NL2026405B1 - Melkfilter en melkinrichting daarmee - Google Patents

Abstract

Een automatisch reinigbaar melkfilter omvat een cilindrische behuizing met een Iangsrichting en met een cilindrische buitenwand, een eerste uiteinde met een eerste vloeistofaansluiting, en een tweede uiteinde meteen tweede vloeistofaansluiting, waarbij bij gebruik van het filter het tweede uiteinde zich boven heteerste uiteinde bevindt. In de behuizing zijn een concentrisch cilindrische filterplaat meteen veelheid van filtergaatjes met een kleinste doorsnede tussen 60 en 100 um, alsmede een concentrisch binnen de filterplaat geplaatste cilindrische kern opgenomen. De filterplaat deelt het filtervolume op in een direct op de eerste vloeistofaansluiting aangesloten eerste volumedeel, en een direct op de tweede vloeistofaansluiting aangesloten tweede volumedeel. Het tweede volumedeel omvat een cilindrisch deel, alsmede een topdeel dat bij een overgang naar de tweede vloeistofaansluiting toe versmalt. Het cilindrische deel strekt zich, gezien in een richting naar de tweede vloeistofaansluiting toe, tenminste een vooraf bepaalde afstand voorbij de veelheid van gaatjes van de filterplaat uit, en het eerste volumedeel strekt zich, gezien in een richting naar de tweede vloeistofaansluiting toe, niet voorbij de filterplaat uit. Aldus kan de stroom reinigingsvloeistof zich, van bovenaf toegevoerd, voorbij het topdeel ontwikkelen tot een turbulentere stroom evenwijdig aan het cilindrische deel, en aldus een betere reiniging van met name de bovenste filtergaatjes. 20 Tevens is een melkinrichting met dit melkfilter verschaft.

Description

Melkfilter en melkinrichting daarmee De uitvinding heeft betrekking op een automatisch reinigbaar melkfilter voor filteren van melk die wordt gewonnen in een melkinrichting voor melken van melkdieren, en dat omvat een cilindrische behuizing met een langsrichting en met een cilindrische buitenwand, een eerste uiteinde met een eerste vloeistofaansluiting, en een tweede uiteinde met een tweede vloeistofaansluiting.

Het melken van melkdieren vereist dat de melkinrichting als geheel regelmatig wordt gereinigd, om te voorkomen dat zich melkresten afzetten, en dat er bacteriën en dergelijke gaan groeien in de melkresten. Daartoe is bekend om melkinrichtingen te reinigen, waarbij eerst zo veel mogelijk melk wordt verwijderd uit de melkinrichting. Vervolgens worden de melkresten, met onder andere melkvetten en melkeiwitten, verwijderd met behulp van heet water met zuur of base. Tenslotte wordt nagespoeld met koud of lauw water, om resten van de zure of basische reinigingsvloeistof te verwijderen en om de melkinrichting af te koelen voor opvolgend gebruik bij melkdieren.

Ook is het nodig om de gemolken melk te filteren voordat die naar de melktank gaat. Hierbij wordt vuil zoals mest- en beddingdeeltjes, haren, maar ook celklompjes en -vlokjes en dergelijke uit de melk gefilterd. Na enige tijd zal het filter te zeer verontreinigd raken. Het is derhalve belangrijk om te zorgen voor een actie om nieuwe melkingen met een schoon filter te kunnen voortzetten.

Totnogtoe werden filterkousen gebruikt, die ten minste driemaal daags werden vervangen, of eerder als daar aanleiding toe was vanwege verminderde melkdoorstroom of dergelijke. Dit is zeer arbeidsintensief, en kost betrekkelijk veel grondstoffen voor de filterkousen.

Voorts is uit NL-C-1037403 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 te maken voor verder gebruik. Op deze wijze wordt het arbeidsintensieve verwisselen van de filterkousen, alsmede het overmatige gebruik van grondstoffen reeds doeltreffend voorkomen. Het bekende melkfilter lijkt alleen in tegenspoeling te worden gereinigd. Verdere details omtrent het melkfilter of de reiniging daarvan zijn hierbij echter niet gegeven.

