JPH07167755A - 乳絞り流れから比例した量を有する分析サンプルを抽出するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 乳絞り中、各牛に対して５０ｍｌ以下の代表
的なサンプルを別々に採取することのできる方法及び装
置を提供することにある。 【構成】 乳絞りされた乳の量に比例した一定量の乳の
分析サンプルを牛から乳絞りされた乳流れから抽出し、
それによって乳流れに依存して事前に定められたサンプ
ルの部分的な量を乳流れから抽出するための方法であっ
て、各々が弁開放時間と弁閉鎖時間とからなるサイクル
で制御された弁を使用することによって、経験によって
得られるような、特定の牛から乳絞りされる全乳量の期
待値から、50ml以下の所定の最大量以下に保持された分
析サンプル量を抽出するために、サイクル時間と弁開放
時間を決定し、それによってサイクル時間と弁開放時間
を各々、所定範囲の値に納まるように選択し、弁開放時
間或いはサイクル時間を乳流れに依存して制御し、乳流
れの変化の結果、弁開放時間或いはサイクル時間が前記
範囲外にあるのを回避するために、弁開放時間とサイク
ル時間を前記範囲内にある値と等しい比率で変える構成
としてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、牛から乳絞りされた乳
流れから、乳絞りされた乳量に比例した一定量の分析サ
ンプルを抽出し、それによって乳流れに依存して事前に
定められた乳流れからサンプル部分量を抽出するための
方法、並びに乳絞りダクト内に配置された乳流れ測定装
置と、分析サンプル容器と連結され、且つ乳流れと接触
する乳サンプル抽出装置を制御するためのプロセッサユ
ニットとを有する、この方法を実施するための乳サンプ
ル抽出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】牛乳の
品質、従ってkg当たりの値段は、その内容物、特に牛乳
の脂肪成分の割合に向けられる。しかしながら、牛乳は
一定の時間静置すると、この場合好ましくは脂肪部分は
牛乳の上面に堆積するので、脂肪成分の決定は非常に困
難にされる。従って、通常50ml以上であってはならな
い、いわゆる代表的な分析サンプルの抽出方法について
非常に厳しい規制が存在する。この方法は、非常に骨を
折る、労働集約的な方法で、時間もかかる。サンプル抽
出装置は、DE35 28 827 号公報で既に知られており、乳
サンプルは農場から乳タンク輸送者へ送出される乳の移
送によって抽出される。この場合には、いわゆる期待し
た乳量が過去数日の知られた、送出量を基本に採用さ
れ、この乳量は抽出インパルスの所定の等しい数によっ
てそれぞれ分けられる。その結果、抽出インパルス毎
に、同じ量の乳が割り当てられ、インパルスの数が増大
するとき、期待した全量の乳を生じる。期待した全量に
依存して、もちろん容積の変更を各インパルスに与える
ことができる。乳の運搬とともに、容積の一部を計算後
各インパルスをそれぞれ出力するように乳容積測定装置
をセットアップする。各インパルスでは、部分所定量の
それぞれ等量のサンプルが乳から抽出される。この方法
では、一定数のインパルス及び一定部分量のサンプルで
ある抽出された全サンプル量は、実際的に一定に保持さ
れる。

【０００３】一方、実用新案G 85 02 2594号公報はタン
クローリ或いは酪農場内に備付けの乳移送操作用の乳運
搬装置に関し、同様な方法で、抽出すべき部分的な量の
各サンプルの量が、抽出すべきサンプル全量及びサンプ
ルの部分的な量が抽出される時間に関して規定されるこ
とによって、抽出すべき部分的な一定量のサンプル数が
一定にされる。しかしながら、乳の全量の移送によって
全乳流れの相違が生じ得るので、2 つの部分的なサンプ
ル抽出の間の静止間隔をそれぞれの乳流れに依存して変
えるために、移送すべき乳の全量のそれぞれの測定され
た乳流れに対する関係を考慮することが示唆されてい
る。しかし、期待すべき、その結果考慮すべき乳流れの
変化は、比較的小さい。DE 32 10 465号公報では、乳絞
り中、直接起こる乳流れから比例した量の乳を抽出する
ことが知られている。この場合には、乳絞りされた乳を
流す乳流れ測定装置と連結して、ぜん動性ポンプの援助
によって部分的な量がそれぞれ分岐し、ぜん動性ポンプ
の運転速度はそれぞれの測定された乳流れ或いは乳流れ
測定センサーで測定された高さレベルに依存して制御さ
れる。しかしながら、かかる装置は発生する乳流れの範
囲が定められている場合にだけ有用で、それによって特
に、ぜん動性ポンプは高速の乳流れで正確なサンプル抽
出をこれ以上を保証しない。さらに、ぜん動性ポンプは
特に高速の運転速度では、寿命が非常に制限され、さら
にポンプは真空と大気圧との間で作動しなければならな
いことによってさらに増加した比較的高いエネルギー消
費を有する。

【０００４】同じ欠点が、DE 32 16 837号公報で知られ
ている装置に当てはまり、第1 ぜん動性ポンプが、乳流
れの測定のために使用され、第2 ぜん動性ポンプが、サ
ンプルを抽出するのに役立つ。装置全体の相当な重量が
2 倍のエネルギー消費に加えられ、係る装置は運搬可能
な小型装置で使用されなくなる。これに加えて、このよ
うな装置では乳は過去のサンプルから測定装置に残った
ままで、次の測定サンプルに達することによって比較的
高いいわゆるキャリーオーバリスクが発生する。既に述
べたように、いわゆる代表的なサンプルが、乳絞りされ
た乳量の脂肪成分の正確な決定に関し主に行われる。し
かしながら、乳を静置すると、脂肪は乳部分の残りから
比較的に即座に堆積する傾向を有するので、すでに静置
された乳から代表的なサンプルを抽出するために、精巧
で、長く正確な操作方法が要求される。このような方法
はもちろん、牛の乳絞りから直接、即ち乳がまだ静置し
ていないとき、かかる代表的なサンプルを抽出できるな
ら、不必要である。この方法は又、各牛は特にモニター
され、さらに乳の乳成分が別個に決定されることから鑑
みれば、望ましい。しかしながら、かかる方法の困難性
は、牛によって乳の全量が相当変動するにも係わらず、
さらに乳流れ及び牛から牛への各乳絞り中の時間の観点
の大きな相違に係わらず、毎回50ml以下の分析サンプル
の小ボトルだけが入手可能であり、小ボトルに代表的な
サンプルが直接注入されることに基づく。牛の乳全量の
期待される値は５ｋｇと３０ｋｇの間、即ち、１対６の
比率ですでに異なり、乳絞り段階中起こり得る乳流れは
毎分０．１ｋｇと１２ｋｇの間、即ち、１対１２０の比
率で変動し得る。乳絞り全量と乳流れとに対する影響作
用の両方をいっしょに組み合わせたら、１対７２０の比
率で可能な変化の広範な範囲の可能性を生じ得る。同時
に分析サンプルの量は20mlと40mlの間、即ち、せいぜい
１対2 の比率で変動しうることを考慮しても、主な影響
要因が考慮されるとき、これによってカバーすべき変動
範囲は１対360 となる。

【０００５】今日まで、企図するポンプではこれらの問
題を解決することができない。管のピンチによって所定
容積を運搬するぜん動性ポンプは、最大速度範囲は、1
対100 に達するだけで、しかもこの場合には、高価な等
電流制御が必要であるから、1 対360 の領域に亘って制
御することができない。特に、低速度領域では等電流モ
ータの制御が必要であるが、このモータは非常に問題が
ある。これとは別に、このタイプのぜん動性ポンプは、
比較的高いエネルギー消費は別にして、大きな重量及び
大きな構成容積を必要とするので、牛に使用される移送
可能測定装置に非常に適してはいない。これに加えて、
必要な管の弾性は、時間とともに変化し、それによって
同時に移送される容積が変化するので、この管の寿命は
短い。同じ方法では、膜によって作動する電磁ポンプ
は、1 対360 の必要な範囲をカバーすることができな
い。同様に、作動の際、乳は弁に粘着し、或いは収集す
る傾向、即ちカードリングの危険が増大するので、弁を
かかるポンプと連結することが必要であり、それによっ
て十分な洗浄の問題がある。最後に、かかる電磁ポンプ
は又、比較的高い電流消費を有する。従って、本発明は
乳絞り中、各牛に対して50ml以下の代表的な分析サンプ
ルを別々に取ることのできる方法並びに装置を得ること
に向けられている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】これは、サイクルが制御
された弁を使用することによって、それによってあらゆ
るサイクルが弁開放時間と弁閉鎖時間とを有し、経験に
よって得られる、特定の牛から乳絞りされるべき乳の全
量の期待される値から、最大所定量５０mlの下に保持さ
れた分析サンプルを単に抽出するために、サイクル時間
及び弁開放時間が決定され、それによってサイクル時間
及び弁開放時間が所定範囲の値であるようにそれぞれ選
択され、弁開放時間或いはサイクル時間が、乳流れに依
存して制御され、しかも弁開放時間或いはサイクル時間
の値が乳流れの変化の結果、範囲を越えるのを回避する
ために、弁開放時間及びサイクル時間が範囲内の値と同
じ比率で変化する上述したタイプの本発明の方法によっ
て達成される。このような方法では、代表的な分析サン
プルを5kg と30kgの間並びに毎分0.1kg と12kgの間の可
能な乳流れである期待された乳全量の大きな変動範囲か
ら抽出することができる。この方法をより容易にするた
めに、分離されたサンプルの部分的な量が乳流れそれ自
身と同じ圧力の下に保持される。

