DE10017379C2 - Vorrichtung und Verfahren zur Förderung eines Mediums - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Förderung eines MediumsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Förderung eines
Mediums nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung be
trifft ferner ein Verfahren zur Förderung eines Mediums
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 18.
Gattungsgemäße Vorrichtungen und gattungsgemäße Verfahren
werden beispielsweise in der Milchwirtschaft oder beim Ver
trieb von Treibstoffen verwendet.
Im Bereich der Milchwirtschaft fährt ein Tankwagen regelmä
ßig bestimmte Milcherzeuger an und entnimmt die dort zum
Beispiel im Laufe eines Tages angefallene Milch aus einem
oder mehreren Vorratsbehältern. Bei dieser Milchannahme ist
es wichtig, dass die entnommene Menge Milch genau gemessen
und registriert wird, da auf dieser Grundlage eine spätere
Abrechnung zwischen dem Erzeuger und dem Abnehmer erfolgt.
Diese Messung der Milchmenge unterliegt dem Eichrecht, wel
ches vorschreibt, wie die Messung zu erfolgen hat und wel
che Genauigkeiten eingehalten werden müssen (DIN 19217).
Eine Möglichkeit zur Durchführung einer Messung, welche dem
Eichrecht genügt, besteht in der Verwendung von Durchfluss
zählern, wobei allerdings sicherzustellen ist, dass Luftbeimengungen,
die beim Ansaugen der Milch insbesondere zu
Beginn und am Ende des Annahmevorgangs zwangsweise entste
hen, nicht in das Durchflussmessgerät gelangen und dort zu
Messfehlern führen. Derartige Luftbeimengungen werden durch
das Einfügen von Gasmessverhütern und Gasabscheidern ver
mieden, welche auch als Luftabscheider bezeichnet werden.
Grundsätzlich sind Luftabscheider als Zwischenbehälter zwi
schen dem zu befüllenden Tank und dem Entnahmebehälter an
geordnet. Die zu fördernde Milch verbleibt eine Weile in
dem Luftabscheider, so dass sich Lufteinschlüsse in der
Milch zurückbilden können. Erst dann wird die Milch bei
spielsweise durch einen Durchflusszähler in den zu befül
lenden Tank geleitet, um eine der Eichpflicht genügende
Mengenbestimmung durchzuführen.
Aus dem Einsatz von Luftabscheidern ergeben sich jedoch ei
nige Nachteile. Zum einen wird die Gesamtapparatur aufwen
dig, da es sich bei den Gasabscheidern und den Gasmessver
hütern um komplizierte mechanische Gebilde mit großem Volu
men und großem Gewicht handelt; dies hat eine Reduzierung
des zulässigen Zuladegewichts bei den Sammelfahrzeugen zur
Folge. Weiterhin sind die Luftabscheider stets nur für eine
begrenzte Durchflussmenge zugelassen, was die gesamte Sau
gleistung des Sammelfahrzeuges begrenzt.
In der DE 198 39 112 A1 wurde bereits eine Anordnung be
schrieben, welche ohne den Einsatz von Luftabscheidern aus
kommt. Die Entbehrlichkeit der Luftabscheider beruht insbe
sondere darauf, dass in dem zu befüllenden Tank eine hoch
genaue Volumenbestimmung durch Einsatz einer Füllpegelmes
seinrichtung erfolgt. Es ist daher nicht mehr unbedingt er
forderlich, eine Mengenbestimmung bei der strömenden Flüs
sigkeit durchzuführen, so dass auch die oben besprochenen
Messfehler aufgrund von Lufteinschlüssen vermieden werden.
Da der Tank gleichzeitig als Luftabscheider wirkt, kann mit
einer hochgenauen Füllpegelmesseinrichtung der Eichpflicht
genügt werden.
Ein weiterer mit den Luftabscheidern in Verbindung stehen
der Nachteil ist zu nennen. Grundsätzlich soll bei der
Milchannahme verhindert werden, dass sich unterschiedliche
Partien der Rohmilch miteinander vermischen. Dies gewinnt
gerade in jüngster Zeit zunehmend an Bedeutung, da das Qua
litätsbewusstsein der Verbraucher immer mehr steigt. Bei
spielsweise wollen die Verbraucher von Biomilch sich darauf
verlassen können, dass ihre Milch nicht zusammen mit her
kömmlicher Rohmilch vermengt bzw. vermischt wird. Aber auch
sonst wird die Milch in unterschiedlichste Qualitätsstufen
unterteilt - derzeit unterscheidet man bis zu neun Quali
tätsstufen. Arbeitet man nun mit Luftabscheidern, um der
erforderlichen Eichpflicht zu genügen, so ist unmittelbar
ersichtlich, dass ein großer Aufwand zu treiben ist, um ei
ne Vermischung von Milch verschiedener Qualitätsstufen zu
vermeiden. Ohne eine aufwendige Förder- und Leitungstechnik
würde es zu Vermischungen der aktuell entnommenen Milch mit
Milch aus einem vorangehenden Entnahmevorgang (Haftmilch)
im Luftabscheider kommen.
Aus der gattungsbildenden DE 197 50 950 A1 ist ein Siche
rungssystem für eine aus mehreren Tanks bestehende Tankan
ordnung bekannt, mit der das durch eine Leitungseinrichtung
erfolgende Befüllen und/oder Entleeren der Tanks kontrol
liert werden kann. Zur Bestimmung der Füllmenge in den
Tanks ist ferner im Inneren jedes Tanks eine Füllpegelmess
einrichtung zur Bestimmung der Position mindestens einer
Grenzfläche des Mediums im Tank vorgesehen.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Vorrich
tung bzw. ein Verfahren zur Förderung eines Mediums zu
schaffen, bei der bzw. durch das eine Befüllung eines von
mehreren Tanks mit einem sich von den in die anderen Tanks
zu füllenden Medien unterscheidenden Medium ohne großen
Aufwand und bei Gewährleistung allenfalls geringer Vermi
schung des einzufüllenden Mediums mit den anderen Medien
möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 bzw. durch ein Verfahren mit den Merkmalen
des Anspruchs 18 gelöst.
Die Erfindung baut auf der gattungsgemäßen Vorrichtung da
durch auf, dass über die Leitungseinrichtung mehrere Tanks
befüllbar und/oder entleerbar sind, dass Füllpegelmessein
richtungen im Wesentlichen im Inneren der Tanks zur Bestim
mung der Position mindestens einer Grenzfläche des Mediums
in den Tanks vorgesehen sind. Auf diese Weise ist es mög
lich, eine der Eichpflicht genügende Volumenbestimmung
durchzuführen. Weiterhin kann die Rohmilch entsprechend den
unterschiedlichen Qualitätsstufen beim Annahmevorgang ohne
Kontamination getrennt werden.
Zu diesem Zweck weist die erfindungsgemäße Leitungseinrichtung eine Vertei
lereinrichtung mit einer Primärseite und einer Sekundärsei
te auf, wobei die Sekundärseite einzelne, mit den Tanks in
Verbindung stehende, absperrbare Verteilerwege aufweist. Diese Vertei
lereinrichtung dient der die Qualität der Milch sichernden
Trennung von Milch unterschiedlicher Qualitätsstufen, bei
spielsweise der Trennung von herkömmlicher Rohmilch und
Biomilch.
Ferner weist die Verteilereinrichtung
Füllstandmesseinrichtungen auf, welche den Verteiler
wegen zugeordnet sind. Über die Füllstandmesseinrich
tungen wird die Förderleistung des Mediums
überwacht.
