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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen keimarmen
Abfüllen von Milch in Flaschen, Kannen o.ä.
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mit einem in der Molkerei befüllbaren, an den Abgabeort der Milch
transportierbaren und dort an die Vorrichtung anschließbaren Milchcontainer.
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Derzeit wird die in einer Molkerei verarbeitete Milch in Flaschen
oder in verlorenen Packungen abgefüllt.
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Das Reinigen der zur Molkerei zurückgebrachten Flaschen ist äußerst
aufwendig und unwirtschaftlich, da hierzu große Mengen von erhitztem Wasser benötigt
werden. Andererseits ist die Herstellung von beschichteten Papierverpackungen oder
von Kunststoffverpackungen teuer, so daß ein zunehmender Becarf nach dem losen Abfüllen
von Milch entstanden ist. Eis gegen Ende der sechziger Jahre war es zwar üblich,
Milch auch lose in Kannen abzufüllen, wozu eigens dafür vorgesehene und bestimmten
Hygienebestimmungen unterworfene Milchgeschäfte zur Verfügung standen. Das Abfüllen
der Milch erfolgte damals durch Betätigung von Handkolbenpumpen, die von besonders
geschultem Personal gereinigt und keimarm gehalten werden mußten.
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Derartiges Personal steht heute jedoch nicht mehr zur Verfügung, so
daß das Zurückgreifen auf das bekannte
Milchabfüllverfahren und
die dafür bekannten Vorrichtungen nicht möglich ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum automatischen Abfüllen
von Milch zu schaffen, die auch von ungeschultem Personal keimarm gehalten und vom
Käufer selbst betätigt werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe dient eine Milchabfüllvorrichtung gemäß
Oberbegriff des Hauptanspruchs, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß an den Milchtank
ein in der Molkerei sterilisierbarer Abgabekopf angeschlossen ist und daß Einrichtungen
zum Absperren bzw. Freigeben des Abgabekopfes vorgesehen sind, die nicht mit der
Milch in Berührung kommen.
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Die erfindungsgemäße Milchabfüllvorrichtung weist im wesentlichen
vier Teile auf: 1. einen Milchcontainer oder Milchtank 2. eine elektronische Steuerung
3. einen Bedienungsschrank 4. Kunststoffflasche
Der Milchcontainer
ist vorzugsweise aus Edelstahl (V2A) hergestellt und hat einen Inhalt von 260 Liter;
er wird in der Molkerei keimarm gemacht, mit Milch gefüllt und dem Handel zugestellt.
Er ist auf Rollen gelagert und daher leicht transportierbar. Außerdem ist er isoliert,
so daß die darin befindliche Milch bei geringer Temperatur, beispielsweise 20C,
mehrere Tage lang aufbewahrt werden kann und damit keine Unterbrechung der Kühl
kette von der Abfüllanlage in der Molkerei zum Aufstellungsort im Bedienungsschrank
erfolgt.
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Die elektronische Steuerung und der Bedienungsschrank verbleiben am
Aufstellungsort, während der Milchcontainer in der Molkerei gereinigt und befüllt
wird.
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Die Milchabfüllvorrichtung kann durch Knopfdruck 1/2 1, 1/1 1, 1 1/2
1 und 2 1 je nach Wunsche abgeben. Der Verbraucher stellt hierzu seine als Eigentumsmakrolonflasche
bezeichnete Milchflasche in eine dafür vorgesehene Öffnung des Bedienungsschranks
und drückt den Taster für die gewünschte Milchmenge. Makrolon ist ein äußerst kratzfestes,
unzerbrechliches Kunststoffmaterial, das sich besonders gut als Milchflasche eignet.
Die Milchflasche wird vom Verbraucher selbst gereinigt und damit umweltbewußt eingesetzt.
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Nach dem Drücken eines Wahltasters strömt Frischmilch durch ein Abgabemundstück
nur dann durch den Hals in die Milchflasche, wenn diese an dem richtigen Platz steht.
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Dies wird durch ein Mikroschalter sichergestellt, der lediglich in
gedrückter Stellung die elektronische Steuerung freigibt.
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Sollte durch ein Versehen ein Taster zweimal gedrückt werden, so verhindert
die elektronische Steuerung durch einen Sperrbefehl ein unmittelbar aufeinanderfolgendes
Fördern von Milch in einen Meßzylinder. Nach jedem Pump-oder Abfüllvorgang läuft
die Milch in das Kühlsystem des Milchcontainers zurück, so daß keine Aufwärmung
durch Umgebungstemperatur möglich ist.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine Bedienungsperson
über einen Inhaltsanzeiger am Milchtank oder am Bedienungsschrank immer über die
noch vorhandenen Milchvorräte informiert wird. Ferner ist eine Berührung der Milch
durch den Händler oder vor der Abgabe durch den Verbraucher nicht möglich. Aus hygienischen
Gründen kommt die Makrolonflasche auch nicht in Berührung mit dem Füllsystem. Da
die Milch außerdem im Milchcontainer eingeschlossen bleibt, kann keine Schädigung
durch Sonnenlicht oder ultraviolette Strahlung erfolgen.
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Die mit der erfindungsgemäßen Milchabfüllvorrichtung erzielbaren Vorteile
bestehen in folgenden Punkten: 1. Die Frische der Milch bleibt länger erhalten.
Die Kühlkette von der Herstellung in der Molkerei über den Handel bis hin zum Verbraucher
ist ohne Unterbrechung möglich. Ferner ist eine bessere Haltbarkeit und Frische
der Milch bei vollem Erhalt der Vitamine gegeben.
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2. Die Umweltfreundlichkeit wird dadurch gefördert, daß ein Wegwerfen
von verlorenen Packungen nicht mehr notwendig ist.
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3. Durch das Ausschalten von verlorenen Packungen ist eine enorme
Einsparung an Energie und Rohstoff gewährleistet, da die erwähnten Makrolonflaschen
nahezu unbegrenzt oft benutzt werden können.
