DE2334239C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung von Milch auf einen bestimmten Fettgehalt - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung von Milch auf einen bestimmten FettgehaltInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung von Milch auf einen bestimmten Fettgehalt, bei
welchem Rohmilch und Magermilch im Durchfluß gemischt werden und die Zugabe der Magermilch in
Abhängigkeit vom zuvor ermittelten Fettgehalt der Rohmilch erfolgt, wobei die Durchflußmengen von
Rohmilch und Magermilch fortlaufend gemessen wer- so den.
Verfahren dieser Art sind notwendig, um den Fettgehalt der Milch möglichst genau einzustellen und
damit sogenannte standardisierte Milch zu gewinnen. Hierbei werden also Rohmilch und Magermilch r>
zusammengeführt, das heißt, die Rohmilch wird durch die Magermilch verdünnt In Deutschland ist der
Mindestfettgehalt der Milch gesetzlich vorgeschrieben und beträgt 3,5 Prozent wobei dieser Fettgehalt nicht
unterschritten werden darf. Das gleiche gilt auch in 4« England nach den neuen EG-Bestimmungen.
Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art, welches aus einem Sonderdruck der Zeitschrift »Kakao
und Zucker«, 4/1971, bekannt ist, erfolgt die Probenentnahme
zur Bestimmung des Fettgehaltes der Rohmilch 4r> aus einem größeren Zwischenbehälter für die Rohmilch
von Hand, worauf der Fettgehalt der Rohmilch bestimmt und von Hand die sich daraus ergebende
Zugabemenge der Magermilch eingestellt wird. Dieser Einstellvorgang wird dann fortlaufend wiederholt und
erfolgt dadurch, daß einem einem Stellventil in der Magermilchzuflußleitung vorgeschalteten Regler, der
auch mit den Durchflußvolumenwerten von Rohmilch und Magermilch beaufschlagt wird, jeweils ein dem
Fettgehalt der Probe entsprechender Sohwert zur Steuerung des Stellventils aufgegeben wird.
Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist es, daß entweder während der Zeit der Probenentnahme und
der Bestimmung des Fettgehaltes dei Probe ein Milchdurchfluß durch die zugehörige Anlage nicht t>o
stattfinden kann, da bis zur Bestimmung des Fettgehaltes der jeweiligen Probe nicht bekannt ist, welche
Zusatzmenge von Magermilch erforderlich ist. Wird aber die Mischung dennoch mit einem Magermilchzusatz
vorgenommen, der der zuvor entnommenen Probe br>
entspricht, so kann es zu falschen Mischungsergebnissen kommen, was insbesondere dann bedenklich bzw.
unzulässig ist, wenn der gesetzlich vorgeschriebene Fettgehalt hierdurch unterschritten wird. Außerdem
vergeht bei dem bekannten Verfahren zwischen der Probenentnahme und der Einstellung der Magermilchzugabe
eine relativ lange Zeit.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu
schaffen, bei welchem sichergestellt ist daß das jeweils erhaltene Mischungsverhältnis, also die gelieferte
standardisierte Milch, genau auf den Fettgehalt der jeweils entnommenen Probe abgestellt ist
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rohmilch fortlaufend Proben entnommen
werden, deren Fettgehalt fortlaufend bestimmt wird, und daß die Rohmilch zwischen der Probenentnahme
und der Mischung mit der Magermilch für diejenige Zeit verweilt die zwischen der Entnahme und der Auswertung
der jeweiligen Probe und der Steuerung der Magermilchzugabe liegt
Mit diesem Verfahren wird erreicht daß immer genau diejenigen Milchanteile mit einer Magermilchzugabe
versehen werden, denen zuvor die jeweilige Probe entnommen wurde. Die Magermilchzugabe entspricht
also immer genau dem Fettgehalt, der jeweils durchfließenden Rohmilchanteile. Zwar erfolgen Probeentnahme
und Magermilchzugabe an verschiedenen Stellen der zugehörigen Vorrichtung und auch zu
verschiedenen Zeiten, jedoch sind die zu beeinflussenden Rohmilchanteile immer erst dann zu der Zugabestelle
gelangt, wenn dort auch gleichzeitig das Auswertungssignal der Probe eingekommen ist. Mit
dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also eine standardisierte Milch erhalten, deren Fettgehalt äußerst
genau eingestellt ist und nur gegebenenfalls ganz geringfügigen und praktisch nicht feststellbaren
Schwankungen in den Zeitintervallen von aufeinanderfolgenden Fettgehaltsbestimmungen unterliegt.