【０００７】制御を簡単にするために、乳リザーバの高
さは、乳流れから実質的に独立した分離した流れを生じ
させるために、弁より上で一定に保持されるのが好まし
い。一方、乳流れに依存した弁を通る分離した流れを変
えるために、乳流れにそれぞれ依存する乳リザーバの高
さが弁より上に生じるように方法が実施されるとき、測
定領域をなお引き延ばすことができる。サイクル時間が
変化しえるサイクル時間に対する値の範囲は、弁の再生
しえる乳の分離量の制御可能性によってのみ実際的にそ
の下限の境界が決定され、さらに代表的なサンプルを生
じるために、小さい乳流れで抽出されるべきサンプル数
によって他端が決定され、０．５秒と３０秒（毎分１２
０乃至２サイクル）にあるのが好ましい。しかしなが
ら、値の範囲は２秒と３０秒の間にあるのが好ましい。
弁開放時間の値の範囲は、短い開放時間とともに、弁の
慣性によって重要に決定され、これらの開放時間までを
意味する上限開放時間とともに、一定の乳流れととも
に、達成しえる。この場合には、値の範囲は0.05秒と1.
2 秒の間にあり、高い乳流れと、それぞれ0.1 秒と0.8
秒の間にあるのが好ましく、非常に小さい乳流れによっ
て0.1 秒乃至0.25秒の範囲まで減じることができる。

【０００８】知られているように、乳絞りされた乳の脂
肪成分は、乳絞りの終わりに向かって増加する。その結
果、乳の粘性及び流れ挙動は僅かに変化する。これに関
連して、毛管引力の影響は又、重要なものになり得る。
これらの理由のために、乳絞りの終わりに向かって乳流
れの漸進的な減少とともに分析サンプルに含まれる脂肪
成分を細かく較正するのに有用で、弁開放時間の漸進的
な増減に。本方法は弁の各閉鎖中、弁を流れる乳の一部
が液送して戻されように実施されるのが好ましく、本方
法はさらに、乳流れの開始を加速するために弁の各開放
とともに、吸引力が乳に及ぼされるように実施されるの
が好ましい。 本発明は又、本方法を実施するための、
乳ダクト内に配置された乳流れ測定装置と、分析サンプ
ル容器と連結され、且つ乳流れと接触する、乳サンプル
抽出装置を制御するためのプロセッサユニットとを有す
る乳サンプル抽出装置に関し、乳サンプル抽出装置は、
電磁制御コイルを有し、コイルとともにシール本体が、
サンプル抽出流れ用の流れ貫通開口を閉鎖する第１位置
まで、及びこの開口が解放される第２位置まで可動であ
ることによって特徴付けられる。このシール本体は、永
久磁石或いは強磁性材料から、流れ貫通開口の近くで作
られ、強磁性材料或いは永久磁石から作られた本体は、
シール本体をその第１位置に保持して配置されるのが好
ましい。シール本体をその第１位置から第２位置まで、
或いは第２位置から第１位置まで移動させるために短時
間のインパルスに対する単純な変化が必要であるから、
この実施例はエネルギー節約作動を可能にする。これに
よって、10msec乃至100msec の短時間のそれぞれのイン
パルスによって実施することができ、それぞれに互いに
逆方向の電流を導く。電流方向の変化は、例えば、電子
制御の援助によって行うことができる電磁コイルの端に
おける電圧を単に極性を逆にすることによって行うこと
ができる。

【０００９】正確には、シール本体は横方向ガイドに案
内される円筒体から作られると特に有用であることがわ
かっている。本体、特にガイドはガイドと本体の間に出
来る限り小さい摩擦を生じるかかる材料から作られる、
或いはこのような材料のカバーを有するのが好ましい。
サンプル抽出流れ用の流れ貫通開口を決定するパイプ
は、強磁性体或いは永久磁石から形成された本体を形成
するとき有用である。最適な密封さらに又作動の騒音を
減じるために、さらに寿命をのばすために、シール本体
及び／又はシール本体に面する流れ貫通開口の端は、吸
収又は減衰材料の層を有する。かかる減衰材料は、例え
ば、シリコン或いはポリウレタン製プレートから形成さ
れ、或いはシリコンで被覆された鋼バネの形状で作られ
ることもできる。作動の安全性及び作動の正確性を増す
ために、電磁コイルはシール本体の第２位置の高さに配
置される。乳の一定量の完全な排出を容易にするため
に、等圧の下でサンプル抽出特定のダクトがサンプルの
抽出から分離して設けられ、一方では乳絞りの真空と連
結され他方では、乳サンプル抽出装置の端に通じる。こ
れは、分析ボトルから空気を排出し、空気は乳の注入に
よって追い出される。この方法では、乳流れより上並び
に、乳サンプルが分離される、同じ圧力、即ち上の場合
における乳圧力が又、乳サンプル抽出装置の流出端に拡
がるのが保証される。

【００１０】乳サンプル抽出装置を通るキャリーオーバ
の恐れをできるだけ小さくしておくために、一方では乳
貫通流れ用に設けられたスペースはできるだけ小さく、
しかし他方では、乳は容易に排出され、且つ乳サンプル
抽出装置は可能な限り洗浄可能であるように形成され
る。有利であると示した装置は、円筒形状のシール本体
は実質的に円筒に形成された案内路に沿って可動で、シ
ール本体に面するその表面には、凹部がシール本体の長
手方向に延びて、シール本体の第２位置で流れ貫通開口
と接触し、さらに分析サンプルホルダーに面する乳サン
プル抽出装置の端と接触する。特に短い弁解放時間で弁
の完全な機能を達成するために、並びにブロッキング、
特に貫通開口のカードリングを防止するために、流れ貫
通開口と乳を引くための凹部との間の連結が、流れ貫通
開口の閉鎖位置に達する前に、さらにそれぞれシール本
体の開放運動中、所定距離（Ｄ）に亘ってシール本体の
調整運動で遮断されるように実施例を行うのが有用であ
る。好ましい実施例によれば、乳サンプル抽出装置はそ
れぞれの乳流れに相当する乳蓄積或いはリザーバが設定
されるチャンバと直接連結される。このチャンバは、関
連した乳流れ測定センサーの対応するチャンバが好まし
い。リザーバの高さを測定するために、追加装置が又、
例えば互いから一定距離で高さに沿って配置された測定
プローブがこのチャンバ内に設けられる。

【００１１】さらなる実施例によれば、乳サンプル抽出
装置がチャンバの中に上って通じ、チャンバ内では乳流
れがそれぞれ所定のリザーバ高さに保持されるとき、計
算及び制御費用を減じることが要求される。これは、例
えば乳流れ測定装置との対応した連結、従って構成によ
って達成され、いわゆるサンプ領域内で実際には達成さ
れる。上述の実施例では、静水圧に従って分離が行わ
れ、分離は又、乳流れサンプル抽出装置の流れ貫通開口
が乳移送ダクトの中に突出するサンプル抽出パイプと連
結される点で、別の実施例に従って達成される。この場
合には、動的なサンプル抽出が行われる。この場合に
は、流入開口の長手方向軸線が乳移送ダクトの内壁から
乳移送ダクトの直径の１／３の距離に配置されるように
サンプル抽出パイプを配置するのが有用であることがわ
かっている。動的サンプル抽出機の好ましい実施例によ
れば、サンプル抽出パイプは、分析サンプルホルダの排
出導線と連結され、流出開口を取り囲む第１ダクト内、
及び乳流れと連結する第２ダクト内で分岐し、それによ
ってシール本体は、可動でその第１位置で流出開口を閉
鎖し、且つ第２ダクトを開放し、その第２位置で流出開
口及び第１ダクトを開放し、さらに第２ダクトを閉鎖す
るように可動である。