Ferner dienen
die Füllstandmesseinrichtungen in der Verteilereinrichtung
der Bereitstellung eines Ausgangssignals bei der Vorbe
reitung des Systems für die Milchannahme in den nächsten
Tank, nämlich dann, wenn die Milch in
ausreichendem Maße aus dem Annahmesystem verdrängt wurde.
Die Vorrichtung ist preis
werter und leichter aufgrund der Entbehrlichkeit der
Luftabscheider. Ferner nimmt sie weniger Platz ein. Da die
Saugleistung nicht durch einen Luftabscheider begrenzt
wird, kann eine höhere Förderleistung bereitgestellt wer
den.
Bevorzugt steht die Primärseite mit einer Ansaugeinrichtung
in Verbindung. Diese Ansaugeinrichtung dient der Förderung
der Milch aus einem von dem Lieferanten bereitgestellten
Behälter.
Die Ansaugeinrichtung weist vorteilhafterweise einen ersten
Ansaugbehälter, eine Kreiselpumpe und einen Ejektor auf.
Über den Ejektor, welcher nach dem Prinzip einer Wasserstrahlpumpe
arbeitet, kann ein Unterdruck in dem Ansaugbe
hälter erzeugt werden. Durch diesen Unterdruck wird zumin
dest ein Verteilerweg der Verteilereinrichtung bis zu einem
vorbestimmten Füllstand befüllt. Nachfolgend übernimmt die
Kreiselpumpe die Förderung, wobei der als Vakuumpumpe ar
beitende Ejektor nur bei Bedarf optional zugestellt werden
kann. Ob ein solcher Bedarf vorliegt, wird vorzugsweise in
der Verteilereinrichtung durch Füllstandmessung ermittelt.
In dem Ansaugbereich der Kreiselpumpe ist vorteilhafterwei
se ein Strudelbrecher angeordnet. Dieser vermindert die
Menge der in die Kreiselpumpe eintretenden Luft, welche an
sonsten den Wirkungsgrad der Kreiselpumpe erheblich vermin
dern könnte.
Es ist nützlich, wenn die Ansaugeinrichtung mit einer Zu
leitung verbindbar ist. Diese Zuleitung verbindet die An
saugeinrichtung mit dem Behälter des Lieferanten. Die An
saugeinrichtung ist jedoch nicht zwingend mit einer Zulei
tung verbunden, was insbesondere im Hinblick auf die unten
beschriebene Abgabe der Milch aus den Tanks zu erklären
ist.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Ansaugeinrichtung mit
einem Druckluftanschluss verbindbar ist. Über diesen kann
bei der Beendigung der Milchannahme in einen bestimmten
Tank Druckluft zugeführt werden, welche die restliche Milch
aus dem Ansaugsystem entfernt; somit steht die Anlage für
die Annahme von Milch in einen weiteren Tank zur Verfügung.
Die Ansaugeinrichtung weist vorzugsweise eine Füllstand
messeinrichtung auf. Ein Ausgangssignal dieser Füllstand
messeinrichtung lässt beispielsweise erkennen, dass die Ansaugarbeit
des Ejektors von der Kreiselpumpe übernommen
werden kann.
Es ist bevorzugt, dass zwischen der Ansaugeinrichtung und
der Primärseite der Verteilereinrichtung eine Abgabeöffnung
vorgesehen ist und dass die mit den Tanks in Verbindung
stehenden Verteilerwege auf der Sekundärseite der Vertei
lereinrichtung über eine Umpumpleitung mit der Ansaugvor
richtung in Verbindung stehen. Diese Anordnung der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung dient der selektiven Abgabe der
Milch aus einem ausgewählten Tank über den Ansaugbehälter.
Dies hat den Vorteil, dass dieselben Komponenten, welche
schon bei der Annahme der Milch verwendet wurden, bei
spielsweise der Ansaugbehälter und der Ejektor, für die Ab
gabe der Milch genutzt werden können.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
umfasst die Ansaugeinrichtung eine Impellerpumpe. Impeller
pumpen sind selbstansaugend, wodurch sich das System ver
einfacht. Weiterhin sind Impellerpumpen preiswert, was
nochmals Vorteile mit sich bringt. Im Vergleich zu dem Sy
stem mit Vakuumpumpe und Kreiselpumpe ist allerdings zu bemerken,
dass die Milch weniger schonend angenommen wird;
ferner ist die Saugleistung geringer als bei dem System mit
Kreiselpumpe und separater Vakuumpumpe. Man wird je nach
der gewünschten Anwendung die Vor- und Nachteile der Aus
führungsform gegeneinander abwägen und das entsprechende
System zum Einsatz bringen.
Bei dieser Ausführungsform ist es besonders bevorzugt, dass
für jeden Tank eine Ansaugvorrichtung, insbesondere eine
Impellerpumpe vorgesehen ist. Damit wird eine Vermischung
der unterschiedlichen Annahmepartien in der Ansaugeinrich
tung vermieden.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung arbeitet dar
über, dass in den Tanks ein erster Unterdruck erzeugbar
ist. Durch den Unterdruck in den Tanks wird das flüssige
Produkt beim Öffnen eines entsprechenden Ventils in den
Tank hineingesaugt. Eine Vermischung der Milch in einer An
saugvorrichtung wird also auch hierdurch wirkungsvoll ver
mieden.
Besonders vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsform, wenn
mit dem Tank ein zweiter Ansaugbehälter verbindbar ist, in
dem ein zweiter Unterdruck erzeugbar ist, wobei der erste
Unterdruck unabhängig von dem zweiten Unterdruck erzeugbar
ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass zunächst ein re
lativ kleiner Ansaugbehälter evakuiert wird, während der
Tank seinen bereits erzeugten Unterdruck in seinem großen
Volumen aufrechterhält. Erst wenn der Ansaugbehälter ge
füllt ist, was durch einen Sensor detektiert werden kann,
wird über die Betätigung von Ventilen das Produkt von dem
Ansaugbehälter in den Tank befördert. Durch die Tatsache,
dass der erste Unterdruck in dem Tank unabhängig von dem
zweiten Unterdruck in dem Ansaugbehälter erzeugt wird, wird
verhindert, dass durch Lufteinfall zu Beginn oder am Ende
der Annahme ein vorzeitiger Druckanstieg in dem Tank ent
steht; ein solcher hätte zur Folge, dass das große Tankvo
lumen daraufhin neu evakuiert werden müsste.
Bei der Ausführungsform mit Ansaugbehälter ist besonders zu
bevorzugen, dass das Volumen des zweiten Ansaugbehälters
mindestens so groß ist, wie das Volumen des Ansaugsystems.
Der Ansaugbehälter kann somit die gesamte Milch annehmen,
welche sich in dem Ansaugsystem (Schlauch plus Verrohrung)
befindet. Auch dies ist im Hinblick auf die Vermeidung der
Vermischung aufeinanderfolgender Annahmepartien nützlich.
Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Vorrichtung,
wenn die Füllpegelmesseinrichtung einen nach dem magneto
striktiven Prinzip arbeitenden, mit einer Rechenvorrichtung
gekoppelten, transsonaren Wegaufnehmer aufweist, der mit
dem Peilstab und mindestens einem Schwimmer ausgestattet
ist, wobei der Schwimmer mit mindestens einem Magneten aus
gestattet ist. Das magnetostriktive Prinzip beruht auf dem
Phänomen, dass zwei sich kreuzende Magnetfelder eine Ver
formung des Metalls, in dem diese gebündelt sind, hervorru
fen. Gibt man nun in den Peilstab einen Erregerstromimpuls,
so resultiert daraus ein bezüglich des Peilstabes axialsym
metrisches Erregermagnetfeld. Dieses wechselwirkt mit den
kreuzenden Magnetfeldern der Schwimmermagnete, wodurch eine
kurzzeitige Deformation und ein daraus entstehender Ultra
schallimpuls in dem als Wellenleiter wirkenden Peilstab er
zeugt wird. Aus der Laufzeit des Ultraschallimpulses durch
den Peilstab bis zu einem vorzugsweise am Peilstab endsei
tig angeordneten Empfänger lässt, sich in Kenntnis der
Schallgeschwindigkeit in dem Wellenleiter auf die Position
der Magnete und somit des Schwimmers rückschließen. Durch
die derart ausgestattete Vorrichtung ist es möglich, die
Position des Schwimmers bis zu einer Größenordnung von < 10 µm
zu messen. Transsonare Wegaufnehmer sind ferner lang
zeitstabil und erfüllen somit die strengen gesetzlichen
Vorschriften hinsichtlich der Eichung und der Messgenauig
keit.
Vorzugsweise ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, welche
die Förderung des Mediums in Abhängigkeit der Messsignale
der Füllpegelmesseinrichtung der Tanks und/oder der Füll
standmesseinrichtungen der Verteilereinrichtung und/oder
der Füllstandmesseinrichtung der Ausgangseinrichtung steu
ert. Mit einem oder mehreren dieser Parameter ist unter
Verwendung einer Steuereinrichtung eine zuverlässige Auto
matisierung der Milchannahme bzw. der Abgabe der Milch mög
lich, wobei sich insbesondere eine unerwünschte Vermischung
vermeiden lässt.
Ebenso kann vorteilhaft sein, dass mindestens ein Drucksen
sor und/oder mindestens ein Temperatursensor und/oder min
destens eine Volumenstrommesseinrichtung vorgesehen sind,
während Ausgangssignale der Steuereinrichtung als Eingangs
signale zuführbar sind. Mit diesen weiteren Parametern
lässt sich die Qualitätssicherung bei der Milchannahme bzw.
der Milchabgabe weiter verbessern.
Es kann vorteilhaft sein, dass die Verbindungen der Lei
tungseinrichtung mit anderen Systemkomponenten mit Leseein
richtung und codierten Einrichtungen (TAGs) ausgestattet
sind, so dass über eine Steuerung die korrekte Zuordnung
der Komponenten überprüfbar ist. Beispielsweise kann so si
chergestellt werden, dass eine Milchannahme oder Abgabe nur
erfolgt, wenn sämtliche Systemkomponenten korrekt verbunden
sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wie es in Anspruch 18
definiert ist, wird zur Befüllung einer der Tanks das Me
dium in einen mit dem zu befüllenden Tank verbundenen Ver
teilerweg einer Verteilereinrichtung der Leitungseinrich
tung gefördert. Gegen Ende der Befüllung wird gemeinsam mit
dem Medium auch Luft in die Leitungseinrichtung gefördert.
Durch Erfassen des Füllstandes in der Verteilereinrichtung
wird die Befüllung so lange fortgesetzt, bis der erfasste
Füllstand unter ein vorgegebenes Niveau fällt. Sobald dies
auftritt, wird der geöffnete Verteilerweg zur Beendigung
der Befüllung geschlossen. Auf diese Weise wird erreicht,
dass die Leitungseinrichtung bis zu dem gesperrten Vertei
lerweg von Mediumresten frei ist. Gleichzeitig enthält der
gesperrte Verteilerweg zwischen der Sperrstelle und dem
Tank ein definiertes Volumen, so dass das in den Tank
gefüllte Gesamtvolumen des Mediums problemlos und sehr ge
nau berechnet werden kann.
Das Verfahren ist besonders dadurch vorteilhaft, dass ein
Tank ausgewählt wird, welcher mit dem Medium zu befüllen
ist, dass in einer Ansaugeinrichtung ein Unterdruck zur
Befüllung der Leitungseinrichtung erzeugt wird, dass in der Ansaugeinrich
tung ein Füllstand ermittelt wird und dass in Abhängigkeit
des ermittelten Füllstandes die Förderung des Mediums durch die Leitungseinrichtung in den
ausgewählten Tank beginnt und die Erzeugung des Unterdrucks
beendet wird. Somit wird sichergestellt, dass die
Füllstandermittlung in der Ansaugeinrichtung als Kriterium
für den Verfahrensablauf dienen kann, insbesondere auch für die
Bestimmung der Beendigung der Befüllung. Dass die Befüllung
beendet werden soll, zeigt sich daran, dass der Füllstand
in der Ansaugeinrichtung unter einen vorbestimmten Wert
fällt.
Vorzugsweise wird nach der Befüllung des ausgewählten Tanks
mindestens ein weiterer Tank befüllt. Dies ist möglich, da
mit der Füllstandermittlung, insbesondere nach einem Aus
treiben der Milch aus dem Annahmesystem durch Druckluft,
sichergestellt ist, dass das Annahmesystem hinreichend von
Milchresten der vorangehenden Annahme befreit ist.
Vorzugsweise wird nach der Erzeugung des Unterdruckes in
der Ansaugeinrichtung eine Kreiselpumpe zur Förderung des
Mediums betrieben. Eine solche Kombination von Vakuumpumpe,
zum Beispiel unter Einsatz eines Ejektors, und einer Krei
selpumpe ermöglicht eine große Förderleistung; ferner wird
hierdurch eine schonende Förderung der Milch erreicht.
Besonders bevorzugt ist, dass die den Unterdruck erzeugende Vakuumpumpe unterstützend
zu der Kreiselpumpe betrieben wird, wenn der in der Ansaugeinrichtung ermittelte Füllstand
unter ein vorgegebenes Niveau fällt. Fällt beispielsweise
der in der Ansaugeinrichtung ermittelte Füllstand unter das
vorbestimmte Niveau, so kann dies an einer unzureichenden
Förderleistung der Kreiselpumpe liegen. In dem Fall kann
automatisch veranlasst werden, dass die Vakuumpumpe in Be
trieb genommen wird, so dass der Füllstand in dem jeweili
gen Verteilerweg wieder sein Sollniveau erreicht.
In diesem Zusammenhang ist es besonders bevorzugt, dass die
Inbetriebnahme der Kreiselpumpe und/oder die unterstützende
Inbetriebnahme der Vakuumpumpe und/oder die Beendigung der
Befüllung eines Tanks auch in Abhängigkeit des ermittelten Füll
standes in der Verteilereinrichtung gesteuert wird bzw. werden. Die
Füllstandermittlung in der Verteilereinrichtung dient also
gleichzeitig der Steuerung mehrerer Vorgänge während des
Verfahrensablaufes.
Vorzugsweise werden vor der Befüllung eines weiteren Tanks
Reste des Mediums von der Vakuumpumpe abgesaugt. Dies un
terstützt, dass bei der nächsten Milchannahme keine uner
wünschte Vermischung mit Restmilch aus einer vorangehenden
Milchannahme auftritt.
In diesem Zusammenhang ist es auch nützlich, dass vor der
Befüllung eines weiteren Tanks Druckluft in das System ein
gespeist wird bis in der Verteilereinrichtung ein vorbe
stimmter Füllstand erreicht ist. Wiederum wird also der
Füllstand in der Verteilereinrichtung zur Steuerung eines
Vorganges während des erfindungsgemäßen Verfahrens verwen
det.
Vorzugsweise wird das Medium aus dem Tank abgegeben, indem
ein Tank ausgewählt wird, mindestens ein Teil des Mediums
über eine Umpumpleitung in einen Ansaugbehälter gedrückt
wird und das Medium aus dem Ansaugbehälter durch eine zwi
schen dem Ansaugbehälter und der Vertei
lereinrichtung angeordneten Abgabeöffnung abgegeben wird.
