestgehend minimieren.
Mit E ist der Eintritts ström gekennzeichnet, der über den Zulaufleitungsabschnitt 4a in den Meßbehälter 1 gelangt. Die Befüllung des Meßbehälters 1 und die Füllstandsbegrenzung sin in der DE-PS 35 45 160 beschrieben. Wie vorstehend bereits erläutert, erfolgt bei der dargestellten Anordnung die Wägung ohne kräftemäßige Rückwirkungen vom Zulauf- und Ablaufleitungsabschnitt 4a bzw. 5a auf den Meßbehälter 1, da ersterer in jeder Phase des Befüllungs- und Entleerungsvorganges berührungsfrei in den Meßbehälter 1 hineingeführt ist, und letzterer während des Wiegens vom Meßbehälter 1 entkoppelt ist. Zwecks Entleerung des Meßbehälters 1 muß dieser über die Hubeinrichtung 43 wieder mit dem Ablaufleitungsabschnitt 5a verbunden werden, so daß der Austritts ström A über die mit der Absperreinrichtung 1n steuerbare Auslauföffnung 1m in den Ablaufleitungsabschnitt 5a und von dort in die nachgeordnete Anordnung überführt werden kann. Mit der Bezeichnung K ist angedeutet, daß die gesamte Anordnung bzw. das Fahrgestell 34 räumliche Kipp- bzw. Neigungsbewegungen ausführen kann.
In der Draufsicht (Figur 2a) ist ein zweiter Meßbehäl ter 2 angedeutet, der zusammen mit dem Meßbehälter 1 wechselweise befüllt und entleert oder teilentleert werden kann, so daß eine quasikontinuierliche Überführung, Massenbestimmung und -abgrenzung von Flüssigkeiten durchführbar ist.
Figur 3 zeigt die Anordnung gemäß Figur 1 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Behandlung der Restmenge (linksseitig dargestellt) und einer weiteren zur Gewinnung einer repräsentativen Probemenge (rechtsseitige Darstellung). Eine an sich bekannte, nicht dargestellte Probenahmeeinrichtung befindet sich in der Regel hinter der ersten Fördereinrichtung 16 (vgl. linksseitige Darstellung der Figur 3). Die bis zu dieser Probeentnahmeeinrichtung im System nach
Beendigung der Überführung der Flüssigkeit, insbesondere in der ersten Fördereinrichtung 16 und in den nachgeschalteten Zulaufleitungsabschnitt 4a verbleibende Restmenge wird in der Zeit, in der die Anordnung zum nächsten Lieferanten verbracht wird, selbsttätig über eine erste Entleerungsleitung 54 in einen Auffangbehalter 53 entleert. Die erste Entleerungsleitung 54 ist am Tiefstpunkt der ersten Fördereinrichtung 16 angeschlossen und verläuft mit Gefälle zum Auffangbehälter 53. Bei Anordnung eines ersten Speicherbehälters 4b ist es vorteilhaft, wenn die in diesem Speicherbehälter verbleibende Haftmilchmenge an der tiefsten Stelle, z.B. im Zulaufleitungsabschnitt 4a, der berührungsfrei in den Meßbehälter 1 einmündet, gesammelt und über eine zweite Entleerungsleitung 54a ebenfalls in den Auffangbehalter 53 verbracht wird. Der Auffangbehalter 53 kann über eine erste Ablaufleitung 55 in das Auffanggefäß 47 des Ablaufleitungsabschnittes 5a entleert werden. Über Absperreinrichtungen 56, 57 und 58 können die vorgenannten Leitungen verschlossen werden. Die Gründe für die Handhabung der Restmenge wurden vorstehend bereits genannt. Das Verwiegen der Restmenge erfolgt beim nachfolgenden Lieferanten, und zwar zweckmäßgerweise bei der Massenbestimmung der ersten Teilmenge der zu überführenden Flüssigkeit. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung der Restmenge gewährleistet eine einwandfreie Mengenbilanz für jeden einzelnen Lieferanten, ohne daß die Flüssigkeiten, insbesondere die Milch verschiedener Lieferanten mit unterschiedlicher Qualität, vor der Probenahme miteinander vermischt werden. Die vorstehend erläuterte erfindungsgemäße Anordnung bleibt nicht allein beschränkt auf die Anordnung mit einem Meßbehälter 1 und mit einem vor- und nachgeschalteten Speicherbehälter 4b bzw. 5b, sondern sie ist in jede erfindungsgemäße Anordnung integrierbar, bei der die in Frage kommende Restmenge aus der ersten Fördereinrichtung 16 und den nachgeschalteten Leitungen in ein Auffanggefäß 53 selbsttätig oder auch zwangsweise verbracht, am Meßbehälter 1 verwogen und anschließend in den Ablaufleitungsabschnitt 5a überführt werden kann.
