DK157265B - Fremgangsmaade op apparat til opvarmning af vaeskeproever og beholder til brug i apparatet - Google Patents

Description

DK 157265 B

Opfindelsen angâr en fremgangsmâde af den i krav l's ind-ledning angivne art og finder særlig am/endelse ved opvarm-ning af mælk, der skal underkastes behandling i et analyse-apparat, hvor et stort antal prover, der kan hâve forskellig 5 begyndelsestemperatur og væskemængde, skal analyseres, og hvor det forudsættes, at aile prover ved udtagning til analyse har den samme forud bestemte temperatur.

Proverne, der skal opvarmes, udtages i almindelighed, 10 nar det drejer sIg om mælkeprover, med mindst én prove pr. ko, der malkes, og indsendes sammen med mælkeleve-rancen til mejeriet, hvor de analyseres. Analyseresultatet danner grundlag for afregningen med leverandoren. Der er sâledes taie om et stort antal prover, der hver dag 15 skal behandles.

For at tilvejebringe ensartede startbetingelser for analysen og for iovrigt at konditionere proverne, skal disse som nævnt aile opvarmes til den samme forud bestemte temperatur, 20 for de tilfores analyseapparatet. Det forvarmeapparat, der anvendes, skal typisk kunne levere én prove hver sjette sekund. Til opvarmning af proverne har man hidtil brugt forvarmeapparater i form af store anlæg bestâende af et transportbând, der lober gennem et vandbad, som er tempe-25 raturreguleret til den onskede referencetemperatur. Proverne skal, for med sikkerhed at opnâ den onskede temperatur, opholde sig længe i badet, og da der skal præsteres fær-dige prover med et kort tidsinterval, mâ badene nodvendigvis blive store og dermed optage et stort gulvareal. Desuden 30 kan det være vanskeligt at opretholde den krævede konstante temperatur over hele badet. Der er ogsê ved de kendte vandbade ulemper i form af afdampning af store mængder vand.

Det er opfindelsens formai at angive en fremgangsmâde 35 af den omhandlede art, som gor det muligt med lille plads-behov at opvarme et stort antal prover pr, tidsenhed

DK 157265 B

2 præcist til en forud bestemt temperatur, og som iavrigt muliggar en bruger- og miljavenlig udformning af det til udavelse af fremgangsmâden nadvendige apparat. Dette opnâs ved, at fremgangsmâden udfares som angivet i den kende-5 tegnende del af krav 1, idet hajfrekvensenergien bevirker en hurtig og ensartet opvarmning af hele væskepraven, og pâvirkningen med denne energi bringes til ophar ved, at beholderen forlader pâvirkningszonen, sa snart væskepraven har opnâet den anskede temperatur. Ved den angivne 10 fremgangsmâde elimineres ogsâ den ulempe ved den konvention-nelle opvarmningsmetode, at beholderne skal befinde sig i vand, hvilket har en uheldig indflydelse pâ deres identi-fikationsmærkning.

15 Hensigtsmæssige enkeltheder ved fremgangsmâden ifalge opfindelsen er angivet i krav 2 og 3.

Opfindelsen angâr ogsâ et apparat til udavelse af den angivne fremgangsmâde og af den i krav 4's indledning 20 angivne art, og det ejendommelige ved apparatet ifalge opfindelsen er angivet i samme kravs kendetegnende del.

Et sâdant apparat kan opbygges som en kompakt konstruktion, der kun optager et relativt lille gulvareal.

25 En i praksis hensigtsmæssig udfarelse af apparatet er angivet i krav 5 og 6.

Ved den i krav 7 angivne udformning opnâs, at temperatur-falerne kommer i god kontakt med beholderne, nâr disse 30 laftes op i varmekammeret, uden at de kommer i vejen ved anbringelse af beholderne pâ platformene. Kontakten mellem temperaturfalerne og beholderne kan yderligere forbedres ved den i krav 8 angivne konstruktion, idet loddet forager anlægstrykket mellem de to dele. Derudover har loddet 35 den virkning, at det lukker beholderindfaringsâbningen, nâr der ikke er nogen beholder i varmekammeret, og sâledes 3

DK 1S 7 2 6 5 B

forhindrer udstrâling af hejfrekvensenergi gennem derme âbning.

