Anordnung und Verfahren zur automatischen Probenahme an Milchsammelwagen und Melkanlagen
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur automatischen Probenahme an Milchsammelwagen und Melkanlagen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur automatischen Probenahme an Milchsammelwagen und Melkanlagen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 18.
Bei der Milchentnahme an Sammelwagen und beim Melkvorgang mittels Melkautomaten werden täglich eine große Anzahl an Milchproben vollautomatisch genommen. Dabei wird ein repräsentatives Teilvolumen in eine Probenflasche während der Übernahme der Milch in den Sammelwagen bzw. beim Melkvorgang abgezweigt. Verfahren zur Entnahme einer repräsentativen Milchprobe sind in EP 0 460 359 Bl und EP 0 617 789 Bl beschrieben.
Eine Anordnung für eine automatische Probenahme mit einem x,y-Magazin ist aus der EP 0 183 097 AI bekannt. Die Zuordnung der Probenflaschen erfolgt durch fixe Positionen. Das Befüllen der Probenflasche wird mit Hilfe einer Injektionskanüle, welche in die entsprechende Position verfahren wird, durchgeführt.
Ein Nachteil dieser bekannten Anordnung besteht darin, dass die Probenflaschen nicht mehr einzeln identifiziert werden können und dass es aufgrund des relativ langen Verfahrweges der Injektionskanüle zu Verschleppungen kommt. Restmilch, welche im Schlauch verbleibt, kann die nächste Probe kontaminieren und verfälschen.
Eine gattungsbildende Anordnung ist aus der DE 34 15 873 C2 bekannt. Bei dieser Anordnung sind zwei Rundmagazine als Einlauf- und Auslaufmagazin angeordnet, und mit Hilfe einer Vorschubeinrichtung werden die Probenflaschen einer Befüll- station mit Kodiereinrichtung zwischen den zwei Rundmagazinen zugeführt, befüllt und in das Einlaufmagazin befördert. Eine getriebliche Verbindung ist zwischen der Vorschubeinrichtung und einer Antriebseinrichtung für die drehbaren Böden der Rundmagazine vorhanden.
Es ist auch bekannt, anstelle der Vorschubeinrichtung einen Drehstern anzuordnen. Diese bekannten Anordnungen sind relativ aufwändig konstruiert und auch störanfällig.
Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, eine Anordnung und ein Verfahren zur automatischen Probenahme zu schaffen, welche bei Gewährleistung einer Einzelprobenidentifikation und einer minimalen Verschleppung relativ einfach aufgebaut und kostengünstig sind sowie mit einer einfachen Handhabung mit einem vergleichsweise günstigen Platzbedarf verbunden ist.
In Bezug auf die Anordnung wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und in Bezug auf das Verfahren durch die Merkmale des Anspruchs 18 gelöst. Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und in der Figurenbeschreibung enthalten.
Ein Kerngedanke der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, definiert ausgebildete Transportbehälter für ein Auslaufmagazin und ein Einlaufmagazin zu verwenden. Die Transportbehälter sind vorteilhafterweise identisch ausgebildet und ermöglichen mit relativ einfachen Mitteln und außerordentlich effizient die Abführung der leeren Probenflaschen
aus dem Auslaufmagazin und Zuführung zu einer Probenahmeeinrichtung sowie nach dem Befüllen und Identifizieren der Probenflasche eine weitere Beförderung und Zuführung in das Einlauf agazin.
Erfindungsgemäß gelangen die leeren Probenflaschen durch Verschieben aus dem Auslaufmagazin und in eine Fördereinrichtung und zu einer Probenahmeeinrichtung und Identifikationseinrichtung, und auch die befüllten Probenflaschen werden dann aus der Fördereinrichtung in das Einlaufmagazin geschoben. Dadurch ist gewährleistet, dass keine leeren Flaschen in das Analyselabor gelangen, was aufgrund der damit verbundenen Folgen unbedingt zu vermeiden ist.
Die verwendeten Transportbehälter sind jeweils frontseitig mit einer Wand ausgestattet, welche aus einer geschlossenen Transportstellung in eine Öffnungsstellung verstellt werden kann. In der Öffnungsstellung erfolgen die Probennahmen. Erfindungsgemäß werden die leeren Probenflaschen aus dem Auslaufmagazin und in das Einlaufmagazin mit Hilfe von Schiebeeinrichtungen bewegt.