Falls, wie dies nachfolgend an Hand der rechtsseitigen Darstellung der Figur 3 beschrieben wird, die Probenahme aus dem Meßbehälter 1 erfolgt, wird die Restmengenerfassung auf die Erfassung der im Meßbehälter verbleibenden Haftmilchreste erweitert. Hierzu ist am tiefsten Punkt des Meßbehälters 1 eine weitere, über eine Absperreinrichtung 66 verschließbare Entleerungsleitung 54b angeschlossen, die die sich in diesem Bereich auf dem Weg zum nächsten Lieferanten sammelnden, von den Meß behälterwä nden ablaufenden Milchreste in den Auffangbehalter 53 überführt. Letzterer ist in diesem Fall so tief anzuordnen, daß einerseits in ihn eine selbsttätige Entleerung des Meßbehälter sumpfes möglich ist, daß andererseits aber die selbsttätige Entleerung des Auffangbehälters 53 über die Ablaufleitung 55 in den Ablaufleitungsab schnitt 5a ebenfalls noch gegeben ist.
Die rechtsseitig in Figur 3 dargestellte Probenahmevorrichtung besteht aus einer Teilmengenentnahmevorrichtung 60. einer am Meßbehälter 1 über einen elastischen Rohrleitungsabschnitt 62a angeschlossenen Überführungsleitung 62, einem Probenvorlaufbehälter 59 mit Rühreinrichtung 59a, einer Injektions- und Abfülleinrichtung 59b und einer über eine Absperreinrichtung 65 in den zweiten Speicherbehälter 5b einmündenden zweiten Ablaufleitung 63. Die Teilmengenentnahmevorrichtung 60 kann beispielsweise eine bekannte Entnahmevorrichtung sein, welche ein sich im wesentlichen über die gesamte Füllhöhe des Meßbehälters 1 erstreckendes Entnahmestandrohr aufweist, dessen Rohrwand mit einem längslaufenden Schlitz versehen ist, welcher von einem von Antriebsmitteln betätigbaren Verschlußorgan während des Füllens des Behälters freigegeben und während der Entnahme einer für den Behälterinhalt repräsentativen Teilmenge abgeschlossen ist. Die Überführung dieser
Teilmenge aus dem Meßbehälter 1 in den Probenvorlaufbehälter 59 wird über ein in der Überführungsleitung 62 angeordnete Absperreinrichtung 64 gesteuert.
Jede Füllung des Meßbehälters 1 liefert eine dieser mengen- und inhaltsstoffproportionale Teilmenge, die in den Probenvorlaufbehälter 59 überführt und dort gestapelt wird. Nach Beendigung der Überführung der Gesamtmenge an Flüssigkeit werden die im Probenvorlaufgefäß 59 bevorrateten Teilmengen miteinander innig vermischt, so daß daraus eine Probenmenge in ein Probenvorlaufgefäß 61 abfüllbar ist. Die verbleibende Restmenge im Probenvorlaufbehälter 59 wird anschließend in den zweiten Speicherbehälter 5b entleert. Der Probenvorlaufbehälter 59 wird zweckmäßigerweise so angeordnet, daß die über die Teilmengenentnahmevorrich tung 60 zu gewinnende Teilmenge selbsttätig in ihn zu überführen ist, und daß sich anschließend die in ihm verbleibende Restmenge selbsttätig in den zweiten Speicherbehälter 5b entleert.