Werden die Grundlagen des bekannten Verfahrens verwendet, bei welchem die Magermilchzugabe über ein
in der Zuflußleitung der Magermilch angeordnetes und von einem Regler beaufschlagtes Stellventil erfolgt, so
kann das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere dann leicht selbsttätig ablaufen, wenn die gemessenen
Fettgehaltswerte zusammen mit den Werten der Durchflußmengen von Rohmilch und Magermilch
einem dem Regler vorgeschalteten Rechengerät zugeführt werden, das mit einem Sollwert für den
einzustellenden Fettgehalt der standardisierten Milch und mit einem Ist-Wert des Fettgehaltes der Magermilch
beaufschlagt ist. Mittels dieses Rechengerätes, das die einzelnen jeweils zugeführten Werte als Einflußgrößen
berücksichtigt, wird dann der Regler beaufschlagt, der seinerseits das Stellventil betätigt. Der Fettgehalt
der Magermilch braucht normalerweise nicht bestimmt zu werden, da die Zentrifugen zur Abtrennung des
Fettes so genau arbeiten, daß der Fettgehalt der Magermilch weitgehend konstant ist. Außerdem ist der
Fettgehalt der Magermilch relativ gering.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geht von einer bekannten
Vorrichtung mit je einer jeweils einen Volumenzähler aufweisenden Zuflußleitung für die Rohmilch und die
Magermilch aus, die in eine gemeinsame Gemischleitung münden, wobei in der Zuflußleitung für die
M^'jermilch ein von einem Regler beaufschlagtes Stellventil angeordnet ist. Um die der Erfindung
zugrunde liegende Aufgabe zu lösen und eine selbsttätig arbeitende Vorrichtung zu schaffen, die genaue
Fettgehaltswerte für standardisierte Milch liefert, ist in
der Zuflußleitung der Rohmilch vor dem Volumenzählcr eine selbsttätig arbeitende Probenentnahmevorrichtung
mit einem Fettgehahsbestimmungsgerät angeordnet, das an ein von den Werten der Volumenzähler
beaufschlagtes und mit dem Regler verbundenes Rechengerät angeschlossen ist, wobei die Zuflußleitung
ein eine Durc: uifzeit bewirkendes Volumen hat, die
der Auswertur.gi/eit der Probe von der Probenentnahme
bis zur Steuerung des Stellventils entspricht. Durch diese Volumengebung für die Zuflußleitung der
Rohmilch kommen diejenigen Rohmilchanteile also immer erst dann an der Mischleitung an, wenn am in der
Nähe der Gemischmündung angeordneten Stellventil das diesen Milchanteilen entsprechende Auswertungssignal bezüglich des Fettgehaltes der zuvor entnommener1.
Probe bereits vorliegt.
Um gegebenenfalls die Durchlaufzeit in der Zuflußleitung der Rohmilch bzw. die Verweilzeit der Rohmilch in
der Zuflußleitung an unterschiedliche Auswertungszeiten anpassen zu können und damit die Verwendung
verschiedener Auswertungsgeräte oder -anordnungen zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn das Volumen der
Zuflußleitung einstellbar ist. Dies kann beispielsweise durch Zuflußleitungen unterschiedlicher Querschnitte
oder durch Zu- oder Abschaltungen von zusätzlichen Rohrleitungsabschnitten gleichen oder abweichenden
Querschnittes zur Zuflußleitung geschehen. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn in der Zuflußleitung für
die Rohmilch ein das Volumen der Zuflußleitung vergrößernder Speicherbehälter angeordnet ist. Hierdurch
ergibt sich nämlich die Möglichkeit, in Abhängigkeit von dem Volumen der Rohmilch, das jeweils im
Speicherbehälter vorhanden ist bzw. diesen durchströmt, die Verweilzcit der Rohmiich in der Zuflußleitung
einstellbar zu machen und damit die Verweilzeit den jeweiligen Erfordernissen anzupassen.
Vorteilhaft ist es hierbei, wenn das Füllvolumen des Speicherbehälters einstellbar ist, was beispielsweise
durch verstellbare Seitenwände oder durch einen verstellbaren Boden des Speicherbehälters geschehen
kann.
Bei einer vorhandenen Volumenmeßanlage kann der Speicherbehälter auch der Gasabscheider dieser Volumenmeßanlage
sein. In diesem Fall wäre ein gesonderter Speicherbehälte. ~icht erforderlich.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann gegebenenfalls auch ohne das Fettgehaltbestimmungsgerät betrieben
werden, falls dies beispielsweise aus Kostengründen erwünscht ist. In diesem Fall kann statt der fortlaufenden
Fettgehaltsbestimmung ein fester Fettgehaltswert in die Vorrichtung eingegeben werden, nach dem sich
dar.T-i das abgegebene Mischungsverhältnis richtet. Bei
der Verwendung des Rechengerätes kann in dieses der feste Fettgehaltswert eingegeben werden. Dies kann
beispielsweise mit dem weiter unten beschriebenen Handschalter des Rechengerätes geschehen.