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Bei einem Ausführungsbeispiel werden die zu einem Meßzylinder eines
Abgabekopfs führenden Schläuche durch das Gegeneinanderbewegen von Klemmbacken einer
Zange abgequetscht und damit abgesperrt.
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In einer anderen Ausführung erfolgt das Füllen eines Meßzylinders
im Abgabekopf durch einen von oben über dem oder in dem Meßzylinder mündenden Einfüllstutzen,
während ein Auslaufstutzen des Meßzylinders durch ein Hubmagnetventil abgesperrt
ist.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert;
es zeigen: Figur 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels;
Figur 2 einen in das Gehäuse des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1 einsetzbaren
Milchcontainer; Figur 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Abgabekopfs des
Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1; Figur 4 einen zweiten Abgabekopf; Figur 5 ein
Auslaufventil; Figur 6 eine Milchförderpumpe; Figur 7 einen dritten Abgabekopf;
Figur 8 einen Absperrkörper im Auslaufventil gemäß Figur 5; Figur 9 eine Draufsicht
auf den Absperrkörper gemäß Figur 8; Figur 10 einen Schnitt durch einen Milchcontainer.
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Figur 11 einen Schnitt durch einen vierten Abgabekopf; und Figur 12
eine Draufsicht auf den Abgabekopf gemäß Figur 11.
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Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zum Abgeben von Milch in Flaschen oder
Kannen mit einem im wesentlichen quaderförmigen Gehäuse 20 aus vorzugsweise nichtrostendem
Stahl (V2A), das an an seiner Vorderseite eine Tür 21 aufweist. Die Tür 21 ist an
den Seitenwänden des Gehäuse 20 über übliche Scharniere 11 angelenkt und durch ein
ebenfalls dem Fachmann bekanntes Schloß 12 absperrbar. In der Tür 21 ist eine Flaschenöffnung
23 vorgesehen, in der ein im wesentlichen U-förmigen Tisch 22 zum Einschieben einer
nicht dargestellten Milchflasche angeordnet ist. Der Tisch 22 ist mit einer Überlauföffnung
versehen, durch die überfließende Milch in einen Sammelbehälter abfließen kann.
In den Seitenwänden der Flaschenöffnung 23 sind Füllstandsensoren 24 angeordnet,
welche die Milchabgabe unterbinden, wenn der Füllstand der Milch in der Flasche
die Höhe der Füllstandssensoren 24 erreicht.
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An der Rückwand der Flaschenöffnung 23 ist ein Flaschenfühler 25 montiert,
beispielsweise ein Mikroschalter,
dessen Schaltarm aus der Rückwand
der Flaschenöffnung 23 vorsteht und durch eine eingeschobene Milchflasche einen
Stromkreis schließt, welcher in einer nicht dargestellten Steuerschaltung den Milchabgabevorgang
freigibt. Zur besseren Sicherung vor unbefugter Benutzung können zwei oder mehrere
übereinanderliegende Mikroschalter vorgesehen sein, die wegen ihres Abstandes nicht
alle gleichzeitig von einer Hand gedrückt werden können, durch eine eingeschobene
Milchflasche jedoch ohne Schwierigkeiten betätigbar sind. Über dem Füllstandsensor
24 und dem Flaschenfühler 25 ist in deutlichem Abstand zum Tisch 22 und hinter einer
Abschirmung ein Abgabemundstück 29 angeordnet, das von außen mit der Hand nicht
berührbar ist und durch das Milch in die in die Flaschenöffnung 23 eingeschobene
Milchflasche je nach Betätigung eines ebenfalls in der Tbr 21 untergebrachten Wahltasters
26 abgebbar ist. In einer bevorzugten Ausführung sind vier Wahltaster 26 vorgesehen,
von denen das Drücken eines Tasters das Abfüllen von 1/2 l, 1 l, 1 1/2 1 oder 2
1 Milch auslöst. Mittels der erwähnten Steuerschaltung ist es möglich, die Wahltaster
26 derart nacheinander zu drücken, daß beispielsweise auch 2 1/2 1 Milch oder ähnliche
Kombinationen abgegeben werden können. Über dem Abgabemundstück 29 ist eine Abdeckhaube
28 erkennbar, die mit kleinen Füßen in Bohrungen der Deckplatte 27 des Gehäuses
20 sitzt und den in Figur 3, 4 oder 7 näher dargestellten Abgabekopf 30 enthält.
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Figur 2 zeigt einen ersten fahrbaren Milchcontainer 1, vorzugsweise
aus Edelstahl (V2A) in Form eines Zylinderkörpers, der auf einer Grundplatte 5 mit
Rollen 3 montiert ist. Der Zylinderkörper des Milchcontainers 1 ist mit der Grundplatte
5 in einer Ausführung verschweißt, in einer anderen Ausführung verschraubt. In der
Oberseite des Milchcontainers 1 ist ein Deckel 9 in der Art eines Mannlochs vorgesehen,
um eine Zugangsmöglichkeit zum Inneren des Milchcontainers 1 zu haben, insbesondere
um diesen zu schweißen. Neben dem Deckel 9 ist ein Pumpenflansch 7 in der Oberseite
des Milchcontaine rs 1 angeordnet, der zum Einsetzen und Halten einer Pumpe 6 sowie
zum Anschließen eines in Figur 3 erkennbaren Überlaufschlauches 37 dient. Die Pumpe
6 ist eine Tauchpumpe, die über elektrische Leitungen 4 ansteuerbar ist und mit
ihrer Pumpenwelle 8 in die Nähe der Grundplatte 5 ragt. Am unteren Ende der Pumpenwelle
8 sitzt ein Flügelrad oder Impeller 10, der die Milch durch einen neben der Pumpenwelle
8 parallel nach oben und durch den Pumpenflansch 7 nach außen führenden Schlauch
2 fördert. Die meisten Teile des Milchcontainers 1 sind aus hygienischen Gründen
aus nichtrostendem V2A-Stahl hergestellt. Der Schlauch 2 ist ein Kunststoffschlauch,
der den lebensmittelrechtlichen Bestimmungen entspricht. Durch die Rollen 3 ist
der in der Molkerei befüllte und sterilisierte Milchcontainer 1 bei
geöffneter
Tür 21 zusammen mit dem Abgabe kopf 30 in das Gehäuse 20 schiebbar und ohne Schwierigkeiten
an die Vorrichtung anschließbar.