Somit wird auch bei der Abgabe der Milch sichergestellt,
dass keine Vermischung auftritt. Besonders vorteilhaft ist
dabei, dass Systemkomponenten zum Einsatz kommen, welche
schon bei der Annahme der Milch nützlich waren.
Ferner kann vorteilhaft sein, wenn in einem Tank ein erster
Unterdruck erzeugt wird, so dass der Tank mit dem geförder
ten Medium befüllt wird. Bei diesem Verfahren ist eine zu
sätzliche Ansaugvorrichtung entbehrlich, so dass auch na
turgemäß eine Vermischung in einer solchen Ansaugvorrich
tung nicht auftreten kann.
In diesem Zusammenhang kann es besonders nützlich sein,
dass in einem zweiten Ansaugbehälter, welcher mit dem Tank
in Verbindung steht, ein zweiter Unterdruck unabhängig von
dem ersten Unterdruck erzeugt wird, wobei zunächst der
zweite Ansaugbehälter und danach der Tank mit dem geförder
ten Medium befüllt werden. Dies hat den Vorteil, dass zu
nächst der relativ kleine Ansaugbehälter evakuiert wird,
während der großvolumige Tank seinen bereits erzeugten Un
terdruck aufrechterhält. Erst wenn der Ansaugbehälter ge
füllt ist, was beispielsweise durch einen Sensor detektiert
werden kann, wird durch eine Umschaltung von Ventilen und
den Unterdruck im Tank das Produkt, vorzugsweise durch ein
Rückschlagventil, in den Tank befördert. Indem der Unter
druck in dem Ansaugbehälter unabhängig von dem Unterdruck
im Tank erzeugt wird, wird verhindert, dass ein Lufteinfall
zu Beginn oder am Ende der Annahme zu einem vorzeitigen
Druckanstieg im Tank führt. Dies hätte zur Folge, dass das
große Tankvolumen neu evakuiert werden müsste.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde,
dass es möglich ist, sowohl den strengen Eichvorschriften
als auch den Qualitätsanforderungen genügt werden kann.
Dies wird einerseits durch eine hochpräzise Volumenbestim
mung innerhalb eines Tanks durch eine Füllpegelmesseinrich
tung erreicht, was zusätzliche Luftabscheider entbehrlich
macht. Ferner kann die Qualität der Milch auf diese Weise
gesichert werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im
Vergleich zu den Vorrichtungen des Standes der Technik
preiswerter und leichter; sie nimmt weniger Platz ein, und
sie ist in der Lage eine höhere Leistung zu erbringen. Die
Vorrichtung ermöglicht es, ohne erheblich vergrößerten ap
parativen Aufwand Milch mit zahlreichen unterschiedlichen
Qualitätsniveaus anzunehmen. Beim Stand der Technik war es
erforderlich für jede Qualitätsstufe einen separaten
Luftabscheider zu verwenden; bei der Erfindung ist ledig
lich eine entsprechende Anzahl von Tanks und eine demgemäße
Auslegung des Leitungssystems erforderlich.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen anhand von Ausführungsformen beispielhaft be
schrieben.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfin
dungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt der Vorrichtung aus Fig. 1
mit einer Erweiterung;
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfin
dungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt der Vorrichtung aus Fig. 3
mit einer Erweiterung;
Fig. 5 zeigt eine erste Tankanordnung, welche im Rahmen
der Erfindung einsetzbar ist;
Fig. 6 zeigt eine zweite Tankanordnung, welche im Rahmen
der Erfindung einsetzbar ist;
Fig. 7 zeigt eine dritte Tankanordnung, welche im Rahmen
der Erfindung einsetzbar ist;
Fig. 8 zeigt eine spezielle Ausführungsform einer Ver
teilereinrichtung, welche im Rahmen der Erfindung
einsetzbar ist.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsge
mäßen Vorrichtung. Eine Mehrzahl mit einem Medium 10 ge
füllter oder befüllbarer Tanks 14 ist mit einer Leitungs
einrichtung 12 verbunden. Innerhalb der Tanks 14 sind Füll
pegelmesseinrichtungen 16 vorgesehen. Die Füllpegelmessein
richtungen 16 umfassen einen Peilstab 20 und einen Schwim
mer 56, so dass mit der Füllpegelmesseinrichtung 16 eine
Grenzfläche 18 des Mediums 10 messbar ist. Die Leitungsein
richtung 12 umfasst eine Ansauglanze 64, einen Ansaug
schlauch 66 und eine Zuleitung 40 zu einer Ansaugeinrich
tung 30 mit einem Ansaugbehälter 32. Der Ansaugbehälter 32
steht über einen Strudelbrecher 38 mit einer Kreiselpumpe
34 in Verbindung, welche von einem Antriebsmotor 68 an
treibbar ist. Die Kreiselpumpe 34 ist mit der Primärseite
24 einer Verteilereinrichtung 22 verbunden. Die Sekundär
seite 26 der Verteilereinrichtung 22 mündet über Verteilerwege
28, von denen hier beispielhaft drei Stück dargestellt
sind, in die Tanks 14.
Die Zuleitung 40 zu dem Ansaugbehälter 32 ist mit weiteren
Komponenten versehen: einem Vakuumschalter 70, einem Tempe
raturfühler 72, einem Scheibenventil 74, einem Milch-Prüf-
Ring-Ventil (MPR-Ventil) 76, einem Volumenstrommesser 78,
einem Online-Probenehmer 80 sowie einem weiteren Scheiben
ventil 82. An dem Ansaugbehälter 32 ist ein Ejektor 36 über
ein Ventil 83 angeordnet. Der Ejektor 36 ist mit einem
Druckluftventil 84 ausgestattet. Ferner steht der Ansaugbe
hälter 32 mit einem Druckluftanschluss 42 in Verbindung.
Eine Druckluftleitung 86 ist mit einem Druckluftreduzierer
88, einem Filter 90 (z. B. 200 µm) und einem Absperrventil
92 ausgestattet. Der Ansaugbehälter 32 ist mit einer Füll
standmesseinrichtung 44 und mit Schaugläsern 94 versehen.
Auch die Verteilereinrichtung 22 ist auf ihren verschiede
nen Verteilwegen 28 mit Füllstandmesseinrichtungen 46 aus
gestattet. Die Verteilereinrichtung 22 ist sowohl auf ihrer
Primärseite als auch auf ihrer Sekundärseite 26 mit Schei
benventilen 96, 98 ausgestattet. Ferner sind Schaugläser
100 vorgesehen.
Bei einer Milchannahme funktioniert die erfindungsgemäße
Vorrichtung beispielsweise wie folgt. Zu Beginn der Annahme
wird auf der Grundlage der anzunehmenden Milchqualität
(Vorgabe) der entsprechende Tank 14 (Tanksegment) gewählt.
Zu diesem Zweck wird das entsprechende Ventil 96 an der
Verteilereinrichtung 22 geöffnet. Ein (nicht gezeigtes)
Rückschlagventil verhindert das Rückströmen von Milch, wel
che sich eventuell bereits in dem Tank 14 befindet. Darauf
hin wird in dem Ansaugbehälter 32 ein Unterdruck erzeugt.
