NL2026404B1 - Melkinrichting - Google Patents

Abstract

Een melkinrichting is voorzien van melkmiddelen, een besturing, een melkleiding voor transport van de melkvan de melkmiddelen naar een melktank, een melkfiltervoorfilteren van de door de melkleiding gaande melk, en een reinigingsinrichting voor het melkfilter met reinigingsvloeistof. Het melkfilter omvat een behuizing die een filtervolume omgeeft en een melkingang en een melkuitgang heeft, en een filteronderdeel in het filtervolume. Het filteronderdeel omvat een rondgaand plaatdeel met filtergaatjes, en deelt het filtervolume in een centraal filterbinnenvolume, en een daaromheen gelegen filterbuitenvolume. Het melkfilter is ingericht om in gebruik van de melkingang naar de melkuitgang te worden doorspoeld door de te filteren melk. De reinigingsinrichting is ingericht om het melkfilter te reinigen door reinigingsvloeistof in tegenstroomrichting in aaneengesloten pulsen door het melkfilter te voeren, zodanig dat in elke puls gedurende een eerste pulsfase meer reinigingsvloeistof wordt toegevoerd dan er wordt afgevoerd, en vervolgens gedurende een tweede pulsfase tenminste evenveel reinigingsvloeistof uit het filtervolume stroomt a|s er wordt toegevoerd. Daardoor verzamelt zich telkens een hoeveelheid reinigingsvloeistof in het filtervolume tot een vloeistofniveau, dat tenminste een dee| van de veelheid van gaatjes omgeeft. De volgende puls Iaat reinigingsvloeistof botsen met de vloeistofspiegel, hetgeen de reiniging van het filter verbetert.

Description

Melkinrichting De uitvinding heeft betrekking op een melkinrichting voor melken van een melkdier, en voorzien van melkmiddelen, een besturing voor de melkinrichting, een melkleiding voor transport van de melk van de melkmiddelen naar een melktank, een melkfilter voor filteren van de door de melkleiding gaande melk, en een reinigingsinrichting voor reinigen van het melkfilter met reinigingsvloeistof, waarbij het melkfilter omvat een behuizing die een filtervolume omgeeft, en die omvat een melkingangsdeel met een melkingang, een melkuitgangsdeel met een melkuitgang, en daartussen een rondgaande buitenwand, waarbij het melkfilter is ingericht om in gebruik in een eerste richting te worden doorspoeld door de te filteren melk, welke eerste richting van de melkingang naar de melkuitgang loopt, waarbij de reinigingsinrichting is ingericht om het melkfilter te reinigen door reinigingsvloeistof in een tegenstroomrichting tegengesteld aan de eerste richting door het melkfilter te voeren.

Het melken van melkdieren vereist dat de gemolken melk wordt gefilterd. Hierbij wordt vuil zoals mest- en beddingdeeltjes, haren, maar ook celklompjes en -vlokjes en dergelijke uit de melk gefilterd voordat die naar de melktank gaat. Na enige tijd zal het filter te zeer verontreinigd raken. Totnogtoe werden filterkousen gebruikt, die ten minste driemaal daags werden vervangen.

Uit NL C 1037403 is een melkinrichting bekend met een roestvrijstalen melkfilter dat met een tegenstroomreiniging kan worden gereinigd. Hierdoor is het filter zonder dit te moeten vervangen weer geschikt voor verder gebruik. Op deze wijze wordt het arbeidsintensieve verwisselen van de filterkousen, alsmede het overmatige gebruik van grondstoffen reeds doeltreffend voorkomen. Verdere details omtrent enig aspect van het melkfilter zijn hierbij niet gegeven.

Het blijkt echter in de praktijk dat dergelijke melkinrichtingen niet goed worden gereinigd, waardoor de melkkwaliteit kan afnemen, en waardoor het melkfilter ook eerder verstopt, hetgeen kan leiden tot stilstand van de melkinrichting. Dit is een ongewenste situatie, die de voordelen grotendeels teniet kan doen.

Het is dan ook een doel van de onderhavige uitvinding om met name de reinigbaarheid van de bekende melkinrichting te verbeteren.

De uitvinding verschaft daartoe een melkinrichting volgens conclusie 1, in het bijzonder een melkinrichting voor melken van een melkdier, en voorzien van melkmiddelen, een besturing voor de melkinrichting, een melkleiding voor transport van de melk van de melkmiddelen naar een melktank, een melkfilter voor filteren van de door de melkleiding gaande melk, en een reinigingsinrichting voor reinigen van het melkfilter met reinigingsvloeistof, waarbij het melkfilter omvat een behuizing die een filtervolume omgeeft, en die omvat een melkingangsdeel met een melkingang, een melkuitgangsdeel met een melkuitgang, en daartussen een rondgaande buitenwand, een filteronderdeel dat in het filtervolume is verschaft, dat een rondgaand plaatdeel met een veelheid aan filtergaatjes omvat, en dat het filtervolume opdeelt in een centraal filterbinnenvolume dat is aangesloten op één van de melkingang en de melkuitgang, en een daaromheen gelegen filterbuitenvolume dat is aangesloten op de andere van de melkingang en de melkuitgang, waarbij het melkfilter is ingericht om in gebruik in een eerste richting te worden doorspoeld door de te filteren melk, welke eerste richting van de melkingang naar de melkuitgang loopt, waarbij de reinigingsinrichting is ingericht om het melkfilter te reinigen door reinigingsvloeistof in een tegenstroomrichting tegengesteld aan de eerste richting in ten minste twee aaneengesloten pulsen door het melkfilter te voeren, zodanig dat in elke puls gedurende een eerste pulsfase meer reinigingsvloeistof wordt toegevoerd dan er wordt afgevoerd, en vervolgens gedurende een tweede pulsfase tenminste evenveel reinigingsvloeistof uit het filtervolume stroomt als er wordt toegevoerd, zodat zich een hoeveelheid reinigingsvloeistof verzamelt in het filtervolume tot een vloeistofniveau, dat tenminste een deel van de veelheid van gaatjes omgeeft.