Uit NL-8102784 is eveneens een stalen filter bekend, omvattende een weefsel van roestvaststalen draden, dat vanwege de gewenste vormstabiliteit is aangebracht op een steungaas in de vorm van een cilinder van roestvast staal.

Deze complexe opbouw maakt dat de reinigbaarheid toch nog te wensen overlaat.

Ook zijn in de stand van de techniek cilindrische filters met gaatjes bekend, die in tegenstroom kunnen worden gereinigd, doch voor zover aanvraagster bekend worden deze niet toegepast bij melkinrichtingen, en ook indien zij zonder meer zouden worden gebruikt in melkinrichtingen, is de reinigbaarheid van althans een deel van zulk een melkfilter onvoldoende, zo is haar in proefnemingen gebleken.

Het is dan ook een doel van de onderhavige uitvinding om een melkfilter van de in de inleiding aangeduide soort met een verbeterde reinigbaarheid te verschaffen.

De uitvinding bereikt dit doel althans ten dele met een melkfilter volgens conclusie 1, in het bijzonder een automatisch reinigbaar melkfilter voor filteren van melk die wordt gewonnen in een melkinrichting voor melken van melkdieren, en omvattende een cilindrische behuizing met een langsrichting en met een cilindrische buitenwand, een eerste uiteinde met een eerste vloeistofaansluiting, en een tweede uiteinde met een tweede vloeistofaansluiting, waarbij bij gebruik van het filter het tweede uiteinde zich boven het eerste uiteinde bevindt, waarbij in de behuizing een in hoofdzaak concentrisch cilindrische filterplaat met een veelheid van filtergaatjes met een kleinste doorsnede tussen 60 en 100 um, alsmede een concentrisch binnen de filterplaat geplaatste cilindrische kern zijn opgenomen, waarbij de filterplaat het filtervolume opdeelt in een direct op de eerste vloeistofaansluiting aangesloten eerste volumedeel, en een direct op de tweede vloeistofaansluiting aangesloten tweede volumedeel, waarbij het tweede volumedeel een cilindrisch deel omvat, alsmede een topdeel dat bij een overgang naar de tweede vloeistofaansluiting toe versmalt, waarbij genoemd cilindrische deel zich, gezien in een richting naar de tweede vloeistofaansluiting toe, tenminste een vooraf bepaalde afstand voorbij de veelheid van gaatjes van de filterplaat uitstrekt, en waarbij genoemd eerste volumedeel zich, gezien in een richting naar de tweede vloeistofaansluiting toe, niet voorbij de filterplaat uitstrekt, in het bijzonder tot een hoogste van de gaatjes.

Het melkfilter volgens de uitvinding heeft een uitstekende reinigbaarheid indien het in tegenstroom wordt gereinigd.

Met name is de reinigbaarheid van de bovenste gaatjes sterk verbeterd ten opzichte van een melkfilter waarbij het cilindrische deel zich niet voorbij de gaatjes uitstrekt.

Hierbij wordt opgemerkt dat "niet voorbij de filterplaat” betekent dat de afstand waarover het eerste volumedeel zich tot voorbij de filterplaat, respectievelijk tot voorbij het bovenste gaatje uitstrekt minder is dan de helft, bij voorkeur minder dan eentiende van de afstand waarover het tweede volumedeel zich voorbij het bovenste gaatje uitstrekt. Voorts wordt met "filterplaat" alleen het vrijliggende deel van de filterplaat bedoeld, zodat een eventueel deel dat slechts eenzijdig wordt omspoeld, of in het geheel niet, niet meetelt, zoals een deel dat dient ter bevestiging met een las-, lijm- of andere verbinding.