Wird bereits durch die Art der Befüllung des Meßbehälters 1 sichergestellt, daß die in ihm befindliche Flüssigkeit hinsichtlich ihrer Inhaltsstoffe eine homogene Verteilung aufweist, so kann z.B. die der Füllung des Meßbehälters mengenproportionale Teilmenge auch anderweitig gewonnen werden. Da die im Meßbehälter 1 befindliche Flüssigkeitsmasse zum Zeitpunkt der Teilmengenentnahme bekannt ist, kann beispielsweise durch eine von dieser Menge bestimmte zeitliche Ansteuerung des Absperrventi 64 in der Überführungsleitung 62 die der Füllmenge im Meßbehälter 1 mengenproportionale Teilmenge gewonnen und in das Probenvorlaufgefäß 59 überführt werden.
In den Figuren 4a und 4b sind zwei Lagerungsvarianten des Meßbehälters 1 schematisch dargestellt. Erfindungsgemäß geht darum, den Meßbehälter 1 derart abzustützen bzw. zu lagern, der nur in Richtung seiner von der Kräfte messenden Einrichtun 18, der Wiegezelle, meßbaren Gewichtskraftkomponente FH* eine Verschiebefreiheitsgrad gegenüber der Stützfläche bzw. dem Rahmen 21 aufweist. Der erforderliche Verschiebeweg ist außerordentlich gering; er bewegt sich im Millimeterbereich. Daher sind neben klassischen Lagerungen mittels Wälz- oder Gleitlager auch Lagerungen in biegeweichen Membranen oder mittels Seilen bzw. Ketten oder anderen nur Zugkräfte übertragenden Vorkehrungen 44 möglich. Die letztgenannte Lagerung ist in Figur 4a gezeigt. Der Meßbehälter 1 ist innerhalb des Rahmens 21 mit Vorkehrungen zur radialen Fixierung 44 gelagert. Bei letzteren handelt es sich vorzugsweise um Stahlseile, seilartige Gebilde oder Ketten, die lediglich Zugkräfte übertragen können und ansonsten biegeweich bzw. in allen anderen als der Zugrichtung leicht verformbar sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Stahlseil 44 radial zum Zentrum des Meßbehälters hin orientiert und verfügt an seinen Enden über Verdickungen 44a bzw. 44b, die vorzugsweise form- und/oder kraftschlüssig auf das Seil aufgebracht sind. Die meßbehälterseitige Verdickung 44b greift in ein Seillager 49 ein, welches mit dem Mantel des Meßbehälters 1 zweckmäßigerweise stoffschlüssig verbunden ist. Die rahmenseitige Verdickung 44a stützt sich in einem - Spannteil 48 ab, welches in Richtung der Seilachse innerhalb einer mit dem Rahmen 21 zweckmäßigerweise stoffschlüssig verbundenen Mutter 50 verstellbar angeordnet ist. Eine Kontermutter 51 gewährleistet, daß eine einmal eingestellte Meßbehälter-Lagerung und -Justierung gesichert werden kann.