Vorteilhafterweise sind die Probenahmeeinrichtung und die Identifikationseinrichtung im Bereich der Fördereinrichtung angeordnet . Die in Förderrichtung hintereinander angeordneten Probenflaschen können schrittweise oder getaktet identifiziert und befüllt werden. Danach erfolgt ein Weitertransport bis in den Bereich des frontseitig offenen Einlaufmagazins und ein Einschieben der gefüllten, jetzt nebeneinander angeordneten Probenflaschen aus der Fördereinrichtung in das Einlauf agazin.
Es ist vorteilhaft, dass das Auslauf- und Einlaufmagazin jeweils einen rechteckigen Behälterboden und daran angren-
zend die frontseitige, offenbare Wand sowie eine rückseitige Wand und zwei parallele Seitenwände aufweisen. Die Öffnungsstellung der frontseitigen Wand kann mit relativ einfachen Mitteln manuell oder auch mit Hilfe eines Antriebes erreicht werden. Die frontseitige Wand kann beispielsweise verschiebbar, klappbar oder verschwenkbar angeordnet sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die frontseitige Wand oberhalb der Probenflaschen, beispielsweise im Bereich einer Abdeckung, aufliegen und/oder formschlüssig aufgenommen und/oder arretiert werden kann.
Das Verschieben der Probenflaschen kann grundsätzlich auch manuell erfolgen. Bevorzugt sorgen automatische Schiebeeinrichtungen für einen Transport der Probenflaschen entsprechend dem Abfüllprozess .
Als Fördereinrichtung eignet sich vorteilhaft ein Schnek- kenförderer. Eine Probenflaschenreihe kann in einem Schiebevorgang zwischen die Wendeln positioniert und in einer im Vergleich zur Schieberichtung um etwa 90 Grad geänderten Förderrichtung zur Befüllstation transportiert werden. Daraus resultiert ein relativ geringer Platzbedarf und ein sicheres Befördern der Probenflaschen.
Für einen effizienten Probenahmeprozess ist es besonders vorteilhaft, dass das Aus- und Einschieben der Probenflaschen reihenweise durchgeführt werden kann. Mit einem Schiebevorgang können dann die in einer Reihe nebeneinander angeordneten, leeren Probenflaschen aus dem Auslaufmagazin herausgeschoben werden und gelangen unmittelbar in die Fördereinrichtung .
Im Bereich der Fördereinrichtung, deren Länge wenigstens die Breite der frontseitigen Wände des Auslauf- und Ein-
laufmagazins und eines Zwischenraums zwischen den beiden Magazinen betragen sollte, sind im Bereich des Zwischenraums die Probenahmeeinrichtung und eine Identifikationseinrichtung zum Auslesen der Kennzeichnungscodes der Probenflaschen vorgesehen.
Die Befüllstation kann zweckmäßigerweise mit einer Dreh/Hub- Einrichtung zum Anheben und/oder Drehen der Probenflaschen versehen sein. Alternativ ist es möglich, ein Abfüllelement der Probenahmeeinrichtung absenkbar anzuordnen, so dass ein Verschluss der Probenflaschen durchdrungen und der Befüllvorgang durchgeführt werden kann.
Zweckmäßigerweise ist die Dreh- und/oder Hubeinrichtung wenigstens bereichsweise magnetisch ausgebildet, so dass sie mit einem magnetischen Sockel der Probenflaschen zusammenwirken kann. Die Identifikationseinrichtung ist derart angeordnet, dass ein Lesen und/oder Einschreiben von Daten auf dem entsprechend angeordneten Kennzeichnungscode gewährleistet ist.
Die zum Ein- und Ausschieben der Probenflaschen verwendeten Schiebeeinrichtungen können als Einzelschieber oder Reihenschieber ausgebildet sein. Um die in Förderrichtung hintereinander angeordneten, befüllten Probenflaschen in das Einlaufmagazin befördern zu können, ist die zugehörige Schiebeeinrichtung zum Eingriff unterhalb der Fördereinrichtung ausgebildet. Die Schiebeeinrichtung für das Auslaufmagazin ist sinnvollerweise zum Eingriff in Schiebeöffnungen, welche im Behälterboden und/oder in den Wänden der Transportbehälter vorgesehen sind, ausgebildet.