Zonder zich aan een bepaalde uitleg of verklaring gebonden te achten vermoed aanvraagster dat de reinigbaarheid van met name het filter door de uitvinding verbetert doordat de gevormde hoeveelheid vloeistof in het filtervolume, vanwege haar nietsamendrukbaarheid, een soort wand vormt waar de reinigingsvloeistof van de volgende puls tegen aan botst. Bij die botsing ontstaat een extra werveling, met als gevolg een grotere turbulentieintensiteit in de vloeistof, zowel in de bovenlaag van de gevormde laag vloeistof als in de ertegenaan botsende nieuwe reinigingsvloeistof. Deze wervelingen zorgen voor een betere reiniging, met name ter plekke van die wervelingen. Het blijkt in de praktijk dat veel vervuiling van het melkfilter optreedt in en op hoger liggende gaatjes, waarschijnlijk doordat die vervuilende deeltjes en stoffen drijven op het melkoppervlak in het melkfilter. De bekende reinigingswerkwijze met alleen tegenstroom reinigt met name deze hoger liggende gaatjes onvoldoende. Door het verschaffen van de vloeistofspiegel en de bij de volgende puls horende sterkere turbulentie kan met name de reiniging van deze hoger liggende gaatjes sterk worden verbeterd. Het gaat dus om een combinatie van een vloeistofspiegel en daartegenaan stromende vloeistof. Hierbij wordt opgemerkt dat de eerste pulsfase van de volgende puls aansluit op de tweede pulsfase van de afgelopen puls. In de tweede pulsfase krijgt de reinigingsvloeistof de tijd en gelegenheid om onder invloed van de zwaartekracht naar beneden te zakken in het filtervolume, en daardoor een vloeistofspiegel te vormen. De nieuwe reinigingsvloeistof van de eerste pulsfase van de eerstvolgende puls botst vervolgens op deze vloeistofspiegel. Hierbij dient de tweede pulsfase voldoende lang te zijn om die vloeistofspiegel te laten vormen. Deze tijdsduur is onder andere afhankelijk van de geometrie van het filtervolume, doch in de meeste gevallen volstaat één of enkele tienden van een seconde. Veel langer wachten heeft dan weer niet zo veel zin, omdat de reinigende werking van stilstaande vloeistof relatief gering is. Mede daarom zou de tijdsduur van de tweede pulsfase ook weer niet te lang moeten zijn. Een en ander wordt verderop nader toegelicht.

Voorts wordt opgemerkt dat in gebruik van de melkinrichting de veelheid aan filtergaatjes zich anders dan in een loodvlak op de zwaartekracht uitstrekt. Anders zullen immers alle gaatjes hetzij onder de vloeistofspiegel staan, hetzij erboven staan, hetgeen ongunstig is voor de reinigende werking, onder andere omdat de vloeistof zich dan niet effectief kan ordenen ten opzichte van de gaatjes van het filteronderdeel. In de praktijk zal de veelheid van gaatjes zich veelal uitstrekken in een verticaal vlak, althans een oppervlak dat een verticaal bevat.

Bijzondere uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn beschreven in de onderconclusies, en worden hieronder nader toegelicht.

Met voordeel ligt het vloeistofniveau in een bovenste helft van de veelheid van gaatjes, in het bijzonder gedurende tenminste een deel van de tweede pulsfase. Zoals boven reeds gezegd bleken in de praktijk met name de bovenste gaatjes het meest vervuild en (mede daardoor) het moeilijkst te reinigen. Door de vloeistofspiegel zodanig te kiezen en in te stellen dat deze in de bovenste helft van de gaatjes komt te liggen, zullen de gaatjes ter hoogte van die vloeistofspiegel en daarboven beter worden gereinigd. Het is voorts mogelijk om op basis van testen vast te stellen welke gaatjes moeilijk te reinigen zijn, en om aan de hand van de testresultaten een geschikte vloeistofspiegel te kiezen.

In bijzondere uitvoeringsvormen is de reinigingsinrichting ingericht om het vloeistofniveau te veranderen van puls tot puls, in het bijzonder te doen stijgen van puls tot puls. Het deel van de gaatjes dat extra goed wordt gereinigd, doordat de sterkere turbulentie ter hoogte van die gaatjes zorgt voor grotere fluctuaties in de snelheid en daardoor in de lokale wandschuifspanning, wordt op deze wijze verhoogd. Zodoende kan in beginsel het gehele filteronderdeel beter worden gereinigd. Het vloeistofniveau hoeft niet tussen elk tweetal pulsen te worden gewijzigd. Zo is het bijvoorbeeld ook mogelijk om eenzelfde vloeistofniveau te handhaven gedurende twee of meer pulsen vooraleer het vloeistofniveau wordt gewijzigd. Ook is het mogelijk om het vloeistofniveau met verschillende stapjes te wijzigen, en zelfs afwisselend te verhogen en te verlagen. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om het moeilijkst te reinigen deel van de gaatjes/het filteronderdeel met de meeste pulsen te reinigen.

In uitvoeringsvormen hebben de pulsen een frequentie die hoger is dan 0,5 Hz. Met voordeel is de tweede pulsfase korter dan 1 seconde, met meer voordeel ten hoogste 0,5 seconde. Hierbij gelden de gebruikelijke afrondingsregels. Het is de uitvinder gebleken dat een pulsstroom doelmatiger is dan een constante stroom reinigingsvloeistof, en dat de pulsen zelf zorgen voor extra wervelingen nabij de wand, zodat het verschaffen van veel pulsen in een korte tijd gunstig kan zijn.

Het aantal pulsen in een reinigingsactie is niet bijzonder beperkt. In het bijzonder ligt het aantal pulsen tussen 2 en 20, meer in het bijzonder tussen 10 en 20. Dit is een goed compromis tussen de duur van de reinigingsactie en het waterverbruik enerzijds, en het reinigingsresultaat anderzijds.