Die Vorkehrungen zur radialen Fixierung 44 werden zweckmäßig justiert, daß sie in der Wiegeposition, in der die Kräfte messende Einrichtung 18 mit der scheinbaren Gewichts kraft des Meßbehälters 1 voll beaufschlagt ist, senkrecht zur Meßbehälterachse verlaufen und bezogen auf die senkrechte Normalstellung des Meßbehälters 1 gerade spannungsfrei eingebaut sind. Bei einer Schrägstellung der gesamten Anordnung haben die Vorkehrungen zur radialen Fixierung 44 dann lediglich die Normalkraftanteile der Gewichtskraft (vgl. DE-PS 35 45 160) aufzunehmen. Beeinträchtigungen des Meßergebnisses durch Rückstellkräfte infolge Eigenspannungen in den Vorkehrungen zur radialen
Fixierung 44 sind dadurch weitestgehend ausgeschlossen. Der obere und der untere Lagerzapfen 1i bzw. 1j sind jeweils durch wenigstens drei Stützrollen 69 im Rahmen 21 geführt (Fig. 4b). Die Stützrollen 69, die vorzugsweise tonnenförmig ausgebildet sind, sind ihrerseits über Nadellager 68 auf einem innerhalb einer Gabel 72 angeordneten Bolzen 67 gelagert. Das Nadellager 68 besitzt eine wartungsfreie Da uerschmierung, und es ist gegen Einwirkungen von außen über eine Abdichtung 70 hermetisch abgeschlossen. Die Stützrolle 69, das Nadellager 68, der Bolzen 67 und die Gabel 72 bilden zusammen das Radiallager 22a bzw. 22b, welches zwecks Justierung des oberen und des unteren Lagerzapfens 1i bzw. 1j durch eine Justiervorkehrung 71 innerhalb des Rahmens 21 in radialer Richtung verstellbar ist.
Die Figuren 5 bis 5c und 6 bis 6c zeigen erfindungsgemäße Anordnungen in schematischer Darstellung, bei denen Zulauf zum und Ablauf vom Meßbehälter 1 unterschiedlich ausgestaltet sind. Die Lagerung des Meßbehälters 1 innerhalb des Rahmens 21 ist in allen Ausführungsbeispielen in gleicher Weise schematisch dargestellt (44; 1i, 22b und 44; 1j, 22b), wodurch lediglich die Notwendigkeit einer Lagerung des Meßbehälters 1 an sich, nicht jedoch auf eine spezielle Lagerungsform hingewiesen wer soll. In Figur 5 sind alle wesentlichen, für die Beschreibung notwendigen Bezugszeichen angeführt. In den weiteren Figuren sind dann nur noch die Veränderungen gegenüber der Ausführungsform nach Figur 5 gekennzeichnet.
Der Meßbehälter 1 (Figur 5) ist über die Kräfte messende Einrichtung 18 am Rahmen 21 angelenkt. Der Zulaufleitungsabschnitt 4a ist einerseits mit dem Rahmen 21 über die Befestigung 21a und andererseits mit dem Meßbehälter 1 über die Befestigung 1p festverbunden. Ein elastischer Rohrleitungsabschnitt 39 sorgt für einen weitestgehend kraftwirkungsfreien Anschluß des Zulaufleitungsabschnittes 4a am Meßbehälter 1. Der Ablaufleitungsabschnitt 5a ist in gleicher Weise einerseits mit dem Rahmen 21 über die Befestigung 21b und andererseits mit dem Meßbehälter 1 , unter Zwischenschaltung eines weiteren elastischen Rohrleitungsabschnittes 39, fest verbunden. Der Rahmen 21 ist mit dem Fahrgestell 34 unmittelbar oder mittelbar im wesentlichen ohne eigene Bewegungsfreiheitsgrade, allenfalls unter Zwischenschaltung von Feder/Dämpfungs- Elementen 33, verbunden. Der Rahmen 21 kann somit mit dem Meßbehälter 1 und allen anderen Bestandteilen eine räumliche Neigungsbewegung K fast unverändert nachvollziehen. Mit E und A sind der Eintritts- bzw. der Austrittsstrom der im Meßbehälter abgegrenzten und gewichtskraftbestimmten Flüssigkeit gekennzeichnet.
Figur 5a zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung, bei der sowohl der Zulauf- als auch der Ablaufleitungsabschnitt 4a bzw. 5a über jeweils eine Kupplung 46 an den
Meßbehälter 1 angeschlossen bzw. von diesem gelöst werden können.