Dies erfolgt über den Ejektor 36 in Verbindung mit dem Ven
til 82 und dem Druckluftventil 84. Im Prinzip kann der
Ejektor 36 durch eine andersartige Vakuumpumpe ersetzt wer
den. Wenn der Unterdruck einen gewissen Wert erreicht hat
beginnt die Förderung der Milch. Zu diesem Zeitpunkt sind
das Scheibenventil 74 und das Ventil 82 geöffnet. Der Vaku
umschalter 70 detektiert den Unterdruck. Über die Ansaug
lanze 64 und den flexiblen Ansaugschlauch 66 wird die Milch
am Temperaturfühler 72 vorbei gefördert. Der Temperaturfüh
ler 72 dient einer zusätzlichen Qualitätssicherung. Danach
gelangt die Milch in den Volumenstrommesser 78, in dem der
aktuelle Volumenstrom ermittelt wird. Aus den Werten des
Volumenstrommessers 78 (Geschwindigkeit und Füllgrad) wird
durch eine nicht dargestellten Steuereinheit zusammen mit
beliebigen anderen Werten der Online-Probenehmer 80 ange
steuert. Die Probe wird in eine (nicht dargestellte) Pro
benflasche abgefüllt; auch dies dient der Qualitätssiche
rung. Sobald die Milch in dem Ansaugbehälter 32 das mit ei
nem Dreieck gekennzeichnete Niveau erreicht hat, wird der
Antriebsmotor 68 der Kreiselpumpe 34 aktiviert, und die
Kreiselpumpe 34 drängt die Milch in eine Leitung, welche
zur Primärseite 24 der Verteilereinrichtung 22 führt. Um
sicherzustellen, dass die Sogwirkung der Kreiselpumpe 34
keinen Trichter (Paraboloiden) zieht, ist im Einströmbe
reich der Kreiselpumpe 34 ein Strudelbrecher 38 angebracht.
Eventuell eintretende Luft würde zwar die Messung des
Milchvolumens nicht verfälschen, da die Milch im Tank 14
ausreichende Zeit zum Ausgasen hat; eine Entlüftung emp
fiehlt sich jedoch, um den Wirkungsgrad der Kreiselpumpe 34
zu verbessern bzw. aufrechtzuerhalten. Sobald die Kreisel
pumpe 38 läuft, kann die Vakuumpumpe bzw. der Ejektor 12
abgeschaltet werden, da die Kreiselpumpe 32 nun für die
Förderung der Milch sorgt. Lediglich wenn das Niveau im An
saugbehälter 32 unter das mit einem Dreieck gekennzeichnete
vorbestimmte Niveau abfällt, was an den Schaugläsern 94 zu
beobachten ist, greift der Ejektor 36 unterstützend ein.
Dieser Niveaunachweis erfolgt über die Füllstandmessein
richtung 44 in dem Ansaugbehälter 32. Gegen Ende des Annah
mevorgangs wird Luft mitangesaugt, das Niveau im Ansaugbe
hälter 32 fällt, und der Ejektor 36 saugt das Ansaugsystem
von Milchresten frei. Zusätzlich ist in der beschriebenen
Ausführungsform ein Milch-Prüf-Ring-Ventil 76 (MPR-Ventil)
vorgesehen, welches sicherstellt, dass keine neue Annahme
gestartet werden kann, bevor die laufende Annahme abge
schlossen ist. Dies geschieht dadurch, dass das MPR-Ventil
76 öffnet und somit das Ansaugsystem mit Luft flutet. Nach
folgend wird das Ventil 82, welches als Rückschlag-Absperr
ventil ausgelegt sein kann, geschlossen, woraufhin das Sy
stem leer gedrückt wird. Dieses Leerdrücken des Systems er
folgt durch die Anwendung von Druckluft, welche am Druck
luftanschluss 42 angelegt wird und so in den Ansaugbehälter
32 gelangt. Die Druckluft wird über einen Druckluftreduzie
rer 88 mit Filter und Wasser-Öl-Abscheider und ein Absperr
ventil 92 geleitet und dabei auf einen Druck reduziert,
welcher für das System ungefährlich ist. Dieser Druck ist
aber so groß, dass er die Milch in den höchsten Tank 14 be
fördern kann. Der Tank 14 ist zu diesem Zeitpunkt belüftet.
Ein Feinfilter 90 stellt sicher, dass die lebensmittel
rechtlichen Anforderungen eingehalten werden (200 µm). Die
Milch wird solange aus dem Ansaugbehälter verdrängt, bis
das mit einem Dreieck gekennzeichnete Niveau in der Vertei
lereinrichtung 22 erreicht ist. Dies wird durch die Füll
standmesseinrichtung 46 nachgewiesen. Da die Leitungsein
richtung 12 bzw. die Verteilereinrichtung 22 in diesem Be
reich geringe Querschnitte aufweist, wird der Messfehler
minimiert. Die Füllstandsmesseinrichtung 46 kann in der
Praxis ein Niveauschalter sein, aber auch eine stetig mes
sende Einrichtung, insbesondere eine Peilstabeinrichtung.
Die Verrohrung des Systems ist strömungstechnisch so ge
staltet, dass keine Siphons oder Vertiefungen vorhanden
sind. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Milch
selbstständig abfließt. Somit ist die verbleibende Haft
milchmenge gering, und bei der nächsten Annahme findet nur
eine minimale Kontamination statt.
Im Hinblick auf die Volumenbestimmung der angenommenen
Milch ist zu bemerken, dass das Volumen zwischen dem mit
einem Dreieck gekennzeichneten Übergabeniveau der Vertei
lereinrichtung 22 und dem Tank 14 für die Berechnung des
Gesamtvolumens addiert werden muss.
Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt der in Fig. 1 dargestellten
Vorrichtung. Allerdings weist die dargestellte Vorrichtung
zusätzliche Komponenten auf, welche bei der Abgabe von
Milch aus den Tanks zum Einsatz kommen. Gleiche Bezugszei
chen verweisen auf gleiche Komponenten.
Zusätzlich ist an der Sekundärseite der Verteilereinrich
tung 22 eine Umpumpleitung 50 über die Scheibenventile 98
angeschlossen. Diese Umpumpleitung führt über ein Umpump
scheibenventil 104 zum Ansaugbehälter 32. Ferner ist die
Umpumpleitung 50 mit einem Entrestventil 110 versehen. Zwi
schen der Kreiselpumpe 34 und der Primärseite 24 der Ver
teilereinrichtung 22 ist ein Abgabescheibenventil 106 ange
ordnet. Zwischen diesem Abgabescheibenventil 106 und der
Kreiselpumpe 34 befindet sich eine als Ventil ausgelegte
Abgabeöffnung 48. Im Bereich der Abgabeöffnung 48 ist zu
sätzlich ein Füllstandmesser 108 vorgesehen.
Bei der Milchabgabe aus einem Tank 14 funktioniert die Vor
richtung wie folgt. Das Ventil 82 ist anfänglich geschlos
sen, und das System ist leergedrückt. Das Leerdrücken hat
beispielsweise nach einer vorangehenden Milchannahme statt
gefunden. Nun wird der gewünschte Tank 14 (Tanksegment)
ausgewählt, indem das entsprechende Ventil 98 geöffnet
wird. Ebenso wird das Umpumpscheibenventil 104 geöffnet.
Die Milch wird nun über die Schwerkraft in den Ansaugbehäl
ter 32 gedrückt oder über einen Unterdruck von dem Ejektor
36 bzw. einer beliebigen Vakuumpumpe angesaugt. Das Ventil
106 ist zu diesem Zeitpunkt bereits geschlossen. Das Ventil
der Abgabeöffnung 48 wird geöffnet. Daraufhin wird die
Kreiselpumpe 34 aktiviert. Folglich wird die Milch über die
Abgabeöffnung 48 abgegeben.
Findet eine Teilabgabe der Milch statt, so wird nur die
entstandene Niveaudifferenz in dem entsprechenden Tankseg
ment über die Füllpegelmesseinrichtung 16 ermittelt und
entsprechend volumenmäßig umgerechnet.