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Figur 3 zeigt einen Teilschnitt durch den Abgabekopf 30, der unter
der Abdeckhaube 28 in Figur 1 untergebracht ist. Der Abgabekopf 30 weist einen becherartigen
Meßzylinder 31 mit verhältnismäßig dickem Boden 33 auf, der zur Mitte hin geneigt
ist. In der Zylinderachse des Meßzylinders 31 ist eine Auslaufbohrung mit angeschlossenem
Auslaufstutzen 35 vorgesehen, welche die Abgabe von Milch zu dem Abgabemundstück
29 gestattet. Das Abgabemundstück 29 ist mit dem Auslaufstutzen 35 durch ein Schlauchstück
53 verbunden, das ebenfalls aus Kunststoff besteht.
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Bezeichnet man die der Tür 21 zugewandte Seite des Meßzylinders 31
als vorne, so liegt dementsprechend hinter dem Auslaufstutzen 35 zwischen diesem
und der senkrechten Wand des Meßzylinders 31 ein senkrecht stehender Einlaufstutzen
34, der sich sowohl nach innen als auch nach außen über den Boden 33 erstreckt und
im Inneren des Meßzylinders 31 mit einer Kappe versehen ist, welche die einströmende
Milch in Richtung auf den Boden 33 umlenkt und damit ein Herausspritzen der Milch
aus dem Meßzylinder 31 bei ihrer Zufuhr durch den Schlauch 2 verhindert. Seitlich
neben dem Auslaufstutzen 35 ist im Meßzylinder 31 ein Über-
laufrohr
36 angeordnet, das sich ebenfalls durch den Boden 33 des Meßzylinders 31 erstreckt
und auf dessen unteres Ende ein Überlaufschlauch 37 aufgesteckt ist, der überschüssige
Milch aus dem Meßzylinder 31 in einen nicht dargestellten Sammelbehälter ableitet.
Über dem Überlaufrohr 36 ist eine Füllstandssonde 38 angeordnet, die in einem Sondenträger
39 aus Teflon gegenüber der Wand des Meßzylinders 31 isoliert gehaltert ist und
an ihrem oberen Ende eine zu der nicht dargestellten Steuerung führende elektrische
Leitung 40 aufweist. Mit Hilfe der Füllstandssonde 38 wird ein zu hoher Milchstand
im Meßgefäß 31 erkannt, wodurch der Zulauf von Milch durch den Schlauch 2 auf weiter
unten dargestellte Weise unterbunden und der Ablauf durch den Auslaufstutzen 35
noch solange gesperrt gehalten wird, bis alle überschüssige Milch durch das Überlauf
rohr 36 und den Überlaufschlauch 37 abgeflossen ist. Gleichzeitig mit dem Sperren
des Milchzulaufs und der Milchabgabe zum Abgabemundstück 29 wird die Pumpe 6 deaktiviert,
so daß keine weitere Förderung von Milch durch den Schlauch 2 zum Meßzylinders 31
erfolgt.
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Der Meßzylinder 31 sitzt in einem Halteflansch 32, beispielsweise
aus Teflon, der einen nach vorne offenen Schlitz zum Einschieben der Schläuche 2,
53 und 37 aufweist. Der Halteflansch 32 ist durch Abstandsstücke im
Abstand
über der Deckplatte 27 (Figur 1) montiert und trägt hinter dem Meßzylinder 31 zwei
Elektromotoren 41 und 61 mit Getrieben 50, die senkrecht montiert sind und mit Exzenterwellen
47 und 57 zwei im Abstand übereinanderliegende Exzenternocken 48 und 49 treiben.
Die Ansteuerung der Elektromotoren 41 und 61 erfolgt über elektrische Leitungen
51 und 52. Die Getriebe 50 sind in einer Ausführung Planetengetriebe. Es ist jedoch
klar, daß auch andere, dem Fachmann bekannte und zur Steuerung der Nocken 48 und
49 geeignete Getriebe verwendbar sind.
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In Figur 3 sind die Elektromotoren 41 und 61 hintereinander montiert
dargestellt, sie können aber auch nebeneinander angeordnet sein. Die beiden Exzenterwellen
47 und 57 wirken auf Exzenternocken 48 und 49 von einer ersten und einer zweiten
Zange 42 und 43, von denen die erste Zange 42 als obere Zange mit ihren Klemmbacken
44 das zum Abgabemundstück 29 führende Schlauchstück 53 bei Betätigung der Exzenternocke
48 durch Quetschung absperrt. In ähnlicher Weise sperren die Klemmbacken 45 der
zweiten oder unteren Zange 43 bei Betätigung der Exzenternocke 49 den zum Einlaufstutzen
34 führenden Schlauch 2 durch Quetschung ab, so daß keine Milch in den Meßzylinder
31 fließen kann. Die erste und zweite Zange 42 und 43 sind an einer Zangenachse
46 im Abstand zum Halteflansch 32 und
damit unter den Elektromotoren
41 und 61 montiert, wobei die Exzenternocken 48 und 49 die hinteren Enden der ersten
und zweiten Zange 42 und 43 auseinanderdrücken und dadurch die Klemmbacken 44 bzw.
45 schließen. Es ist klar, daß das Schließen der Klemmbacken 44 und 45 jedoch auch
auf jede andere, dem Fachmann geläufige Weise bewirkt werden kann, beispielsweise
durch eine feststehende Klemmbacke, gegen die die jeweils andere Klemmbacke bewegt
wird. An den Klemmnocken 48, 49 sind außerdem nicht dargestellte Mikroschalter montiert,
die eine Überlastung der Elektromotoren 41, 61 durch rechtzeitiges Abschalten verhindern
sollen.
