NL2028863B1 - Melkinrichting - Google Patents

Melkinrichting Download PDF

Info

Publication number
NL2028863B1
NL2028863B1 NL2028863A NL2028863A NL2028863B1 NL 2028863 B1 NL2028863 B1 NL 2028863B1 NL 2028863 A NL2028863 A NL 2028863A NL 2028863 A NL2028863 A NL 2028863A NL 2028863 B1 NL2028863 B1 NL 2028863B1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
filter
milk
milking
cleaning liquid
cleaning
Prior art date
Application number
NL2028863A
Other languages
English (en)
Inventor
Maria Franck Malouk
Van Eeden Bart
Mostert Gerard
Original Assignee
Lely Patent Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lely Patent Nv filed Critical Lely Patent Nv
Priority to NL2028863A priority Critical patent/NL2028863B1/nl
Priority to CA3226854A priority patent/CA3226854A1/en
Priority to CN202280049062.4A priority patent/CN117642066A/zh
Priority to PCT/IB2022/056683 priority patent/WO2023007314A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2028863B1 publication Critical patent/NL2028863B1/nl

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01JMANUFACTURE OF DAIRY PRODUCTS
    • A01J11/00Apparatus for treating milk
    • A01J11/06Strainers or filters for milk
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01JMANUFACTURE OF DAIRY PRODUCTS
    • A01J7/00Accessories for milking machines or devices
    • A01J7/02Accessories for milking machines or devices for cleaning or sanitising milking machines or devices
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01JMANUFACTURE OF DAIRY PRODUCTS
    • A01J7/00Accessories for milking machines or devices
    • A01J7/02Accessories for milking machines or devices for cleaning or sanitising milking machines or devices
    • A01J7/022Clean-in-Place Systems, i.e. CIP, for cleaning the complete milking installation in place
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/44Edge filtering elements, i.e. using contiguous impervious surfaces
    • B01D29/48Edge filtering elements, i.e. using contiguous impervious surfaces of spirally or helically wound bodies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/62Regenerating the filter material in the filter
    • B01D29/66Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Abstract

De uitvinding betreft een melkinrichting voorzien van melkmiddelen, een melkleiding voor transport van de melk naar een melktank, een melkfilter voor de melk, en een 5 reinigingsinrichting voor het melkfilter met reinigingsvloeistof. Het melkfilter omvat een behuizing die een filtervolume omgeeft en een melkingang en een melkuitgang heeft, en een buisvormig filteronderdeel in het filtervolume. Het filteronderdeel deelt het filtervolume in een centraal filterbinnenvolume, en een daaromheen gelegen filterbuitenvolume. Het filteronderdeel omvat draad met een eenzijdig taps toelopend 10 dwarsdoorsnedeprofiel alsmede een gestel. De draad is verschaft in een spiraalvorm met meerdere wikkelingen of in afzonderlijke ringen of staafjes. Het gestel houdt de wikkelingen en/of de ringen en of de staafjes op een onderlinge afstand, waardoor tussen de wikkelingen, ringen of staafjes filteropeningen zijn verschaft. Het melkfilter is ingericht om in gebruik van de melkingang naar de melkuitgang te worden doorspoeld door de te 15 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 als er wordt 20 toegevoerd.