Zonder zich aan een uitleg gebonden te achten, vermoedt de uitvinder dat het volgende hieraan ten grondslag ligt. Melkfilters bij al dan niet automatische melk- inrichtingen zijn uiteraard aangebracht in de melkleiding die loopt naar de melktank of andere melkopvang. Deze melkleiding heeft veelal een doorsnede tussen 1,5 en 3 cm. Om een voldoende filtercapaciteit te waarborgen, zal het melkfilter een grotere doorsnede moeten hebben, alleen al omdat hetzij de melktoevoer, hetzij de melkafvoer op het centrale deel van het melkfilter is aangesloten, zodat het buitenliggende deel, dat ligt aan de andere zijde van het melkfilter, noodzakelijkerwijs een grotere doorsnede zal hebben. Een en ander is ook te zien in de genoemde documenten uit de stand der techniek. Om te voorkomen dat er bij het reinigen te veel achtergebleven melk verloren gaat, is genoemd centrale deel grotendeels opgevuld met een kern. Dit houdt echter in dat de reinigingsvloeistof vanuit de aanvoerende leiding, in welke leiding de reinigingsvloeistof zelf al turbulent is, overgaat in een ringvormig kanaal dat veel smaller is dan de aanvoerende leiding, en bovendien een bocht moet maken om terecht te komen in het cilindrische deel van het filter.

Door deze bocht en versmalling zal de stroom reinigingsvloeistof aan het begin van het cilindrische deel van het filter aan de wanden {van de kern en/of de behuizing en/of de filterplaat} een grenslaag hebben die, zoals bekend, met snelheid nul begint, en dan dus laminair is. Een dergelijke laminaire grenslaag kent slechts geringe fluctuaties in 0.a. de snelheid en de wandschuifspanning, en vertoont een slechte reiniging. In de hoofdstroomrichting zal de grenslaag zich ontwikkelen en groeien, zal daardoor de centrale stroom versnellen en uiteindelijk de grenslaag doen omslaan van laminair naar turbulent. Weliswaar is de stroom reinigingsvloeistof in de aanvoerende leiding in beginsel volledig turbulent, maar is niet voldoende snel om na de bocht en in het begin van het cilindrische deel van het filter de grenslaag al te doen omslaan. Dit heeft te maken met de beperkte toegestane druk en daardoor snelheid van de reinigingsvloeistof in de aanvoerende leiding. Het probleem lijkt dus te liggen in de beperkte snelheid van de reinigingsvloeistof, welke stroom van een dikke leiding naar een dunne ring moet gaan, en dus bochten moet maken. In zo'n geval moet er eerst een ontwikkeling plaatsvinden van de grenslaag van laminair naar (volledig) turbulent, omdat alleen in het laatste geval de reiniging aan het oppervlak, door voldoende grote fluctuaties van de snelheid en daardoor van de wandschuifspanning, afdoende zal zijn. Wanneer dus die ontwikkeling direct bij het begin van de gaatjes in de filterplaat zou plaatsvinden, zouden de eerste, bovenste gaatjes onvoldoende worden gereinigd. Volgens de uitvinding is er daarentegen tenminste een vooraf bepaalde lengte in het kanaal tussen het cilindrische deel van de kern en de filterplaat met gaatjes verschaft, over welke lengte de stroom reinigingsvloeistof zich kan ontwikkelen {de nog laminaire grenslaag groeit, en in het centrum van het kanaal versnelt de reinigingsvloeistof, totdat een en ander voldoende is om de grenslaag turbulent te maken), waardoor de lokale wandschuifspanning, en met name de fluctuatie daarvan, zal toenemen, en het vuil met name bij de bovenste gaatjes wèl goed los kan komen. Het blijkt dus beter om het eerste deel van de filterplaat juist niet te voorzien van gaatjes. Dit druist in tegen het idee om de filterplaat over haar volledige oppervlak te voorzien van gaatjes, om zo weinig mogelijk stromingsweerstand te bieden aan de melk, maar dat zou leiden tot een minder goede reinigbaarheid van de bovenste gaatjes. Om heel precies te zijn zal er bij de overgang van het bovenste deel zonder gaatjes naar het echte filterdeel met gaatjes opnieuw een laminaire grenslaag ontstaan, maar doordat de vloeistofstroom zich in en over dat bovenste deel al heeft kunnen ontwikkelen met een aldaar reeds turbulente grenslaag, zal de nieuwe laminaire grenslaag veel sneller dan in de stand van de techniek kunnen omslaan van laminair naar turbulent, en dan (opnieuw) de verbeterde reinigbaarheid hebben.