In uitvoeringsvormen omvat de melkinrichting een drukinrichting die is ingericht om de reinigingsvloeistof onder druk aan het melkfilter te verschaffen. De drukinrichting is niet bijzonder beperkt, doch omvat met voordeel een accumulator voor de reinigingsvloeistof. Door de reinigingsvloeistof onder druk te verschaffen kan een nog sterkere turbulentie van de vloeistof worden verkregen, hetgeen zorgt voor een nog beter reinigingsresultaat.

Hier wordt opgemerkt dat het mogelijk is om de reinigingsvloeistof toe te voeren via de melkuitgang en af te voeren via de melkingang, en daarbij geheel de weg te laten volgen die ook de melk aflegt. In gevallen kan het voordelig zijn als de reinigingsvloeistof (nagenoeg) uitsluitend voor het melkfilter wordt bestemd, en er daartoe een afzonderlijke toevoeraansluiting nabij of op de melkuitgang is verschaft, alsmede een afvoeraansluiting naar een opvang of riool, op of nabij de melkingang. Hierdoor kan de reinigingsvloeistof gericht worden ingezet, en oefent een te verwaarlozen invloed uit op de rest van de melkinrichting, bijvoorbeeld wat betreft de temperatuur van leidingen tijdens reinigen. Ook is aldus een optimale controle over de reinigingsvloeistof mogelijk, omdat de af te leggen weg minimaal is. De reinigingsvloeistof kan hierbij worden gerecirculeerd, opgevangen voor later hergebruik, of afgevoerd naar een riool of dergelijke. Voorts is het mogelijk om bij de toevoeraansluiting en/of de afvoeraansluiting een klepinrichting te verschaffen, met name een driewegklep, die de stroom reinigingsvloeistof kan sturen, en wel gescheiden van een eerdere of latere melkstroom.

In uitvoeringsvormen omvat de melkinrichting een persluchttoevoer voor toevoeren van perslucht aan de reinigingsvloeistof voorafgaand aan binnengaan van het filtervolume. Het toevoeren van perslucht aan de stroom reinigingsvloeistof vergroot nog eens de intensiteit van de turbulentie, zodat de reiniging nog verder wordt verbeterd. De 5 persluchttoevoer kan zijn verschaft op of nabij de toevoeraansluiting van de reinigingsvloeistof, doch is niet daartoe beperkt.

Hier wordt opgemerkt dat het met name bij gebruik van perslucht nuttig is om de duur van de tweede pulsfase niet te lang te maken, en met voordeel te beperken tot minder dan 3/4 seconde, met meer voordeel tot ten hoogste 1/2 seconde, al is de tijdsduur enigszins afhankelijk van de geometrie van het melkfilter. De uitvinder vermoedt dat een langere tijdsduur, zoals 3/4 seconde, ervoor zorgt dat de ingebrachte perslucht grote bellen vormt in de in het filtervolume verzamelde reinigingsvloeistof. Daardoor wordt het lucht-vloeistofmengsel als geheel wel degelijk samendrukbaar, en werkt daardoor minder als een vaste vloeistofspiegel of “wand” waartegen de nieuwe puls reinigingsvloeistof kan botsen en extra wervelingen veroorzaken. Bij de kortere tijden, zoals maximaal 1/2 seconde, blijft de belvorming sterk beperkt tot kleine belletjes, die veel minder invloed blijken uit te oefenen op de samendrukbaarheid, en daarmee de gevormde turbulentiestructuren. Voorts wordt hier opgemerkt dat met "reinigingsvloeistof” tevens vloeistof gemengd met perslucht is bedoeld.

In uitvoeringsvormen omvat de melkinrichting een door de besturing regelbare toevoerklepinrichting voor besturen van een toevoer van reinigingsvloeistof, en/of een door de besturing regelbare afvoerklepinrichting voor regelen van een afvoer van de reinigingsvloeistof. De toevoerklepinrichting is dan bijvoorbeeld verschaft in, op of nabij de melkafvoer, en de afvoerklepinrichting in, op of nabij de melktoevoer, al is het ook mogelijk om de respectieve klepinrichting te verschaffen in een leidingdeel dat uitsluitend voor reinigingsvloeistof is bedoeld, zoals bijvoorbeeld in of nabij een reinigingsvloeistofvoorraadhouder. De toevoerklepinrichting kan zijn ingericht om de toevoer van de reinigingsvloeistof te regelen in pulsen, en omvat bijvoorbeeld een elektromagnetische of anderszins bekrachtigbare klep die wordt bediend door de besturing. Het kan reeds volstaan om de klep gedurende een gewenste tijd geheel te openen en vervolgens weer te sluiten. Ook kan de klep een regelbare doorlaat hebben, welke doorlaat instelbaar is met behulp van de besturing. Bijvoorbeeld kan de besturing de toevoerklepinrichting in de eerste pulsfase zo ver open zetten dat de toevoer van reinigingsvloeistof naar het filtervolume groter is dan de afvoer van reinigingsvloeistof uit het filtervolume, en in de tweede pulsfase ver genoeg dicht te zetten om de toevoer kleiner te laten zijn dan de afvoer. Een en ander hangt uiteraard samen met onder andere de geometrie van de afvoer, maar is in de praktijk eenvoudig te controleren en in te stellen, bijvoorbeeld met een proportionele klep. Alternatief of aanvullend kan met de optioneel verschafte afvoerklepinrichting de afvoer overeenkomstig worden geregeld, door nu de afvoer in de eerste pulsfase zo ver te knijpen dat die geringer is dan de toevoer (die dus nu niet nul kan zijn), en in de tweede pulsfase tenminste gelijk aan de toevoer (die nu wel nul mag zijn). Uiteraard kan een combinatie van de twee klepinrichtingen voor nog meer controle over toe- en afvoer van de reinigingsvloeistof zorgen.