Eine andere Möglichkeit zur Einstellung des Füllvolumens des Speicherbehälters besteht darin, daß der
Speicherbehälter mit einem von einer Zeituhr schließbaren Entlüftungsventil versehen ist wobei die Zeituhr
von einem Schwimmer im Speicherbehälter auslösbar ist. Der Schwimmer im Speicherbehälter schaltet also
über einen von ihm betätigten Kontakt die Zeituhr, die nach Ablauf einer gewissen Zeit das Entlüftungsventil
des Speicherbehälters schließt Während dieser Zeit steigt das Niveau im Speicherbehälter weiter, so daß an
der Zeitschaltuhr das Volumen des Speicherbehälters und damit das Volumen der Zuflußleitung für die
Rohmilch vorgewählt werden kann.
Die Probenentnahmevorrichtung kann ein an sich bekanntes mit einer Pipette arbeitendes Gerät sein, das
etwa 1 Gramm Rohmilch pro Sekunde entnimmt, während das Fettgehaltsbestimmungsgerät ein an sich
bekanntes fotometrisch arbeitendes Gerät sein kann. Die Auswertungszeit und die Durchlaufzeit durch die
Zuflußleitung der Rohmilch betragen bei einer solchen Anordnung etwa 20 Sekunden, wobei also mittels der
Probenentnahmevorrichtung in dieser Zeit etwa 20 Gramm Rohmilch entnommen werden, aus denen dann
bei der Fettgehaltsbestimmung ein Mittelwert gebildet wird.
Um die Einstellung des Stellventils auf einen bestimmten Mengenzufluß der Magermilch und damit
auf einen bestimmten Feitgehaltswert der standardisierten
Milch durchzuführen, ist das Rechengerät mit einem Sollwert für den einzustellenden Fettgehalt der
standardisierten Milch und mit einem Ist-Wert des Fettgehaltes der Magermilch beaufschlagt. Zweckmäßigerweise
wird im Rechengerät der vom Fettgehaltsbestimmungsgerät kommende Fettgehaliswert über
einen Multiplizierer einem subtrahierenden Rechenverstärker zusätzlich zu einem dem Produkt aus dem
Fettgehaltswert der standardisierten Milch und der Durchflußmenge der Rohmilch entsprechenden Wert
zugeführt, wobei der Ausgang des substrahierenden Rechenverstärkers an den Regler angeschlossen ist. Auf
diese Weise wird in dem substrahierenden Rechenverstärker die Differenz zwischen dem Produkt aus der
Durchflußmenge der Rohmilch mit dem Fettgehalts- wert der standardisierten Milch einerseits und dem im
Fettgehahsbestimmungsgerät gemessenen Fettgehaltswert der Rohmilch andererseits gebildet, so daß die auf
diese Weise ermittelten Abweichungen vom Sollwert des Fettgehaltes der Standardmilch über den Regler zu<·
Beaufschlagung des Stellventils herangezogen werden können. Das Stellventil wird hierbei wie bei den
bekannten Anordnungen auch zwecicmäßigerweise
mittels eines pneumatischen Signals betätigt.
Im Rechengerät ist außerdem ein zweiter subtrahierender
und mit seinem Ausgang an den Regler angeschlossener Rechenverstärker vorgesehen, dem die
Produkte aus der Durchflußmenge der Magermilch mit dem Fettgehaltswert der standardisierten Milch einerseits
und dem Fettgehaltswert der Magermilch andererseits zugeführt werden. Auf diese Weise wird bei der
Steuerung des Stellventils das tatsächliche Mischungsverhältnis, das sich aufgrund der Durchflußmenge der
Magermilch ergibt berücksichtigt
Vorteilhaft ist es, wenn die jeweiligen Produkte durch vorzugsweise als Regelwiderstände ausgebildete Spannungsteiler gebildet werden, denen die Durchflußmeßwerte in Form einer Spannung zugeführt werden,
während die fest eingestellten vorwählbaren Widerstandswerte den festzulegenden Ist-Werten für die
standardisierte Milch und die Magermilch entsprechen. Die Abgriffe an den Spannungsteilern stellen dann
jeweils die Produkte aus diesen Größen dar. welche in der beschriebenen Weise den subtrahierenden Rechenverstärkern zugeführt werden.