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Es wird darauf hingewiesen, daß die erste bzw. obere Zange 42 im Bereich
des Einlaufstutzens 34 ausgenommen ist, damit die beiden Zangenschenkel den Schlauch
2 weder beim Öffnen noch beim Schließen ihrer Klemmbacken 44 und damit bei der Einwirkung
auf das Schlauchstück 53 behindern. Eine derartige Ausnehmung ist für die zweite
oder untere Zange 43 hingegen nicht erforderlich, da sie lediglich auf den weiter
hinten liegenden Schlauch 2 wirkt.
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Durch getrenntes Ansteuern der Elektromotoren 41 und 61 lassen sich
somit auch die Zangen 42 und 43 in getrennter
Weise steuern, wodurch
der Milchzulauf durch den Schlauch 42 und die Abgabe von Milch durch das Schlauchstück
53 und das Abgabemundstück 29 frei wählbar gesteuert werden können. Die hierfür
erforderliche elektronische Schaltung ist nicht Gegenstand der Erfindung, da sie
für den Fachmann ohne Schwierigkeit unter Anpassung an die jeweilige Gegebenheiten
erstellbar ist.
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Der Abgabe kopf 30 mit den an den Meßzylinder 31 angeschlossenen Schläuchen
2, 37 und 53 und dem Abgabemundstück 29 wird in Verbindung mit dem Milchcontainer
1 (Figuren 2 und 10) steril verpackt zur Milchabgabevorrichtung geliefert, so daß
das Bedienungspersonal nicht mit der Keimarmhaltung des Abgabekopfes 30 befaßt zu
werden braucht. Beim Einschieben des Milchcontainers 1 in das Gehäuse 20 wird der
aus der sterilen Verpackung befreite Meßzylinder 31 bei abgenommener Abdeckhaube
28 des Gehäuses 20 einfach in den Halteflansch 32 eingehängt, wobei die Schläuche
2 und 53 zwischen den Klemmbacken 44 und 45 positioniert werden.
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In einer anderen, nicht dargestellten Ausführung erfolgt auch der
Zulauf der Milch vom Milchcontainer 1 zum Meßzylinder 31 durch den Überlaufschlauch
37 und das Überlaufrohr 36, das in diesem Fall in ähnlicher Weise wie der Einlaufstutzen
34 mit einer Umlenkhaube versehen ist, um
ein Herausspritzen der
Milch aus dem Meßzylinder 31 zu verhindern. Bei dem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
sind demnach der Einlaufstutzen 34 mit dem Schlauch 2, die untere Zange 43 und der
hintere Elektromotor 61 mit dem Getriebe 50 weggelassen. Dies ergibt eine größere
Störsicherheit und einen einfacheren Aufbau als bei dem Ausführungsbeispiel gemäß
Figur 3. Das Fördern der Milch erfolgt bei dem nicht dargestellten, weiteren Ausführungsbeispiel
lediglich durch die im Milchcontainer 1 montierte Pumpe 6, die entweder eine Tauchpumpe
oder jede andere Art von Pumpe ist, welche von der in den Figuren ebenfalls nicht
dargestellten elektronischen Steuerung angesteuert wird. Bei Betätigung eines Wahltasters
26 wird die Pumpe 6 in Bewegung gesetzt und fördert solange Milch durch den Überlaufschlauch
37 in den Meßzylinder 31, bis die Füllstandsonde 38 in die Milch eintaucht und über
die elektrische Leitung 40 ein Signal an die nicht dargestellte elektronische Steuerung
abgibt, die daraufhin die Pumpe 6 außer Betrieb setzt. Da der Überlaufschlauch 37
zum Milchcontainer 1 hin offen bleibt und die Zange 42 das Schlauchstück 53 zunächst
noch abgesperrt hält, sinkt der Flüssigkeitsstand der Milch im Meßzylinder 31 bis
zur Oberkante des Überlaufrohrs 36 ab, wodurch dann automatisch eine geeichte Abgabemenge,
vorzugsweise 1/2 1 Milch, im Meßzylinder 31 steht. Nach einer in der
elektrischen
oder elektronischen Steuerung einstellbaren Zeit erfolgt dann über die elektrischen
Leitungen 51 die Ansteuerung des Elektromotors 41, der die obere Zange 42 durch
Verdrehen der Exzenternocke 48 öffnet und das Schlauchstück 53 zum Abgeben von Milch
durch das Abgabemundstück 29 freigibt. Soll mehr als 1/2 1 Milch abgefüllt werden,
so wiederholt die elektronische Steuerung automatisch das Füllen des Meßzylinders
31 bei geschlossener Zange 42 und das verzögerte Öffnen der Klemmbacken 44 zur nachfolgenden
Abgabe von Milch durch das Abgabemundstück 29.
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Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des in Figur 3 dargestellten
Abgabekopfs 30, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Der
Abgabekopf 30' weist wiederum einen Meßzylinder 31' auf, der in einen Halteflansch
32 einhängbar ist. Der Halteflansch 32 ist auf der Deckplatte 27 des in Figur 1
dargestellten Gehäuses 20 unter der Abdeckhaube 28 in an sich bekannter Weise im
Abstand montiert, beispielsweise durch Stützwände, Seitenträger, Profilschienen
o.ä.