Een belangrijke opmerking is dat het hebben van een niet al te grote afvoer van reinigingsvloeistof uit het filtervolume voldoende kan zijn om met alleen de toevoerklepinrichting te bereiken dat de netto toevoer tijdens de eerste pulsfase groter dan nul is, en in de tweede pulsfase kleiner of gelijk aan nul, terwijl er toch een voldoende bruikbare vloeistofspiegel overblijft. Zolang de vloeistofspiegel binnen een bruikbare tijd blijft bestaan in het filtervolume, bijvoorbeeld in de ordegrootte van 0,1 tot hooguit 3/4 seconde, of minder, zoals hoogstens 0,5 seconde, wordt het effect van toegenomen turbulentie nabij de wand op een niveau boven het ondereinde van het filteronderdeel gehandhaafd. Het kent voordelen om de pulsen niet te lang te laten duren. Zo zorgen kortdurende, maar elkaar betrekkelijk snel opvolgende pulsen voor dienovereenkomstige pieken in de lokale wandschuifspanning, hetgeen gunstig is om vuil los te maken. Het zal in de praktijk betrekkelijk eenvoudig zijn om daartoe een kleine afvoer uit het filtervolume te bewerkstelligen.

Voorts wordt hier opgemerkt dat met "het vloeistofniveau" niet noodzakelijkerwijs een tijdsonafhankelijk niveau wordt bedoeld. Dat het vloeistofniveau mag worden gevarieerd van puls naar puls is reeds genoemd, maar in feite mag ook het vloeistofniveau variëren tijdens een puls, zolang er maar sprake is van een min of meer herkenbare vloeistofspiegel van reinigingsvloeistof tijdens de tweede pulsfase. Men zou in dit verband ook het beginniveau kunnen aanduiden als "het vloeistofniveau".

Het variëren van het vloeistofniveau van puls tot puls kan worden bereikt door het evenwicht tussen toe- en afvoer van reinigingsvloeistof te verschuiven. Daarbij kan, zoals boven beschreven, gebruik worden gemaakt van de toevoer- en/of de afvoerklepinrichting, door de tijd gedurende welke ze open staat of staan te veranderen. ook is het mogelijk om juist de tijdsduur gedurende welke ze gesloten zijn te wijzigen, zodat bijvoorbeeld de pulsen elkaar sneller opvolgen bij overigens gelijke doorlaat. ook dat kan een toename van de hoeveelheid reinigingsvloeistof in het filtervolume bereiken,

en daarmee een variatie van het vloeistofniveau. Combinaties, eventueel met nog andere alternatieven, zijn niet uitgesloten.

In uitvoeringsvormen is het filterbinnenvolume aangesloten op de melkuitgang. Dit houdt in dat de melk binnenstroomt in het concentrisch buiten liggende filterbuitenvolume, vervolgens door het filteronderdeel gaat, en tenslotte via het filterbinnenvolume en de melkuitgang het melkfilter uit stroomt. Daardoor zullen uitgefilterde ongerechtigheden aan de buitenzijde van het filteronderdeel blijven. Als vervolgens in tegenstroom het melkfilter wordt gereinigd, zal de reinigingsvloeistof van binnen naar buiten stromen. Dit zal de ongerechtigheden doelmatiger kunnen afvoeren dan in de omgekeerde richting, hoewel die richting niet wordt uitgesloten.

In het bijzonder is de genoemde buitenwand van de behuizing van het melkfilter doorzichtig. Aldus is het mogelijk om het filteronderdeel van buitenaf te bekijken, zowel om te kijken of het (te) vervuild raakt, als om visueel te beoordelen of het filteronderdeel voldoende gereinigd is. Uiteraard kan de buitenwand ook ondoorzichtig zijn, bijvoorbeeld geheel van metaal of een kunststof.

In aantrekkelijke uitvoeringsvormen is de behuizing in hoofdzaak cilindrisch, en is genoemd filteronderdeel een metalen plaat die concentrisch is met de buitenwand. Op zich is de vorm van de behuizing en het filteronderdeel niet bijzonder beperkt, doch met voordeel zijn deze concentrisch, zodat een goede controle van de stroming van de reinigingsvloeistof door de behuizing alsmede langs en door het filteronderdeel kan worden gewaarborgd. Bovendien draagt een cilindrische vorm van het filteronderdeel bij aan de reinigbaarheid van het geheel, omdat moeilijk reinigbare hoeken met een veel lagere stroming en minder snelheidsfluctuaties aldus worden vermeden.

Met voordeel zijn de gaatjes in het filteronderdeel vervaardigd met behulp van een laser. Hiermee worden in hoofdzaak kegelvormige gaatjes gevormd. Het kan nuttig zijn om de gaatjes met hun kleinste doorsnede naar de vuile zijde toe te keren, d.w.z. naar de instroomzijde van melk toe, en dus met hun grootste diameter naar de uitstroomzijde toe. Hierdoor zullen ongerechtigheden in de te filteren melk wel worden tegengehouden door het filteronderdeel, maar niet vast komen te zitten in nauwer wordende gaatjes. Wanneer vervolgens reinigingsvloeistof in tegenstroom door het filteronderdeel gaat, zal deze door de in de tegenstroomrichting wèl nauwer wordende gaatjes juist de nog aanwezige ongerechtigheden beter kunnen verwijderen, omdat bij nauwer wordende gaatjes de stroomsnelheid en eventueel de turbulentieintensiteit zal toenemen. In de praktijk zullen de afmetingen van de gaatjes grotendeels worden bepaald door de eigenschappen van de melk. Een voorbeeld van een nuttige kleinste doorsnede is ongeveer 60 um, terwijl de doorsnede naar de andere zijde toe oploopt tot bijvoorbeeld 120 um. Uiteraard zijn andere afmetingen ook mogelijk. Bijzondere uitvoeringsvormen omvatten een kern in het filterbinnen-volume dat concentrisch is met genoemde buitenwand, en dus ook het filteronderdeel. Deze kem dient ervoor om te voorkomen dat er veel melk nog in het filter aanwezig is op het moment van reinigingsbegin, welke melk verloren is, en dat het voor de reinigingsvloeistof beschikbare filtervolume te groot is, waardoor de snelheid van de reinigingsvloeistof te laag zou worden. Met name zorgt deze kern ervoor dat het netto voor de reinigingsvloeistof beschikbare kanaal dunner wordt, om aldus het waterverbruik tijdens reinigen te beperken. Met voordeel strekt de kern zich langs de volledige veelheid van gaatjes uit, zodat langs al deze gaatjes de stroomsnelheid van de reinigingsvloeistof vergroot is.