Bei der Anordnung gemäß Figur 5b ist der Zulauf- als auch der Ablaufleitungsabschnitt 4a bzw. 5a über die Behälteröffnung 1 berührungsfrei in den Meßbehälter 1 hineingeführt. Der Ablaufleitungsabschnitt 5a ist, wie bei der Anordnung gemäß Figur 5a, über die Kupplung 46 an den Meßbehälter 1 anschließbar.
Bei der Anordnung gemäß Figur 5c haben sowohl der Zulauf- als auch der Ablaufleitungsabschnitt 4a bzw. 5a zu keinem Zeitpunkt eine Verbindung mit dem Meßbehälter 1. Der Zulaufleitungsabschnitt ist, in gleicher Weise wie bei der Anordnung gemäß Figur 5b, in den Meßbehälter 1 berührungsfrei hineingeführt. Der Ablaufleitungs abschnitt 5a erweitert sich an seinem meßbehälterseitigen Ende in das Au f f a ngg ef ä ß 47, in welches die steuerbare Auslauföffnung 1m des Meßbehälters 1 berührungsfrei einmündet.
Die Anordnungen der Figuren 6 bis 6c entsprechen jenen der Figuren 5 bis 5c, mit dem Unterschied, daß der Ablaufleitungsabschnitt 5a nicht im unteren Bodenbereich des Meßbehälters 1 angeordnet, sondern über seinen oberen Bodenbereich herausgeführt ist. Die in den Figuren 6, 6a und 6b dargestellten Lösungen sind im Hinblick auf die Ausgestaltung von Zulauf- und Ablaufleitungsabschnitt 4a bzw. 5a im Bereich zwischen dem Rahmen 21 und dem Meßbehälter 1 jeweils identisch mit den Lösungen in den Figuren 5, 5a und 5b. Bei der Anordnung gemäß Figur 6c ist der Ablaufleitungsabschnitt 5a, ebenso wie der Zulaufleitungsabs chnitt 4a, berührungsfrei über eine Behälteröffnung 1o aus dem oberen Bodenbereich des Meßbehälters 1 herausgeführt.
Meßeinrichtungen zur gravimetrischen Massenbestimmung im Sinne der erfindungsgemäßen Anordnung erfassen die Gewichtskraft der jeweils zu bestimmenden Masse. Deshalb wird in diesem Zusammenhang von Kräfte messender Einrichtung gesprochen. Im einfachsten Fall kann dies eine Federwaage sein. Moderne, hochempfindliche und sehr genaue Meßeinrichtungen arbeiten mit sogenannten Dehnungsmeßstreifen, die ein der Gewichtskraft proportionales, auswertbares Signal liefern. Als Kräfte messende Einrichtungen sollen jedoch auch solche Einrichtunge verstanden werden, die nach dem Prinzip des unmittelbaren Massenvergleichs arbeiten.
Im einfachsten Fall ist dies eine Balkenwaage, mit der ein direkter Massenvergleich möglich ist und mit der die zu bestimmende Masse, unabhängig von dem sich geringfügig ändernden Ortsfaktor (Erdbeschleunigung) exakt meßbar ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Anordnung zur Durchführung, Massenbestimmung und -abgrenzung von Flüssigkeiten, insbesondere für Getränke wie. Milch oder Bier, wobei die Flüssigkeit aus wenigstens einem ersten Behälter in wenigstens einen zweiten Behälter überführt und dabei zum Zwecke einer gra vimetr is chen Massenbestimmung und -abgrenzung zunächst in einen dem zweiten Behälter vorgeschalteten Meßbehälter gefördert und dort mittels einer Kräfte messenden Einrichtung gewogen wird, mit einem Zulauf der Flüssigkeit zum und einem Ablauf der Flüssigkeit vom Meßbehälter, wodurch der Meßbehälter einerseits aus dem ersten Behälter befüllbar bzw. andererseits in den zweiten Behälter entleerbar ist, mit Fördereinrichtungen zur Erzeugung von im Zulauf und im Ablauf zum Transport der Flüssigkeiten notwendigen Druckdifferenzen und mit einer Abstützung auf einer Stützfläche, die ihn vollständig oder teilweise umschließt, und die parallel zur Wirkungslinie der die Kräfte messende Einrichtung beaufschlagenden Komponente der Gewichtskraft des Meßbehälters verläuft, wobei die gemessene Komponente unter Berücksichtigung eines gegenüber der Senkrechten gemessenen Neigungswinkels der Stützfläche mittels einer Auswerteeinrichtung zur Bestimmung der tatsächlichen Gewichtskraft herangezogen und der Neigungswinkel über eine Meßeinrichtung erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbehälter (1) nur in Richtung seiαer von der