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. Tot nog toe 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, en een buisvormig filteronderdeel met een langsrichting dat in het filtervolume is verschaft, 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, welk filteronderdeel draad met een eenzijdig taps toelopend dwarsdoorsnedeprofiel alsmede een gestel omvat, welke draad is verschaft in een spiraalvorm met meerdere wikkelingen of in een reeks afzonderlijke ringen of staafjes, waarbij het gestel is ingericht om de wikkelingen en/of de ringen en/of de staafjes op een onderlinge afstand te houden, waardoor tussen de wikkelingen en/of de ringen en of de staafjes een veelheid van filteropeningen zijn verschaft, 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 filteropeningen 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 niet-samendrukbaarheid, 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 turbulentie-intensiteit 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 filteropeningen, 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 filteropeningen 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 filteropeningen 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 een 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 filteropeningen zich anders dan in een loodvlak op de zwaartekracht uitstrekt. Anders zullen immers alle filteropeningen 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 filteropeningen van het filteronderdeel. In de praktijk zal de veelheid van filteropeningen 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 filteropeningen, in het bijzonder gedurende tenminste een deel van de tweede pulsfase. Zoals boven reeds gezegd bleken in de praktijk met name de bovenste filteropeningen 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 filteropeningen komt te liggen, zullen de filteropeningen ter hoogte van die vloeistofspiegel en daarboven beter worden gereinigd. Het is voorts mogelijk om op basis van testen vast te stellen welke filteropeningen 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 filteropeningen dat extra goed wordt gereinigd, doordat de sterkere turbulentie ter hoogte van die filteropeningen 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 filteropeningen/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 5 een Kklepinrichting 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 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 openzetten 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 concentrisch 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.
Volgens de uitvinding omvat het filteronderdeel draad die is verschaft in een spiraalvorm met meerdere wikkelingen of in een reeks afzonderlijke ringen of staafjes.
Voorts omvat het filteronderdeel tevens een gestel, waarbij het gestel is ingericht om de wikkelingen en/of de ringen en of de staafjes op een onderlinge afstand te houden, waardoor tussen de wikkelingen en/of de ringen en of de staafjes een veelheid van filteropeningen zijn verschaft. Het gestel houdt de wikkelingen, ringen of staafjes bijvoorbeeld met behulp van klemmetjes of andere afstandshouders op de onderlinge afstand, desgewenst geholpen door de zwaartekracht. Bij voorkeur zijn de wikkelingen, de ringen of de staafjes vast verbonden met het gestel, bijvoorbeeld met behulp van een las- of andere verbinding. Het gestel kan bijvoorbeeld een reeks onderling evenwijdige steundraden omvatten. In het geval van de wikkelingen of de ringen kunnen deze bijvoorbeeld evenwijdig aan de langsrichting van het filteronderdeel zijn verschaft, met voordeel over een omtrek daarvan verdeeld. In het geval van de evenwijdige staafjes kan het gestel een reeks onderling evenwijdige steunringen omvatten, die de staafjes, die zich bij voorkeur evenwijdig aan de langsrichting van het filteronderdeel uitstrekken, als duigen van een ton bijeenhouden. Met voordeel strekken de verschafte steundraden of steunringen van het gestel zich ter plekke van hun verbinding met de wikkelingen of ringen, respectievelijk de staafjes, loodrecht daarop uit.
Merk op dat de filteropeningen zich dan effectief uitstrekken tussen enerzijds naburige wikkelingen, ringen of staafjes, en anderzijds naburige steundraden of steunringen. De filteropeningen zijn dan ook rechthoekig, vaak tamelijk langgerekt, tot vierkant in een extreem geval, en althans telkens als onderdeel van een cilinderoppervlak.