Bei einer vollständigen Entleerung des Tanks 14 sind, je
nach Vorgeschichte (Teilabgabe) die zusätzlichen Volumina,
beispielsweise das Volumen der Umpumpleitung 50, zu ver
rechnen. Das letzte Teilvolumen vom gezeigten Füllstand in
der Verteilereinrichtung 22 bis zum Rückschlagventil 102
wird durch einen kurzen Druckstoß befördert, wobei das
Scheibenventil 96 und das Abgabescheibenventil 106 geöffnet
sind, während das Ventil der Abgabeöffnung 48 geschlossen
ist. Folglich wird das letzte Teilvolumen in den Bereich
gedrückt, welcher zu dem Tank 14 führt, sowie in das Volu
men der Umpumpleitung 50. Der jeweilige Sensor 46 weist
diesen Zustand nach. Anschließend wird das Teilvolumen
durch Unterdruck in den Ansaugbehälter 32 befördert. Zum
Abschluss der Abgabe wird das System leergedrückt - das Ab
gabescheibenventil 106 ist geschlossen, das Ventil der Ab
gabeöffnung 48 ist geöffnet. Dieses Leerdrücken erfolgt,
bis der Sensor 108 anspricht. Insgesamt wurde auf diese
Weise eine volumenmäßig erfasste Abgabe ohne wesentliche
Kontamination durchgeführt.
Ebenso ist es möglich, eine Schwerkraftabladung durchzufüh
ren. Dabei führt das jeweilige Ventil 98 direkt in den zu
befüllenden Behälter.
Auch Kombinationen des Umpumpverfahrens und der Schwerkraf
tabladung sind selbstverständlich denkbar.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform einer erfindungs
gemäßen Vorrichtung. Vergleichbare Komponenten sind mit den
gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Besonderheit an
dieser Ausführungsform besteht darin, dass als Ansaugein
richtung 30 eine Impellerpumpe 52 vorgesehen ist. Die Im
pellerpumpe 52 ist über ein Ventil 114 mit der Primärseite
24 der Verteilereinrichtung 22 verbunden. Von dem Ventil
114 stromabwärts in Richtung Verteilereinrichtung 22 gese
hen, kann zusätzlich ein Druckluftanschluss 42 vorgesehen
sein. Da dieser optional ist, ist er vorliegend mit unter
brochenen Linien dargestellt.
Da die Impellerpumpe 52 selbstansaugend ist, vereinfacht
sich das System erheblich. Beispielsweise ist keine zusätz
liche Vakuumpumpe, zum Beispiel als Ejektor ausgelegt, vor
gesehen. Jedoch wird die Milch durch die Impellerpumpe 52
nicht so schonend aufgenommen, wie dies zum Beispiel durch
die Kombination Vakuumpumpe/Kreiselpumpe der in Fig. 1 dar
gestellten Ausführungsform geschieht; ferner bringt eine
Impellerpumpe 52 nicht dieselbe Leistung wie die Kombinati
on Vakuumpumpe/Kreiselpumpe gemäß Fig. 1. Als Vorteil der
Impellerpumpe 52 ist jedoch noch zu nennen, dass sie eine
preiswertere Lösung darstellt.
Die Impellerpumpe 52 saugt die Milch an und drückt sie bei
geöffnetem Ventil 114 in den ausgewählten Tank 14. Wenn der
Vakuumschalter 70 anspricht, wird die Impellerpumpe 52 für
eine bestimmte Zeit weiterbetrieben, damit die Restmilch
aus dem Ansaugsystem entfernt wird. Daraufhin wird die Im
pellerpumpe 52 abgeschaltet, und das Ventil 114 wird ge
schlossen. Das Ventil 92 wird geöffnet, während das Ventil
112 geschlossen bleibt. Hierdurch wird die im Rohrsystem
verbliebene Milch bis auf das mit einem Dreieck gekenn
zeichnete Niveau in der Verteilereinrichtung 22 gedrückt.
Nachfolgend wird das Ventil 92 geschlossen, und das Rohrsy
stem wird über das Ventil 112 entlüftet. Die Leitung, wel
che den Druckluftanschluss 42 mit der Leitungseinrichtung
12 verbindet, kann durch ein (nicht dargestelltes) Ventil
vor dem Eindringen von Milch geschützt werden; hierdurch
vereinfacht sich die Reinigung der Anlage.
Sowohl bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 als auch bei
der Ausführungsform gemäß Fig. 1 kann es unter Umständen
nützlich sein, jede Leitung mit einer eigenen Pumpe zu ver
sehen. Dies bietet sich insbesondere bei Impellerpumpen 52
an, da diese nur schwer vollständig zu entleeren sind. Re
ste in der Impellerpumpe 52 würden jedoch zu einer Kontami
nation führen.
In Fig. 4 ist ein Teil der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung
dargestellt, welche mit derjenigen in Fig. 3 vergleichbar
ist. Gleiche Komponenten sind mit gleichen Bezugszeichen
gekennzeichnet.
Zusätzliche Komponenten dienen dazu, mit dem System eine
Abgabe durchzuführen, wobei diese Komponenten im wesentli
chen denjenigen aus Fig. 2 entsprechen. Auch hier sind,
gleiche Bezugszeichen für ähnliche Komponenten verwendet.
Die Vorgänge zur Abgabe der Milch über die Abgabeöffnung 48
sind mit denjenigen in Fig. 2 vergleichbar, so dass eine
erneute Beschreibung nicht erforderlich ist.
In Fig. 5 ist eine Vorrichtung dargestellt, welche im Rah
men der Erfindung vorteilhaft einsetzbar ist. Wiederum ist
ein Tank 14 gezeigt, welcher mit einem Medium 10, bei
spielsweise Milch gefüllt ist. Das Medium 10 hat eine
Grenzfläche 18, welche durch die Füllpegelmesseinrichtung
16 mit ihrem Peilstab 20 gemessen wird. An dem Tank 14 ist
eine Leitungseinrichtung 12 angeschlossen. An dieser sind
ein Ansaugschlauch 118, eine Kupplung 120, ein Ventil 122
und ein Sensor 124 angeordnet.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 5 wird mit einem in dem Tank 14
erzeugten Unterdruck betrieben. Bei dieser Vorrichtung wir
ken sich die Vorteile der Füllpegelmesseinrichtung 16 mit
Peilstab 20 besonders deutlich aus. Bei Tanks 14, welche
mit Unterdruck arbeiten, wird der ganze Tank bis zu einem
gewissen Unterdruck evakuiert. Der minimale Druck ist dabei
durch die Formstabilität des Tanks bestimmt. Durch diesen
Unterdruck wird dann das Flüssigprodukt bei Öffnen des ent
sprechenden Ventils 122 in den Tank 14 hineingesaugt. Dabei
entstehen besonders geringe Kontaminationen. Bei der in
Fig. 5 dargestellten Ausführungsform findet die Befüllung
und die Abgabe an derselben Seite des Tanks 14 statt. Das
System ist beispielhaft ohne Probenahme dargestellt, was im
Ausland nach wie vor häufig gefragt ist. Über den flexiblen
Ansaugschlauch 118, der über eine Kupplung 120 mit dem Be
füll-Abgabe-Stutzen verbunden ist, gelangt das Produkt nach
dem Öffnen des Ventils 122 in den Tank 14. Die Füllpegel
messeinrichtung 16 mit ihrem Peilstab 20 kann neben der Vo
lumenbestimmung auch als Überfüllsicherung dienen. Um bei
einer volumenmäßig erfassten Abgabe sicherzustellen, dass
auch die ganze Leitungseinrichtung 12 entleert ist, ist ein
Sensor 124 vorgesehen.