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Er ist mit einer Durchführung 55 für den zum Milchcontainer 1 (Figur
2) oder 1' (Figur 10) führenden Schlauch 2 versehen. An der Wand des Meßzylinders
31' ist ein Träger 65 angebracht, und zwar in dem dargestellten Ausfüh-
rungsbeispiel
vorzugsweise angeschweißt. Der Träger 65 weist eine Bohrung 54 auf, in der eine
Führungsbuchse sitzt. Durch die Bohrung 54 des Trägers 65 erstreckt sich ein umgekehrt
U-förmiger Einlaufstutzen 34' mit ungleichlangen Schenkeln, auf dessen unter dem
Träger 65 liegendes Ende der zum Milchcontainer 1 oder 1' führende Schlauch 2 gesteckt
ist. Das andere Ende des Einlaufstutzens 34' ragt von oben durch eine Öffnung in
einem Meßzylinderdeckel 68 in den Meßzylinder 31 . Im Abstand über dem Träger 65
ist auf dem außerhalb des Meßzylinders 31' liegenden Schenkel des Einlaufstutzens
34' ein Rohrflansch 66 aufgebracht, vorzugsweise aufgeschweißt, der mit einer Stellschraube
67 mit dem Träger 65 verbunden ist. Die Stellschraube 67 ist beispielsweise im Träger
65 drehbar gehaltert und dreht sich in einer Gewindebohrung des Rohrflansches 66.
Eine auf der Stellschraube 67 sitzende Rändelmutter erleichtert das Erfassen und
Verstellen der Stellschraube 67, wodurch der Rohrflansch 66 in seinem Abstand gegenüber
dem Träger 65 verstellbar ist. Dadurch verändert sich auch die Höhe bzw. Tiefe des
in den Meßzylinder 31' hineinragenden freien Endes des Einlaufstutzens 34'.
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Der Meßzylinder 31' ist in der dargestellten Ausführung durch einen
Meßzylinderdeckel 68 aus Kunststoff abge-
deckt, der eine sich
nach außen, vom Innenraum des Meßzylinders 31' weg erweiternde Entlüftungsbohrung
69 aufweist. Im Meßzylinderdeckel 68 ist außerdem eine Füllstandsonde 38 gehaltert,
die durch eine elektrische Leitung 40 mit einer nicht dargestellten Steuerung verbunden
ist. Durch Höher- oder Tieferstellen des Einlaufstutzens 34' mit Hilfe der Stellschraube
67 läßt sich die Menge der in den Meßzylinder 31' einzufüllenden Milch einregeln.
Sobald die eingefüllte Milch die Mündung des Einlaufstutzens 34' verschließt, wird
ihre Zufuhr unterbrochen. Das Einfüllen von Milch in den Meßzylinder 31' erfolgt
bei abgesperrtem Abgabemundstück 29', das durch ein Magnetventil 15 abgesperrt ist.
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Das Magnetventil 15 ist in Figur 5 in Einzelheiten dargestellt. Figur
5 zeigt das Magnetventil 15 in teilweise geschnittener Darstellung nach der Montage
am Meßzylinder 31'. Der Meßzylinder 31' besitzt wiederum einen konisch zulaufenden
Boden 33, an dessen tiefster Stelle der Auslaufstutzen 35 ansetzt. Der Auslaufstutzen
35 ist vorzugsweise mit dem Boden 33 verschweißt. Das untere Ende des Auslaufstutzens
35 geht in das Abgabemundstück 29' über, und zwar über eine einen Ventilsitz 59
bildende Schulter. In den Auslaufstutzen 35 ist ein Absperrkörper 14 eingesetzt,
der aus einem eingeschweißten Weichei-
senkern 58 mit V2A-Mantel
56 besteht. Der im wesentlichen zylindrische Absperrkörper 14 weist an seinem oberen
Ende obere Führungsvorsprünge 63 und seinem unteren Ende untere Führungsvorsprünge
64 auf, die den Absperrkörper 14 im Auslaufstutzen 35 führen. Zwischen dem V2A-Mantel
56 des Absperrkörpers 14 und der Innenwand des Auslaufstutzens 35 besteht ein Ringraum,
durch den Milch aus dem Meßzylinder 31' bei von dem Ventilsitz 59 abgehobenem Absperrkörper
14 ausfließen kann. Die Dichtung des Absperrkörpers 14 gegenüber dem Ventilsitz
59 wird durch eine Ventildichtung 13 bewirkt, die als Kunststoffring in das untere
Ende des Absperrkörpers 14 eingesetzt ist.
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Über den Auslaufstutzen 35 ist ein Hubmagnet 15'gesteckt, dessen Magnetspule
70 den Auslaufstutzen 35 und den darin axial verschiebbaren Absperrkörper 14 umgibt.
Am oberen Ende des Hubmagneten 15' ist ein oberer Dichtungsring eingelegt, der diesen
gegenüber dem Boden 33 des Meßzylinders 31' abdichtet. Am unteren Ende des Hubmagneten
15' ist ein unterer Dichtungsring 72 vorgesehen, der von einer von unten auf den
Auslaufstutzen 35 geschraubten Überwurfmutter 19 gehalten wird. Dadurch ist der
Hubmagnet 15' am Meßzylinder 31' befestigt, wobei die beiden Dichtungsringe 71 und
72 nicht nur zur Abdichtung, sondern
auch zur Aufnahme von Schwingungen
dienen. Die Ansteuerung des Magnetventils 15 erfolgt über eine seitlich an den Hubmagneten
15' angesetzte, an sich bekannte Gerätesteckdose 18 mit zugehöriger Kabelverschraubung
16, in welche Anschlußkabel 17 hineinführen. Bei stromloser und damit nicht erregter
Magnetspule 70 ruht der Absperrkörper 14 mit seiner Ventildichtung 13 aufgrund seines
Eigengewichts auf dem Ventilsitz 59 und sperrt damit den Auslaufstutzen 35 ab. In
diesem Zustand wird der Meßzylinder 31' befüllt. Nach dem Füllen mit Milch wird
nach einer kurzen Beruhigungszeit von wenigen Sekunden, in der die Blasenbildung
der Milch abklingen soll, das Magnetventil 15 durch Einleiten von Strom in die Magnetspule
70 aktiviert.
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Die stromdurchflossene Magnetspule 70 wirkt als Hubmagnet und hebt
den Absperrkörper 14 vom Ventilsitz 59 ab, so daß die im Meßzylinder 31' stehende
Milch durch das Abgabemundstück 29' ausfließen kann.