Vorteilhaft ist es hierbei, wenn für den Fettgehaltswert der standardisierten Milch zwei gleiche Spannungsteiler vorgesehen sind, die mechanisch miteinander gekoppelt sind und von denen einer den
Spannungswerten der Durchflußmenge der Rohmilch und der andere den Spannungswerten der Durchflußmenge der Magermilch zugeordnet ist Außerdem kann
ein weiterer Spannungsteiler vorgesehen sein, dessen
Abgriff mittels eines Handsehiiltcrs an den ersten
subtrahierenden Rechenverstärker an Stelle des vom Fettgehaltsbestimmungsgeräl kommenden Wertes unschließbar
ist und der die Eingabe eines Festwertes für den Fettgehalt der Rohmilch dient. Mittels dieses
Handschalters wird es also möglich, die Beaufschlagung des Reglers mit einem der jeweiligen Probenentnahme
entsprechenden Wert durch einen vorgewählten fest einstellbaren Wert zu ersetzen, was für bestimmte
h'instellungsverfahren oder beispielsweise dann /weckmäßig
sein kann, wenn das Probenentnahmcgeräi oder das Fettgehaltsbestimmungsgerät für kurze Zeit funktionsiähig
sein sollten, die Vorrichtung aber weiterarbeiten muß. In diesem Fall wird der Spannungsteiler auf
denjenigen Wert eingestellt, der dem über einer Sicherheitsgrenze hegenden Fettgehaltswert bzw. der
geringstmöglichen Magermilchzufurr entspricht.
Um zu verhindern, daß beim Anfahren der Vorrichtung infolge der noch vorhandenen Restmilch in der
Zuflußleitung bzw. im Speicherbehälter ein Mischungs verhältnis entsteht, das den gesetzlich vorgeschriebenen
Fettgehaltswert unterschreitet, ist zweckmäßigerweise eine Anordnung vorgesehen, die das Stellventil für die
Magermilch so lange schließt, bis neue Rohmilch die Zuflußleitung und gegebenenfalls den vorgesehenen
Speicherbehälter gefüllt hat. Hierzu ist in der Startleitung ein .Speicherglied vorgesehen, welches das
Stellventil für die Magermilch in Schließrichtung so lange beaufschlagt, bis eine parallel dazu angeordnete
Zeitschaltuhr den Speicherwert löscht, so daß das Stellventil in Öffnungsrichtung beaufschlagt wird, das
heißt nunmehr den vom Regler kommenden Signalen unterliegt.
Statt eines vollständigen Schließens kann während der Sperrzeit auf das Rechengerät ein fester Fettgehaltswert
an Stelle des vom Fettgehaltsbestimmungsgerät kommenden Wertes gegeben werden, der den
geringstmöglichen Zufluß von Magermilch entspricht. Dieser Wert kann beispielsweise in der beschriebenen
Weise über den Handschalter in das Rechengerät eingegeben werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung im Block- schaltbild
eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
F i g. 2 zeigt ein schematisches Schaltbild des Rechengerätes der Vorrichtung nach F i g. 1:
F i g. 3 zeigt ein schematisches Schaltbild einer Anordnung zur Ausschaltung eines Meßfehlers beim
Anfahren der Vorrichtung:
F i g. 4 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Änderung des Füllvolumens des Speicherbehälters.
Gemäß F i g. 1 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Zuflußleitung 1 für die Rohmilch und einer Zuflußleitung 2 für die
Magermilch versehen. Beide Leitungen münden in eine Gemischleitung 3, welcher die standardisierte Milch mit
eingestelltem Fettgehalt entnommen wird. Die Zuflußleitung 1 ist mit einem Volumenzähler 4 zum Messen der
Durchflußmengen der Rohmilch und die Zuflußleitung 2 mit einem Volumenzähler 5 zum Messen der Durchflußmengen der Magermilch versehen.
In der Zuflußleitung 1 ist ferner ein das Volumen der b
Zuflußleitung 1 vergrößernder Speicherbehälter 6 angeordnet sowie eine Probenentnahmevorrichtung 7
mit einem Fettgehaltsbestimmungsgerät 8. In der Zuflußleitiing 2 ist hinter dem Volumen/ahler 5 ein
Stellventil 9 angeordnet, das pneumatisch betätigbar
sein kann.
Die Probenentnahmevorrichtung 7 kann beispiels ■ weise mittels einer Pipettenvorrichtung etwa 1 Gramm
pro Sekunde von der Kuhmilch entnehmen und diese Mengen dem fettgehaltsbestimmungsgerät 8 zuführen.