Es ist von Vorteil, dass die Anordnung eine standsichere, unverrückbare Positionierung und Arretierung der beiden
Transportbehälter gewährleistet. Durch Ausbildung eines Anschlags zwischen einer Stellfläche für die Transportbehälter und einer Förderfläche im Bereich der Fördereinrichtung, welche entsprechend der Höhe des Behälterbodens höher als die Stellfläche ist, wird ein zum Verschieben der Probenflaschen vorteilhaftes, durchgehendes Niveau erreicht. Gleichzeitig kann mit Hilfe von Arretierungselementen jeder Transportbehälter gegen ein Verrutschen gesichert werden.
Als Fördereinrichtung kann ein Schneckenförderer oder ein Förderband, beispielsweise ein Lamellenförderband, oder eine Klapp-Schiebe-Einrichtung verwendet werden.
Der Antrieb der Fördereinrichtung erfolgt wieder in Abhängigkeit von dem Probenahmesystem, beispielsweise getaktet, und bei automatisch betriebenen Schiebeeinrichtungen kann das Ein- und Ausschieben der Probenflaschen ebenfalls vom Prozess der Probenahme gesteuert werden.
Weitere Einezlheiten, insbesondere zu den Schiebeeinrichtungen und zu den Transportbehältern, werden im Zusammenhang mit den Zeichnungsfiguren erläutert.
Für das erfindungsgemäße Verfahren ist das kraftbeaufschlagte, insbesondere mit einer Schubkraft beaufschlagte, Aus- und Einschieben der Probenflaschen aus einem für die Probenahme geöffneten Auslaufmagazin und in ein analog geöffnetes Einlaufmagazin unter Zwischenschaltung einer Förderstrecke und Ausbildung eines zweifach abgewinkelten Transportweges der Probenflaschen wesentlich.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung weiter erläutert; in dieser zeigen in einer stark schematisierten Weise:
Fig. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Anordnung;
Fig. 2 eine Seitenansicht der erfindungsge äßen Anordnung nach Pfeil II in Figur 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Anordnung nach Figur 1 und 2;
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines als Auslaufmagazin eingesetzten Transportbehälters;
Fig. 5 eine weitere perspektivische Darstellung des Transportbehälters nach Figur 4 mit Schiebeeinrichtungen;
Fig. 6 einen alternativen Transportbehälter;
Fig. 7 einen als Auslaufmagazin angeordneten Transportbehälter im Bereich des Behälterbodens;
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung einer Schiebeeinrichtung für den Transportbehälter gemäß Figur 7 ; und
Fig. 9 eine Seitenansicht des Transportbehälters nach Figur 7 und der Schiebeeinrichtung nach Figur 8.
Figur 1 bis 3 zeigen eine erfindungsgemäße Anordnung 2 in einem Probenahmefach 20. Zwei Transportbehälter 3, welche gemäß den Figuren 4 bis 7 ausgebildet sein können, sind auf einer Stellfläche 33 eines Probentisches gegen einen Anschlag 28 gestellt und werden durch Arretierungselemente 29, welche insbesondere in den Eckbereichen vorgesehen sind, gegen ein unbeabsichtigtes Verrutschen gesichert.
Die zwei Transportbehälter 3 sind unter Ausbildung eines Zwischenraums, welcher etwa dem zwei- bis dreifachen Durchmesser der Probenflaschen 4 entspricht, nebeneinander und front- und rückseitig fluchtend angeordnet.