In het bijzonder is de radiale afstand tussen een buitenomtrek van de kern en een binnenoppervlak van het filteronderdeel ten hoogste 5 mm, zoals tussen 2 en 3 mm. Voorts is in het bijzonder de radiale afstand tussen een buitenomtrek van het filteronderdeel en een binnenomtrek van de buitenwand ten hoogste 5 mm, zoals tussen 2 en 3 mm. Dit verschaft aantrekkelijke stroomsnelheden en bijbehorende turbulentieintensiteit in het filtervolume. Uiteraard zijn andere afmetingen en afstanden niet uitgesloten, zoals ingeval er melk van veel grotere melkinrichtingen dient te worden gefilterd, met een dientengevolge veel groter vereist filteroppervlak. Meer in het bijzonder zijn de twee genoemde afstanden in hoofdzaak gelijk, d.w.z. binnen 15%. Aldus zal het filteronderdeel nagenoeg in het midden liggen van het tussen de kern en de buitenwand gevormde kanaal, alwaar in het algemeen gunstige stroomsnelheden en turbulentieintensiteit kunnen worden bereikt.

De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de hand van enkele niet beperkende uitvoeringsvoorbeelden en de tekening, alsmede dier beschrijving, en daarin toont: Fig.1 een schematisch aanzicht van een melkinrichting volgens de uitvinding, Fig. 2 een schematisch doorsneeaanzicht van het melkfilter 8 met diverse aansluitingen, Figuur 3a toont een schematisch doorsneeaanzicht van een onderste deel van het melkfilter bij een eerste puls, en Figuur 3b toont een schematisch doorsneeaan- zicht van een onderste deel van het melkfilter bij een tweede puls, en

Figuur 4a geeft een voorbeeld van een stroom reinigingsvloeistof als functie van de tijd, en Figuur 4b geeft een bijbehorend niveau in het melkfilter.

Figuur 1 toont een schematisch aanzicht van een melkinrichting 1 volgens de uitvinding, met een melkbeker 2, een melkglas 3, een vacuümpomp 4, een melkleiding 5-1, 5-2, 5-3, een melkpomp 6, een melktank 7, en een melkfilter dat algemeen is aangeduid met verwijzingscijfer 8, met een schematische reinigingsvloeistofaansluiting 9 en een schematische afvoeraansluiting 10. Met 11 is een besturing aangeduid, en met 12 een optionele melkrobot met een robotarm 13. Met 100 is voorts een melkdier aangeduid, met spenen 101.

De melkinrichting 1 is hier een volautomatisch melkrobotsysteem, doch de uitvinding is evenzeer toepasbaar in conventionele melksystemen. De melkrobot 12 van de melkinrichting 1 kan met zijn robotarm 13 melkmiddelen, hier een melkbeker 2, onder besturing van de besturing 11 op een speen 101 van het melkdier aanbrengen. Daartoe zijn op zich bekende onderdelen zoals een speenherkenningssysteem verschaft, die echter geen betrekking hebben op de uitvinding, en derhalve hier niet zijn weergegeven noch nader zullen worden toegelicht.

Met de op de speen 101 aangebrachte melkbeker kan de melkinrichting met behulp van onder andere de vacuümpomp 4 melk onttrekken, die terechtkomt in het melkglas 3. Vandaar kan de melk, met name aan het einde van een melking, met behulp van de melkpomp 6 via de melkleiding, met delen 5-1, 5-2 en 5-3, hierna gezamenlijk ook wel met het cijfer "5" aangeduid, naar de melktank 7 worden getransporteerd. Bij heel grote bedrijven kan de vaste melktank 7 ook zijn vervangen door de tank van een tankwagen.

De gemolken melk wordt gefilterd met behulp van het in de melkleiding 5 verschafte melkfilter 8. Dit filter dient om ongerechtigheden zoals haren, zand, beddingmateriaal en dergelijke uit de melk te filteren. De melk gaat hierbij in het getoonde voorbeeld van onderen naar boven door het melkfilter. Het melkfilter zal onvermijdelijk geleidelijk vuiler worden, en derhalve moet het regelmatig worden gereinigd. Dit gebeurt volgens de uitvinding bij elke hoofdreiniging van de gehele melkinrichting, zoals verderop nog nader zal worden toegelicht. Voorts kan ook een drukvalmeter of dergelijke zijn verschaft (hier niet weergegeven), die de drukval over het melkfilter 8 meet, en die aan de besturing 11 een signaal geeft indien de drukval een drempelwaarde overschrijdt, om het melkfilter 8 aan een tussentijdse reiniging te onderwerpen.

Het reinigen kan bijvoorbeeld geschieden door reinigingsvloeistof door het filter te sturen in dezelfde richting als de melk, dat wil zeggen vanaf de melkbekers 2 via de melkleiding 5 door het melkfilter 8 naar de melktank 7. De te gebruiken hete, zure of basische vloeistoffen kunnen bijvoorbeeld doelmatig vet-, eiwtit- of kalkresten oplossen.

Minder gunstig is dat haren, zand en dergelijke verder tegen het filter worden gedrukt, zonder te worden verwijderd of opgelost. Hiertoe kan echter een tegenspoelreiniging worden uitgevoerd, waarbij reinigingsvloeistof in omgekeerde richting wordt toegevoerd, met name vanuit reinigingsvloeistoftoevoer 9, via het melkfilter 8, naar reinigingsvloeistof- afvoer 10, zoals een riool.

Een en ander wordt nader toegelicht in Figuur 2, dat een schematisch doorsneeaanzicht toont van het melkfilter 8 met diverse aansluitingen. Hierbij zijn soortgelijke onderdelen in de gehele tekening met dezelfde verwijzingscijfers aangeduid.