Een voordeel van een dergelijke filtervorm is dat dit doelmatig kan worden vervaardigd, met goed beheersbare toleranties. Wel is het zo dat juist door de veelal langgerekte van de filteropeningen het gevaar bestaat dat eveneens langgerekte vuildeeltjes, met een langste afmeting die veel groter is dan een kleinste afmeting van de filteropeningen, toch door het filteronderdeel gaan. Bijvoorbeeld kan een haar van een melkdier, met een doorsnede van ongeveer 0,1 mm en een lengte van bijvoorbeeld enkele centimeters, toch nog redelijk eenvoudig door een filteropening gaan, waarvan de kleinste afmeting slechts marginaal groter is dan 0,1 mm, maar wel nogal langgerekt is, met name als het gestel aan de kant van de grootste afstand tussen de wikkelingen, ringen of staafjes is bevestigd. Immers is de lengte van de filteropeningen dan aan de toestroomzijde zeer groot. Het is gunstig als de kleinste afmeting van de filteropeningen, die in vrijwel alle praktische gevallen overeenkomt met de afstand tussen de wikkelingen, de ringen of de staafjes, duidelijk kleiner is dan de kleinste te verwachten langgerekte vuildeeltjes. In het geval van een melkfilter zijn dat de haren, zodat genoemde kleinste afmeting bij voorkeur ten hoogste bijvoorbeeld 80 um bedraagt. Theoretisch is het mogelijk om een gestel met zeer veel steundraden of steunringen te gebruiken, om daardoor vierkante gaten te creëren, of zelfs filteropeningen waarvan de kleinste afmeting zich tussen genoemde steundraden of -ringen uitstrekt. Dit vereist echter zo veel werk voor maken van de verbindingen tussen gestel en draad, en kost relatief zo veel doorstroomoppervlak van het filteronderdeel, dat dit niet meer dan theoretisch zal zijn.
Merk op dat dit probleem in het geval van een plaat met gaatjes veel minder tot zelfs niet zal optreden, omdat die gaatjes in de praktijk juist veelal rond zullen zijn.
Volgens de uitvinding heeft het draad een eenzijdig taps toelopend dwarsdoorsnedeprofiel. Dit houdt in dat de filteropeningen in de ene richting door het filteronderdeel telkens kleiner worden, en in de tegengestelde richting telkens groter worden. Dit is voordelig om een goede filterwerking te combineren met een goede reinigbaarheid door een tegenstroomreiniging. Merk op dat de filteropeningen veelal langgerekt zullen zijn en een kleinste afmeting zullen hebben die gemeten wordt tussen de naburige wikkelingen, ringen of staafjes. Bij een taps toelopend dwarsdoorsnedeprofiel van de draad gaat het om deze afmeting, die zelf groter wordt in de richting van het taps toelopende deel van de draad, zodat de doorstroomopening groter wordt. Het kan nuttig zijn om de filteropeningen met hun kleinste afmeting naar de vuile zijde toe te keren, d.w.z. naar de instroomzijde van melk toe, en dus met hun grootste afmeting naar de uitstroomzijde van de melk toe. Hierdoor zullen ongerechtigheden in de te filteren melk wel worden tegengehouden door het filteronderdeel, maar niet vast komen te zitten in nauwer wordende filteropeningen.
Wanneer vervolgens reinigingsvloeistof in tegenstroom door het filteronderdeel gaat, zal deze door de in de tegenstroomrichting wel nauwer wordende filteropeningen juist de nog aanwezige ongerechtigheden beter kunnen verwijderen, omdat bij nauwer wordende filteropeningen de stroomsnelheid en eventueel de turbulentie-intensiteit zal toenemen.
In de praktijk zullen de afmetingen van de filteropeningen grotendeels worden bepaald door de eigenschappen van de melk. Een voorbeeld van een nuttige kleinste afmeting ongeveer 60 um, terwijl de afmeting naar de andere zijde toe oploopt, tot bijvoorbeeld 120 um en meer. Uiteraard zijn andere afmetingen ook mogelijk. Nogmaals wordt benadrukt dat de “kleinste afmeting” niet betrekking heeft op de lengte van de filteropeningen, die in de praktijk veel groter zal zijn dan de afstand tussen de wikkelingen, ringen of staafjes. Indien een vuildeeltje zo klein is dat het een filteropening in kan gaan, zal het daarna niet vast komen te zitten, omdat de afmeting van de filteropening daarna alleen maar groter wordt. Derhalve zal het filteronderdeel in beginsel slechts aan het naar de toestromende melk toegekeerde oppervlak vervuilen, zodat een tegenstroomreiniging ervoor zal zorgen dat dit vuil aan de oppervlakte van het filteronderdeel los zal spoelen, en worden verwijderd.
Het dwarsdoorsnedeprofiel van de draad omvat bij voorkeur een driehoekige vorm en is bij verdere voorkeur driehoekig. Dit verschaft voldoende stevigheid en goed te berekenen stromingseigenschappen aan het filteronderdeel.
Niettemin zijn andere profielvormen, zoals halfrond, half-elliptisch of dergelijke, ook mogelijk. Het taps toelopen van het dwarsdoorsnedeprofiel is in voordelige gevallen vanaf een vlak uiteinde, eigenlijk dus een vlakke zijkant van de draad, naar een smaller, spits of afgerond uiteinde, eigenlijk dus een tegenoverliggende zijkant van de draad.
Het gestel kan zijn bevestigd aan de smallere zijkant van de draad en/of aan de vlakke zijkant van de draad. Het heeft enkele voordelen indien het gestel is bevestigd aan (slechts) de smallere zijkant van de draad. Zo zal de doorstroming van het filteronderdeel minder worden beïnvloed door het gestel, omdat de afmeting van de filteropening naar het gestel toe dan toeneemt. Ook is het betrekkelijk eenvoudig om verbindingen te maken met de draad met behulp van weerstandslassen, juist omdat de weerstand tussen het gestel en een smalle zijkant groter is.
