WO1986003000A1 - Dispositif d'extraction partielle pour recipients de liquides, surtout pour la reception des livraisons de lait - Google Patents

Description

Teilmengenentnahmevorrichtung für Flüssigke itsbehälter , insbesondere zur Aufnahme von Milchlieferungen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Teilmengenentnahmevorrichtung für Flüss igkeitsbehälter zur Aufnahme von Flüssigkeiten , deren Zusammensetzung während des Füllens des Behälters veränderlich ist, insbesondere für Behälter zur Aufnahme von Milchlieferungen .

Bekannt sind derartige Entnahmevorrichtungen, welche ein sich im wesentlichen über die gesamte Füllhöhe des Behälters erstreckendes Entnahmestandrohr aufweisen , dessen Rohrwand mit einem längslaufenden Schlitz versehen ist, welcher von einem von Antriebsmitteln betätigbaren Verschlußorgan während des Füllens des Behälters freigegeben und während der Entnahme einer für den Behälterinhalt repräsentativen Teilmenge abgeschlossen ist . Das Entnahmestandrohr ist über durch die Behälterwand hindurchgeführte Anschlußleitungen mit seinem oberen Ende an eine Druckluf tguelle und mit seinem unteren Ende an ein Teilmengenaufnahmegefäß angeschlossen .

Wird der Flüss igkeitsbehälter , be ispielsweise ein Zwischenspeicherbehälter oder ein Vorluf tabscheiderbehälter eines Milchsammeltransportfahrzcugs, gefüllt, wobei über eine Snugleitung etwa eine Milchkanne in den betreffenden Behälter hinein entleert wird, so gelangt in den Vorluftabscheider oder dem Zwischenspeicherbehälter im Falle einer stark ungleichförmigen Zusammensetzung der Milch in den verschiedenen Hühenschichten innerhalb der Milchkanne beispielsweise bei Eintauchen des Lntnahπiesaugrohres unmittelbar zum Üehälterboden zunächst verstärkt fettarme Milch, wenn somit das Saugrohr zunächst die unteren, infolge einer Aufrahmung fettarmen Schichten aus der Milchkanne oder einem anderen Anlieferungsbehälter absaugt. Erfolgt keine vollständige Durchmischung der in den Flüssigkeitsbehälter, beispielsweise also den Zwischenspeicherbehälter oder Vorluftabscheider eingegebenen Teilmengen einer Anlieferung, so kann es vorkommen, daß nach dem Entleeren des Anlieferungsbehälters oder der Milchkanne das in den Flüssigkeitsbehälter eingesaugte oder eingepumpte Flüssigkeitsvolumen eine ähnliche Ungleichförmigkeit der Zusammensetzung über die einzelnen Höhenschichten hinweg aufweist, wie sie bereits beispielsweise wegen des Aufrahmens der Milch, in dem Anlieferungsbehälter anzutreffen war.

Eine Teilmengenentnahmevorrichtung mit einem mit axialem Handschutz versehenen vertikalen Entnahmestandrohr bewirkt, daß sich in diesem Entnahmestandrohr über den axialen Wandschlitz beim Füllen des Behälters eine Flüssigkeitssäule bildet, deren Zusammensetzungsprofil in Axialrichtung etwa dem Zusammensetzungsprofil des Behälterinhaltes über die Füllhöhe hinweg entspricht.