【００１２】以下に、図面に示す実施例を援用して本発
明をさらに説明する。

【００１３】

【実施例】図１では、乳頭絞りカップ２が置かれた、牛
の乳房１が概略的に示される。これらの乳絞りカップで
乳絞りされた乳は、一緒にいわゆる乳収集ピース３に運
ばれ、単一の移送ダクト４で乳を例えば、頭上に案内さ
れ、且つ乳絞りの真空の下に維持される全移送ダクト５
に移送する。乳絞り長管４には、乳流れ測定装置６が配
置される。さらに、乳サンプル抽出装置７が、乳絞り長
管４と或いはかかる場合には、乳流れ測定装置６と連結
されて示され、分析サンプルボトル８に抽出されたサン
プルを収集する。決定された許容値が入力され得るプロ
セッサー９が、導線１０を介して乳流れ及び乳流れ測定
装置の乳リザーバの高さに対応する乳流れ測定装置６か
らの信号を受け、かかる状況で乳の流量或いは単位時間
当たりの乳流れの変化、並びに弁開放時間及びサイクル
時間を計算し、しかも導線１１を介して乳サンプル抽出
装置７を制御する。図２は、参照番号２０で指示する乳
流れ測定汎用装置を示す。乳絞り長管４の一部となりえ
るパイプ２１を介して、乳絞りの真空の存在の下で、乳
は上方に向かい測定及び収集チャンバ２２へ達する。そ
れぞれの乳流れと対応して、乳はリザーバ高さ２３まで
チャンバ内に蓄積する。チャンバ２２に蓄積した乳は、
測定及び収集チャンバから測定スリット２４を越えてい
わゆるサンプ２５の中へ流れる。このサンプ２５では、
同様に乳絞り長管の一部となり得る乳流出ダクト２６
が、上方へ突出する。流出ダクト２６を経て、流出導線
の下端２７の高さまでのサンプ２５内の乳は、乳絞りの
真空の有効性に基づいて吸引される。従って、このサン
プ部分２５では、乳はそれぞれ一定高さＣを有する。

【００１４】測定及び収集チャンバ２２では、複数のリ
ザーバセンサー２８がそれぞれ、測定用スリット２４の
前方に互いに一定距離を隔ててその全長に沿って配置さ
れ、このチャンバ内の乳リザーバがセンサー２８ととも
に創設され得る。次いで、これらのリサーバセンサ２８
の連続的な或いは周期的なスキャンニングのために、図
示しない別個の電気スキャンニング装置が、乳流れ測定
装置２０内に単独で設置され、それによってリザーバの
高さに対応する単一信号がプロセッサ９に送信され得
る。リザーバセンサー用の適当なスキャンニング装置も
又、もちろんプロセッサ９内に設置することができ、プ
ロセッサ９は導線１０を介して個々のリザーバセンサー
をスキャンし、さらにプロセッサ内で対応するリザーバ
高さ信号を形成する。乳サンプル抽出装置３０が、乳流
れセンサ２０より下に設けられ、乳流れセンサ２０は測
定及び収集チャンバ２２の底部の検量開口３１を介して
装置３０に連結されている。この乳サンプル抽出装置３
０の異なる実施例は、図６乃至図１０を援用して後に説
明する。分析サンプルボトル３２が、乳サンプル抽出装
置３０の下端に固定され、抽出されたサンプルが満たさ
れる。分析サンプルボトル３２の中に突出する乳サンプ
ル抽出装置の下端３３は、この端に連結される導線３４
を介して乳サンプルより上のスペース３５と連結され
る。乳流れ測定装置のこの部分では、乳絞りの真空が拡
がる。

【００１５】図３は、乳流量測定装置並びに図２と同じ
タイプの乳サンプル抽出装置を示し、それによって同じ
部品は、100 増加しただけの同じ参照番号で確認され
る。この実施例は、いわゆるサンプ１２５の領域の乳流
れ測定装置のハウジングの底部の検量開口１３１を経
て、乳サンプル抽出装置への供給ラインが設けられる点
で異なる。図２に示す実施例と比較すれば、サンプ領域
の乳リザーバの高さは、それぞれ存在する全乳流れから
独立した一定高さＣである。上述の実施例では、乳サン
プル抽出装置が、それぞれの乳流れ測定装置と組み合わ
せて示されている。示したような乳流れ測定装置の代わ
りに、異なる作動原理を有する、もちろん他のタイプの
乳流れ測定装置、例えば乳ピストン分析タイプの乳流れ
測定装置或いは体積作動タイプの乳流れ測定装置も又、
採用できる。乳流れ測定装置と乳サンプル抽出装置との
結合は、もちろん必要でないけれども、装置全体のコン
パクト化に寄与する。もちろん、乳サンプル抽出装置は
又、乳が流れる別個のスペースと連結することができ、
それぞれの乳流れに対応する所定高さに蓄積し、或いは
抽出装置は又、乳を移送するダクト内のスペースと連結
し、乳サンプル抽出装置によって所定の高さに一定に保
持してもよい。

【００１６】乳サンプル抽出装置の上の実施例ととも
に、蓄積した乳によって生じた静水圧は、それぞれの分
析サンプルボトルへ流入する分離した流れのためにそれ
ぞれの役割を果たす。一方、説明する以下の２つの実施
例では、乳の分離は、乳サンプから再度加速された乳流
れの運動エネルギーの助けによって起こる。図４では、
同じ構成要素は図２の参照番号と同じ番号で確認される
が、番号が２００増加している。乳は矢印Ａの方向に流
出ダクト２２６を介して乳流れ測定装置２２０から移送
される。抽出用細管２４１が、流出ダクト２２６の鉛直
部分２４０の中へ突出し、下方に向けられた、２４１の
自由開口２４２は、流出ダクト２２６の自由断面積に比
例して５０乃至１００倍或いはそれ以下の比率である。
流出ダクト２２６の中で移送される乳ピストン或いはピ
ストン状ストッパーが、一様な形態を常に有してはおら
ず、さらに例えば、各ピストンから乳の分離の可能な限
り正確な比例量を達成するために、それらは導線パイプ
の中間部よりダクト２２６の内側で全く長く形成できる
ので、自由開口２４２の中間２４３は、流出ダクトを自
由端２４２のようにの幾分円形断面と仮定するとき、流
出ダクト２２６の内壁から内径の１／３の距離に位置す
るように配置される。乳サンプル抽出装置２３０が継続
して開放しているなら、分析サンプルボトルへ流入する
乳流れは、乳流れに依存し、並びに厳密に再生可能だ
が、乳流れの量は、比例しないであろう。乳流れの量を
比例させるために、乳流れは対応する特性曲線に従って
弁で制御されなければならない。しかしながら、５０ｍ
ｌ以下のサンプル量の分配或いは分離のために、細管の
断面を使用しなければならないので、測定は極端に不正
確で、さらに克服しがたい洗浄の問題が起こる。

【００１７】この装置も又、乳の分離が等圧力の下で行
われ、分析サンプルボトル２３２は点線だけで示すダク
ト２４４及び流出ダクト２２６の内部に突出するパイプ
２４５を介して、乳の真空となお連結されている。パイ
プの開口２４６が乳の流れからそれているにも係わら
ず、乳が分析サンプルボトルへ達するの防止するため
に、せいぜい径０．５ｍｍ乃至０．８ｍｍの極小のボア
２４７が、ダクト２４４内に設けられる。ダクト２４４
内の乳の貫通が、最初から防止されるように、開口は、
空気の軽い流れがボア２４７からダクト２４４を通って
流出ダクト２２６へ起こるように寸法決めされる。一
方、開口２４７は又、分析サンプルボトル２３２の内部
は、乳絞りの真空に保持されるべきだから、ダクト２４
４内に真空の喪失が実際的に起こらないように小さくす
べきである。この開口はダクト２４４の始点で、パイプ
２４５の近くに取り付けられるのが好ましい。図５は、
図４に示す乳サンプル抽出装置に関する乳サンプル抽出
装置の変形例を示す。残った同じ部品は３００増加した
番号で確認される。これらの部品は再度詳細に説明はし
ない。流出ダクト３２６内に突出するパイプ３４１は、
分岐部３５０によって２つのダクト３５１と３５２に分
けられ、ダクト３５１が乳サンプル抽出装置３３０とダ
クト３５１の端３５３とを経て乳流れ測定装置３２０の
乳サンプ３２５と連結される。他のダクト３５２は、乳
サンプル抽出装置３３０を介して分析サンプルボトル３
３２と連結される。乳サンプル抽出装置３３０は、図１
０の援用で個々に詳細を示すような逆止弁からなる。