Bijzondere uitvoeringsvormen omvatten een kern in het filterbinnenvolume 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 filteropeningen uit, zodat langs al deze filteropeningen 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 turbulentie- intensiteit 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 turbulentie- intensiteit 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 doorsnedeaanzicht van een onderste deel van het melkfilter bij een tweede puls,
Figuur 4a geeft een voorbeeld van een stroom reinigingsvloeistof als functie van de tijd, en Figuur 4b geeft een bijbehorend niveau in het melkfilter,
Fig. 5 toont schematisch in perspectiefaanzicht een filteronderdeel, en
Figuur 6 toont een schematisch doorsneeaanzicht door het filteronderdeel van Figuur 5.
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 filteronderdeel 21 met filteropeningen 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 tangentieel, als in een soort cycloon zijn verschaft.
De behuizing kan hierbij bijvoorbeeld een geheel of gedeeltelijk doorzichtig cilindrisch deel 16 hebben, zodat het filteronderdeel 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 het filteronderdeel 21 namelijk juist wel gewenst is, uiteraard met evenredig veel filteropeningen daarin, om de stroming van de melk zo weinig mogelijk te hinderen.
Het filteronderdeel 21 is hier een cilindrische buis met een groot aantal filteropeningen. Hoewel het niet noodzakelijk is dat het filteronderdeel cilindrisch is, heeft dit vanwege de symmetrie voordelen qua gelijkheid van filterwerking en bij de reiniging.
De opbouw wordt verderop nader toegelicht. De filteropeningen zijn niet afzonderlijk weergegeven, al wordt hier wel reeds benadrukt dat de openingen in beginsel langgerekt zijn, met een breedte die relatief veel kleiner is dan een lengte. Voor de meeste vuildeeltjes is deze breedte de bepalende afmeting. Vanwege het taps toelopen van het dwarsdoorsnedeprofiel wordt voor deze breedte de kleinste breedte genomen. Deze (kleinste) breedte is met voordeel tussen 60 en 120 um, bijvoorbeeld in afhankelijkheid van met name de afmetingen van de vetbolletjes in de melk. Om ook haren goed te kunnen filteren, is de kleinste breedte met voordeel ten hoogste circa 80 um. De filteropeningen lopen taps toe, met voordeel vanaf de melkinlaatkant naar de melkafvoerkant, om het loskomen van vuil bij de tegenstroomreiniging verder te bevorderen. Het aantal filteropeningen is in een uitvoering tenminste enkele duizenden.
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 filteropeningen van de filterplaat 21 naar het tweede volumedeel 22, waarbij ongerechtigheden achterblijven op het filteronderdeel 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 het filteronderdeel 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 turbulentie-intensiteit 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, het filteronderdeel 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 filteropeningen van het filteronderdeel 21 terechtkomen. Voorts blijkt de reinigende werking bij een standaardopbouw van het melkfilter 8 vooral voor juist die bovenste filteropeningen 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 doorsnedeaanzicht 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, het filteronderdeel 21 met filteropeningen 40 en een onderwand 41 en de kern 20, alsmede het eerste volumedeel 24 en het tweede volumedeel 22. Onderin staat tot een niveau hp 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 filteropeningen 40 ook naar het filterbuitenvolume oftewel eerste volumedeel 24. Onderaan botst de stroom van de reinigingsvioeistof met perslucht 23 tegen de onderwand 41 van het filteronderdeel 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 ho, 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 het filteronderdeel 21 met de filteropeningen 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 hy. 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 het filteronderdeel 21, maar op de voorheen verzamelde reinigingsvloeistof 42, ter plekke van het niveau h. Dit houdt in dat de wervelingen nu rond dat niveau 4, en daarna, bij nog latere pulsen, overeenkomstig hoger zullen plaatsvinden. Dit houdt op zijn beurt in dat de filteropeningen ter plekke van het niveau 4, en vervolgens overeenkomstig hoger, goed zullen worden gereinigd.