Het melkfilter 8 omvat een behuizing 23 met een eerste uiteinde 15 met een melkaanvoeropening 18, een cilindrisch deel 16 en een tweede uiteinde 17 met een melkafvoeropening 19. Een kern 20, alsmede een filterplaat 21 met gaatjes zijn opgenomen in het filtervolume in de behuizing 23, en delen dit op in een eerste volumedeel, of filterbuitenvolume, 24 en een tweede volumedeel, of filterbinnenvolume,

22.

Een eerste driewegklep 25 is aansluitbaar is op de reinigingsvloeistof- toevoer 9, vanaf een houder 29 of dergelijke, alsmede op een met een klep 27 afsluitbare persluchtleiding 26, naar een persluchtgenerator 28. Een tweede driewegklep 30 is aansluitbaar op de reinigingsvloeistofafvoer 10 naar een riool 31 of dergelijke.

In Figuur 2 is voorts met de enkele pijlen aangegeven het pad van melk tijdens melken, en met dubbele pijlen het pad van reinigingsvloeistof tijdens een tegenstroomreiniging.

De behuizing 23 kan enige cilindrische vorm hebben, met een eerste uiteinde 15 en een tweede uiteinde 17 die beide versmallen naar een aan- resp. afvoer. Merk op dat die aan- of afvoer niet noodzakelijkerwijs centraal en/of in de langsrichting hoeft te zijn verschaft. Zo kan die ook tangentiaal, als in een soort cycloon zijn verschaft. De behuizing kan hierbij bijvoorbeeld een geheel of gedeeltelijk doorzichtig cilindrisch deel 16 hebben, zodat de filterplaat 21 kan worden geïnspecteerd zonder het filter 8 te hoeven demonteren. Uiteraard zijn ondoorzichtige materialen zoals metalen ook mogelijk.

De kern 20, hier een cilindrische kern, is verschaft om het kanaal voor de melk en de reinigingsvloeistoffen, dat wordt gevormd door het eerste en het tweede volumedeel 24 resp. 22, niet onnodig groot te laten worden, hetgeen de stroomsnelheid van met name de reinigingsvloeistof onnodig en ongewenst laag zou maken. Merk op dat een grote oppervlakte van de filterplaat 21 namelijk juist wel gewenst is, uiteraard met evenredig veel gaatjes daarin, om de stroming van de melk zo weinig mogelijk te hinderen.

De filterplaat 21 is hier een cilindrische metalen plaat met een groot aantal gaatjes. Hoewel het niet noodzakelijk is dat de plaat cilindrisch is, heeft dit vanwege de symmetrie voordelen qua gelijkheid van filterwerking en bij de reiniging. De gaatjes zijn niet afzonderlijk weergegeven. De doorsnede is met voordeel tussen 60 en 120 um, bijvoorbeeld in afhankelijkheid van met name de afmetingen van de vetbolletjes in de melk. De gaatjes zijn bijvoorbeeld vervaardigd met behulp van een laser, zodat deze taps toelopen, met voordeel vanaf de melkinlaatkant naar de melkafvoerkant, om het loskomen van vuil bij de tegenstroomreiniging verder te bevorderen. Het aantal gaatjes is bij voorkeur zo groot mogelijk, en bedraagt in een uitvoering tenminste enkele honderdduizenden, zoals een miljoen.

Een mogelijke werking van het melkfilter is als volgt. Tijdens melken stroomt melk vanuit het melkleidingdeel 5-2 via de melkaanvoeropening 18 van onderen het eerste uiteinde 15 van het melkfilter 8 in. De melk komt hierbij terecht in het eerste volumedeel 24, en stroomt vervolgens via de gaatjes van de filterplaat 21 naar het tweede volumedeel 22, waarbij ongerechtigheden achterblijven op de filterplaat 21. Vervolgens wordt de melk verder gestuwd via het tweede uiteinde 17, en zal het melkfilter 8 verlaten via melkafvoeropening 19, om vervolgens via de eerste driewegklep 25 en het melkleidingdeel 5-3 naar de hier niet weergegeven melktank te worden gepompt.