【００１８】図６は、図２乃至図４のこれらの実施例に
関連する乳サンプル抽出装置の実施例を示す。乳サンプ
ル抽出装置４３０が、上側４０１が乳流れハウジングの
下側に接し、検量開口３１が流路開口４０２と整列する
ように、乳流れ測定装置２０の下側に取付け可能であ
る。流路開口４０２の下部は永久磁石から、或いは強磁
性材料のいずれかから作られるリング形状の本体４０３
によって形作られる。シリコン或いはポリウレタンのよ
うな衝撃吸収材料から作られた偏向板４０４が、本体４
０３の下側に接している。他の条件が変わらないままで
ある場合には、永久磁石の吸着力は、このプレートの厚
さによって正確に調整することができる。偏向板は、流
路４０２と整列し、少なくとも同じ大きさである開口４
０５を有する。偏向板４０４の代わりに、本体４０３の
下側に直接固定された吸収層も又、設けることができ
る。高さＤ及び開口４０５の直径より大きい直径を有す
る略円筒の中空キャビティ４０６を、偏向板４０４の下
に設けるのがよい。この高さＤは、弁の全リフトより短
い。直径は移動シール部分より幾分大きい。これによっ
て以下に詳細に説明する弁のピストン作用を生じる。中
空キャビティでは、本体は案内され、鉛直方向に移動す
る。本体４０７は、円筒本体であるのが好ましいが、流
路４０２を密封するために、第１上部位置において、偏
向板４０４に対して漏れ止めできる頂面４０９を単に有
する限り、中空キャビティ４０６内で可動な別の形状の
本体も、設けることができる。図６に示すように、シー
ル本体４０７は、円筒中空キャビティ４０６を横切って
延びる鋼性ワイヤ４１１から作られ、例えばシリコン材
料から作られた、運動を吸収するためのカバー４１２を
有するバッファー４１０上の第２下部位置に静止する。
シール本体４０７は、永久磁石材料から作られるのが好
ましい。

【００１９】電磁コイル４１３が、円筒中空キャビティ
４０６の軸線と同軸に配置され、電気線４１４を介して
負荷することができる。凹部４１５及び４１６（図６）
が、円筒中空キャビティ４０６の側壁に、高さＤより下
に設けられ、図６に示すシール本体４０７の第２下部位
置では、円筒中空キャビティの内部スペース４０６と接
触し、しかも下端が排出ダクト４１７と接触する。排出
ダクトはその下端が、中空の貫通ニードル４１８の形状
に形成され、例えばニードル４１８は、詳細に示さない
分析サンプル管のベントプラグ４１９を貫通することが
できる。リング形状の突出部４２０が、中空貫通ニード
ル４１８と同軸に形成され、ニードル４１８はベントプ
ラグ４１９の上側４２１に対してシールされるようにな
っている。この方法では、円形スペース４２２が、この
リング形状突出部４２０とベントプラグとの間に形成さ
れて、凹部４２３を介してダクト４３４と連結する。こ
のダクト４３４は、図２に示すダクト３４でもよく、或
いは乳絞りの真空と連結される図３に示すダクト１３４
でもよい。この方法では、ベントプラグ４１９の端４１
８を貫通後、乳絞りの真空が、円形スペース４２２内に
存在し、一方で分析サンプルボトルに生じる圧力増加を
プラグ４１９のシールによって防止し、他方で、引込み
乳によって圧縮された分析サンプルボトルの内部のガス
容積が、サンプル抽出が等圧力の下で起こることを保障
するように排気することができる。

【００２０】それを必要とするかかる状況では、弁は
又、例えばピンチ弁として形成され、それによって、例
えば管は締めつけられ、或いはそれぞれ解放される。乳
抽出装置の同様な実施例を図７に示し、同じ部品は、１
００増加した同じ番号で確認される。この図では、さら
なる実施例が下部左半分に示され、ストッパー５２４が
パイプの下端５１８に配置され、且つネジ５２５によっ
てハウジング５３０に固定され得る。次いで、このスト
ッパー５２４上には、対応するパイプ形状の分析サンプ
ル容器を配置し、容器の内周は延長部５２６に対してシ
ールされる。別の実施例が図７の下部右半分に示され、
２つのＯ形状のシールリング５２７がパイプ５１８の外
側に支持され、次いで、分析サンプル容器は密封の仕方
で直接押され得る。図８及び図９は、乳サンプル抽出装
置のさらなる実施例を示し、この実施例は図６に対応す
る乳サンプル抽出装置の簡単な変形であり、同じ構成要
素は、図６のような参照番号だが、２００増加した番号
で確認される。この実施例では、電磁コイル６１３がシ
ール本体６０７の下端に配置され、第２下部位置に見い
だされ、シール本体の正確な開閉機能のための非常に安
定したサポートとなる。ここで、シール本体は３つのガ
イドリッジ６４０、６４１及び６４２上で単に案内され
る。リッジ６４０とリッジ６４１及び６４２との間に
は、既に説明した凹部６１５及び６１６がそれぞれ、乳
の流出のために設けられる。さらに、他方では平らな凹
部６４３が、さらなる凹部６４４を介してチャンバ６２
３と連結され、且つ乳絞りの真空の下に保持されるリッ
ジ６４１と６４２との間に形成される。凹部６４４は、
シール本体６０７の上端が又、第２下部開口位置で真空
であり、乳の摩擦無しの排出が達成される効果（非ピペ
ット効果）を有する。乳と図２乃至図４及び図６乃至図
９に説明した乳サンプル抽出装置との分離は、装置が開
閉弁として機能するように行われるのが好ましい。図６
に示すシール本体４０７の第２下部位置から始まり、例
えば、正しい方向の電流及び強さが電磁コイル４１３に
与えられるなら、偏向板４０４に当たる位置に来るまで
シール本体４０７が上方に移動する。この第１上部位置
では、同時の閉鎖位置はシール本体４０７によってダク
ト４０２を通る乳の流れの遮断に相当する。シール本体
４０７或いはリング４０３のいずれかは、永久磁石で作
られ、他のそれぞれのピースは強磁性材料で作られてい
るので、シール本体４０７は、電磁コイル４１３がより
以上の電流を運ばないときにも、この位置に保持され
る。弁の開放は、リング４０３とシール本体４０７との
間の磁気吸着力に打ち勝ち、さらにシール本体を再びそ
の第２下部開放位置に戻すために、反対向きの電流によ
って略同じ大きさのインパルスが電磁コイル４１３を通
して送られるのを単に必要とする。この位置では、乳流
れは、ダクト４０２を通って解放される。この第２下部
位置では、この本体はバッファー４１０に載るので、同
様にシール本体４０７に対する電磁コイルの吸着力の必
要性はない。シール本体は直径６mm程度、長さ16mm(8mm
のリフト長さ) の非常に小さい本体から作ることがで
き、ダクト４０２は閉鎖端で直径1.5mm 乃至3mm を有
し、シール本体４０７の全容積は1.35ml、重量10g 以下
であるので、シール本体４０７の慣性質量を非常に小さ
く保持することができる。従って、弁を開閉するため
に、1.5Watt 程度の最大電力を有する、長さ10ms乃至10
0ms の最も小さいインパルスを単に必要とする。これ
は、インパルス間でエネルギーは消費されないので、非
常に高い作動サイクルでは、エネルギ消費が非常に低い
( 代表的には、0.2Watt)ことを意味する。しかしなが
ら、係る弁によって、企図した分離流れで0.05秒まで下
げた開放時間が可能であることもなお重要である。

【００２１】弁を制御するために、反対方向の電流を有
するインパルスを電磁コイルに供給して、電磁コイルに
おける電圧の極性を逆にするのが好ましい。有用な実施
例によれば、シール本体を第１位置から第２位置まで、
さらに第２位置から第１位置まで移動させるために、装
置は１つの電磁コイルの代わりに、反対方向に巻かれた
２つの電磁コイルが設けられ、それによってインパルス
が第１電磁コイルと第２電磁コイルに交互に供給され
る。上述の装置は、好ましくはインパルス制御と関連し
て説明したが、それでも永久磁石の使用なしに、第１方
向の電流がそれぞれ電磁コイルに供給され、シール本体
がその位置の１つに保持される限り流れるように、シー
ル本体用の強磁性材料を単に用いることによって装置を
実行させることができる。シール本体を他の位置に移動
させるために、電流の方向を逆にして、切り換えタスク
が起こるまで電流を保持するのが好ましい。しかしかか
る工程は、電流の消費及びコイルの熱負荷を増大させ
る。図６に示す実施例では、あるピストン作用が距離Ｄ
に亘ってシール本体の運動中に生じる。かかるピストン
作用は弁の作動にとって絶対的に必要ではないが、非常
に有利であるのがわかっている。