Dort wird der Kettgehalt während einer Zeit von etwa 20 Sekunden ausgewertet, das heißt, es wird über diese
Zeit ein Mittelwert der Einzelproben gebildet. Daraus ergibt sich ein vom Fettgehaltsbestimmungsgerät 8
abgegebener elektrischer Wert a'. der über eine Leitung
8a einem Rechengerät 10 zugeführt wird. Das Rechengerät 10 wird außerdem über elektrische
. Leitungen Il und 12 mit den von den Volumenzählern 4
und 5 gelieferten Spar.nungEwertep. A und B beaufschlagt,
die den jeweiligen Durchflußmengen entsprechen. Außerdem wird das Rechengerät 10 mit einem
Ist-Wert b des Fettgehaltes der Magermilch, der fest eingestellt wird, beaufschlagt sowie mit einem gleichfalls
fest eingestellten Wert c. der dem geforderten Fettgehalt der standardisierten Milch in derGemischlei
tung 3 entspricht. Die Werte des Rechengerätes 10 werden einem an sich bekannten Regler 13 zugeführt,
■ der in ebenfalls an sich bekannter Weise über eine pneumatische Leitung 14 das Stellventil 9 beaufschlagt.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende:
Das Volumen der Zuflußleitung I einschließlich des Speicherbehälters 6 ist so gewählt, daß die durchlaufende
Rohmilch von der Stelle der Probenentnahme bis zur Stelle 15 der Mündung in die Gemischleitung 3 eine Zeit
benötigt, die der Auswertungszeit der Probe bis zur Betätigung des Stellventils 9 entspricht. Es ist daher
zweckmäßig, das Stellventil 9 so nahe wie möglich neben der Stelle 15 anzuordnen. Die Magermilch wird
also immer genau denjenigen Rohmilchanteilen zugegeben, deren Auswertungssignal gerade zu diesem
Zeitpunkt das Stellventil 9 beaufschlagt. Die bei den bekannten Verfahren auftretenden Meß- und Steuerverzögerungen
werden somit bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vollkommen ausgeschaltet.
Im Rechengerät to werden hierbei die fest eingestellten
Werte für die Fettgehalte der Magermilch sowie der standardisierten Milch und die Durchflußmengen von
Rohmilch und Magermilch in der im folgenden im Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebenen Weise berücksichtigt.
Für folgende Werte:
A = Durchflußmenge der Rohmilch
B = Durchflußmenge der Magermilch
a = Fettgehalt der Rohmilch
b = Fettgehalt der Magermilch
c = Fettgehalt der standardisierten Milch
ergibt sich das Mischungsverhältnis von Rohmilch zu Magermilch wie folgt:
A
B
i-b
und damit:
A(a-c) = BU- b)
so daß diese Produktionsdifferenzen zur Beaufschlagung des Reglers und damit zur Einstellung des
vorgegebenen Fettgehaltswertes der standardisierten Milch herangezogen werden können.
Diese Anwendungsmöglichkeit ergibt sich aus F i g. 2, die im wesentlichen ein schematisches Schaltbild des
Rechengerätes zeigt. Der vom Fettgelialtsbestinimungsgerät
8 (vgl. Fig. 1) über die Leitung 9 dem Rechengerät zugeführte elektrische Wert a', der
variabel ist und dem jeweils gemessenen Fettgehaltswert entspricht, wird einem Multiplizierer 16 zugeführt,
der außerdem über die Leitung 11 mit einem Verstärker 17 und einem Anzeigegerät 18 mit einem Spannungswert A beaufschlagt wird, der der jeweiligen Durchflußmenge
durch den Volumenzähler 4 für die Rohmilch entspricht. Der Volumenzähler 4 treibt hierbei einen
Generator 19 an, welcher den Ausgangswert für die Spannung Λ liefert.
Am Ausgang des Multipiizierers 16 ergibt sich somit das Produkt A ■ a', das über einen Handschalter 20 in
dessen Lage nach rechts in Fig. 1 einem subtrahierenden
Rechenverstärker 21 zugeführt wird. Dem subtrahierenden Rechenverstärker 21 wird außerdem das
Produkt A ■ c zugeführt, das im Rechenverstärker 21 von dem Produkt A ■ a'abgezogen wird, so daß sich am
Ausgang des Rechenverstärkers 21 der Ausdruck A (a'—c) ergibt. Dieses Produkt wird dem Regler 13
zugeführt. Damit wird der Regler bereits in Abhängigkeit vom sich ändernden Fettgehalt a', der vom
Fettgehaltsbestimmungsgerät 8 ermittelt wird, beaufschlagt. Um das Produkt A ■ c zu bilden, das heißt also,
den fest vorgegebenen Fettgehalts-Sollwert der standardisierten Milch einzugeben, ist ein Spannungsteiler
22 vorgesehen, dessen Abgriff dem jeweils eingestellten Fettgehaltswert c der standardisierten Milch wie
dargestellt entspricht.