Fig. 6 zeigt eine weitere Vorrichtung, welche im Rahmen der
vorliegenden Erfindung vorteilhaft einsetzbar ist. Auch
hier handelt es sich um ein Unterdrucksystem. Im Unter
schied zu Fig. 5 findet hier jedoch die Befüllung des Tanks
14 von oben statt, während die Abgabe an der Unterseite des
Tanks 14 erfolgt. Die Leitungseinrichtung 12 auf der Be
füllseite weist ein Ventil 128 auf, ebenso wie die Lei
tungseinrichtung 12 auf der Abgabeseite ein Ventil 122 auf
weist.
Fig. 7 ist eine erweiterte Variante der Ausführungsform ge
mäß Fig. 6. Zusätzlich ist hier ein Ansaugbehälter 54 vor
gesehen. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass zunächst der
relativ kleine Ansaugbehälter 54 evakuiert wird, während
der Tank 14 seinen bereits erzeugten Unterdruck aufrechter
hält. Erst wenn der Ansaugbehälter 54 gefüllt ist, was
durch den Sensor 130 detektiert wird, wird das Ventil 128
geschlossen, und das Ventil 122 wird geöffnet. Durch den
Unterdruck im Tank 14 wird das Produkt durch das Rück
schlagventil 132 in den Tank 14 befördert. Dabei ist es be
sonders vorteilhaft, wenn der Unterdruck im Ansaugbehälter
54 nicht mit dem Unterdruck im Tank 14 verbunden ist. Da
durch wird verhindert, dass ein Lufteinfall zum Beginn oder
am Ende der Annahme zu einem vorzeitigen Druckanstieg im
Tank 14 führt; denn sollte dies eintreten, so müsste das
große Volumen des Tanks 14 erneut evakuiert werden. Der An
saugbehälter 54 ist so dimensioniert, dass er das Volumen
des Ansaugsystems aufnehmen kann.
In Fig. 8 ist eine Verteilereinrichtung 22 dargestellt,
welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorteilhaft
eingesetzt werden kann. An den Verbindungen zwischen den
Schläuchen 134 und den jeweiligen Leitungen 136, 138 sind
Leseeinrichtungen 58 und codierte Einrichtungen 60 (TAGs)
angeordnet. Die Leseeinrichtungen 58 sind in der Lage, den
Code der TAGs 60 zu lesen und das Ergebnis einer Steuerung
62 einzugeben. Die Übertragung von den Leseeinrichtungen 58
kann über eine feste Verkabelung oder über eine Fernüber
tragungseinrichtung 140 erfolgen. Letztere kann beispiels
weise Funk- oder Infrarotsignale aussenden. Ferner kann in
dem System eine Überfüllsicherung 142 angeordnet sein. Das
System kann nun so ausgelegt sein, dass die Ventile 146 zu
den Tanks 14 nur dann von der Steuerung zum Öffnen freige
geben werden, wenn von den Leseeinrichtungen 58 die richti
gen von den TAGs 60 gelesenen Codes bzw. die entsprechenden
Lesesignale übertragen werden. Dies erhöht die Sicherheit
bei der Milchannahme, da so ein unbeabsichtigtes Vermischen
durch ein falsches Anschließen verhindert wird. Um zusätz
lich beispielsweise Manipulationen entgegenzutreten, können
die Verbindungen zwischen den Leitungen und den Schläuchen
durch eine Plombe 144 versiegelt sein.
Sofern eine mechanische Plombe vorgesehen ist und ange
bracht ist, könnten die TAGs und TAG-Reader landseitig ent
fallen.
Claims (28)
1. Vorrichtung zur Förderung eines Mediums, mit einer Lei
tungseinrichtung (12), über die mehrere Tanks (14) befüll
bar und/oder entleerbar sind, und mit einer Füllpegelmess
einrichtung (16) im Inneren jedes Tanks (14) zur Bestimmung
der Position mindestens einer Grenzfläche (18) des Mediums
(10) in dem Tank (14),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leitungseinrichtung (12) eine Verteilereinrich tung (22) mit einer Primärseite (24) und einer Sekundär seite (26) aufweist,
dass die Sekundärseite (26) einzelne, mit den Tanks (14) in Verbindung stehende, absperrbare Verteilerwege (28) aufweist und
dass jedem Verteilerweg (28) eine Füllstandmesseinrich tung (46) zum Messen des Füllstandes in der Verteilerein richtung (22) zugeordnet ist.
dass die Leitungseinrichtung (12) eine Verteilereinrich tung (22) mit einer Primärseite (24) und einer Sekundär seite (26) aufweist,
dass die Sekundärseite (26) einzelne, mit den Tanks (14) in Verbindung stehende, absperrbare Verteilerwege (28) aufweist und
dass jedem Verteilerweg (28) eine Füllstandmesseinrich tung (46) zum Messen des Füllstandes in der Verteilerein richtung (22) zugeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Primärseite (24) der Verteilereinrichtung (22) mit
einer Ansaugeinrichtung (30) in Verbindung steht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ansaugeinrichtung (30) einen ersten Ansaugbehälter
(32), eine Kreiselpumpe (34) und einen Ejektor (36) auf
weist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Ansaugbereich der Kreiselpumpe (34) ein Strudelbre
cher (38) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ansaugeinrichtung (30) mit einer Zuleitung (40)
verbindbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ansaugeinrichtung (30) mit einem Druckluftan
schluss (42) verbindbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ansaugeinrichtung (30) eine Füllstandmesseinrich
tung (44) aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen der Ansaugeinrichtung (30) und der Primär seite (24) der Verteilereinrichtung (22) eine Abgabeöff nung (48) vorgesehen ist und
dass die mit den Tanks (14) in Verbindung stehenden Ver teilerwege (28) auf der Sekundärseite (26) der Vertei lereinrichtung (22) über eine Umpumpleitung (50) mit der Ansaugvorrichtung (30) in Verbindung stehen.
dass zwischen der Ansaugeinrichtung (30) und der Primär seite (24) der Verteilereinrichtung (22) eine Abgabeöff nung (48) vorgesehen ist und
dass die mit den Tanks (14) in Verbindung stehenden Ver teilerwege (28) auf der Sekundärseite (26) der Vertei lereinrichtung (22) über eine Umpumpleitung (50) mit der Ansaugvorrichtung (30) in Verbindung stehen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ansaugeinrichtung (30) eine Impellerpumpe (52) um
fasst.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass für jeden Tank (14) eine Ansaugeinrichtung (30), ins
besondere eine Impellerpumpe (52) vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass in zumindest einem der Tanks (14) ein erster Unter
druck erzeugbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit dem Tank (14) ein zweiter Ansaugbehälter (54) ver
bindbar ist, indem ein zweiter Unterdruck erzeugbar ist,
wobei der erste Unterdruck unabhängig von dem zweiten Un
terdruck erzeugbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Volumen des zweiten Ansaugbehälters (54) minde
stens so groß ist wie das Volumen des restlichen Ansaugsy
stems.
14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Füllpegelmesseinrichtung (16) ein nach dem ma gnetostriktiven Prinzip arbeitender, mit einer Rechenvorrichtung gekoppelter, transsonarer Wegaufnehmer mit mindestens einem Peilstab (20) und mindestens einem Schwimmer (56) vorgesehen ist und
dass der Schwimmer (56) mit mindestens einem Magneten versehen ist.
dass als Füllpegelmesseinrichtung (16) ein nach dem ma gnetostriktiven Prinzip arbeitender, mit einer Rechenvorrichtung gekoppelter, transsonarer Wegaufnehmer mit mindestens einem Peilstab (20) und mindestens einem Schwimmer (56) vorgesehen ist und
dass der Schwimmer (56) mit mindestens einem Magneten versehen ist.