Bijvoorbeeld is bij het uit NL-8102764 bekende melkfilter het filtergaas juist over een montagenaaf 14 aangebracht, zodat dat gedeelte van het echte filtermateriaal 20 juist niet, althans niet goed, zal worden gereinigd in de tegenstroomreiniging.

Hierbij wordt voorts het volgende opgemerkt over de onderhavige uitvinding: om symmetrieredenen is het aanbevelenswaardig om het melkfilter rechtstandig te gebruiken, waarbij de eerste vloeistofaansluiting, waardoorheen melk naar binnen stroomt, althans centraal onderaan is verschaft. De melk zal dan bij gebruik van het filter van onderen in het melkfilter stromen. Dit is beter dan van boven, omdat dan bij elke melkpulsatie melk in het filter zou vallen, hetgeen ongewenste mechanische belasting van de melk veroorzaakt. Vanwege de gewenste tegenstroomreiniging om uitgefilterd vuil Ios te maken van het filter zal derhalve de reinigingsvloeistof van bovenaf moeten worden toegevoerd. Dit kan hetzij centraal en recht van boven, om zo weinig mogelijk stromingsweerstand te vormen, doch zou ook tangentiaal kunnen, waarbij een extra snelheidscomponent in een spiraalvorm kan worden bereikt.

Bijzondere uitvoeringsvormen van het melkfilter zijn beschreven in de afhankelijke conclusies, alsmede in het nu volgende deel van de beschrijvingsinleiding.

In uitvoeringsvormen heeft het tweede volumedeel een radiale dikte, waarbij genoemde afstand ten minste tien keer genoemde radiale dikte bedraagt. De radiale dikte 5 is hierbij de afmeting van het tweede volumedeel gezien in radiale richting. Met een dergelijke lengte van het tweede volumedeel boven de gaatjes heeft de stroom reinigingsvloeistof gelegenheid om zich voldoende te ontwikkelen tot een stroom met voldoende snelheidsfluctuaties en daardoor voldoende hoge lokale wandschuifspanning voor een goed reinigend vermogen. Opgemerkt wordt dat een en ander enigszins afhangt van de (inwendige) geometrie van het melkfilter en van de hoeveelheid reinigingsvloeistof en de snelheid ervan. Deze laatste is dan weer afhankelijk van de toegepaste druk daarop, alsmede van eventueel toegevoegde perslucht. Vanwege regelgeving is het echter niet toegestaan om zonder bijzondere en dure extra maatregelen zodanige snelheden te bereiken dat de reinigingsvloeistof reeds bij de genoemde bocht voldoende reinigende werking heeft.

In uitvoeringsvormen is ter hoogte van de veelheid van gaatjes de gemiddelde radiale dikte van het eerste volumedeel en de gemiddelde radiale dikte van het tweede volumedeel nagenoeg gelijk. Dit houdt in dat de filterplaat zich ongeveer midden tussen de kern en de buitenwand van de behuizing bevindt. Bij een geringe radiale dikte van het kanaal, d.w.z. van het eerste volumedeel plus het tweede volumedeel, ten opzichte van de straal van het kanaal is het ook mogelijk om de filterplaat iets verder naar binnen te zetten, zodanig dat het volume van het eerste volumedeel en het tweede volumedeel nagenoeg gelijk zijn. In dit verband houdt “nagenoeg” in dat het verschil maximaal 20% bedraagt.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een melkinrichting volgens conclusie 4, in het bijzonder een melkinrichting voor melken van melkdieren, omvattende melkmiddelen voor uit de melkdieren melken van melk, een melktank voor opslaan van gemolken melk, een melkleiding voor transport van de gemolken melk van de melkmiddelen naar de melktank, en een in de melkleiding verschaft automatisch reinigbaar melkfilter voor filteren van melk volgens de hierboven beschreven uitvinding, een reinigingsinrichting voor het melkfilter, een besturing voor besturen van de melkinrichting, waarbij de reinigingsinrichting omvat een door de besturing bestuurbare reinigingsvloeistoftoevoer, met een toevoerklep, en die aansluitbaar is op de tweede vloeistofaansluiting van het melkfilter, een reinigingsvloeistofafvoer met een door de besturing bestuurbare afvoerklep, en die aansluitbaar is op de eerste vloeistofaansluiting,