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Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der in Figur 2 dargestellten
Pumpe 6, die auf den Pumpenflansch 7 des Milchcontainers 1 (Figur 2) oder 1' (Figur
10) aufsetzbar ist. Die Pumpe 6' ist mit Stehbolzen 81 im Abstand über einer Containerverschraubung
77 montiert.
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Die Containerverschraubung 77 umfaßt eine in Figur 6 nicht erkennbare
Verschra-ubungsplatte 73, die auf den
Pumpenflansch 7 (Figur 10)
aufgesetzt und mit der Containerverschraubung 77 befestigt wird. Die Verschraubungsplatte
73 trägt die Stehbolzen 81 und weist eine abgedichtete Durchführung für die Pumpenwelle
8 sowie eine Durchführung für eine Stützstange 78 und eine Milchleitung 2' auf.
Die Stützstange 78 ist in einer Ausführung in die Verschraubungsplatte 73 eingeschweißt.
Ebenso ist die Milchleitung 2' in die Verschraubungsplatte 73 eingeschweißt und
bildet dadurch eine Rohrleitung, welche die Containerverschraubung 77 durchsetzt.
Die Pumpenwelle 8 ist gegenüber der Verschraubungsplatte 73, beispielsweise durch
ein Teflonlager oder durch eine andere, bekannte hygienische und lebensmittelrechtlich
zugelassene Durchführungseinrichtung abgedichtet.
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Die Stehbolzen 81 tragen eine Montageplattform 62, in der das obere
Ende der Stützstange 78 endet. Im Abstand über der Montageplattform 62 ist ein Pumpenmotor
60 angebracht, der vorzugsweise ein an sich bekannter Elektromotor von geringer
Bauhöhe ist. Derartige Elektromotore werden durch elektrische Leitungen 4 angesteuert
und im allgemeinen als Scheibenmotor bezeichnet. Die Pumpenwelle 8 des Elektromotors
60 führt durch eine lichte Bohrung in der Montageplattform 62 und ist über eine
Wellenkupplung 80, vorzugsweise ein kurzes Schlauch-
stück, mit
der am unteren Ende einen Impeller 10 tragenden Pumpenwelle 8 gekoppelt. Die Pumpenwelle
8 führt durch eine Buchse, vorzugsweise eine Teflonbuchse 79, in die Milchleitung
2', die gegenüber der Stützstange 78 und der Pumpenwelle 8 S-förmig abgewinkelt
ist. Dadurch wird Milch zuerst parallel zur Pumpenwelle 8 in die Milchleitung 2'
gefördert und dann zweimal rechtwinkelig umgelenkt, so daß sie parallel zur Pumpenwelle
8 durch die Containerverschraubung 77 aus dem Milchcontainer 1 oder 1' gefördert
wird. In einer Ausführung verläuft die Milchleitung 2' oberhalb der Containerverschraubung
77 weiterhin parallel zur Pumpenwelle 8 und schließt an einen Einlaufstutzen 34"
gemäß Figur 7 an. In einer anderen, nicht dargestellten Ausführung ist die Milchleitung
2' oberhalb der Gontainerverschraubung 77 um 900 abgewinkelt, was in Figur 6 strichpunktiert
angedeutet ist. Ein Schlauchstück dient in der strichpunktierten Ausführung zum
Anschließen eines Abgabekopfs 30 gemäß Figur 3 oder 30' gemäß Figur 4. Durch die
Abwinkelung des Milchleitung 2' in ihrem unteren Ende wird erreicht, daß die geförderte
Milch praktisch nicht mit anderen, sich bewegenden Teilen, Stopfbuchsen oder ähnlichen
Abdichtungen in Berührung kommt.
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Figur 7 zeigt eine bevorzugte Ausführung der Erfindung, bei der der
Abgabekopf 30" aus zwei ineinandergesetzten Gefäßen aufgebaut ist. Das innere Gefäß
ist der Meßzylinder 31", der beispielsweise die kleinste abzugebende Milchmenge
erfaßt. Der Oberrand 83 des Meßzylinders 31" bildet eine scharfe Kante, die von
oben nach außen abgeschrägt ist. Dadurch wird die Oberflächenspannung der Milch
gebrochen, die wesentlich größer als bei Wasser ist.
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Der Meßzylinder 31" wird von einem Sammelzylinder 86 umgeben, dessen
Boden mit der Wand des Meßzylinders 31" vorzugsweise verschweißt ist. Über den Oberrand
83 aus dem Meßzylinder 31" fließende Milch sammelt sich daher in dem Ring raum 85
zwischen der Wand des Sammelzylinders 86 und des Meßzylinders 31". Aus diesem Ringraum
85 kann die Milch durch ein Überlaufrohr 36" in die Milchleitung 2" abfließen. Die
Milchleitung 2" hat einen wesentlich größeren Querschnitt als das Überlaufrohr 36"
und geht an ihrem oberen Ende in einen Einlaufstutzen 34" über, der sich durch die
Wand des Sammelzylinders 86 über den Meßzylinder 31" erstreckt. Vorzugsweise ist
der Einlaufstutzen 34" in die Wand des Sammelzylinders 86 eingeschweißt. Aufgrund
des größeren Querschnitts der Milch leitung 2" und des Einlaufstutzens 34" wird
bei Betätigung der Pumpe 6 oder 6' (Figur 2 oder 6) die Milch hauptsächlich durch
den Einlaufstutzen 34" von oben in den
Meßzylinder 31" gepumpt,
der dabei zunächst noch durch den Absperrkörper 14 des zuvor erwähnten Magnetventils
15 abgesperrt ist. Es ist klar, daß der Sammelzylinder 86 mit einer zweckmäßigen
Abdeckung versehen sein kann, beispielsweise mit einem Kunststoffdeckel, der mit
dem Sammelzylinder 86 verstiftet ist oder dessen Rand in Führungen o.ä.