【００２２】弁の中に組込むことができるピストン作用
の結果は、以下のようである。シール本体の閉鎖によっ
て、その頂面は円筒形状の中空キャビティ４０６内でピ
ストン状に長さＤ移動する。それとともに、この円筒キ
ャビティ内の乳が移動し、分離又は分割流路４０２が後
方から自由に送られ、その結果次の分離サイクルが最適
に交換される効果を果たす。これはさらに、代表的なサ
ンプルを改善する。同様に、ピストン作用によるこの自
由な送りは、各分離サイクル前に、実際のダスト粒子か
らの開口３１、１３１を含む分離流路の完全な洗浄を引
き起こす。装置の洗浄段階では、この作用はなおさらに
増大し、弁の切り換え周波数（例えば、90-120 S/min)
を非常に増加させることによって、さらに使用される。
閉鎖運動に続くシール本体の開放運動では、乳流れが円
筒長さＤの端でシール本体の頂面を経て凹部４１５、４
１６を通って分析ボトルまで流れ去る前に、乳は同じピ
ストン作用によって分離流路から吸引される。弁の開放
によって吸引され、弁の閉鎖によってそれぞれ押し戻さ
れる乳の容積は、同量で、従って分離量に影響を与えな
い。この乳容積の前後の押し出しは、円筒部分Ｄの有効
長さに単に依存し、かかる場合にはピストンとシリンダ
との間の円形ギャップにも依存する。同様に、シール本
体の全リフトは乳は最終的に凹部を経て流出することが
できるだけなので、長さＤより相当大きくなければなら
ない。シリンダ（例．直径６mm、長さD 5mm)の小さい寸
法に基づく。乳の毛管引力及び結合力が、強く作用する
ので、鉛直位置のシリンダは次の閉鎖段階前に常に乳で
満たされる。シール本体の加速運動は開閉によって変化
し、これは２方向の運動に対してコイルへの変化する電
流の強さを設定することによって修正することができ
る。

【００２３】しかしながら、説明したピストン作用の最
も重要な利点は以下のようである。常に比例する量のサ
ンプルと、可能な限り小さいキャリーオーバエラー並び
に可能な限り低いリザーバ高さを実現するために、弁の
流れ貫通開口４０５より上の分離流路は可能な限り短く
あるべきである。これによって、特に低い乳流れでは、
非常に小さい静水圧（代表的には、0.5cm 乃至2cm 水
頭) を生じる。又、動的分離装置（例えば、図４及び図
５参照）による増大圧力は、低い乳流れでは非常に小さ
い。このような低い静水圧及び動圧では、乳の毛管引
力、結合力及び壁力は有用になる。その結果は、従来の
開閉弁（ピストン作用なし）の流出開口４０５の開放後
の分離流れの不規則で、不正確で、且つゆるやかな開始
である。説明したピストン作用はここでは非常に低い静
水圧と動圧の状態で、分離流れのゆるやかで、不正確な
開始動作に打ち勝つための援助として特に作用する。第
１に、この方法では、低い乳流れでは小さい分析ボトル
に直接満たされるべきで、代表的なサンプルにとって必
然的に必要であるように、最も小さいが再生可能な分離
量に対するサイクル当たりの非常に短い弁開放時間が可
能にされる。静水圧及び増大圧力の増加とともに、分離
流れは毎回自発的に、且つ直接的に開始し、ピストン運
動の分離の流れは容易に且つ抵抗なく従うので、ピスト
ン作用は自動的により空作動する。従って、自然な漏洩
は高圧力で幾分邪魔される。

【００２４】与えられたピストン作用の算入のもとで正
確な漏洩部分は、実験的に最も良く決定される。これと
とともに、例えば、実験室では静水圧或いは動圧（例え
ば、0.5 、1.0 、2.0 、4.0 、8.0cm 水頭) のレベルを
変化させるための及び対応する乳流れ（例えば、0.1 、
0.25、0.5 、1.0 、2.5 、5.0 、9.0 、12.0L/min)のた
めの具体的な装置の調整のために可能性が設定される。
分離された量は各レベルに対して検出され、分離サイク
ル当たりの弁開放時間と分離サイクルの数との組み合わ
せを変えることによって生じる。同時に、毎分の弁開放
時間とサイクル時間の発生、即ち開放時間(S/min) が一
定に保持され、それぞれのレベルに対する理論的な分離
量がそれぞれ一定であることを意味するのが重要であ
る。実験的に、しかしながら、個々のレベル内の実際の
分離量は、常に同じ量ではない。特に、低圧及びそれぞ
れ低い流れのレベルによって、制御ファクター、弁開放
時間/ サイクル及びサイクル/ 分の数の変動の組み合わ
せの変化が生じ、開放時間が常に厳格に一定に保持され
るとしても、期待するような一定の分離量ではない。従
って、短い弁開放時間( 対応するサイクル/ 分の高い
数) によるそれぞれの同レベルでは、分離量は長い弁開
放時間( 対応するサイクル/ 分の低い数) によるものよ
り多い。この結果は、明らかにサイクル数/ 分( 対応す
る減少する弁開放時間) の増加とともに、ピストン作用
がより有効であり、低いレベルにおける各弁開放時間と
ともに分離流れのゆるやかな開始に単純な加速援助をす
ることと結びつく。これらの関係を特性図( 分離量、弁
開放時間、圧力及びそれぞれの流れレベル) として表す
ために、低いレベル( 例えば、乳流れ250ml/min)では、
弁開放時間は例えば、0.1 秒と0.25秒の間の範囲で、分
離量は実際に一定で、非常に良好な再現性を有する。し
かしながら、分離サイクル当たりの長い弁開口時間の増
加とともに( 対応する小さい分離サイクル) 、分離量は
徐々にその大きさが減る。これの条件の下で、ピストン
作用の周波数は、再現可能な安定分離流れを保証するた
めに、これ以上十分でない。慣性に基づく分離流れの開
始の問題は、高い乳流れ及びそれぞれの圧力の増加とと
もに徐々に減ずるので、最終的には、高いレベル内で、
弁開放時間とサイクル/ 分の数との技術的なあらゆる組
合わせは、一定で、且つ非常に再現性のある分離量を生
じ、これは理論的な計算と一致する。従って、この観点
から、高いレベルでは弁制御ファクターに対する領域を
制限するのはこれ以上必要でない。

【００２５】開閉運動の周波数に言及すれば、定められ
た開放時間と閉鎖時間( いっしょでサイクル時間を生じ
る) とを有する毎分120 サイクルが、定められた分離流
れに対して絶対的に実現可能である。しかしながら、こ
のタイプの高いサイクル数は、磨耗の開始を増加させ、
これに関連して発生する騒音レベルがそれに比例して高
いという欠点を有する。従って、弁は、時間当たり低い
サイクル数、例えば、毎分30サイクル以下で作動される
のが好ましい。可能な限り代表的で、且つ乳流れのあら
ゆる条件のもとでキャリーオーバを有しないサンプルを
得るために、供給ライン４０２の容積は出来るかぎり小
さく、且つ開口当たりの分離された乳量とほぼ同じ大き
さに保持され、或いは容積４０２では、全乳流れに相当
する一定の乳の交換が起こるようになっているべきであ
る。これに関連して、乳サンプル抽出装置は、供給ライ
ン４０２の断面のできるだけ短い開放時間を比例して大
きく選択できることに基づいて、それに比例した大きな
分離流れが可能であること、さらにそれにもかかわら
ず、各開閉ステップによって、ライン４０２からの乳は
液送して戻され、新しく吸引され、その結果新鮮な乳が
乳流れから分離されるので、代表的なサンプルが得られ
るという重要な利点を有する。