waarbij de reinigingsinrichting is ingericht voor onder besturing van de besturing reinigen van het melkfilter door via de reinigingsvloeistoftoevoer in tegenstroom toevoeren van reinigingsvloeistof door het melkfilter, en voor afvoeren van de reinigingsvloeistof door de reinigingsvloeistofafvoer.

Deze melkinrichting kent een betere reinigbaarheid van het melkfilter, door de tegenstroomreiniging en de opbouw van het melkfilter zoals beschreven in het eerstgenoemde aspect van de uitvinding.

Dit voordeel, alsmede hoe het wordt bereikt, is reeds beschreven voor het melkfilter.

Derhalve wordt hier volstaan met slechts een korte bespreking.

Een belangrijke opmerking hierbij is dat de op zich bekende filterkousen slecht reinigbaar zijn, ook in tegenstroomreiniging, en derhalve moeten worden vervangen.

Niettemin zijn er bij melkinrichtingen nog weinig andere typen melkfilter in gebruik, ondanks de voordelen van een automatisch reinigbaar melkfilter.

Het melkfilter is automatisch reinigbaar met de tegenstroomreiniging.

Derhalve kan het worden meegenomen in de vereiste automatische reiniging van de melkinrichting als geheel, die eveneens volledig automatisch kan worden uitgevoerd, zoals op zich bekend.

Het is hierbij mogelijk om de tegenstroomreiniging te implementeren door een tegenstroomreiniging van de gehele melkinrichting.

Dit is echter niet altijd wenselijk, omdat het vereist dat de gehele melkinrichting dan wordt ontdaan van alle tevoren gebruikte reinigingsvloeistof.

Bovendien houdt dit in dat alle uit het melkfilter losgemaakte verontreinigingen dan door het overige deel van de melkinrichting worden getransporteerd.

Maar juist omdat het melkfilter wordt gebruikt om vuil uit de melk te filteren, betreft dit een betrekkelijk grote hoeveelheid verontreinigingen.

Daarom omvat volgens de uitvinding de reinigingsinrichting een reinigingsvloeistoftoevoer die min of meer direct aansluitbaar is op de tweede vloeistofaansluiting van het melkfilter, alsmede een reinigingsvloeistofafvoer die aansluitbaar is op de eerste vloeistofaansluiting.

Zowel de toevoer als de afvoer kunnen gesloten en geopend worden met een door de besturing bestuurbare afvoerklep, en kunnen aldus hetzij de normale reinigingsstappen van de melkinrichting toelaten, in gesloten toestand van de kleppen, hetzij de tegenstroomreiniging, in geopende toestand.

Hierbij kunnen de normale melkaanvoer- en -afvoerleiding, d.w.z. de verbindingen met de melkleiding, eveneens met een klep worden gesloten, bijvoorbeeld telkens met één driewegklep.

De reinigingsvloeistof hoeft dan in tegenstroom alleen door het melkfilter te gaan, en kan daarna direct naar een afvoer zoals een riool.

Als reinigingsvloeistof voor de tegenstroomreiniging van het melkfilter is leidingwater, al dan niet bewerkt zoals ontkalkt, in de meeste gevallen voldoende.