Zur Beaufschlagung des Reglers mit der Durchflußmenge der Magermilch und dem fest vorgegebenen
Fettgehaltswert der Magermilch ist ein zweiter subtrahierender Rechenverstärker 23 vorgesehen, dem
über einen Spannungsteiler 24 das abzuziehende Produkt B ■ b und über einen Spannungsteiler 25 das
Produkt B ■ c zugeführt wird, so daß sich am Ausgang des Rechenverstärkers 23 der Ausdruck B(c—b)ergibt,
mit welchem der Regler 13 beaufschlagt wird. Die voreinstellbaren Abgriffe der Spannungsteiler 24 und 25
entsprechen dem Fettgehaltswert b der Magermilch bzw. dem Fettgehaltswert c der standardisierten Milch.
Da es sich bei den Spannungsteilern 22 und 25 jeweils um denselben Wert handelt, sind diese beiden
Spannungsteiler, wie bei 26 gestrichelt angedeutet, mechanisch gekoppelt
Die Durchflußmenge B der Magermilch wird hier wiederum mittels des Volumenzählers 5 als eine von
einem Generator 27 erzeugte Spannung über einen Verstärker 28 und ein Anzeigegerät 29 den Spannungsteilern
24 und 25 zugeführt
In F i g. 2 ist ferner noch eine Möglichkeit vorgesehen,
um einen festen Fettgehaltswert a der Rohmilch an Stelle des variablen Wertes a' zur Steuerung des
Stellventils 9 einzuführen. Zu diesem Zweck ist ein weiterer Spannungsteiler 30 vorgesehen, der von der
Spannung A beaufschlagt wird und dessen Abgriff somit dem Produkt A · a entspricht Der Abgriff des
Spannungsteilers 30 führt zum Handschalter 20 und ist bei einer Stellung des Schalters nach links in Fig.2
damit an den subtrahierenden Rechenverstärker 21 angeschlossen, so daß sich an dessen Ausgang in diesem
Fall das Produkt A (a—c) ergibt das dem Regler 13
zugeführt wird. Wie bereits beschrieben, kommt ein
derartiger Festwert bei einem Ausfall der Probenentnahmevorrichtung oder des Fettgehaltsbestimmungsge-
rätes oder beim Anfahrvorgang der Vorrichtung in
Betracht.
Am Ausgang des Reglers 13 kann als Stellgröße beispielsweise ein Strom /benutzt werden, der in an sich
bekannter Weise einen Umsetzer 31 beaufschlagen kann, in welchem der Strom / in einen pneumatischen
Druck ρ umgewandelt wird, der seinerseits das Stellventil 9 beaufschlagt.
F i g. 3 zeigt in schematischer Darstellung eine Möglichkeit zur Verhinderung der Weitergabe eines
Mischungsverhältnisses in der Gemischleitung 3 (vgl. Fig. 1) beim Anfahren der Vorrichtung, das infolge der
in der Vorrichtung noch vorhandenen Restmilch nicht den vorgeschriebenen Werten entspricht. Zu diesem
Zweck ist bei der Ausführungsform nach F i g. 3 in einer Startleitung 32 mit einem Starter 33, mit der
beispielsweise die Gesamtvorrichtung eingeschaltet werden kann, ein Speicherglied 34 vorgesehen, welches
das Stellventil 9 für die Magermilch in Schließrichtung so lange beaufschlagt, bis eine parallel dazu angeordnete
Zeitschaltuhr 35 den Speicherwert löscht, so daß das Stellventil 9 in Öffnungsrichtung beaufschlagt wird. Der
von der Zeitschaltuhr 35 vorgegebene Wert kann dem Zeitwert des Durchlaufens der Restmilch beim Anfahren
der Vorrichtung entsprechen, beim vorliegenden Beispiel also ebenfalls in der Größenordnung von etwa
20 Sekunden liegen. Die Anordnung nach F i g. 3 kann aber auch in der dargestellten Weise dazu herangezogen
werden, den Schalter 20 zu betätigen, indem beim Anfahrvorgang das Speicherglied beispielsweise über
ein Relais 36 den Handschalter 20 in diejenige Stellung bewegt, in welcher der Rechenverstärker 21 mit einem
Festwert a für den Fettgehalt der Rohmilch beaufschlagt wird. Wie beschrieben, soll dieser Fettgehaltswert
die geringstmögliche Magermilchzugabe auslösen, damit der gesetzlich vorgeschriebene Fettgehalt der
standardisierten Milch nicht unterschritten wird. Mit der Beaufschlagung des Schalters 20 wird somit die
Möglichkeit eröffnet, auch beim Anfahrvorgang wenigstens einen Teil der Magermilch zuzugeben.
F i g. 4 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel zur Beeinflussung des Füllvolumens des Speicherbehälters 6
nach Fig. 1, wobei hier der Speicherbehälter 6 mit einem Entlüftungsventil 37 versehen ist sowie mit einem
Schwimmer 38, der vom Flüssigkeitsniveau 39 im Speicherbehälter 6 betätigt wird. Für die Anordnung
nach F i g. 4 ist in der Zuflußleitung 1 für die Rohmilch jeweils vor und hinter dem Speicherbehälter eine
Pumpe 40 bzw. 41 erforderlich.