【００２６】図１０は、図５に概略的に示した乳サンプ
ル抽出装置を個々に詳細に示す。ダクト３５１と３５２
は、ハウジング内に形成された実質的に円筒の中空キャ
ビティ３６１に通じる。ダクト３５１と３５２の開口に
対向する中空キャビティの側壁には、最初に述べたダク
トと整列した流出ダクト３６２、３６３が設けられてい
る。中空キャビティ３６１には、中空キャビティ３６１
と実施的に同じ断面積を有する円筒形の永久磁石３６４
が同様に設けられる。永久磁石は、中空キャビティ３６
１内をその軸線に沿って、右端がダクト３５２と３６３
の端をシールし、ダクト３５１と３６２の端を開放す
る、図１０に示す第１位置と、図１０の左端がダクト３
５１と３６２の端をシールし、ダクト３５２と３６３の
端を開放する、図１０に示す第２位置との間で移動可能
である。ハウジング３６０内には、２つの強磁性本体３
６５と３６６が、円筒形の永久磁石３６４の軸線上に、
それぞれ第１位置、第２位置から一定の距離を隔てて配
置されている。知られた本体は、各々プラグ形状部品３
６７と３６８に保持され、各々コアの運動を低下させる
材料から作られる。永久磁石３６４のその第１位置から
第２位置への、さらに第１位置へ戻る運動によって、磁
石はそれぞれこれらのプラグ形状部品に当たる配置にな
る。電磁コイル３６９が、永久磁石３６４の軸線と同軸
に配置される。電磁コイル３６９によって送られる、対
応する大きさの、好ましくはインパルス状の電流の援助
によって、電磁石はその第１位置から第２位置へ、さら
に第２位置から第１位置へ移動することができ、それに
よって永久磁石は、電磁コイルを通るさらなる電流なし
に、強磁性本体３６６と３６５への磁力によって保持さ
れる。

【００２７】図５と関連して図１０に示す乳サンプル抽
出装置は、それぞれの乳流れから一部が連続的に分離さ
れ、永久磁石３６４は図１０に示す位置にあるとき、分
岐部３５０とダクト３５１、３６２を通って乳サンプ３
２５内に返流するという利点を有する。この乳流れは、
永久磁石が第２位置へ移動するとき遮断され、乳サンプ
ル分離流れはダクト３５２と３６３を通って、分析サン
プル容器の中へ流入することができる。分岐部３５０
と、ダクト３５１、３５２の容積をできるだけ小さく保
持することによって、中空キャビティ３６１に通じるダ
クト３５１には、乳が実際に常にそれぞれの乳流れに相
当しそれによって、代表的なサンプル抽出が確実にさ
れ、低い増大圧力による分離流れの開始の問題が起こら
ないことを保証する。乳サンプル抽出装置と、前述した
タイプの弁とを使用する本発明による方法を実施するた
めに、以下の所見及び決定が仮定される。 (a) 分析サンプルホルダーでは、20mlと40mlの間の乳量
を期待値E 、即ち、乳絞りされる牛の全乳量(kg 又はm
l) から独立して分離すべきである。所見のために、30m
lの分離した全サンプル容積が仮定される。 (b) さらに、分離された部分的な量をそれぞれの乳流れ
に比例して取るべきである。

【００２８】これらの仮定のもとで、全サンプル量に達
するために、以下のように分離されなければならない。 分離容積/ 時間(ml/min)= 全サンプル(ml)/ 期待値(ml)×乳流れ(ml/min) (1) 今から、連続的に開放した弁、即ち分離流れ１００％
（例えば図２と図３の装置に一致する）で分離流れ(ml/
min)を決定するなら、分離流れ１００％（連続的に開放
した弁に対して）は、底部開口３１と決定した断面積Ａ
を有する１３１を通って流れ、蓄積或いはリザーバ高さ
Ｈ（及びそれぞれの静水圧）の機能は、以下の式に一致
する。 分離流れ（１００％ )(ml/min)= 60×μ×SQR(2 ×g ×h) (2) ここに、g = 重力加速度(cm/S²) h = リザーバ高さ(cm) A = 底部開口の断面積(cm²) μ= 流出修正係数 0.63 SQR=平方根 リザーバ高さ、即ち乳流れの変化による静水圧が変わら
なければ、分離流れ(100％) は一定である。これは、例
えば、一定リザーバ高さH=2cm 、開口直径0.15cm、これ
から底部の開口面積A =0.0176cm²に対して、一定分離流
れは、41.67ml/min となる。

【００２９】乳流れの大きさがリザーバ内で幅S ( 例え
ば、図2 の実施例に示すような) の鉛直方向に延びる測
定スリットの前のリザーバ高さ( 及び静水圧) によって
測定されるなら、以下の関係を生じる。 乳流れ(ml/min)= 60×μ×S ×2/3 ×SQR(2 ×g)×h^3/2 (3) ここに、 g =重力加速度(cm/S²) h =リザーバ高さ(cm) S =スリット幅(cm) μ= 流出修正係数 0.63 SQR=平方根 式(2) に関連して、乳流れに依存する分離流れ(100％)
を以下のように決定できる。 分離流れ(100％)= 60 ×μ×A ×SQR(2 ×g)×[(乳流れ)/(60 ×μ×2/3 × SQR(2 ×g)]^1/3 (4) スリット幅S=0.25cmで例えば、一定であるとし、開口断
面積A=0.0176cm²(=1.5mmの開口直径) に対して、理論値
の表が以下のように計算される。 （表１） 乳流れ測定値(ml/min) 分離流れ(100％)(ml/min) ( 常時開弁) 100 20.93 250 28.41 500 35.78 1000 45.07 2500 61.15 5000 77.03 9000 93.68 12000 101.95 もちろん、このタイプの表は又、実験的に測定された特
性曲線として表すことができる。この表は、今後、最初
に代入された分離容積/ 時間(ml/min)を得るために、弁
の必要な開放時間( 秒/ 分) を以下のように決定するこ
とができる。

【００３０】 開放時間(s/min)=( 分離容積(ml/min)×60s)/(分離流れ100 ％)(ml/min) (5) これから、必要な開放時間( 秒/ 分)(一定なリザーバ高
さ) は表２のようになる。 （表２） （一定リザーバ高さに対する必要開放時間（秒／分）） 期待値 30,000ml 10,000ml 6000ml 乳流れ(ml/min) 100 0.14 0.43 0.72 2500 3.60 10.79 17.99 12000 17.28 51.84 86.39 この表から、最大開放時間と最小開放時間の関係は、8
6.39 対0.14=617対1 である。60 s/min 以上の値は可能
でないから、このことは、実現可能な開放時間に達する
ために、一定の分離流れ( ここに41.67ml/min)は、少な
くとも1.5 倍増大しなければならないことを意味する。
これから、しかしながら最も短い開放時間は0.1 s/min
以下に落ち、サイクル当たりの個々の弁の開放時間を0.
1 秒よりずっと小さくし、その結果技術的に実現が困難
となる。

【００３１】一方、リザーバ高さを変えることによっ
て、必要な開放時間（秒／分）は以下のようになる。 （表３） （リザーバ高さを変える場合の必要開放時間（秒／分）） 期待値 30,000ml 10,000ml 6000ml 乳流れ(ml/min) 100 0.29 0.86 1.43 250 0.53 1.58 2.64 500 0.84 2.52 4.19 1000 1.33 3.99 6.66 2500 2.45 7.36 12.26 5000 3.89 11.68 19.47 9000 5.76 17.29 28.82 12000 7.06 21.19 35.31 この表から、最大開放時間と最小開放時間の関係は、3
5.31 対0.29=122対1 である。

【００３２】これらの理論的な開放時間に従って進めよ
うとするなら、例えば、高い乳流れと低い期待量によっ
て、比較的長い開放時間が生じ、その間もちろん乳流れ
がすでに相当変化しており、代表的なサンプルが抽出さ
れないという困難性が存在する。一方、低い乳流れと高
い期待値によって、非常に短い開放時間が生じ、その間
分離容積/ 時間の間の仮定した比例関係がなお存在する
かははっきりしない。従って、本発明によれば単一の開
放時間( 秒/ 分) は制御されないが、この開放時間は、
サイクル当たりの対応する短い弁開放時間を有する、複
数のサンプル採取サイクルに分けられ、さらに弁のそれ
ぞれの開放時間は制限した範囲内を単に変化して進み、
その範囲内では分離流れは時間に比例することが確実で
ある。実際の制御が、まっさきに行われ、採取すべき毎
分のサンプル容積が、各々分離サイクル当たりの短い弁
開放時間を有するサイクル数で抽出され、それによって
サイクルはそれぞれ弁開放時間と分離サイクル当たり弁
が開放していない時間とからなる。その後は、制御が行
われる分離サイクル数は、以下のように決定することが
できる。 開放時間( 秒/ 分)= 分離サイクル数(n/ min)×分離サイクル当たりの弁開放 時間( 秒) (6) 今、上述したタイプの弁で実現可能な分離サイクル（n/
min)の数は制限される。実際に、n=120 の上向きの分離
サイクルの数は達しやすい。しかしながら、磨耗と高い
騒音レベルの理由から、分離サイクル数はn=30/minに制
限されるのが好ましい。下限に向かって、分離サイクル
数は同様に乳流れが低い乳絞りの終わりに向かって、代
表的なサンプルがなお抽出されなければならない点で制
限される。乳成分の物質、特に乳の脂肪成分は乳絞りの
終了に向かって相当変化するので、これは特に重要であ
る。乳絞りの終わりに向かう脂肪成分は、乳絞りの最初
より相当多い。これから、分離サイクルの数は毎分2 乃
至3 以下に低下すべきでないことが導かれる。