Die Anordnung weist außerdem eine Probenahmeeinrichtung 7 mit einem Abfüllelement 8 und im Bereich einer Förderfläche 32 (siehe Fig. 2) eine Dreh-Hub-Einrichtung 27 im Bereich einer Befüllstation 30 (Fig. 3) auf. In der Befüllstation 30 befindet sich eine Probenflasche 4, deren Kennzeichnungscode 6 mit Hilfe einer strichliert gezeichneten Identifikationseinrichtung 5 ausgelesen und gegebenenfalls auch beschrieben werden kann. Aus Figur 2 geht hervor, dass die Identifikationseinrichtung 5 auch derart angeordnet sein kann, dass der Kennzeichnungscode 6 nur bei angehobener Probenflasche 4 ausgelesen werden kann.
Grundsätzlich ist es auch möglich, das Befüllen der Probenflasche 4 mit einem absenkbaren Abfüllelement 8 der Probenahneeinrichtung 7 durchzuführen.
Figur 2 und 3 zeigen, dass die Befüllstation 30 im Bereich einer Fördereinrichtung 9, welche einen Antrieb 19 aufweist, angeordnet ist. Als Fördereinrichtung 9 ist ein Schneckenförderer eingesetzt, dessen Förderrichtung F mit einem Pfeil angegeben ist. Die Probenflaschen 4 werden zwischen den einzelnen Schneckenwendeln gehalten und transportiert.
In die Förderschnecke 9 gelangen die leeren Probenflaschen 4 des Auslaufmagazins 10 durch einfaches Verschieben in Schieberichtung gemäß Pfeil S. Zu diesem Zweck befindet sich eine frontseitig angeordnete Wand 14 des Auslaufmagazins 10 in Offnungsstellung und ermöglicht dadurch ein ein-
zelnes, reihenweises oder auch blockweises Verschieben der im Auslaufmagazin 10 angeordneten Probenflaschen 4. Nach dem Befüllen an der Befüllstation 30 im Bereich der Fördereinrichtung 9 gelangen die befüllten Probenflaschen vor das Einlaufmagazin 11, dessen frontseitige Wand 14 sich ebenfalls in Öffnungsstellung befindet.
Mit Hilfe einer Schiebeinrichtung 13 werden die reihenartig angeordneten Probenflaschen von der Fördereinrichtung 9 in das Einlaufmagazin 11 geschoben, was durch den entsprechenden Pfeil S in der linken Hälfte der Fig. 3 verdeutlicht werden soll.
In Figur 2 ist eine mit durchzogenen Linien dargestellte Probenflasche 4 in Befüllposition gezeigt, und mit strich- lierten Linien ist eine bereits in das Einlaufmagazin 11 eingeschobene Probenflasche dargestellt. Die strichliert gezeigte Identifikationseinrichtung 5 ist zur Identifikation der Probenflasche 6 in der gezeigten Befüllposition geeignet. Eine alternative Anordnung der Identifikationseinrichtung 5 oberhalb der Fördereinrichtung 9 ist wahlweise möglich, wobei dann die Probenflaschen 4 angehoben werden müssen.
Die dem Einlaufmagazin 11 zugeordnete Schiebeeinrichtung 13 ist vor (durchzogene Linien) und während des Schiebevorgangs (schraffiert) gezeigt, um zu verdeutlichen, dass die Schiebeeinrichtung 13 zum Verschieben der befüllten Probenflaschen 4 in das Einlaufmagazin 11 unter die Fördereinrichtung 9 gelangt und deshalb entsprechend dimensioniert werden muss.
Die Schiebeeinrichtungen 12 und 13 gemäß Figur 3 sind für ein reihenweises Verschieben der Probenflaschen 4 ausge-
bildet. Grundsätzlich ist auch die Verwendung eines Einzelschiebers möglich.
Anhand der Figuren 4 bis 6 soll die Ausbildung der Transportbehälter 3 erläutert werden. Die Pfeile S geben jeweils die Schieberichtung an, und für identische Merkmale wurden identische Bezugszeichen verwendet.
Die Transportbehälter 3 sind kastenförmig ausgebildet und weisen einen rechteckigen Behälterboden 15 sowie eine frontseitige Wand 14, eine rückseitige Wand 17 und Seitenwände 16, 18 auf. In Figur 4 ist die frontseitige Wand 14 hochgeklappt und oberhalb der Probenflaschen 4 formschlüssig in einer Abdeckung 21 aufgenommen.