Kräfte messenden Einrichtung (18) meßbaren Gewichtskraftkomponente (FH *) einen Verschiebefreiheitsgrad gegenüber der Stützfläche (21) aufweist, daß der Zulaufleitungsabschnitt (4a) für den Zulauf zum Meßbehälter (1) in diesen berührungsfrei hineingeführt oder an diesen elastisch angeschlossen oder an diesen anschließbar ist, und daß der Ablaufleitungsabschnitt (5a) für den Ablauf vom Meßbehälter (1) aus diesem berührungsfrei herausgeführt oder von diesem berührungsfrei fortgeführt oder an diesen elastisch angeschlossen oder an diesen anschließbar ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulaufleitungsabschnitt (4a) aus einem ersten Speicherbehälter (4b) ausmündet, und der Ablaufleitungsabschnitt (5a) in einen zweiten Speicherbehälter (5b) einmündet.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbehälter (1) in eine die Kräfte messende Einrichtung (18) wechselweise von der Gewichtskraft entlastende oder mit der Gewichtskraft belastende Position überführbar ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gkennzeichnet, daß eine sich auf der Stützfläche (21) unmittelbar oder mittelbar abstützende Hubeinrichtung (43) entweder über die Kräfte messende Einrichtung (18) oder unmittelbar am Meßbehälter (1) angreift.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebefreiheitsgrad des Meßbehälters (1) durch Lagerungen auf der Stützfläche (22) erreicht wird, die in Richtung der Verschiebung weitestgehend kraftwirkungsfrei arbeiten und den Meßbehälter in anderen Richtungen starr begrenzen.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Lagerung des Meßbehälters (1) Vorkehrungen zur radialen Fixierung (44) vorgesehen sind, die am Meßbehälter angreifen und ausschließlich Zugkräfte übertragen.
7. Aordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der obere und der untere Lagerzapfen (1i bzw. 1j) jeweils durch wenigstens drei Stützrollen (69) geführt sind, die ihrerseits über Wälzkörper (68) gelagert sind.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß in dem Meßbehälter (1) wenigstens ein Schwallblech (11) vorgesehen ist, das in der Meßbehälter-Längsachse orientiert ist.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwallblech (11) radial zum Zentrum des Meßbehälters (1) ausgerichtet ist.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schwallbleche (11) einerseits jeweils am Mantel des Meßbehälters (1) angreifen und andererseits im Zentrum des Meßbehälters miteinander verbunden sind, und daß sich Vorkehrungen zur radialen Fixierung (44) in der radialen Richtung der Schwallbleche (11) und in deren Fortsetzung nach außen orientieren.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit der Überführung des Meßbehälters (1) in eine die Kräfte messende Einrichtung (18) mit der Gewichtskraft belastende Position der Zulaufleitungsabschnitt (4a) und/oder der Ablaufleitung sabs chnitt (5a) vom Meßbehälter entkoppelt wird.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (21) als Rahmen ausgebildet ist.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (21) mit der gesamten Anordnung bzw. einem Fahrgestell (34) im wesentlichen ohne eigene Bewegungsfreiheitsgrade verbunden ist.
14. Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (21) über Feder- /Dämpfungs-Elemente (33) in der gesamten Anordnung bzw. auf dem Fahrgestell (34) gelagert ist.
15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder-/Dämpfungs-Elemente (33) derart angeordnet sind, daß der Schwerpunkt des zu dämpfenden Rahmens (21) mit allen seinen Bestandteilen in einer durch die Feder-/Dämpfungs-Elemente hindurchgelegt gedachten Ebene liegt.
16. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulaufleitungsabschnitt (4a) und der Ablaufleitungsabschnitt (5a) jeweils über einen elastischen Rohrleitungsabschnitt (39) an den Meßbehälter (1) angeschlossen sind.
17. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulaufleitungsabschnitt (4a) und der Ablaufleitungsabschnitt (5a) jeweils über eine Kupplung (45; 46) an den Meßbehälter (1) angeschlossen sind.
18. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulaufleitungsabschnitt (4a) über eine Behälteröffnung (10) in den Meßbehälter (1) berührungsfrei hineingeführt und der Ablaufleitungsabschnitt (5a) über eine Kupplung (45; 46) an den Meßbehälter (1) anschließbar ist.
19. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Z ula uf le it u ng s a b s c h n itt (4a) über eine Behälteröffnung (1o) in den Meßbehälter (1) berührungsfrei hineingeführt und der Ablaufleitungsabschnitt (5a) entweder von dem Meßbehälter (1) berührungsfrei mittels eines Auffanggefäßes (47) fortgeführt oder aus dem Meßbehälter (1) berührungsfrei herausgeführt ist.
20. Verfahren mittels einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß mit der zu überführenden Flüssigkeit ein mit wenigstens zwei Meßbehältern (1, 2 bzw. 3) ausgestattetes Meßsystem quasikontinuierlich beschickt wird, daß die Meßbehälter (1, 2 bzw. 3) wechselweise bzw. in zyklischer Reihenfolge befüllt und entleert oder teilentleert werden, und daß die Masse des befüllten und entleerten oder teilentleerten Meßbehälters (1, 2 bzw. 3) bestimmt wird.
21. Verfahren mittels einer Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß mit der zu überführenden Flüssigkeit ein mit einem Meßbehälter (1) ausgestattetes Meßsystem beschickt wird, wobei die Flüssigkeit kontinuierlich in den ersten Speicherbehälter (4b) gefördert und kontinuierlich aus dem zweiten Speicherbehälter (5b) abgefördert wird, und daß die Masse des befüllten und des entleerten oder teilentleerten Meßbehälters (1) bestimmt wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der Stützfläche (21) aus der über die Kräfte messende
Einrichtung (18) meßbaren Gewichtskraftkomponente (FH *) des entleerten Meßbehalters (1) und seiner tatsächlichen Gewichtskraft bestimmt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtskraftkomponente (FH *) nach einer definierten, reproduzierbaren Entleerungszeit gemessen und in Verbindung mit der zugeordneten tatsächlichen Gewichtskraft des senkrecht angeordneten, unter den gleichen Bedingungen entleerten Meßbehälters (1) rechnerisch verarbeitet wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Fördereinrichtung (16), der nachgeordnete Zulaufleitungsabschnitt (4a bzw. 4b, 4a) und der Meßbehälter (1; 2; 3) kraftwirkungsfrei über absperrbare Entleerungsleitungen (54, 54a) in einen am Meßbehälter (1 oder 2 oder 3) angeordneten Auffangbehalter (53) entleert werden, daß die in den Auffangbehalter (53) überführte Restmenge beim nachfolgenden Lieferanten verwogen und kraftwirkungsfrei über eine absperrbare
Ablaufleitung (55) in den Ablaufleitungsabschnitt (5a) überführt wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß aus jedem verwogenen Meßbehälter (1; 2; 3) eine der Füllmenge und den Inhaltsstoffen repräsentative Teilmenge entnommen und in einen Probenvorlaufbehälter (59) überführt wird, daß die Teilmengen dort gestapelt und miteinander vermischt werden, und daß aus der Gesamtmenge im Probenvorlaufbehälter (59) eine Probenmenge in ein Probengefäß (61) abgefüllt und die verbleibende Restmenge in den Ablaufleitungsabschnitt (5a) entleert wird.
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