De tegenstroomreiniging kan dan bijvoorbeeld als eerste reinigingsstap met vloeistof in de totale melkinrichting worden toegepast. Hierdoor wordt reeds het nodige vuil min of meer mechanisch verwijderd uit het melkfilter. Dit verlaagt de stromingsweerstand van de gehele melkinrichting, en maakt het overgebleven vuil beter bereikbaar voor de overige reinigingsvloeistoffen. Hierbij wordt ervan uitgegaan dat de gebruikelijke stappen voor reinigen van de melkinrichting, onder andere met heet water met zuur of loog, voldoende zijn om veel van het eventueel resterende vuil, zoals melkvet en -eiwit, in het melkfilter los te weken en te verwijderen.

Bijzondere uitvoeringsvormen zijn beschreven in de afhankelijke conclusies, alsmede in het nu volgende deel van de beschrijving.

In uitvoeringsvormen is de reinigingstoevoer ingericht om de reinigingsvloeistof tijdens een reiniging in pulsen toe te voeren aan het melkfilter. In het bijzonder betreft het hier het in pulsen in tegenstroom aan het melkfilter toevoeren van de reinigingsvloeistof. Door de extra mechanische werking is de reiniging van het melkfilter nog beter. Het in pulsen toevoeren kan zijn bewerkstelligd doordat de besturing is ingericht om de toevoerklep voor de reinigingsvloeistoftoevoer in pulsen te openen en te sluiten.

In uitvoeringsvormen omvat de melkinrichting een door de besturing bestuurbare persluchtaansluiting, die is ingericht om vóór de tweede vloeistoftoevoer lucht met een overdruk toe te voeren aan de reinigingsvloeistof. Een en ander kan een constante toevoer van perslucht zijn, of een toevoer in pulsen, al dan niet gecombineerd met een reinigingsvloeistoftoevoer in pulsen. Ook hier zorgt de toegenomen mechanische werking, door de extra turbulentie in de vloeistof, voor een nog betere reiniging.

De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de hand van enkele niet beperkende uitvoeringsvoorbeelden en de tekening, alsmede dier beschrijving, waarin: Fig.1 een schematisch aanzicht van een melkinrichting volgens de uitvinding toont, Fig. 2 een schematisch doorsneeaanzicht toont van het melkfilter 8 met diverse aansluitingen, en Fig. 3 schematisch een detail van het melkfilter 8, met name van een bovenste deel daarvan, toont.

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-, eiwit- 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 24 en een tweede volumedeel 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 additiefleiding 26, naar een additiefvoorraadhouder 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 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, om plek te hebben voor veel gaatjes, en daardoor 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 1,2 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 additief (of een ~mengsel} worden toegevoegd vanuit de additiefvoorraadhouder 28, en additiefleiding 26, door omzetten van de klep 27. Een additief is bijvoorbeeld een zuur, een loog, of een oppervlakteactieve stof.

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.

Figuur 3 toont schematisch een detail van het melkfilter 8, met name van een bovenste deel daarvan. Hierbij geeft pijl A de staande verticale gebruiksrichting aan.

Het melkfilter 8 omvat wederom het tweede uiteinde 17 met de melkafvoeropening 19, de cilindrische behuizing of buitenwand 23, de kern 20 en de filterplaat 21, met inwendig het eerste volumedeel 24 en het tweede volumedeel 22. Voorts zijn nu schematisch aangegeven enkele van de gaatjes 31, met daardoorheen een deel van de reinigingsvloeistofstroom, met de dubbele pijl, alsmede een bocht 32 en een recht stuk 33 met lengte / in het tweede uiteinde 17, en een O-ring 40 en een bevestigingsonderdeel 41.

Wanneer reinigingsvloeistof, al dan niet met toegevoegde perslucht of dergelijke, via de melkafvoeropening 19 het melkfilter 8 binnengaat, zal deze eerst het taps verbredende deel van het tweede uiteinde 17 instromen, over de (al dan niet afgeronde) bovenzijde van de kern 20. Merk op dat het wenselijk is om te verbreden, om een grotere doorsnede van de filterplaat 21 mogelijk te maken, wat weer wenselijk is om een voldoende groot totaal filteroppervlak te krijgen zonder een onhandig grote lengte van het filter.