Zweckmäßig werden die Anschlußleitungen zu den Enden des. Entnahmestandrohres durch einen gemeinsamen Flansch hindurchgeführt, welcher auf eine obere Öffnung der Behälterwand aufgesetzt ist, um die Behälterwand nicht an mehreren Stellen durchbrechen zu müssen und die Montage, Wartung und Reparatur der Vorrichtung zu erleichtern. Diese Konstruktion bewirkt aber, daß in Vertikalrichtung parallel zu dem Entnahmestandrohr ein Abschnitt der Anschlußleitungen vom unteren Ende des mit einem axialen Wandschlitz versebervcn Lntnàhmestandrohrs bis zum oberen Standrohrende bzw. bis zur oberen Behälteröffnung verläuft. Dieser Abschnitt der Anschlußleituiigen besitzt einen dem Querschnitt des Entnahmesta ndrohrs entsprechenden Querschnitt und muß sich beim Füllen des Behälters über den Watidschlitz des Entnahmestandrohres ebenfalls allmählich auffüllen, wobei nun näherungsweise davon ausgegangen wird, daß die Gesamtheit von Entnahmestandrohr und genanntem Anschlußleitungsabschnitt nach der Füllung des Behälters und Schließen des Wandschlitzes durch das Verschlußorgan auf einem etwa der doppelten Behält erfüllhöhe entsprechenden Leitungsstück innerhalb des Entnahmestandrohres und des Leitungsabschnittes ein in Leitungslängsrichtung über einem U-förmigen Weg aufzuzeichnendes Zusammensetzungsprofil oder Konzentrationsprofil besitzt, das relativ zur Füllhöhe des Behälters um den Faktor 2 auseinandergezogen dem Zusammensetzungsprofil oder Konzentrationsprofil des Behälterinhaltes über die Füllhöhe entspricht.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß trotz der Füllung des Entnahmestandrohres über einen sich im wesentlichen über die gesamte Füllhöhe des Behälters erstreckenden axialen Wandschlitz eine Repräsentativität der Füllung von Entnahmestandrohr und parallellaufender Anschlußleitung zum unteren Entnahmestandrohrende nicht gegeben ist, da bei einem Aufschichten von Flüssigkeitsteilmengen über eine zunächst den Boden des Flüssigkeitsbehälters bedeckende untere Schicht stets auch diese untere Schicht weiterhin über den axialen Wandschlitz des Entnahmestandrohrs in dessen unterem Bereich zur Flüssigkeitsfüllung des zum Entnahmestandrohr parallel laufenden Anschlußleitungsabschnitt beiträglf und dadurch das Zusammensetzungsprofil mindestens in dem zum Entnahmestandrohr parallel verlaufenden Anschlußleitungsabschnitt verfälscht. Ähnliche Überlegungen gelten für den Flüssigkeitszustrom zum Entnahmestandrohr in über der Bodenschicht gelegenen Flüssigkeitsschichten. Die einer solchen Konstruktion notwendigerweise zugrundeliegende Verfälschung einer repräsentativen Teilmengenentnahme kann auch nicht dadurch kompensiert werden, daß man der parallel verlaufenden Anschlußleitung einen relativ kleineren Querschnitt gegenüber dem Entnahmestandrohr verleiht. Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Teilmengenentnahmevorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1 so auszubilden, daß unter Beibehaltung einer Konstruktion, bei welcher die Vorrichtung vorzugsweise über eine einzige, obere Behälteröffnung in den Flüssigkeitsbehälter hineinreicht, eine auch bei ungünstigen Füllungsverhältnissen des Flüssigkeitsbehälters für seinen Inhalt repräsentative Teilmenge entnommen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die mit dem unteren Ende des Entnahmestandrohrs verbundene Anschlußleitung ein weiters Entnahmestandrohr enthält, welches ebenfalls einen die Rohrwand durchdringenden, längslaufenden Schlitz aufweist, welcher von einem von Antriebsmitteln betätigbaren Verschlußorgan während des Füllens des Behälters freigegeben und während der Entnahme einer für den Behälterinhalt repräsentativen Teilmenge abgeschlossen ist.

Vorzugsweise sind die unteren Enden der beiden Entnahmestandrohre über einen Verbindungsleitungsabschnitt, insbesondere über ein Schlauchstück verbunden, dessen Innenvolumen in dem selben Verhältnis zu dem Volumen des unterhalb der Entnahmestandrohrunterenden gelegenen Volumenteiles des Behälters steht wie die Summen bestimmter Höhenabschnitte der Innenräume der Entnahmestandrohre zu dem auf dem betreffenden Höhenabschnitt vorhandenen Behälterteilvolumen.