Het zal duidelijk zijn dat navolgende pulsen kunnen zorgen voor goede reiniging van het filteronderdeel 21 op een telkens hoger niveau. Ook is het mogelijk om de hogere delen van het filteronderdeel 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 zeven gelijke pulsen reinigingsvloeistof verschaft, met een tijdsduur t en een herhalingstijd 7, dus een frequentie 1/7. Praktijkwaarden zijn bijvoorbeeld t= 0,5 s, en 7 = 0,75 s, 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 f 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.
Fig. 5 toont schematisch in perspectiefaanzicht een filteronderdeel 21. Het omvat een gestel van steundraden 50, met daarom heen ringen 51, en daartussen de filteropeningen 40. Figuur 6 toont een schematisch doorsneeaanzicht door het filteronderdeel van Figuur 5, en wel door een vlak dat zich uitstrekt door de meest linkse steundraad, en de meest rechts steundraad 50. Met 52 zijn verbindingspunten aangeduid, en met 53 de langsrichting van het filteronderdeel 21.
Het hier getoonde filteronderdeel 21 bestaat eenvoudigheidshalve uit acht ringen 51 rond een gestel van zes steundraden 50, en dus zijn er tweeënveertig openingen 40 verschaft. In de praktijk zullen er, gezien de veelal gewenste afmetingen van de filteropeningen 40, veel meer van dergelijke openingen zijn verschaft, en dienovereenkomstig meer steundraden 50 en/of ringen 51. Voorts is het voor de maakbaarheid van het filteronderdeel 21 vaak eenvoudiger om niet afzonderlijke ringen 51 te verschaffen, doch één lange draad, die in wikkelingen rond de steundraden 50 is gewikkeld. Tot slot is het ook mogelijk om de functie van de steundraden 50 en de ringen 51 om te draaien. In dit geval betekent dit dat juist de verticale elementen of staafjes 50 een taps toelopend dwarsdoorsnedeprofiel zullen hebben, en bijeengehouden worden door de ringen 51. Uiteraard zullen de verhoudingen tussen de verticale elementen en de horizontale elementen omgekeerd zijn, d.w.z. dat er relatief meer verticale elementen 50 dan horizontale elementen 51 zullen zijn. Voor de verdere uitleg zal dit geen verschil maken.
In het voorbeeld bevindt de breedste zijkant van de draad/wikkelingen 51 zich aan de buitenkant van het filterelement 21. Dit is geschikt om melk van buiten naar binnen door het filterelement 21 te laten stromen, zodat reinigingsvloeistof in tegenstroomrichting, dus van binnen naar buiten, het uitgefilterde vuil doelmatig zal kunnen losmaken en meevoeren. Om de stroom melk resp. reinigingsvloeistof zo weinig mogelijk te verstoren bevinden de steundraden 50 zich aan de binnenzijde van de draad/wikkelingen 51. Het is echter ook mogelijk om steundraden 50 aan de buitenzijde te bevestigen. Voorts is het mogelijk om de draad/wikkelingen juist met de dunste zijkant naar buiten aan te brengen, met name ingeval de melk van binnen naar buiten door het filterelement dient te stromen.
De filteropeningen 40 hebben een breedte d1 en een lengte d2. De breedte d1 zal in de praktijk relatief kleiner zijn dan de breedte d2, bijvoorbeeld een of meer ordes van grootte. Voor melkfilters is een geschikte breedte bijvoorbeeld tussen 50 en 90 um, zoals 60-80 um. De lengte kan bijvoorbeeld 5 of 10 mm bedragen, of nog meer.
Aangezien bij dergelijke lengtes haren van melkdieren evenwijdig aan de opening 40 doorheen zouden kunnen glippen, is het van belang om de breedte d1 niet veel groter dan de dikte van een haar te kiezen. Een runderhaar heeft een dikte van ongeveer 60 um, maar zal vrijwel nooit geheel recht zijn. Een breedte d1 zal dan bij voorkeur niet veel meer dan die 60 um dienen te bedragen, zoals bijvoorbeeld tussen 60 en 80 um.
De in Figuur 6 getoonde doorsnede toont het taps toelopende dwarsdoorsnedeprofiel van de draad, d.w.z. de ringen 51. Het profiel is hier driehoekig, met de grootste zijkant buiten, en de dunste zijkant aan de binnenzijde van het filterelement 21. Bij die dunste zijkant zijn de ringen met een bevestigingspunt 52 aan de steundraden 50 bevestigd, zoals met een weerstandslas zoals een puntlas. Opgemerkt wordt dat het dwarsdoorsnedeprofiel ook minder taps of scherp kan zijn, en bijvoorbeeld afgerond, half-elliptisch, halfrond, of zelfs geknot kegelvormig. Nog steeds is er dan het voordeel van in melkstroomrichting verbredende filteropeningen, maar er zijn andere mogelijkheden om de draad aan het gestel te bevestigen.
Aan de vlakke buitenzijkant bedraagt de breedte van de opening d1, terwijl dat naar de dunne zijkant toe oploopt tot d3. Daar waar d1 bepaald wordt door de wensen met betrekking tot uit te filteren materiaal, is de breedte d3 daardoor niet beperkt. Deze wordt eerder bepaald door de breedte van de ringen 51, en de mate van tapsheid van het dwarsdoorsnedeprofiel. Het kan gunstig zijn om een betrekkelijk geleidelijk taps toelopend profiel te nemen, oftewel een vrij platte draad, zodat d3 niet heel veel kleiner is dan d1. Bijvoorbeeld is d3 tussen 120 en 160 um.
De getoonde uitvoeringsvoorbeelden zijn geenszins beperkend bedoeld.
Veeleer wordt de beschermingsomvang van de uitvinding bepaald door de aangehechte conclusies.