Durch die derart gebildete Öffnung können die hinter- und nebeneinander angeordneten Probenflaschen 4 einzeln oder reihenweise, gegebenenfalls auch blockweise, aus dem Transportbehälter 3 ausgeschoben werden. Um das Verschieben zu ermöglichen, sind zum kraftschlüssigen Eingriff einer Schiebeeinrichtung 12 (siehe Fig. 5) in den Seitenwänden 16, 18 und in der rückseitigen Wand 17 Schiebeöffnungen 23 ausgebildet.
Die Schiebeöffnungen 23 sind aus Stabilitätsgründen im bodennahen Bereich ausgebildet und reichen jeweils nahezu über die gesamte Wand.
Figur 5 soll das Prinzip beim Ausschieben der Probenflaschen 4 aus dem Transportbehälter 3 bzw. Auslaufmagazin 10 verdeutlichen. Eine etwa stabförmige Schiebeeinrichtung 12 wird im Bereich der Seitenwand 16 eingeführt (siehe Pfeil E) und danach in Schieberichtung S bewegt. Dieser seitlich eingeführte Schieber 12 ermöglicht es, eine, zwei oder alle Flaschenreihen zu verschieben, je nachdem wie weit der Schieber 12 eingeführt wird.
Es ist auch möglich, eine Schiebeeinrichtung 12 von der rückseitigen Wand 17 her einzuführen. In Abhängigkeit von der Breite der stark schematisiert gezeigten, rückseitigen Schiebeeinrichtung 12 können eine bis alle" Probenflaschenreihen in Richtung frontseitige Öffnung verschoben werden. Die Schiebeöffnungen 23 in den Wänden 16, 17, 18 werden horizontal durch Wandstege 24 begrenzt.
Das Verschieben der Probenflaschen 4 an dem Übergang vom Behälterboden 15 auf die Förderfläche 32 im Bereich der Fördereinrichtung 9 ist komplikationslos gewährleistet, wenn der Behälterboden 15 und die Förderfläche 32 das gleiche Niveau aufweisen (siehe Fig. 2).
In den Figuren 7 bis 9 ist in einer stark schematisierten Darstellung eine Schiebeeinrichtung 12 mit einer Schieberbasis 38 und in Schieberichtung S abgeknickten und vorstehenden Fingern 37 gezeigt.
Die Schiebeeinrichtung 12 gemäß Figur 8 und 9 ist zum Eingriff im Bodenbereich 15 des Transportbehälters 3 nach Figur 7 geeignet, welcher Aussparungen 35 zwischen Führungsstegen 22 für die zu bewegenden Probenflaschen aufweist. Führungsstege können auch innenseitig an der Abdeckung 21 (Fig. 4) ausgebildet sein.
Gleichzeitig ist bei diesem Verschiebemechanismus zwischen dem Behälterboden 15 und der Stellfläche 33 ein Freiraum 39 durch erhöht ausgebildete Arretierungselemente 29 gebildet, in welchen die Schiebeeinrichtung 12 mit ihrer Basis 38 eingreift.
Die Verschiebung der Probenflasche 4 mit Hilfe der relativ schmalen Schiebeeinrichtung 12 geht aus Figur 9 hervor. Ei-
ne Probenflasche 4 im linken Bereich, welche bereits aus dem Auslaufmagazin 10 herausgeschoben wurde und sich im Wirkungsbereich der Fördereinrichtung 9 (nicht dargestellt) befindet, zeigt, dass alle Probenflaschen aus dem Auslauf- magazin 10 entfernt und in die gewünschte Position in der Fördereinrichtung 9 gebracht werden können. Auch dieser Schieber 12 kann zur selektiven Verschiebung von Probeflaschen 4 z.B. unterteilt werden.
Vorteilhaft sind konkave Stirnbereiche 40 an den voreilenden Fingern 37, welche an den Sockelradius der Probenflaschen 4 angepasst sein können, ausgebildet (Fig. 8).
Gemäß Figur 3 kann eine Schreib-Lese-Einrichtung 31 an dem Probenahmefach 2 befestigt sein, welche mit einem Controller (nicht dargestellt) kommunizieren und aus einem Identifikationsetikett 26 Daten auslesen oder in dieses Daten hineinschreiben kann.