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Vorrichtung zur kontinuierlichen Entnahme eines stets gleichbleibenden
Anteiles aus einer strömenden Flüssigkeit, insbesondere Milch
Für viele Betriebe
ist die Analvse der Zusammensetzung zu rerarbeitender strömender Flüssigkeiten von
großer Bedeutung. So ist es z. B. in SIolkereien notwendig, die Menge des mit der
Milch und Milchprodukten ein- und ausgehenden Fettes laufend zu überwachen oder
die für irgendwelche Arbeitsprozesse verbrauchten Fettmengen zu ermitteln. Die Bestimmung
des Gewichtes und des mittleren Fettgehaltes einer begrenzten Milch menge bietet
für sich keine Schwierigkeiten. Es ist aber nur in den wenigsten Fällen möglich,
vor Beginn der Verarbeitung die Milch zu stapeln. In der Regel kommt laufend Milch
an, die sofort zur Verarbeitung weitergeleitet wird. Aus dieserMilch, deren Druck
und Zusammensetzung sich unregelmäßig ändert, präzise eine mittlere Probe zu entnehmen
ist nicht leicht. Dazu ist es notwendig. kontinuierlich einen stets gleichbleibenden
Teil aus der Flüssigkeit möglichst selbsttätig zu entnehmen und zu einer Durchschnittsprobe
zu sammeln. Bislang sind verschiedene unvollkommene Methoden. dieses zu erreichen,
bekanntgeworden: I. Man läßt die Milch in einen Wiegebehälter laufen und entnimmt
dann nach gutem Durchrühren eine Probe. Dabei muß das Gewicht der gesamten Milch
im Wiegebehälter und das Gewicht der Probe bestimmt werden. Diese Methode ist sehr
umständlich.
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2. Man zweigt zur Untersuchung einen bestimmten Teilstrom aus dem
Hauptstrom ab, der für sich gesammelt wird. Zu diesem Zweck kann man an irgendeiner
Stelle der Rohrleitung ein kleines Ent-
nahmeröhrchen einbauen.
Diese Methode setzt aber voraus, daß in der Rohrleitung Druck- und Strör mungsgeschwindigkeit
konstant bleiben, oder aber, daß das Verhältnis der Strömungsgeschwindigkeiten in
der Haupt- und in der Entnahmeleitung bei jedem Druck gleichbleibt. Praktisch kann
man damit aber nicht rechnen. Eine andere Einrichtung hesteht darin, daß man die
Milch einen Behälter passieren läßt, der neben dem Hauptableitungsrohr ein Abzapfrohr
besitzt, durch das Probemilch abfließen kann.
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Gleiche Mengenverhältnisse werden hierbei nur erreicht, wenn die
Milch im Behälter stets gleich hoch steht. Das kann selbst ein Schwimmerregler nicht
genau erreichen. Ein Überlauf setzt Einrichtungen voraus, die die übergelaufene
Milch zurückführen. Milchwaagenbehälter sind auch als Abzapfgefäße der beschriebenen
Art ausgeführt worden. Dabei sind Abschirmbleche, besondere Ventilformen und Betätigungsmechanismen
vorgeschlagen worden, die aber alle kein genaues Arbeiten bei verschiedenen Durchfluß
leistungen gewährleisten. Auch hat man den Flüssigkeitsstrom in einer Siebplatte
aufgeteilt und die durch eine Bohrung fließende Milch als Probe fortgeleitet.
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Der Abstellung der erwähnten Mängel dient vorliegende Erfindung.
Sie bezieht sich auf eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Entnahme eines bestimmten,
von den Strömungsverhältnissen und vom Druck unabhängigen Anteiles einer durch eine
Rohrleitung fließenden Flüssigkeit, insbesondere Vollmilch, Magermilch oder Sahne
zum Zwecke der Ermittlung der durchschnittlichen Zusammensetzung. Dabei durchfließt
die Flüssigkeit einen senkrecht stehenden Verteilerkopf, der mit in einer Horizontalebene
gleichmäßig im Kreise verteilten radial gerichteten Kanälen gleichen Querschnittes
versehen ist, aus denen die Flüssigkeit frei auslaufen kann. Durch diese Ausführung
erfolgt der Ausfluß aus jedem Kanal und unter allen Umständen in gleicher Menge.
Es gibt keinen Grund, daß irgendein Kanal hinsichtlich seines Durchlaufes begünstigt
würde. Die aus einem oder einem Teil der Kanäle auslaufende Flüssigkeit wird für
sich gesondert aufgefangen. Aus dieser Teilmenge, die sich gut durchmischen läßt,
wird die Probe zur Feststellung des durchschnittlichen Fettgehaltes entnommen. Die
Gesamtmenge wird durch die einzelnen Milchmengen ermittelt. Bei sehr großen Flüssigkeitsmengen
ist es zweckmäßig, um eine kleine Probemenge- und nicht zu viele Kanäle in einem
Verteilerkopf zu bekommen, in zwei oder mehr Stufen zu arbeiten. Beispielsweise
wird in der ersten Stufe der zwaniigste Teil der Flüssigkeitsmenge aufgenommen und
in der zweiten Stufe wiederum der zwanzigste Teil, so daß die Endprobe zur Untersuchung
also nur aus dem vierhundertsten Teil der Gesamtmenge besteht. Bei IO ooo 1 bleibt
dann eine Endprobe von 25 1.