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übergreift.
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Figur 8 zeigt eine zweckmäßige Ausgestaltung des Absperrkörpers 14
für das Magnetventil 15 (Figur 5). Der Absperrkörper 14 hat in dieser Ausführung
einen zylindrischen Mittelteil mit eingeschweißtem Weicheisenkern 58. Umgeben ist
der Weicheisenkern 58 von einem V2A-Mantel 56, der eine hygienische Milchabfüllung
sicherstellt. Die Führung des Absperrkörpers 14 erfolgt im Auslaufstutzen 35 durch
obere und untere Führungsvorsprünge 63 und 64, die in einer Ausführung in der Draufsicht
die Form eines Dreiecks gemäß Figur 9 ergeben und einen guten Durchtritt von Milch
zwischen der Wand des Auslaufstutzens 35 und dem V2A-Mantel 56 des Absperrkörpers
4 gestatten. Am unteren Ende des Absperrkörpers 14 ist ein O-Ring 13" eingesetzt,
der den zugehörigen Ventilsitz 59 im Auslaufstutzen 35 bei deaktivierter Magnetspule
70 (Figur 5) absperrt.
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Figur 10 zeigt Einzelheiten eines anderen Milchcontainers 1' mit nur
einer oberen Öffnung in Form des Pumpenflansches 7. Nach einem neuartigen Schweißverfahren
reicht ein im Durchmesser kleiner Pumpenflansch 7 aus, um den Tank 82 des Milchcontainers
1' von innen zu schweißen. Der Tank 82 weist außerdem einen Sumpf 88 auf, der über
einen Ablaßflansch 74 nach außen zugänglich ist. Der Tank 82 ist außerdem von einer
Isolierung 75 umgeben, beispielsweise einem Hartschaum, und durch einen Außenmantel
84, vorzugsweise aus V2A-Stahl, geschützt. Eine Grundplatte 5 mit Rollen bzw. Rädern
3 macht den Milchcontainer 1' fahrbar, so daß dieser in das Gehäuse 20 der in Figur
1 dargestellten Vorrichtung einschiebbar ist. Der derart isolierte Milchcontainer
1' hält die Temperatur der in der Molkerei eingefüllten Milch über mehrere Tage,
so daß keine Unterbrechung der Kühlkette von der Molkerei zum Verbraucher erfolgt.
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Es wird darauf hingewiesen, daß der in Figur 10 dargestellte Milchcontainer
1' bevorzugt mit einer Pumpe 6 gemäß Figur 6 und einem Abgabekopf 30" gemäß Figur
7 verwendet wird. In dieser Ausführung sitzt der Abgabekopf 30" starr auf dem Milchcontainer
1' und läßt sich auf einfachste Weise nach der Sterilisierung in der Molkerei keimarm
zum Aufstellungsort bringen.
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Figur 11 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie 11-11 in Figur
12 durch einen vierten Abgabekopf 30"', der eine besonders bevorzugte Ausführungsform
darstellt. Bei dem Abgabekopf 30"' sind gleiche Teile wie in anderen Figuren mit
gleichen Bezugszeichen versehen. Der vierte Abgabekopf 30"' weist wiederum einen
Meßzylinder 31" auf, der vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl, insbesondere V2A-Stahl,
hergestellt ist. Der Oberrand 83 des Meßzylinders 31" ist nach unten und außen abgeschrägt,
um die Oberflächenspannung der darüberfließenden Milch zu brechen. Der Boden 33
des Meßzylinders 31" läuft in Richtung auf den Auslaufstutzen 35 nach unten konisch
zu, so daß die in den Meßzylinder 31" eingefüllte Milch bei geöffnetem Magnetventil
15, das in Figur 11 nicht dargestellt ist, durch den angedeutet dargestellten Auslaufstutzen
35 vollständig abfließt. In einer anderen Ausführung ist der Rauminhalt des Meßzylinders
31" 0,5 1, in einer anderen Ausführung 1,0 1.
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Im oberen Drittel des Meßzylinders 31" ist ein Sammelzylinder 86'
angebracht, und zwar vorzugsweise mit der Außenwand 91 des Meßzylinders 31" verschweißt.
Hierzu weist der Sammelzylinder 86' einen Sammelzylinderboden 87 auf, der an der
Berührungsstelle an die Außenwand 91 des Meßzylinders 31" angeschweißt ist. Der
Sammelzylinderboden 87 schließt mit der Außenwand 91 des Meßzylinders
31"
einen Winkel ein, der kleiner als 900, vorzugsweise 800 bis 890 und insbesondere
87,50 ist. Dadurch weist der zwischen der Außenwand 91 des Meßzylinders 31" und
der senkrechten Wand des Sammelzylinders 86' gebildete Ringraum 85 eine tiefste
Stelle 96 auf, die einen Sumpf für im Ringraum 85 stehende Milch bildet. An der
tiefsten Stelle 96 des Ringraums 85 setzt eine Einlauföffnung 90 der Milchleitung
2" an, so daß im Ringraum 85 stehende Milch von dieser tiefsten Stelle 96 durch
die Einlauföffnung 90 und die Milchleitung 2" zum Milchcontainer 1 bzw. 1' zurückfließen
kann. Dieses Zurückfließen der Milch aus dem Ringraum 85 des Sammelzylinders 86'
erfolgt immer dann, wenn die Pumpe 6 (Figur 2) bzw. 6' (Figur 6) abgeschaltet ist.