Als na een melking een hoofdreiniging van de melkinrichting wordt uitgevoerd, zal in althans een deel van de stappen reinigingsvloeistof dezelfde weg door het melkfilter 8 kunnen afleggen. Het is echter voordelig om te beginnen met een tegenstroomreiniging, om alvast en althans een deel van de uitgefilterde ongerechtigheden uit het melkfilter 8 te verwijderen, zodat deze de stroming van reinigingsvloeistof niet verder zullen hinderen, en met name de filterplaat 21 beter reinigbaar wordt gemaakt. Voor deze tegenstroomreiniging kan bijvoorbeeld reinigingsvloeistof, zoals water, worden toegevoerd door de eerste driewegklep 25 om te zetten tot verbinden van de reinigingsvloeistoftoevoer 9 en het melkfilter 8, en vervolgens toe te voeren vanuit een houder 29, die ook een waterleiding kan zijn. Desgewenst kan een perslucht worden toegevoegd vanuit de persluchtgenerator 28, via persluchtleiding 26, door omzetten van de klep 27. Perslucht kan, zoals op zich bekend, bijdragen aan een grotere turbulentieintensiteit van de reinigingsvloeistof, en aldus aan een nog betere (mechanische) reiniging van het melkfilter 8. Overigens kan ook de houder 29 zijn ingericht voor het verschaffen van reinigingsvloeistof onder druk. Bijvoorbeeld omvat de houder 29 een accumulator {niet getoond), waarmee een druk kan worden opgebouwd, die tijdens leveren van de reinigingsvloeistof langzaam zal afnemen, op eendere wijze als een expansievat in een cv-installatie. Ook een pomp kan zijn verschaft, of eenvoudigweg de zwaartekracht, door de houder op een gewenste hoogte te plaatsen. De in tegenstroom toe te voeren reinigingsvloeistof komt het melkfilter 8 binnen via de melkafvoeropening 19 van het tweede uiteinde 17, en zal door het tweede volumedeel 22, de filterplaat 21, het eerste uiteinde 15 en de melkaanvoeropening 18 het melkfilter 8 doorspoelen, en daarbij ongerechtigheden meenemen. De reinigingsvloeistof kan vervolgens via het melkleidingdeel 5-2 en de nu omgezette tweede driewegklep via de reinigingsvloeistofafvoer 10 naar het riool of een opvangbak wegstromen. Hierdoor hoeft het vervuilde reinigingswater niet door de rest van de melkinrichting te stromen. Hierbij wordt opgemerkt dat de melk tijdens het melken het filtervolume (delen 22 en 24) van onderen zal vullen. De eventueel op de melk drijvende delen zullen dan ook in beginsel vooral in de bovenste gaatjes van de filterplaat 21 terechtkomen. Voorts blijkt de reinigende werking bij een standaardopbouw van het melkfilter 8 vooral voor juist die bovenste gaatjes vaak onvoldoende. De oplossing volgens de uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van figuur 3 en verder. Figuur 3a toont een schematisch doorsneeaanzicht van een onderste deel van het melkfilter bij een eerste puls, en Figuur 3b toont een schematisch doorsneeaan- zicht van een onderste deel van het melkfilter bij een tweede puls. Figuur 3a toont een onderste deel van het melkfilter 8, met de buitenwand 23, de filterplaat 21 met gaatjes 40 en een onderwand 41 en de kern 20, alsmede het eerste volumedeel 24 en het tweede volumedeel 22. Onderin staat tot een niveau ho reinigingsvloeistof 42. Voorts is schematisch getoond de binnenkomende stroom reinigingsvloeistof plus perslucht 43 in de eerste puls. Pijlen geven de stromingsrichtingen daarin aan. De nieuwe, verse reinigingsvloeistof, samen met de perslucht, 43 komt van boven binnen, in eerste instantie via het filterbinnenvolume oftewel tweede volumedeel

22. vrijwel meteen gaat die verse reinigingsvloeistof door de gaatjes 40 ook naar het filterbuitenvolume oftewel eerste volumedeel 24. Onderaan botst de stroom van de reinigingsvloeistof met perslucht 23 tegen de onderwand 41 van de filterplaat 21, alsmede tegen de voorheen verzamelde hoeveelheid reinigingsvloeistof 42, die is aangegeven met een tegengestelde arcering en een niveau ho heeft bereikt. Ter plekke, dat wil zeggen op die hoogte hy, treedt dan door het botsen van de verse reinigingsvloeistof 43 met de verzamelde reinigingsvloeistof 42 en/of de binnenwand 41 veel werveling op met zelfs plaatselijke tegenstroom, zowel in de verse reinigingsvloeistof 43 als in de bovenste laag van de voorheen verzamelde reinigingsvloeistof 42. Dit is schematisch weergegeven met de wervelende pijlen. Door deze wervelingen zal de reinigingsvloeistof ter plekke een grotere reinigende werking op de filterplaat 21 met de gaatjes 40 uitoefenen. Dit is waarschijnlijk de reden dat bij het melkfilter bekend uit de stand van de techniek het onderste deel meestal goed werd gereinigd. Opgemerkt wordt dat in en rond het filter ook al wervelingen aanwezig zijn zonder botsing met het vloeistofniveau. Deze zijn duidelijkheidshalve niet ook nog weergegeven.

Figuur 3b toont een schematisch doorsneeaanzicht van een onderste deel van het melkfilter bij een tweede puls. Hierbij wordt opgemerkt dat bij het einde van de voorafgaande puls (voor het gemak hier de eerste puls) er een bepaalde hoeveelheid reinigingsvloeistof 42’ is verzameld in het melkfilter 8, tot een niveau h;. Dit verzamelen kan doordat er netto minder vloeistof kon wegstromen dan er is toegestroomd. Hierbij is het bijvoorbeeld mogelijk om de klep 30 van Figuur 2 tijdens de eerste puls geheel of gedeeltelijk dicht te zetten. Ook is het mogelijk om de stroom reinigingsvloeistof groter te maken dan de afvoercapaciteit, zodat in beide gevallen het peil in het melkfilter tijdens de eerste puls zal stijgen.

Als vervolgens een tweede puls reinigingsvloeistof wordt verschaft, zoals hier in Figuur 3b, zal deze niet botsen op de onderwand 41 van de filterplaat 21, maar op de voorheen verzamelde reinigingsvloeistof 42, ter plekke van het niveau A. Dit houdt in dat de wervelingen nu rond dat niveau h, en daarna, bij nog latere pulsen, overeenkomstig hoger zullen plaatsvinden. Dit houdt op zijn beurt in dat de gaatjes ter plekke van het niveau h, en vervolgens overeenkomstig hoger, goed zullen worden gereinigd.

Het zal duidelijk zijn dat navolgende pulsen kunnen zorgen voor goede reiniging van de filterplaat 21 op een telkens hoger niveau. Ook is het mogelijk om de hogere delen van de filterplaat 21 intensiever te reinigen, door te zorgen voor meer pulsen die beginnen op een hoger niveau, bij die hogere delen.

Hiertoe kan, zoals hierboven reeds aangestipt, de driewegklep 30 of enige andere klep in de afvoer van reinigingsvloeistof, of de toevoer van reinigingsvloeistof of een combinatie daarvan zodanig door de besturing worden bestuurd dat het gewenste niveau in het melkfilter wordt bereikt aan het einde van de het draineren tussen twee pulsen. Als variabelen zijn dus onder andere de doorlaat van een eventuele klep in de afvoer, het debiet van de reinigingsvloeistof en de pulstijd en draineertijd beschikbaar.

Figuur 4a geeft een voorbeeld van een stroom reinigingsvloeistof als functie van de tijd.

Figuur 4b geeft een bijbehorend niveau h in het melkfilter.