Der Schwimmer 38 betätigt bei Erreichen eines bestimmten Flüssigkeitsniveaus einen Kontakt 42, der in
Reihe mit einer Zeitschaltuhr 43 liegt, die ihrerseits das Entlüftungsventil in Schließrichtung beaufschlagt Wenn
bei der Anordnung nach F i g. 4 der Flüssigkeitsspiegel 39 einen Wert erreicht, bei welchem der Schwimmer 38
den Kontakt 42 betätigt, läuft die Zeitschaltuhr 43 an,
jedoch bleibt zunächst das Entlüftungsventil 37 noch geöffnet und wird erst nach einer an der Zeitschaltuhr
43 vorgewählten Zeit durch diese geschlossen. Während dieser Zwischenzeit steigt das Flüssigkeitsniveau 39 im
Speicherbehälter 6 weiter an, so daß im Speicherbehälter 6 und damit in der Zuflußleitung 1 der Rohmilch ein
größeres Volumen vorliegt Damit ändert sich aber auch die Durchlauf zeit der einzelnen Rohmilchanteile durch
die Zuflußleitung 1 einschließlich des Speicherbehälters 6, so daß bei der Verwendung unterschiedlicher
Auswertungsgeräte zur Fettgehaltsbestimmung oder aus anderen Gründen eine Zeitanpassung ermöglicht
Il 12
wird, so daß an der Stelle 15 nach Fig. 1 auch bei Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsabweichenden
Zeiten jeweils die gerade ausgewerteten gemäße Vorrichtung können neben ihrer Verwendung
Rohmilchanteile mit der diesen Werten entsprechenden für die Einstellung des Fettgehaltes von Milch auch für
Magermilchzugabe zusammentreffen. Es ist mit der die Mischungen anderer Flüssigkeiten, bei denen die
Anordnung nach Fig.4 somit möglich, an der r>
Mischungsverhältnisse oder die Größen bestimmter Zeitschaltuhr 43 in gewissen Grenzen die Durchlaufzeit Zusätze genau eingehalten werden müssen, wie zum
durch die Zuflußleitung 1 und damit das Volumen in der Beispiel bei der Zugabe vo" Bestandteilen zu Fruchtsäf-Zuflußleitung
1 vorzuwählen. ten oder in der Mineralölindustrie, eingesetzt werden.
I Iin/u } Blatt Zcichnimm.·!!
Claims (20)
1. Verfahren zur Einstellung von Milch auf einen bestimmten Fettgehalt bei welchem Rohmilch und
Magermilch im Durchfluß gemischt werden und die Zugabe der Magermilch in Abhängigkeit vom zuvor
ermittelten Fettgehalt der Rohmilch erfolgt, wobei die Durchflußmengen von Rohmilch und Magermilch
fortlaufend gemessen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohmilch fortlaufend
Proben entnommen werden, deren Fettgehalt fortlaufend bestimmt wird, und daß die Rohmilch
zwischen der Probenentnahme und der Mischung mit der Magermilch in ihrer Zuflußleitung für
diejenige Zeit verweilt, die zwischen der Entnahme und/oder der Auswertung der jeweiligen Probe und
der Steuerung der Magermilchzugabe liegt
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Mageriniichzugabe über ein in der Zuflußleitung der
Magermilch angeordnetes und von einem Regler beaufschlagtes Stellventil erfolgt, dadurch gekennzeichnet
daß die gemessenen Fettgehaltswerte zusammen mit den Werten der Durchflußmengen von Rohmilch und Magermilch einem dem Regler
vorgeschalteten Rechengerät zugeführt werden, das mit einem Sollwert für den einzustellenden Fettgehalt
der standardisierten Milch und mit einem Ist-Wert des Fettgehaltes der Magermilch beaufschlagt
ist
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit je einer jeweils einen
Volumenzähler aufweisenden Zuflußleitung für die Rohmilch und die Magermilch, die in eine gemeinsame
Gemischleitung münden, wobei in der Zuflußleitung für die Magermilch ein von einem Regler
beaufschlagtes Stellventil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet daß in der Zuflußleitung (1) der
Rohmilch vor dem Volumenzf.hler (4) eine selbsttätig arbeitende Probenentnahmevorrichtung (7) mit
einem Fettgehaltsbestimmungsgerät (8) angeordnet ist, das an ein von den Werten der Volumenzähler (4,
5) beaufschlagten und mit dem Regler (13) verbundenes Rechengerät (10) angeschlossen ist,
und daß die Zuflußleitung (1) für die Rohmilch ein eine Durchlaufzeit bewirkendes Volumen hat, die
der Auswertungszeit der Probe von der Probenentnahme bis zur Steuerung des Stellventils (9)
entspricht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Zuflußleitung (1)
einstellbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuflußleitung (1) für die
Rohmilch ein das Volumen der Zuflußleitung (1) vergrößernder Speicherbehälter (6) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet daß das Füllvolumen des Speicherbehälters