Claims (13)

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, en - een buisvormig filteronderdeel met een langsrichting dat in het filtervolume is verschaft, 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, welk filteronderdeel draad met een eenzijdig taps toelopend dwarsdoorsnedeprofiel alsmede een gestel omvat, welke draad is verschaft in een spiraalvorm met meerdere wikkelingen of in een reeks evenwijdige afzonderlijke ringen of staafjes, waarbij het gestel is ingericht om de wikkelingen of de ringen of de staafjes op een onderlinge afstand te houden, waardoor tussen de wikkelingen of de ringen of de staafjes een veelheid van filteropeningen zijn verschaft, 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 filteropeningen omgeeft.
2. Melkinrichting volgens conclusie 1, waarbij het vloeistofniveau ligt in een bovenste helft van de veelheid van openingen.
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 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 filteropeningen.
13. Melkinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het gestel meerdere onderling evenwijdige steundraden omvat, die aan de draad zijn bevestigd met verbindingspunten, zoals door middel van een lasverbinding, en waarbij de steundraden zich ter plekke van de verbindingspunten in hoofdzaak loodrecht op de draad uitstrekken.
NL2028863A 2021-07-28 2021-07-28 Melkinrichting NL2028863B1 (nl)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2028863A NL2028863B1 (nl) 2021-07-28 2021-07-28 Melkinrichting
CA3226854A CA3226854A1 (en) 2021-07-28 2022-07-20 Milking device
CN202280049062.4A CN117642066A (zh) 2021-07-28 2022-07-20 挤奶装置
PCT/IB2022/056683 WO2023007314A1 (en) 2021-07-28 2022-07-20 Milking device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2028863A NL2028863B1 (nl) 2021-07-28 2021-07-28 Melkinrichting