Im übrigen sind zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der hier angegebenen Teilmengenentnahmevorrichtung Gegenstand der anliegenden Ansprüche 2 bis 6, auf deren Inhalt hierdurch ausdrücklich hingewiesen, ohne den Wortlaut nochmals zu wiederholen.

Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 eine Teilmengenentnahmevorrichtung an sich bekannter Art in schematischer Darstellungsweise zur Erläuterung der grundsätzlichen Wirkungsweise,

Fig. 2 eine ähnliche schematische Darstellung einer Teilmengenentnahmevorrichtung der hier angegebenen Art,

Fig. 3 eine Schnitt- Teilansicht einer praktischen Ausführungsform einer Teilmengenentnahmevorrichtung im Bereich zweier parallel zueinander verlaufender, geschlitzer Entnahmestandrohre mit einem gemeinsamen Verschlußorgan

Fig. 4 eine schematische perspektivische Teilansicht einer nochmals anderen Ausführungsform einer Teilmengenentnahmevorrichtung im Bereich einer oberen Öffnung in der Behälterwand.

In Fig. 1 ist ein Milchzwischenspeicherbehälter in Seitenansich und im Schnitt gezeichnet und mit 1 bezeichnet. Einzelheiten der Zuleitung 2, der Gestaltung eines Auslaufes 3 mit darin angeordneten Ventilmitteln 4 sowie die Ausbildung des Behälterbodens und etwaiger Vakuumanschlußleitungen zur Evakuierung des Behälters sind zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen.

In eine obere Öffnung 5 der Behälterwand ist ein Flansch 6 eingesetzt, durch welchen hindurch eine Anschlußleitung 7 sowie eine weitere Anschlußleitung 8 geführt sind. Die Anschlußleitung 7 hat innerhalb des Behälters 1 mit dem oberen Ende eines Entnahmestandrohrs 9 Verbindung, welches etwa vertikal innerhalb des Behälters 1 angeordnet ist und mit seinem unteren Ende sich im Bereich des Behälterbodens befindet, so daß das Entnahmestandrohr 9 sich im wesentlichen über die ge samte Füllhöhe des Behälters 1 ertreckt.

An das untere Ende des Entnahmestandrohrs 9 ist die Anschlußleitung 8 angeschlossen, so daß sich ein bestimmter Leitungsabschnitt dieser Anschlußleitung parallel zu dem Entnahmestandrohr 9 erstreckt und dieses zusammen mit der Anschlußleitung 8 einen U-förmigen Leitungsstrang bildet.

Die Rohrwand des E-ntnahmestandrohrs 9 ist mit einem axialen Schlitz 10 versehen, welchem ein leistenförmiges Verschlußorgan 11 gegenübersteht. Dieses Verschlußorgan ist mittels eines Antriebs 12 wahlweise von dem Schlitz 10 abhebbar, wie in Fig.l gezeigt, oder gegen den Schlitz 10 andrückbar, so daß dann in dem Entnahmestandrohr 9 eine von dem Inhalt des Behälters getrennte Flüssigkeitssäule eingeschlossen ist.

Die Anschlußleitung 8 ist über Ventilmittel mit einem evakuierten Teilmengenaufnahmebehälter (in der Zeichnung nicht gezeigt) verbunden, während die Anschlußleitung 7 über weitere Ventilmittel mit einer Belüftungsöffnung verbunden ist.

Hat sich der Flüssigkeitsbehälter 1 über die Zuleitung 2 bei mittels der Ventilmittel 4 gesperrtem Auslauf 3 aufgrund einer ungleichförmigen Anlieferung von Flüssigkeitsteilmengen zunächst mit einer Flüssigkeitsschicht A und dann mit einer überlagerten Flüssigkeitschicht B gefüllt, wobei sich Flüssigkeitssäulen über den wandschlitz 10 des Entnahmestandrohrs 9 in diesem und in dem parallel laufenden Anschlußleitungsabschnitt ausbilden konnte, so wird das Volumen dieser Flüssigkeitssäulen durch Betätigen des leistenförmigen Verschlußorganes 11 von dem übrigen Behälterinhalt abgetrennt und nun wird die Anschlußleitung 7 belüftet, während der evakuierte Teilmengenaufnahmebehälter mit der Anschlußleitung 8 verbunden wird, so daß die beiden Flüssigkeitssäulen aus dem Entnahmestandrohr 9 und dem parallel laufenden Anschlußleitungsabschnitt in den Teilmengenaufnahmebehälter gesaugt werden und dort für die weitere Untersuchung und Auswertung durch Probenahme und Vornahme einer Analyse zur Verfügung stehen.