Vervolgens komt de reinigingsvloeistof bij de bocht 32, die wenselijk is om een cilindrische filterplaat 21 te kunnen toepassen. Na de bocht doorloopt de vloeistof eerst het rechte stuk 33 ter lengte / alvorens de bovenste van de gaatjes 31 van de filterplaat 21 te bereiken. Alhier begint de reinigingsvloeistof door de filterplaat te treden, en deze te reinigen.

De reden om de reinigingsvloeistof eerst het rechte stuk 33 te laten doorlopen is hierboven reeds gegeven. Kort gezegd wordt gedacht, zonder dat aanvraagster zich gebonden acht aan enige uitleg of toelichting, dat de reinigingsvloeistof na de bocht geen duidelijke richting heeft, en dat de grenslaag aan de wanden eerst laminair is en groeit, totdat de evenwijdig met de behuizingwand gemaakte en versnelde stroom de laminaire grenslaag turbulent kan maken. De fluctuaties in de snelheid en de wandschuifspanning nabij de wanden zijn dan zodanig groot dat de reinigende werking van de vloeistof voldoende is.

Nu is het weliswaar mogelijk om de reinigingsvloeistof meer snelheid te geven, waardoor deze nog eerder een turbulente grenslaag krijgt, doch dat vereist niet alleen meer energie, maar zorgt er vanwege de bijbehorende drukken en debieten ook voor dat de melkinrichting aan andere, uitgebreidere regelgeving moet voldoen. Volgens de uitvinding wordt een alternatieve oplossing geboden die die grotere snelheid niet vereist en daarmee buiten die regelgeving blijft, door de reinigingsvloeistof eerst het rechte deel 33 te laten doorlopen. Gedurende dat rechte stuk 33 zal de stroom zich ontwikkelen, waarbij de reinigingsvloeistof in het centrale kanaal evenwijdig aan de behuizingwand gaat lopen, de grenslaag zal groeien en (tijdig) zal omslaan van laminair naar turbulent. Doordat de grenslaag dan reeds bij, althans dichter bij, het begin van de gaatjes 31 zal zijn overgegaan naar een turbulent karakter, zal de reiniging van de gaatjes 31/de filterplaat 21 beter zijn. Vanaf het vrijstaande deel van de filterplaat 21 verandert de geometrie van het totale kanaal, en zal er ook aan de andere kant een stroom reinigingsvloeistof komen, met een nieuwe grenslaag. Maar omdat er nu geen bocht is, is de snelheidsverdeling van de reinigingsvloeistof wel optimaal, en snel genoeg om nu wèl vrijwel direct de (nieuwe) grenslaag turbulent te maken.

Hier wordt opgemerkt dat het rechte stuk 33 wordt gevormd in het tweede uiteinde 17. Het is op zich ook mogelijk om het te vormen door de filterplaat 21 zelf over een overeenkomstige lengte aan de bovenzijde niet te voorzien van gaatjes 31. Dit heeft echter mogelijkerwijs tot gevolg dat het bovenste deel van het eerste volumedeel 24 achter dat gaatjesloze deel van de filterplaat, minder goed wordt gereinigd, wat onwenselijk is, hetzij dat de gaatjesloze deel tegen een ander constructiedeel van het melkfilter, zoals een buitenwand van de behuizing, dient te worden gedrukt. Effectief vormt dat gaatjesloze deel dan een deel van de behuizing, en heeft geen filterend of ander effect. In de Figuur 3 zou dit als alternatief kunnen zijn weergegeven door de filterplaat 21 te verlengen langs de wand van het tweede uiteinde 17 in althans een onderste deel van het rechte stuk 33. Daarom wordt hier verduidelijkt dat volgens de uitvinding het eerste volumedeel 24 zich in hoofdzaak niet uitstrekt voorbij een bovenste van de gaatjes 31.