(6) einstellbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherbehälter (6) mit verstellbarem
Boden und/oder Seitenwänden versehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherbehälter (6) mit einem von
einer Zeitschaltuhr (43) schließbaren Enilüftungsventil
(37) versehen ist, wobei die Zeitschaltuhr (43) von einem Schwimmer (38) im Speicherbehälter (6)
auslösbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Probenentnahmevorrichtung
(7) ein an sich bekanntes mit einer Pipette arbeitendes Gerät ist, das etwa 1 g/sec
entnimmt und daß das Fettgehaltsbestimmungsgerät (8) ein an sich bekanntes fotometrisch arbeitendes
Gerät ist
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß die Auswertungszeit
ίο und die Durchlaufzeit durch die Zuflußleitung (1) der
Rohmilch einschließlich des Speicherbehälters (6) jeweils etwa 20 see betragen.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet daß das Rechengerät
(10) mit einem Sollwert (c) für den einzustellenden Fettgehalt der standardisierten Milch und mit einem
Ist-Wert (b) des Fettgehaltes der Magermilch beaufschlagt ist
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet daß im Rechengerät (10) der vom Fettgehaltsbestimmungsgerät (8) kommende Fettgehaltswert
(V^ über einen Multiplizierer (16) einem
subtrahierenden Rechenverstärker (21) zusätzlich zu einem dem Produkt aus dem Fettgehaltswert (c) der
standardisierten Milch und der Durchflußmenge (A) der Rohmilch entsprechenden Wert zugeführt wird,
wobei der Ausgang des subtrahierenden Rechenverstärkers (21) an den Regler (13) angeschlossen ist.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und 12, in dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter subtrahierender
und mit seinem Ausgang an den Regler (13) angeschlossener Rechenverstärker (23) vorgesehen
ist, dem die Produkte aus der Durchflußmenge (B) der Magermilch mit dem Fettgehaltswert (c) der
π standardisierten Milch einerseits und dem Fettgehaltswert
(b)der Magermilch andererseits zugeführt werden.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet daß die jeweiligen Produkte (A-C, B-c, B ■ b) durch vorzugsweise als
Regeiwiderstände ausgebildete Spannungsteiler (22, 24, 25) gebildet werden, denen die Durchflußmeßwerte
in Form einer Spannung (A, B) zugeführt werden, während die fest eingestellten vorwählba-
4> ren Widerstandswerte den festzulegenden Ist-Werten (b, c) für die standardisierte Milch und die
Magermilch entsprechen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fettgehaltswert fender
in standardisierten Milch zwei gleiche Spannungsteiler
(22, 25) vorgesehen sind, die mechanisch (26) miteinander gekoppelt sind und von denen einer den
Spannungswerten (A) der Durchflußmengen der Rohmilch und der andere den Spannungswerten (B)
Y> der Durchflußmengen der Magermilch zugeordnet ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis
15, dadurch gekennzeichnet daß ein weiterer Spannungsteiler (30) vorgesehen ist, dessen Abgriff
ho mittels eines Handschalters (20) an den ersten
subtrahierenden Rechenverstärker (21) an Stelle des vom Fettgehaltsbestimmungsgerät (8) kommenden
Wertes (A ■ a') anschließbar ist und der der Eingabe eines Festwertes (a)für den Fettgehalt der Rohmilch
n> dient.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis
16, dadurch gekennzeichnet, daß in der Startleitung
(32) der Vorrichtung ein Speicherglied (34) angeord-
net ist, dem eine Zeitschaltuhr (35) parallel geschaltet ist, wobei das Speicherglied das Stellventil
(9) in der ZufluBleitung (2) der Magermilch in Schließrichtung so lange beaufschlagt, bis die
Zeitschaltuhr (35) den Speicherwert löscht
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellventil (9) durch das
Speicherglied (34) nicht vollständig, sondern auf einen Restwert der Magermilchzugabe geschlossen
wird.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicherglied (34)
den Handschalter (20) des Spannungsteilers (30) zur Eingabe eines Festwertes (a) des Fettgehaltes der
Rohmilch in Richtung auf die Einschaltung dieses Festwertes beaufschlagt
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß der Speicherbehälter
der Gasabscheider einer Volumenmeßanlage ist
20
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