【００３３】図3 に示す対応する実施例、一定の静水圧
で測定されるなら、カバーされる変化範囲が大きいため
に、一定の弁分離時間によって毎分のサイクルカウント
の変化に基づいて単独で十分な変動を行うのは可能でな
いだろう。さらに、時間当たりのサイクルカウントに対
する境界値が達した場合には、長い或いは短い弁の開放
時間への切替えが行われなければならない。一定の静水
圧における測定のために、静水圧によって生じた乳高さ
は、あらゆる種類の乳流れ（特に乳絞りの終わり）に代
表的なサンプル抽出を達成するために、そんなに大きく
てはならない。低い静水圧によって、ここでは毛管引力
と結合力が特に重要であるので、分離流れが弁開放時間
の狭い範囲にだけ亘って一定となる。図３による一定
の、低い静水圧のもとでの作動では、広範囲の弁開放時
間を達成するために、弁開放時間当たりの分離容積の較
正曲線を作り、次いでサイクル当たりの必要な弁開放時
間を計算するためにプロセッサに入力するのが必要にな
り得る。乳サンプル抽出装置が図２に示す装置で作動
し、リザーバ高さが乳流れに依存して変化するとき、単
一のサンプル抽出装置によって全測定範囲をカバーする
ことを一層有利に行うことができる。この場合には、表
3 から理解できるように、開放時間の比率( 最大値：最
小値が122 ：1)の減少をすでに生じる。これは、リザー
バ高さ、即ち静水圧であるそれぞれの乳流れによる測定
範囲の減少がすでに起こり、さらにそれに含まれるの
は、乳流れに依存するそれぞれの開放時間の減少であ
る。この場合、サイクル当たりの弁開放時間の範囲は、
0.1 秒乃至0.8 秒の狭い範囲に制限され、この範囲では
分離流れは時間に比例することが保障される。すでに上
述したように、この場合しかしながら、低いリザーバ高
さと低い静水圧に相当する小さい乳流れによって、分離
流れと開放時間との間に比例関係を保証するために、狭
い弁開放時間間隔が選択される必要性を生じる。表4 か
ら理解できるように、 （表4 ） 乳流れ 分離サイクルの許容数 分離サイクル当たりの許容開放時間 (mｌ/min) (n/min) (sec) (最小- 最大) (最小- 最大) ＜250 2-4 0.10-0.25 800 V 0.10-0.60 1200 V 0.10-0.80 V V V ＞9000 10-30 0.10- ≧2 それぞれの測定した乳流れに依存して、分離サイクル数
の異なる範囲、並びにサイクル当たりの許容弁開放時間
が与えられる。250ml/min 以下の乳流れに対して、毎分
2 乃至4 の最小分離サイクル数を生じ、分離サイクル当
たりの許容弁開放時間は0.1 秒乃至0.25秒の間にある。
この制限された弁開放時間/ サイクルに対する理由は、
長い弁開放時間によって、分離サイクル数とそれととも
に弁のピストン作用が対応して減少することに基づく。
対応して、高い乳流れに対しては、大きな範囲が生じ
る。分離サイクル当たりの弁開放時間の値は、0.02秒の
ステップでプログラムすることによって決定することが
できる。切り換えが、分離サイクル当たりの関連した弁
開放時間の今までの変化によって、例えばその範囲の境
界に達する分離サイクル数から生じるなら、切り換え
は、サンプルサイクル時間が分離サイクル当たりの弁開
放時間と同じ関係で増大し、減少するように発生する。

【００３４】それぞれの制御範囲は、例えば、表4 に従
って、先ず第1 にレンジデータとしてプロセッサに入力
される。分離サイクル当たりの一定の弁開放時間に対す
る分離サイクル数の計算はそれぞれ、測定された乳流れ
に依存してプロセッサによって行われる。対応する範囲
の境界に達する際、分離サイクル当たりの弁開放時間と
関連して、対応する分離サイクル数の対応する切り換え
が発生する。もちろん、サイクル数と弁開放時間との最
適な関係を可能なかぎり維持するために、対応する範囲
の境界に達する前にかかる切り換えは又、発生し得る。
上述のタスクは例示のためだけにあり、0.0176cm² の流
れ貫通開口31と131 の流出断面にそれぞれ当てはまる。
以下では、例を援用して、分離サイクル数と、分離サイ
クル当たりの弁開放時間がいかにして計算され、選択さ
れるかを示す。設定許容値E(全乳量) は、10,000mlであ
る。所望の全サンプル容積は30mlである。測定された瞬
時の乳流れは2500ml/minである。式(1) から、毎分の必
要な分離容積を7.5ml/min と計算することができる。次
いで、式(4) から分離流れ(100％) を61.15ml/min とし
て計算することができる。

【００３５】次いで、式(5) から開放時間は27.36S/min
となる。表4 から、仮定した瞬時乳流れでは、毎分の分
離サイクル数は15として計算することができる。これか
ら、サイクル当たりの弁開放時間は、式(6) からサイク
ル当たり0.49秒となる。表4によれば、分離サイクル当
たりのこの弁開放時間は可能である。サンプルの抽出を
制御するためのプログラムはなおさらに改良することが
できる。例えば、図2 乃至図5 に示した乳流れ測定装置
によってすでに流れたそれぞれの乳量が又加えられ、従
って、時間間隔で流れたそれぞれの乳量は、より正確に
決定することができる。従って、乳絞り段階では、乳流
れが、およそ200ml/min の低い値で最初に始まり、これ
からかかる状況では30秒のサイクル時間が現れる。次い
で、乳流れが比較的強力に増大するなら、取られた分析
サンプルは不正確になる。知られたセットアップによっ
て30秒後にサンプルの分離が最初に起こり、それによっ
て今回は単に100ml の乳容積が流れたと仮定されるの
で、分離サイクル中現実に流れた乳量の同時の確実な測
定によって修正を行うことができ、30秒のサイクル時間
の満了前に100ml 以上の乳が流れたことが乳量の測定に
よって確立されるとき、弁開放時間のサイクル時間の新
しい調整が必要とされる。

【００３６】乳流れの時間当たりの変化が所定のしきい
値をオーバシュートするとき、新しいサイクル時間或い
は弁開放時間を決定するタイプの制御を与えることがで
きる。サイクル時間及び弁開放時間の決定は、図４及び
図５による装置によって実施される方法と同じ方法で行
われる。これに関連して、弁が完開の状態における分離
流れ（100 ％) は、ダクト241 、341 を通る流れに相当
するだけの単なる違いを生じる。しかしながら、この分
離流れ（100 ％) は、これらのダクトの入口開口の断面
の、乳の移送用のダクト226 、326 に対する関係に依存
する。さらに、この分離流れ（100 ％) は、乳流れに依
存し、且つほとんど再生可能だが、その量に比例はしな
い。分離流れは実験的に決定された特性曲線の形態で最
も良く表される。弁の洗浄は、サイクルカウントの1 つ
が最大まで増えた状態で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による方法及び乳サンプル抽出装置を採
用する乳絞り装置の概略図である。

【図２】本発明による乳流れ測定装置並びに乳サンプル
抽出装置の概略断面図である。

【図３】本発明の別の装置による乳サンプル抽出装置を
有する乳流れ測定装置の概略断面図である。

【図４】本発明の別の装置による乳サンプル抽出装置が
連結された乳流れ測定装置の概略断面図である。

【図５】本発明による乳サンプル抽出装置が概略的に示
された、さらなる実施例が組合わされた乳流れ測定装置
の概略断面図である。

【図６】本発明による乳サンプル抽出装置の実施例の縦
断面図である。

【図７】分析サンプルボトル用の２つの異なる固定手段
が単に別の部品で示される、図６に示す実施例と同様
の、本発明による乳サンプル抽出装置の断面図である。

【図８】本発明によって形成された乳サンプル抽出装置
のさらなる実施例の断面図である。

【図９】図８に示す実施例の線IX-IX に沿った断面図で
ある。

【図10】図４に示す乳サンプル抽出装置の断面図であ
る。

【符号の説明】

４ 移送ダクト ９ プロセッサ ２０ 乳流れ測定装置 ２２ 測定チャンバ ２４ 測定スリット ２５ サンプ ２６ 流出ダクト ２８ センサー ３０ 乳サンプル抽出装置 ３２ 分析サンプルボトル ３４ 導線