15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche die För
derung des Mediums (10) in Abhängigkeit der Messsignale der
Füllpegelmesseinrichtungen (16) der Tanks (14) und/oder der
Füllstandmesseinrichtungen (46) der Verteilereinrichtung
(22) und/oder der Füllstandmesseinrichtung (44) der Ansau
geinrichtung (30) steuert.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein Drucksensor und/oder mindestens ein
Temperaturfühler (72) und/oder mindestens eine Volumen
strommesseinrichtung (78) vorgesehen sind, deren Ausgangs
signale der Steuereinrichtung als Eingangssignale zuführbar
sind.
17. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindungen der Leitungseinrichtung (12) mit an
deren Systemkomponenten mit Leseeinrichtungen (58) und co
dierten Einrichtungen (60) (TAGs) ausgestattet sind, so
dass über eine Steuerung die korrekte Zuordnung der Kompo
nenten überprüfbar ist.
18. Verfahren zur Förderung eines Mediums (10), bei dem das Me
dium über eine Leitungseinrichtung (12) in Tanks (14) ge
fördert wird und bei dem die Füllpegel in den Tanks (14)
von Füllpegelmesseinrichtungen (16) gemessen werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Medium (10) zur Befüllung einer der Tanks (14) in eine Verteilereinrichtung (22) der Leitungseinrichtung (12)gefördert wird, wobei die Verteilereinrichtung (22) für jeden Tank (14) einen mit diesem in Verbindung ste henden Verteilerweg (28) aufweist,
dass ein Tank (14) ausgewählt wird, welcher mit dem Medi um (10) zu befüllen ist,
dass der Verteilerweg (28) des zu befüllenden Tanks (14) geöffnet wird,
dass zumindest während der Befüllung des Tanks (14) der Füllstand in der Verteilereinrichtung (22) erfasst wird und
dass in Abhängigkeit von dem in der Verteilereinrichtung (22) erfassten Füllstand der geöffnete Verteilerweg (28) zur Beendigung der Befüllung geschlossen wird.
dass das Medium (10) zur Befüllung einer der Tanks (14) in eine Verteilereinrichtung (22) der Leitungseinrichtung (12)gefördert wird, wobei die Verteilereinrichtung (22) für jeden Tank (14) einen mit diesem in Verbindung ste henden Verteilerweg (28) aufweist,
dass ein Tank (14) ausgewählt wird, welcher mit dem Medi um (10) zu befüllen ist,
dass der Verteilerweg (28) des zu befüllenden Tanks (14) geöffnet wird,
dass zumindest während der Befüllung des Tanks (14) der Füllstand in der Verteilereinrichtung (22) erfasst wird und
dass in Abhängigkeit von dem in der Verteilereinrichtung (22) erfassten Füllstand der geöffnete Verteilerweg (28) zur Beendigung der Befüllung geschlossen wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass in einer Ansaugeinrichtung (30) ein Unterdruck zur Befüllung der Leitungseinrichtung (12) erzeugt wird,
dass in der Ansaugeinrichtung (30) ein Füllstand ermit telt wird und
dass in Abhängigkeit des ermittelten Füllstandes die För derung des Mediums (10) durch die Leitungseinrichtung (12) in den ausgewählten Tank (14) beginnt und die Erzeu gung des Unterdrucks beendet wird.
dass in einer Ansaugeinrichtung (30) ein Unterdruck zur Befüllung der Leitungseinrichtung (12) erzeugt wird,
dass in der Ansaugeinrichtung (30) ein Füllstand ermit telt wird und
dass in Abhängigkeit des ermittelten Füllstandes die För derung des Mediums (10) durch die Leitungseinrichtung (12) in den ausgewählten Tank (14) beginnt und die Erzeu gung des Unterdrucks beendet wird.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass nach der Befüllung des ausgewählten Tanks (14) minde
stens ein weiterer Tank (14) befüllt wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass nach der Erzeugung des Unterdruckes in der Ansaugein
richtung (30) eine Kreiselpumpe (34) zur Förderung des Me
diums (10) betrieben wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine zur Erzeugung des Unterdrucks dienende Vakuumpum
pe (36) unterstützend zu der Kreiselpumpe (34) betrieben
wird, wenn der in der Ansaugeinrichtung (30) ermittelte
Füllstand unter ein vorgegebenes Niveau fällt.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Inbetriebnahme der Kreiselpumpe (34) und/oder die
unterstützende Inbetriebnahme der Vakuumpumpe (36) auch in
Abhängigkeit des ermittelten Füllstandes in der Vertei
lereinrichtung (22) gesteuert werden bzw. wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass vor der Befüllung eines weiteren Tanks (14) Reste des
Mediums (10) von einer Vakuumpumpe (36) abgesaugt werden.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass vor der Befüllung eines weiteren Tanks (14) Druckluft
in das System eingespeist wird bis in der Verteilereinrich
tung (22) ein vorbestimmter Füllstand erreicht ist.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Medium (10) aus einem Tank (14) abgegeben wird, indem
ein Tank (14) ausgewählt wird,
mindestens ein Teil des Mediums (10) über eine Umpumplei tung (50) in einen Ansaugbehälter (32) gedrückt wird und
das Medium (10) aus dem Ansaugbehälter (32) durch eine zwischen dem Ansaugbehälter (32) und der Verteilerein richtung (22) angeordnete Abgabeöffnung (48) abgegeben wird.
dass das Medium (10) aus einem Tank (14) abgegeben wird, indem
ein Tank (14) ausgewählt wird,
mindestens ein Teil des Mediums (10) über eine Umpumplei tung (50) in einen Ansaugbehälter (32) gedrückt wird und
das Medium (10) aus dem Ansaugbehälter (32) durch eine zwischen dem Ansaugbehälter (32) und der Verteilerein richtung (22) angeordnete Abgabeöffnung (48) abgegeben wird.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 26,
dadurch gekennzeichnet,
dass in einem Tank (14) ein erster Unterdruck erzeugt wird,
so dass der Tank (14) mit dem geförderten Medium (10) be
füllt wird.
28. Verfahren nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
dass in einem zweiten Ansaugbehälter (54), welcher mit dem
Tank (14) in Verbindung steht, ein zweiter Unterdruck unab
hängig von dem ersten Unterdruck erzeugt wird, wobei zu
nächst der zweite Ansaugbehälter (54) und danach der Tank
(14) mit dem geförderten Medium (10) befüllt wird.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10017379A DE10017379C2 (de) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | Vorrichtung und Verfahren zur Förderung eines Mediums |
AT01931572T ATE256084T1 (de) | 2000-04-07 | 2001-04-05 | Vorrichtung und verfahren zur förderung eines mediums |
EP01931572A EP1268341B1 (de) | 2000-04-07 | 2001-04-05 | Vorrichtung und verfahren zur förderung eines mediums |
AU2001258314A AU2001258314A1 (en) | 2000-04-07 | 2001-04-05 | Device and method for transporting a medium |
DE50101140T DE50101140D1 (de) | 2000-04-07 | 2001-04-05 | Vorrichtung und verfahren zur förderung eines mediums |
PCT/EP2001/003915 WO2001077006A1 (de) | 2000-04-07 | 2001-04-05 | Vorrichtung und verfahren zur förderung eines mediums |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10017379A DE10017379C2 (de) | 2000-04-07 | 2000-04-07 | Vorrichtung und Verfahren zur Förderung eines Mediums |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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