De lengte / van het rechte stuk 33 is niet bijzonder beperkt, zij het dat stroom reinigingsvloeistof voldoende gelegenheid moet hebben om zich te ontwikkelen. Daartoe is de lengte / met voordeel ten minste tien of zelfs meer keer zo groot als de radiale dikte a van het tweede volumedeel 22. Om de stromingseigenschappen van de reinigingsvloeistof aan beide zijden van de filterplaat 21 ruwweg gelijk te houden, is bij voorkeur de radiale dikte a ongeveer gelijk aan de radiale dikte b van het eerste volumedeel 24.

Claims (6)

CONCLUSIES

1. Automatisch reinigbaar melkfilter voor filteren van melk die wordt gewonnen in een melkinrichting voor melken van melkdieren, en omvattende een cilindrische behuizing met een langsrichting en met een cilindrische buitenwand, een eerste uiteinde met een eerste vloeistofaansluiting, en een tweede uiteinde met een tweede vloeistofaansluiting, waarbij bij gebruik van het filter het tweede uiteinde zich boven het eerste uiteinde bevindt, waarbij in de behuizing een in hoofdzaak concentrisch cilindrische filterplaat met een veelheid van filtergaatjes met een kleinste doorsnede tussen 60 en 100 um, alsmede een concentrisch binnen de filterplaat geplaatste cilindrische kern zijn opgenomen, waarbij de filterplaat het filtervolume opdeelt in een direct op de eerste vloeistofaansluiting aangesloten eerste volumedeel, en een direct op de tweede vloeistofaansluiting aangesloten tweede volumedeel, waarbij het tweede volumedeel een cilindrisch deel omvat, alsmede een topdeel dat bij een overgang naar de tweede vloeistofaansluiting toe versmalt, waarbij genoemd cilindrische deel zich, gezien in een richting naar de tweede vloeistofaansluiting toe, tenminste een vooraf bepaalde afstand voorbij de veelheid van gaatjes van de filterplaat uitstrekt, en waarbij genoemd eerste volumedeel zich, gezien in een richting naar de tweede vloeistofaansluiting toe, niet voorbij de filterplaat uitstrekt, in het bijzonder tot een hoogste van de gaatjes.

2. Melkfilter volgens conclusie 1, waarbij het tweede volumedeel een radiale dikte heeft, waarbij genoemde afstand ten minste tien keer genoemde radiale dikte bedraagt.

3. Melkfilter volgens een der voorgaande conclusies, waarbij ter hoogte van de veelheid van gaatjes de gemiddelde radiale dikte van het eerste volumedeel en de gemiddelde radiale dikte van het tweede volumedeel nagenoeg gelijk is.

4. Melkinrichting voor melken van melkdieren, omvattende - melkmiddelen voor uit de melkdieren melken van melk, - een melktank voor opslaan van gemolken melk, - een melkleiding voor transport van de gemolken melk van de melkmiddelen naar de melktank, en - een in de melkleiding verschaft automatisch reinigbaar melkfilter voor filteren van melk, volgens een der voorgaande conclusies,

- een reinigingsinrichting voor het melkfilter, - een besturing voor besturen van de melkinrichting, waarbij de reinigingsinrichting omvat - een door de besturing bestuurbare reinigingsvloeistoftoevoer, met een toevoerklep, en die aansluitbaar is op de tweede vloeistofaansluiting van het melkfilter, - een reinigingsvloeistofafvoer met een door de besturing bestuurbare afvoerklep, en die aansluitbaar is op de eerste vloeistofaansluiting, waarbij de reinigingsinrichting is ingericht voor onder besturing van de besturing reinigen van het melkfilter door via de reinigingsvloeistoftoevoer in tegenstroom toevoeren van reinigingsviloeistof door het melkfilter, en voor afvoeren van de reinigingsvloeistof door de reinigingsvloeistofafvoer.

5. Melkinrichting volgens conclusie 5, waarbij de reinigingstoevoer is ingericht om de reinigingsvloeistof tijdens een reiniging in pulsen toe te voeren aan het melkfilter.

6. Melkinrichting volgens conclusie 4 of 5, omvattende een door de besturing bestuurbare persluchtaansluiting, die is ingericht om vóór de tweede vloeistoftoevoer lucht met een overdruk toe te voeren aan de reinigingsvloeistof.