Betrachtet man aber Fig. 1, so erkennt man, daß während der Auffüllung der Flüssigkeitsschicht B mit einer von derjenigen der Schicht A verschiedenen Zusammensetzung oder Konzentration nicht etwa nur Flüssigkeit der Flüssigkeitsschicht B über den Schlitzabschnitt im Bereich dieser Schicht in das Entnahmestandrohr 9 eintritt, um dann die Flüssigkeitssäule in den beiden kommunizierenden Röhren in Gestalt des Entnahmestandrohres 9 und des damit verbundenen Abschnittes der Anschlußleitung 8 zu verschieben, sondern daß auch noch Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsschicht A in Bereich des von dieser Schicht umgebenen Wandschlitzes in das Entnahmestandrohr 9 eintritt und auf diese Weise das Konzentrationsprofil oder Zusammensetzungsprofil verfälscht. Dies ist in Fig. 1 durch eine entsprechende Verteilung der unterschiedliche Konzentrationen kennzeichnenden Striche und Kreise innerhalb der U-förmigen Flüssigkeitssäule des Entnahmestandrohrs und des damit verbundenen Anschlußleitungsabschnittes deutlich gemacht.

Gemäß Fig. 2 ist bei einer Teilmengenentnahmevorrichtung der hier angegebenen Art zu dem Entnahmestandrohr 9 ein gleichen Querschnitt aufweisendes, ebenfalls mit einem axialen Wandschlitz versehenes Entnahmestandrohr 13 angeordnet, wobei die unteren Enden der Entnahmestandrohre durch ein U-förmiges Schlauchstück 14 miteinander- in Verbindung stehen. Ebenso, wie im Bereich oberhalb der unteren Enden der Entnahmestandrohre dafür Sorge getragen ist, daß die Summe der lichten Querschnitte der Entnahmestandrohre auf einem bestimmten Niveau in stehts gleichbleibenden Verhältnis zur Fläche des Flüssigkeitsspiegels auf dem betreffenden Niveau bleiben, ist auch das Innenvolumen des Verbindungsleitungsabschnittes oder Schlauchabschnittes 14 so gewählt, daß der vorgenannte konstante Verhältniswert relativ zu dem Behältervolumen in diesen Höhen bereich aufrechterhalten wird.

Der axiale Wandschlitz des Entnahmestandrohres 13 ist mit 15 bezeichnet und wirkt mit einem leistenförmigen Dichtungsorgan 16 sowie einem dieses betätigenden Antrieb 17 in ähnlicher Weise zusammen, wie dies für den Wandschlitz 10, das Verschlußorgan 11 und dem Antrieb 12 zuvor bereits ausgeführt wurde.

Füllt sich beim Einlassen einer Flüssigkeit wechselnder Konzentration oder Zusammensetzung der Behälter 1 mit Flüssigkeitsschichten ähnlich den Schichten A und B von unterschiedlicher Zusammensetzung oder Konzentration, so teilt sich diese Flüssigkeitszusammensetzung den beiden parallel zueinander in den Entnahmestandrohren 9 und 13 hochwachsenden Flüssigkeitssäulen über die axialen Wandschlitze 10 beziehungsweise 15 mit, ohne das es zu einer Strömung von Flüssigkeit in Längsrichtung der Entnahmestandrohre kommt. Werden dann die Wandschlitze mittels der Verschlußorgane durch Betätigen der Antriebe 12 und 17 nach Beendigung der Füllung des Behälters 1 abgeschlossen und wird der Inhalt der Standrohre 8 und 13 über die Anschlußleitung 8 bei Belüftung der Leitung 7 abgesaugt, so gelangt in den Teilmengenaufnahmebehälter ein der doppelten Füllhöhe des Behälters 1 entsprechendes Längenstück einer Flüssigkeitssäule aus den Entnahmestandrohren 9 und 13, wobei dieses Längenstück ein Zusammensetzungsprofil besitzt, in dem das Zusammensetzungsprofil über die Behälterfüllhöhe hin ein erstes Mal und dann spiegelbildlich dazu ein zweites Mal auftritt. Die Teilmengenentnahme ist somit von den in Verbindung mit Fig. 1 erläuteten Fehler befreit.