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In der Zeichnung ist als Beispiel für die Erfindung eine zweistufige
Anlage zur Ermittlung des durchschnittlichen Fettgehaltes der Vollmilch - dargestellt.
Abt. 1 stellt einen senkrechten Mittelschnitt durch die Anlage dar. Abb. 2 ist ein
waagerechter Schnitt durch die gleiche Anlage entsprechend der Schnittlinie A-B
in Abb. I. Die in den Abbildungen dargestellte Einrichtung arbeitet folgendermaßen:
Die Vollmilch wird durch das Zuleitungsrohr I -dem Verteilerkopf 2 zugeführt. Dieser
ist mit zwanzig radialen Bohrungen 3 von genau gleichem Durchmesser versehen, aus
denen die Milch frei auslaufen kann. Die aus der Bohrung 4 auslaufende Milch, also
1/,, der Gesamtmenge wird in der Kammer 5 aufgefangen, während die Milch aus den
anderen Bohrungen sich in dem Behälter 6 sammelt und durch das Rohr 7 in den Sammelbehälter
8 läuft. Die in der Kammer 5 befindliche abgezweigte Probemilch fließt durch die
Rohrleitung 9 in den zweiten Verteilerkopf Io, der ebenfalls mit zwanzig gleichen
radialen Bohrungen II versehen ist. Hier wird ein Strahl in der Kammer 12 aufgefangen
und von dort durch den Ablauf 13 in das Meßgefäß geleitet. Die übrige Milch sammelt
sich in dem Behälter 14 und fließt durch den Stutzen 15 in den Sammelbehälter 8
und von dort zusammen mit der Milch in Rohr 7 durch den Ablaufstutzen I6 in den
Tank.
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Die Probemilch im Meßgefäß entspricht in ihrer Zusammensetzung genau
der Gesamtmenge. Aus der Probemenge läßt sich durch Multiplikation mit 400 auch
die Gesamtmenge errechnen.
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Es ist ohne weiteres einzusehen, daß die hier beschriebene Anlage
absolut zuverlässig und genau arbeitet ohne Abhängigkeit von der Leistung und den
Strömungsverhältnissen, was bei den bislang bekannten Anlagen nicht der Fall ist.
Die beschriebene Einrichtung läßt sich nicht nur für Vollmilch, wie hier ausgeführt,
sondern auch für andere Flüssigkeiten wie Magermilch, Sahne, chemische Lösungen
u. dgl. verwenden. Es ist nur notwendig, daß grobe Verunreinigungen, die die Bohrungen
verstopfen könnten, vorher in Siebeinrichtungen zurückgehalten werden.
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Die Wand, auf die die austretenden Milchstrah-]en auftreffen, wird
zweckmäßig dem Verlauf der Milchstrahlen angepaßt, um stärkere Schaumbildung zu
vermeiden, wie in der Abb. 1 an dem abnehmbaren Deckel I7 gezeigt ist Der Abstand
der senkrechten Seitenwand ist so zu wählen, daß bei voller Stundenleistung sich
der Rückstoß der auf der Seitenwand auffallenden Strahlen nicht auf den freien Auslauf
auswirken kann. Praktisch wird dieses immer erreicht, wenn die auftreffenden Milchstrahlen
beim Abfließen auf der Seitenwand sich gerade berühren, wodurch zugleich ein einheitlicher
dünner Milchfilm an der Seitenwand der Auffangschale erzielt wird. Diese Berieselungswirkung
kann gleichzeitig ausgenutzt werden zur Be-und Entlüftung oder auch zur Kühlung
oder Erhitzung der Milch.
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Bei mehrstufigen Anlagen können die nachgeschalteten Verteilerköpfe
auch untereinander konzentrisch um eine gleiche Achse angeordnet sein.
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Die Kanäle in den Verteilerköpfen können auch durch eingesetzte Röhrchen
od. dgl. gebildet werden.
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Bei einem Zulauf von oben, wie z. B. bei dem Verteilerkopf 10, kann
es zweckmäßig sein, die die Kanäle II bildenden Röhrchen nach innen vorstehen zu
lassen, damit bei kleinen Mengen die an der inneren Rohrwand herabrieselnde Flüssigkeit
nicht einzelne Kanäle bevorzugt. Die Röhrchen können auch außen am Verteilerkopf
vorstehen. Die Kanäle können waagerecht oder schräg zur Horizontalebene verlaufen.
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Unter dem Deckel I7 kann zur Abschirmung des abzuleitenden Strahles
von den übrigen Strahlen ein Schirmblech vorgesehen werden.
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PATENTANSPROCHE: I. Vorrichtung zur kontinuierlichen Entnahme eines
stets gleichbleibenden Anteiles aus einer strömenden Flüssigkeit, insbesondere Vollmilch,
Magermilch, Rahm oder aus einem flüssigen Milchprodukt zum Zwecke der Ermittlung
der durchschnittlichen Zusammensetzung dieser Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet,
daß der gesamte Flüssigkeitsstrom in einem Verteilerkopf mit mehreren hinsichtlich
der Durchflußmenge völlig gleichwertigen, offenen Austrittskanälen in eine Anzahl
gleicher Flüssigkeitsstrahlen aufgeteilt und ein oder mehrere Strahlen zur Probenahme
abgezweigt werden.