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2028863B1 true NL2028863B1 (nl) 2023-02-02

Family

ID=77519719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2028863A NL2028863B1 (nl) 2021-07-28 2021-07-28 Melkinrichting

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN117642066A (nl)
CA (1) CA3226854A1 (nl)
NL (1) NL2028863B1 (nl)
WO (1) WO2023007314A1 (nl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023119083A1 (en) 2021-12-20 2023-06-29 Lely Patent N.V. Milking device, milk filter and filter cartridge

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4500435A (en) * 1979-08-08 1985-02-19 Drm, Dr. Muller Ag Method and apparatus for cleaning pressure filters
RU2229794C2 (ru) * 2002-11-04 2004-06-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "РИФИНГ" Фильтрующий элемент фильтра тонкой очистки молока
RU2229796C2 (ru) * 2002-11-04 2004-06-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "РИФИНГ" Фильтр для очистки жидкости
EP1820393A2 (en) * 2006-02-16 2007-08-22 Claudio Chiesa Process for filtering milk and washing machine for filters used in said process
US20110073550A1 (en) * 2008-05-21 2011-03-31 Karsten Cartarius Method for operating a filter apparatus and filter apparatus
NL1037403C2 (nl) 2009-10-15 2011-04-18 Boetech Automatisering B V Automatische zelfreinigende melkfilter.
US20200384388A1 (en) * 2019-06-05 2020-12-10 Ceco Environmental Ip Inc. Self-cleaning filter

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4500435A (en) * 1979-08-08 1985-02-19 Drm, Dr. Muller Ag Method and apparatus for cleaning pressure filters
RU2229794C2 (ru) * 2002-11-04 2004-06-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "РИФИНГ" Фильтрующий элемент фильтра тонкой очистки молока
RU2229796C2 (ru) * 2002-11-04 2004-06-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "РИФИНГ" Фильтр для очистки жидкости
EP1820393A2 (en) * 2006-02-16 2007-08-22 Claudio Chiesa Process for filtering milk and washing machine for filters used in said process
US20110073550A1 (en) * 2008-05-21 2011-03-31 Karsten Cartarius Method for operating a filter apparatus and filter apparatus
NL1037403C2 (nl) 2009-10-15 2011-04-18 Boetech Automatisering B V Automatische zelfreinigende melkfilter.
US20200384388A1 (en) * 2019-06-05 2020-12-10 Ceco Environmental Ip Inc. Self-cleaning filter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023119083A1 (en) 2021-12-20 2023-06-29 Lely Patent N.V. Milking device, milk filter and filter cartridge

Also Published As

Publication number Publication date
CA3226854A1 (en) 2023-02-02
WO2023007314A8 (en) 2024-02-08
CN117642066A (zh) 2024-03-01
WO2023007314A1 (en) 2023-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL2028863B1 (nl) Melkinrichting
US11951420B2 (en) Filter apparatus and method
KR102500890B1 (ko) 필터 장치, 유압 시스템 및 역세척 방법
NL2026404B1 (nl) Melkinrichting
KR20210009324A (ko) 여과 장치
JP2022544876A (ja) 液体を濾過する方法及びフィルター装置
NL2028864B1 (nl) Melkinrichting voorzien van een melkfilter
CN207237404U (zh) 一种螺旋过滤装置
NL2030195B1 (nl) Melkinrichting
NL2026405B1 (nl) Melkfilter en melkinrichting daarmee
NL8902878A (nl) Stavenfilter.
NL2002044C (nl) Kaasbereidingsinrichting met vertikale draineerkolom.
AT515428B1 (de) Filter
NL2026406B1 (nl) Melkinrichting
US5167807A (en) Apparatus for in-line recovery of particles from a flowing fluid
US20230255174A1 (en) Milking device with a milk filter
US6383376B1 (en) Method and apparatus for filtering a liquid
JPS6153097B2 (nl)
JPS6145844Y2 (nl)
JPH04225804A (ja) ストレーナ付濾過装置
DE20108093U1 (de) Magnetischer Separator zum Entfernen von ferromagnetischen Partikeln aus einer Flüssigkeit
JP2006175344A (ja) 移床式ろ過装置
DE7712131U1 (de) Filter zur entnahme kleiner partikel, von klein-lebewesen und plankton aus gewaessern