Zur Betätigung der Verschlußorgane 11 und 16 kann ein gemeinsamer Stelltrieb an Stelle der jeweils gesonderten Stelltriebe 12 und 17 nach Fig. 2 vorgesehen sein. Eine solche Ausführungsform ist jedoch in der Zeichnung nicht gezeigt. Ferner ist es möglich, für die beiden Standrohre 9 und 13 gemäß Fig. 3 ein gemeinsames Verschlußorgan 18 vorzusehen, welches die Gestalt eines aufblasbaren Schlauches besitzt, der zu den Entnahmestandrohren 19 und 13 parallel zwischen diesen Entnahmestandrohren verläuft, deren axiale Wandschlitze 10 beziehungsweise 15 dem aufblasbaren Schlauch 18 zugewandt sind. Wird der Schlauch 18, welcher größere Axiallänge besitzt als die Wandschlitze 10 und 15, mit Druckluft oder mit einer Druckflüssigkeit aufgebläht, so legt sich der Schlauch gegen die Ausmündungen der Wandschlitze 10 und 15 an und schließt die Flüssigkeitssäulen innerhalb der Entnahmestandrohre 9 und 13 ab.

Ein beispielsweise aus Kunststoff gefertigter Käfig 19 dient zur Abstützung der Entnahmestandrohre 9 und 13 in einer Stellung parallel zueinander und miteinander gegenüberstehenden Wandschlitzen 10 und 15 sowie außerdem zur Fixierung der Lage des Schlauches 18 in der Mitte zwischen den Entnahmestandrohren. Durchbrüche 20 in plattenförmigen Seitenteilen 21 des Käfigs 19 geben der Flüssigkeit freien Zutritt zu den Mündungen der Wandschlitze 10 und 15.

Bei der in Fig. 4 schematisch angegebenen Vorrichtung sind die beiden Entnahmestandrohre 9 und 13 in einer einzigen im Querschnitt kreisförmigen, mit einer Trennwand 22 versehenen Röhre 23 vereinigt.

Die axialen Wandschlitze 10 und 15 der Entnahmestandrohre 9 beziehungsweise 13 münden auf verschiedenen Seiten der Trennwand 22 in die Röhre 23 ein und sind in deren Außenwand in der aus Fig. 4 gezeigten Weise in demjenigen Bereich der Röhre 23 vorgesehen, der sich innerhalb des Behälters 1 unterhalb der oberen Behälterwand 24 bis zum Behälterboden erstreckt.

Vom Behälterboden ragt eine Hülse 25 auf, welche die Röhre 23 passend umgibt und welche mit einem axialen Wandschlitz 26 größerer Breite versehen ist, mit dem wiederum die Wandschlitze 10 und 15 nach Art von Schieberöffnungen zusammenwirken, wenn die Röhre 23 relativ zu der Hülse 25 verdreht wird.

Wie im einzelnen aus Fig. 4 nicht ersichtlich, ist die Röhre 23 am unteren Ende verschlossen und mit einer Öffnung in der Trennwand 22 versehen so daß die Entnahmestandrohre 9 und 13 wiederum ein System miteinander kommunizierender Röhren bilden, für welche die vorstehenden Überlegungen gelten. Am oberen Ende der Röhre 23 ist diese mit geeigneten Anschlußamaturen versehen, welche die Verbindung zu einer Belüftungsöffnung oder einer Druckluftquelle beziehungsweise zu einem Teilmengenaufnahmebehälter herstellen.