In dit voorbeeld worden er zes gelijke pulsen reinigingsvloeistof verschaft, met een tijdsduur ten een herhalingstijd 7, dus een frequentie 1/7. Praktijkwaarden zijn bijvoorbeeld{=0,5s, en 7=0,75s, al is er natuurlijk variatie mogelijk.

Wel is het zo dat het gunstig blijkt om met name de draineerduur, dus de tijdsduur tussen de pulsen, kort te houden, zoals hier 0,25 seconden.

Dit geldt met name om pieken in de wandschuifspanning op te wekken, en tevens, als er persluchtinjectie plaatsvindt, omdat dan in die korte tijd de geïnjecteerde lucht niet de tijd krijgt om grote luchtbellen te vormen, en waarbij het effect van de niet-samendrukbaarheid van de reinigingsvloeistof verloren zou gaan.

Het aantal pulsen bedraagt hier 7, doch elk gewenst aantal groter of gelijk 2 is in beginsel mogelijk.

De pulsen zijn hier alle gelijk, al is dat niet noodzakelijk, en zou bijvoorbeeld ook de pulsduur t langer kunnen worden gemaakt, of het debiet tijdens de puls groter, om het niveau in het melkfilter aan het einde van de draineertijd hoger te maken, of eventueel lager, althans op een gewenst peil te brengen.

Voorts is het niet nodig dat het peil h van de reinigingsvloeistof in het melkfilter aan het eind van de draineertijd oploopt van puls tot puls.

Het is, zoals in het getoonde voorbeeld, ook mogelijk om het peil h na de eerste x pulsen telkens te laten oplopen, tot het maximale niveau hmax, d.w.z. het niveau dat resulteert na draineren in de draineertijd wanneer het melkfilter tijdens de voorafgaande puls maximaal gevuld is, en vervolgens tijdens de resterende pulsen telkens het melkfilter geheel te vullen en vervolgens te laten zakken tot het maximale hmax.

Aldus kan het bovenste deel van het melkfilter extra grondig worden gereinigd.

De getoonde uitvoeringsvoorbeelden zijn geenszins beperkend bedoeld.

Veeleer wordt de beschermingsomvang van de uitvinding bepaald door de aangehechte conclusies.

Claims (12)

CONCLUSIES

1. Melkinrichting voor melken van een melkdier, en voorzien van - melkmiddelen, - een besturing voor de melkinrichting, - een melkleiding voor transport van de melk van de melkmiddelen naar een melktank, - een melkfilter voor filteren van de door de melkleiding gaande melk, en - een reinigingsinrichting voor reinigen van het melkfilter met reinigingsvloeistof, waarbij het melkfilter omvat: - een behuizing die een filtervolume omgeeft, en die omvat een melkingangsdeel met een melkingang, een melkuitgangsdeel met een melkuitgang, en daartussen een rondgaande buitenwand, - een filteronderdeel dat in het filtervolume is verschaft, dat een rondgaand plaatdeel met een veelheid aan filtergaatjes omvat, en dat het filtervolume opdeelt in een centraal filterbinnenvolume dat is aangesloten op één van de melkingang en de melkuitgang, en een daaromheen gelegen filterbuitenvolume dat is aangesloten op de andere van de melkingang en de melkuitgang, waarbij het melkfilter is ingericht om in gebruik in een eerste richting te worden doorspoeld door de te filteren melk, welke eerste richting van de melkingang naar de melkuitgang loopt, waarbij de reinigingsinrichting is ingericht om het melkfilter te reinigen door reinigingsvloeistof in een tegenstroomrichting tegengesteld aan de eerste richting in ten minste twee aaneengesloten pulsen door het melkfilter te voeren, zodanig dat in elke puls: - gedurende een eerste pulsfase meer reinigingsvloeistof wordt toegevoerd dan er wordt afgevoerd, en - vervolgens gedurende een tweede pulsfase tenminste evenveel reinigingsvloeistof uit het filtervolume stroomt als er wordt toegevoerd, zodat zich een hoeveelheid reinigingsvloeistof verzamelt in het filtervolume tot een vloeistofniveau, dat tenminste een deel van de veelheid van gaatjes omgeeft.

2. Melkinrichting volgens conclusie 1, waarbij het vloeistofniveau ligt in een bovenste helft van de veelheid van gaatjes.

3. Melkinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de reinigingsinrichting is ingericht om het vloeistofniveau te veranderen van puls tot puls, in het bijzonder te doen stijgen van puls tot puls.

4. Melkinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een frequentie van de pulsen hoger is dan 0,5 Hz.

5. Melkinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de tweede pulsfase korter is dan 1 seconde, met voordeel ten hoogste 0,5 seconde.

6. Melkinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het aantal pulsen ligt tussen 2 en 20.

7. Melkinrichting volgens een der voorgaande conclusies, omvattende een drukinrichting die is ingericht om de reinigingsvloeistof onder druk aan het melkfilter te verschaffen, in het bijzonder omvattende een accumulator voor reinigingsvloeistof.

8. Melkinrichting volgens een der voorgaande conclusies, omvattende een persluchttoevoer voor toevoeren van perslucht aan de reinigingsvloeistof voorafgaand aan binnengaan van het filtervolume.

9. Melkinrichting volgens een der voorgaande conclusies, omvattende een door de besturing regelbare toevoerklepinrichting voor besturen van een toevoer van reinigingsvloeistof, en/of een door de besturing regelbare afvoerklepinrichting voor regelen van een afvoer van de reinigingsvloeistof.

10. Melkinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het filterbinnenvolume is aangesloten op de melkuitgang, en waarbij in het bijzonder genoemde buitenwand doorzichtig is.

11. Melkinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de behuizing in hoofdzaak cilindrisch is, en waarbij genoemd filteronderdeel een metalen plaat is die concentrisch is met de buitenwand.

12. Melkinrichting volgens een der voorgaande conclusies, omvattende een kern in het filterbinnenvolume dat concentrisch is met genoemde buitenwand, met voordeel zich uitstrekkend langs de volledige veelheid van gaatjes.