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Die Milchleitung 2" ist vorzugsweise ein V2A-Rohr, das von unten kommend
seitlich in den Sammelzylinder 86' mit der Einlauföffnung 90 mündet. In einer bevorzugten
Ausführung setzt die Milchleitung 2" mit ihrer Außenwand tangential an den Sammelzylinder
86' an, wie dies in Figur 12 besonders deutlich erkennbar ist. Der Oberrand 95 des
Sammelzylinders 86' befindet sich in deutlichem Abstand über dem Oberrand 83 des
Meßzylinders 31", und zwar vorzugsweise in einem solchen Abstand, daß der Oberrand
83 des Meßzylinders 31" etwa auf halber Höhe des Sammelzylinders 86" angeordnet
ist. Die Höhe des Sammelzylinders 86' ist vom
Fachmann so zu wählen,
daß beim Einfüllen von Milch in den Meßzylinder 31" keine Milch aus dem Sammelzylinder
86' herausspritzt. Der Oberrand 95 des Sammelzylinders 86' ist in einer anderen
Ausführung noch durch einen Deckel, vorzugsweise aus Kunststoff, verschließbar,
der gegebenenfalls mit Entlüftungsbohrungen 69, wie in Figur 4 erkennbar, versehen
sein kann. Es kann außerdem eine Füllstandsonde 38, wie bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß Figur 4, vorgesehen sein. Ob letztere in jedem Fall erforderlich ist, kann
der Fachmann ohne Schwierigkeiten beim Betrieb der Vorrichtung feststellen.
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Die Milchleitung 2" ist in einer Ausführung ein Rohrstück, das über
einen Schlauch mit der Pumpe 6 oder 6' verbindbar ist. In einer anderen Ausführung
ist die Milchleitung 2" eine starre Rohrleitung, die über ein nicht dargestelltes,
dem Fachmann bekanntes Kupplungsstück an die Milchleitung 2" der Pumpe 6' aus Figur
6 ausgeschlossen werden kann. Letztere Kupplung der Milchleitungen 2' und 2" bringt
den Vorteil mit sich, daß der Abgabekopf 30"' starr auf einem Milchcontainer 1'
(Figur 10) montierbar und dadurch leicht transportierbar ist. Zweckmäßigerweise
wird zum Transport die nicht dargestellte Kupplung der Milchleitungen 2' und 2"
etwas gelockert, so daß der Abgabekopf 30"' aus der Senkrechten schwenkbar und auf
den Oberrand des Milchcontainers 1' auflegbar ist.
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Figur 12 zeigt den Abgabekopf 30"' aus Figur 11 in der Draufsicht,
wobei Umlenkbleche 92 erkennbar sind, die als senkrechte Wände in den Ring raum
85 ragen und für im Ringraum 85 strömende Milch Wehre bilden. Da beim Füllen des
Meßzylinders 31" die Milch bei laufender Pumpe 6' durch die Milchleitung 2" tangential
durch die Einlauföffnung 90 in den Ringraum 85 zwischen dem Meßzylinder 31" und
dem Sammelzylinder 86' einströmt, besteht zunächst eine Neigung zur Bildung einer
Zirkulationsströmung um den Meßzylinder 31".
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Dem wirken die Umlenkbleche 92 entgegen, die in der dargestellten
bevorzugten Ausführung an der Wand des Sammelzylinders 86' an diametral gegenüberliegenden
Stellen ansetzen und sich zum Meßzylinder 31" erstrecken, jedoch im Abstand vor
dessen Außenwand 91 enden. Das Füllen des Meßzylinders 31" erfolgt nun dadurch,
daß bei geschlossenem und in den Figuren 11 und 12 nicht dargestelltem Magnetventil
15 (Figur 5) die in Figur 6 dargestellte Pumpe 6' Milch aus dem Milchcontainer 1'
gemäß Figur 10 in einer von der nicht dargestellten elektronischen Steuerung vorgegebenen
Menge durch die Milchleitung 2" in den Sammelzylinder 86' fördert.
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Die von der Pumpe 6' geförderte Milch steigt dabei an der Außenwand
91 des Meßzylinders 31" hoch und fließt über dessen Oberrand 83 in das Innere des
Meßzylinders 31".
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Nach einer von der elektronischen Steuerung vorgegebenen Zeit schaltet
die Pumpe 6' ab; sie hat in der Zwischenzeit
etwas mehr Milch in
den Sammelzylinder 86' gefördert, als der Meßzylinder 31" faßt. Sobald der Meßzylinder
31" vollständig gefüllt ist, also wenn die Milch bis zum Oberrand 83 steht, sammelt
sich im Ringraum 85 verbliebene Milch an der tiefsten Stelle 96 des Sammelzylinderbodens
87 und fließt durch die Einlauföffnung 90 und die Milchleitung 2" in den Milchcontainer
1' zurück. Da sich die Umlenkbleche 92 nicht bis zur Außenwand 91 des Meßzylinders
31" erstrecken, sammeln sich keine Milch reste in Ecken des Ringraums 85 an, sondern
strömen zu dessen tiefster Stelle 96.
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Es wird darauf hingewiesen, daß weitere Ausgestaltungen und Abwandlungen
der Erfindung in Kenntnis der vorstehenden Beschreibung denkbar sind, die jedoch
alle vom Schutzbereich der Ansprüche des offengelegten oder erteilten Schutzrechts
umfaßt werden sollen. Beispielsweise kann die Magnetspule 70 des Magnetventils 15
im Gehäuse 20 fest montiert sein, so daß beim Anschließen eines neuen Milchcontainers
1 oder 1' der Auslaufstutzen 35 des zugehörigen Abgabekopfs 30 von oben durch die
Magnetspule 70 zu stecken ist. In einem derartigen Fall kann die Überwurfmutter
19 (Figur 5) zur Befestigung des Magnetventils 15 weggelassen werden. Das Magnetventil
15 wirkt dann selbstzentrierend für den Auslaufstutzen 35 mit dem Abgabemundstück
29 oder 29'. Es liegt ferner auf der Hand, daß der
Meßzylinder
31" nicht immer bis zu seinem Oberrand 83 gefüllt zu werden braucht. Falls die Pumpensteuerung
hinreichend genau arbeitet, können auch kleinere Menge von Milch als der Rauminhalt
des Meßzylinders 31" bei einmaligem Öffnen des Magnetventils 15 abgefüllt werden.