Abschließend sei darauf hingewiesen, daß die hier angegebene Teilmengenentnahmevorrichtung ein vollständiges Spülen der Anschlußleitungen 7 und 8 und der dazwischen befindlichen Entnahmestandrohre beziehungsweise Verbindungsleitungsabschnitte durch Luft oder Druckluft bei jeder Teilmengenentnahme gestattet, ohne daß bestimmte Anteile der in den Leitungen befindlichen Flüssigkeitssäulen zurückgehalten werden müssen, um die Repräsentativität zu wahren. Die hier angegebenen Teilmengenentnahmevorrichtung arbeitet daher von Entnahmevox-gang zu Entnahmevorgang präzise verschleppungsfrei.

Claims

Patentansprüche

1. Teilmengenentnahmevorrichtung für Flüssigkeitsbehälter zur Aufnahme von Flüssigkeiten, deren Zusammensetzung während des Füllens des Behälters (1) veränderlich ist, insbesondere für Behälter zur Aufnahme von Milchlieferunfen, mit einem sich im wesentlichen über die gesamte Füllhöhe des Behälters (1) erstreckenden Entnahmestandrohr (9) , dessen Rohrvand mit einem längslaufenden Schlitz (10) versehen ist, welcher von einem von Antriebsmitteln (12) betätigbaren Verschlußorgan (10) während des Füllens des Behälters (1) freigegeben und während der Entnahme einer für den Behälterinhalt repräsentativen Teilmenge abgeschlossen ist, sowie mit Anschlußleitungen (7, 8), welche zum oberen Ende des Entnahmestandrohres (9) hin und vom unteren Ende des Entnahmestandrohres weg sowie durch die Behälterwand hindurch geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem unteren Ende des Entnahmestandrohres (9) verbundene Anschlußleitung (8) ein weiteres Entnahmestandrohr (13) enthält, welches ebenfalls einen die Rohrwand durchdringenden, längslaufenden Schlitz (15) aufweist, der von einem von Antriebsmitteln (17) betätigbaren Verschlußorgan (16) während des Füllens des Behälters freigegeben und während der Entnahme einer für den Behälterinhalt repräsentativen Teilmenge abgeschlossen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitungen (7, 8) durch einen gemeinsamen Flansch (6) geführt sind, welcher in eine oberen Öffnung (5) des Behälters (1) eingesetzt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Enden der Entnahmestandrohre (9, 13) über einen Verbindungsleitungsabschnitt (14) , insbesündere einen Schlauch abschnitt, verbunden sind, dessen Innenvolumen in demselben Verhältnis zu dem Volumen des unterhalb der Entnahmestandrohrunterenden gelegenen Volumenteiles des Behälters steht wie die Summe bestimmter Höhenabschnitte der Innenräume der Entnahmestandrohre (9, 13) zu dem auf dem betreffenden Höhenabschnitt vorhandenen Behälterteilvolumen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Entnahmestandrohren (9, 13) gemeinsame Verschlußorgan-Antriebsmittel und/oder ein gemeinsames Verschlußorgan (18) zugeordnet ist bzw. sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan die Gestalt eines bzw. jeweils eines Druckmittelbeaufschlagbaren Schlauches (18) hat.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmestandrohre (9, 13) von einer mit einer mit axialer Trennwand (22) versehenen Röhre (23) gebildet sind, die in ihrer Außenwand die auf unterschiedlichen Seiten der Trennwand in den Innenraum der Röhre einmündenden Wandschlitze (10, 15) aufweist und in einer koaxialen, relativ zur Röhre (23) verdrehbaren Hülse (25) angeordnet ist, welche mindestens einen längslaufenden, mit den axialen Wandschlitzen (10, 15) wahlweise in Deckungsstellung oder in Sperrstellung bringbaren Eingangsschlitz (26) aufweist.