Claims (33)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】乳絞りされた乳の量に比例した一定量の乳
   の分析サンプルを牛から乳絞りされた乳流れから抽出
   し、それによって乳流れに依存して事前に定められたサ
   ンプルの部分的な量を乳流れから抽出するための方法で
   あって、 各々が弁開放時間と弁閉鎖時間とからなるサイクルで制
   御された弁を使用することによって、経験によって得ら
   れるような、特定の牛から乳絞りされる全乳量の期待値
   から、50mlの所定の最大量以下に保持された分析サンプ
   ル量を抽出するために、サイクル時間と弁開放時間を決
   定し、それによってサイクル時間と弁開放時間を各々、
   所定範囲の値に収まるように選択し、弁開放時間或いは
   サイクル時間を乳流れに依存して制御し、乳流れの変化
   の結果、弁開放時間或いはサイクル時間が前記範囲外に
   あるのを回避するために、弁開放時間とサイクル時間を
   前記範囲内にある値と等しい比率で変えることを特徴と
   する抽出方法。
2. 【請求項２】分離されたサンプル部分量は、乳流れと同
   じ圧力のもとに保持される請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】乳移送ダクトの中で乳流れから移送され、
   且つ分離された、乳の動圧の下に保持された移送された
   乳の一部は、弁に供給される請求項１又は請求項２のい
   ずれか１項に記載の方法。
4. 【請求項４】乳流れから略独立した、弁を通る分離され
   た流れを生じるために、乳の蓄積の高さは弁より上に一
   定に保持される請求項１又は請求項２いずれか１項に記
   載の方法。
5. 【請求項５】弁より上で、乳流れと独立して、乳の蓄積
   の高さは弁を通る分離された流れを変えるために生じ、
   乳の蓄積の高さはそれぞれ乳流れに依存する請求項１又
   は請求項２いずれか１項に記載の方法。
6. 【請求項６】弁開放時間値の範囲は、それぞれ測定した
   乳蓄積高さに依存して変化する請求項５に記載の方法。
7. 【請求項７】サイクル時間値の範囲は、０．５秒と３０
   秒（毎分１２０から２サイクル）の間で選択される請求
   項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の方法。
8. 【請求項８】サイクル時間値の範囲は、２秒と３０秒
   （毎分３０から２サイクル）の間で選択される請求項７
   に記載の方法。
9. 【請求項９】弁開放時間値の範囲は、０．０５秒と２秒
   の間で選択される請求項１乃至請求項８のいずれか１項
   に記載の方法。
10. 【請求項10】弁開放時間は、０．１秒と０．８秒の間で
    選択される請求項９に記載の方法。
11. 【請求項11】乳絞りの終了が近づくにつれて、乳流れが
    徐々に減少し、弁の開放時間が分析サンプルに含まれる
    大量の細かい較正のために、徐々に幾分増減する先行請
    求項のいずれか１項に記載の方法。
12. 【請求項12】弁の各閉鎖中、弁を流れた乳の一部は液送
    して戻される請求項１乃至請求項11のいずれか１項に記
    載の方法。
13. 【請求項13】弁の各開放とともに、吸引力を乳に及ぼ
    し、乳流れを加速させる請求項１乃至請求項12のいずれ
    か１項に記載の方法。
14. 【請求項14】乳絞り用ダクト内に配置された乳流れ測定
    装置を有する乳サンプル抽出装置であって、さらに分析
    サンプル容器及び乳流れに連結された乳サンプル抽出装
    置を制御するためのプロセッサユニットとを有し、 乳サンプル抽出装置は、電気的制御可能な電磁コイルを
    有し、該コイルによってシール本体がサンプル分離流れ
    のための流れ貫通開口を塞ぐ第１位置までと、前記開口
    を開放する第２位置まで可動である先行請求項のいずれ
    か１項に記載の方法を実施するための乳サンプル抽出装
    置。
15. 【請求項15】シール本体は、永久磁石或いは強磁性材料
    から作られ、且つシール本体を第１位置に停止させるた
    めに強磁性材料或いは永久磁石から作られた流れ貫通開
    校の近くに配置される請求項14に記載の装置。
16. 【請求項16】シール本体は横方向の案内要素で案内され
    る円筒体から作られる請求項14又は請求項15に記載の装
    置。
17. 【請求項17】強磁性本体或いは永久磁石から作られた本
    体は、パイプを形成し、該パイプはサンプルを分離する
    流れのために流れ貫通開口の端を形成する請求項15又は
    請求項16に記載の装置。
18. 【請求項18】シール本体及び/ 又はシール本体に面する
    流れ貫通開口の端は、吸収材料の層を有する請求項15乃
    至請求項17のいずれか1 項に記載の装置。
19. 【請求項19】電磁コイルは、シール本体の第2 位置の高
    さに設けられる請求項14乃至請求項18のいずれか1 項に
    記載の装置。
20. 【請求項20】電磁コイルは、インパルスモードで作動す
    る請求項14乃至請求項19のいずれか1 項に記載の装置。
21. 【請求項21】シール本体を第1 位置から第2 位置へ、及
    び第2 位置から第1位置へ移動させるために、電磁コイ
    ルは異なる電流方向のインパルスの助けでそれぞれ制御
    可能である請求項14乃至請求項20のいずれか1 項に記載
    の装置。
22. 【請求項22】インパルスは、10msecと100msec の間の長
    さを有する請求項21に記載の装置。
23. 【請求項23】分析サンプルホルダーと接触する、乳サン
    プル抽出装置の端は、乳絞りの真空と接続する請求項14
    乃至請求項22のいずれか1 項に記載の装置。
24. 【請求項24】分析サンプル容器に面する乳サンプル抽出
    装置の端は、分析サンプルホルダーの貫通カバーに挿入
    可能なパイプ端として形成され、乳絞りの真空と連結さ
    えた円形スペースが、パイプ端の外側と前記端を取り囲
    むリング部分との間に形成され、その自由端がカバーの
    上面に当たる位置まで来る請求項14乃至請求項23のいず
    れか1 項に記載の装置。
25. 【請求項25】乳サンプル抽出装置の端は、分析サンプル
    容器が密封の仕方でこの端に取り付け可能なように形成
    される請求項23に記載の装置。
26. 【請求項26】円筒形状のシール本体は、表面がシール本
    体に面する、実質的に円筒形状の案内路に沿って可動
    で、前記シール本体の長手方向に延びる凹部が設けら
    れ、該凹部は乳を流すために、前記シール本体の第2 位
    置の流れ貫通開口と接触し、且つ分析サンプル容器に面
    する乳サンプル抽出装置の端と接触する請求項16乃至請
    求項25のいずれか1 項に記載の装置。
27. 【請求項27】前記流れ貫通開口の閉鎖位置に達する前
    に、或いは前記シール本体の開放運動中、前記流れ貫通
    開口と凹部との連結部は、所定距離に亘る前記シール本
    体の調整運動で実質的に妨げられる請求項26に記載の装
    置。
28. 【請求項28】乳サンプル抽出装置の流れ貫通開口は、サ
    ンプルを分離する流れの方向と逆の方向でチャンバに通
    じ、それぞれの乳流れに相当する乳蓄積高さが設定され
    る先行請求項のいずれか1 項に記載の装置。
29. 【請求項29】乳の蓄積を測定するための装置がチャンバ
    内に設けられる請求項28に記載の装置。
30. 【請求項30】乳サンプル抽出装置の流れ貫通開口は、サ
    ンプルを分離する流れの方向と逆の方向でチャンバに通
    じ、乳流れが所定の蓄積高さでそれぞれ保持される請求
    項14乃至請求項26のいずれか1 項に記載の装置。
31. 【請求項31】乳サンプル抽出装置の流れ貫通開口は、サ
    ンプルを分離する流れの方向と逆の方向で、乳移送ダク
    トの中に突出するサンプル抽出パイプと接続する請求項
    14乃至請求項26のいずれか1 項に記載の装置。
32. 【請求項32】サンプル抽出パイプは、乳移送ダクトの内
    壁から直径の1/3 の距離のまわりに配置されるように設
    置された流入開口の長手方向軸線を有する請求項31に記
    載の装置。
33. 【請求項33】乳の供給ラインが、分離流れの方向に設け
    られ、分析サンプル容器内の排出ダクトと接続された第
    1 ダクトの中に分岐する、流出開口を取り囲み、乳排出
    流れと接続された第2 ダクト、シール本体は、その第1
    位置では、流出開口を閉鎖し、第1 ダクトの流出開口を
    解放し、第2 ダクトを閉鎖する請求項14乃至請求項32に
    記載の装置。