En enkel5og effektiv udforelse af holdeorganerne til fast-holdelse af platformene i leftet stilling og til frigivel-se fra denne stilling til fjernelse af beholderne fra varmekammeret under indflydelse af tyngdekraften, nâr referencetemperaturen er nâet, er angivet i krav 9.

10

Opfindelsen angâr yderligere en beholder til brug i det angivne apparat og bestaende af et dârligt varmeledende materiale, og ved at denne beholder er udformet som angivet i krav 10's kendetegnende del opnâs, at der uanset beholder-15 materialets dârlige varmeledningsevne opnâs en god varme-overferingskontakt mellem apparatets temperaturfeler og prevevæsken i beholderen. Set fra et produktionsteknisk synspunkt vil det i reglen være mest hensigtsmæssigt, at metalskiven er anbragt i beholderlaget. Den omstændighed, 20 at beholderne da skal anbringes med bunden i vejret pâ platformene, medforer yderligere den fordel, at der ved vending af beholderne frembringes en vis omreringsvirk-ning i og dermed storre ensartethed af prevevæsken.

25 Opfindelsen skal forklares nærmere i det felgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 er et udfoldet lodret snit gennem en del af en ud-forelsesform for apparat ifolge opfindelsen, 30 fig. 2 et lodret snit gennem hele apparatet, fig. 3 viser apparatets transportmekanisme set fra oven, og 35 fig. 4 et lodret snit gennem et af apparatets leftemeka-nismer.

DK 157265 B

4 Pâ tegningen er 1 et faststâende maskinstativ, i forhold til hvilket et aggregat 2, der udgar hovedparten af appa-ratet, kan bevæges i den ved en pii angivne retning. Ma-skinstativet 1 og aggregatet 2 kan, som det er vist pâ 5 figurerne 2 og 3, være udformet som en cirkulær enhed, hvor aggregatet 3 kan rotere om en lejring i maskinstativet. Dette arrangement repræsenterer en foretrukken udferel-sesform, og apparatet vil i det falgende blive beskrevet i denne form. I maskinstativets midte findes et centralrr 10 16, fig. 2, der bærer et leje 17, hvori aggregatet 2 er drejeligt lejret. Aggregatet 2 er forsynet med en tandkrans 13, der er i indgreb med et tandhjul 14, som er anbragt pâ en motor 12's aksel. Motoren er fast anbragt i forbin-delse med maskinstativet 1. Nâr motoren aktiveres, vil 15 felgelig hele aggregatet 2 dreje sig i forhold til maskinstativet omkring lejet 17. Motoren 12 bærer pâ sin aksel ogsâ et transporthjul 13, der er sâledes udformet, at det fra et tilfarselsbând 18 kan transporter prvebehol-dere 11, der indeholder den væske, der skal opvarmes, 20 ind i aggregatet 2. Transporthjulet 13 er sâledes koblet til aggregatet 2, at en pr vebeholder, der bliver indfart, vil blive afleveret pâ en af et antal platforme med lafte-organer, hvis nærmere indretning vil blive forklaret senere. Hvis tilfarselsbândet 18 er fuldt, vil aggregatet 2 falge-25 lig blive fyldt med pravebeholdere, nâr motoren 12 er aktiveret. Til tandkransen 15 er der yderligere koblet et transporth jul 20, som er indrettet til at transporter prvebeholderne fra aggregatet 2 ud pâ et afgangsbând 19, der kan transporter prvebeholderne bort. Dette trans-30 porthjul er sâledes anbragt, at prvebeholderne gennemlaber en sâ stor del af en hel omdrejning af aggregatet 2, som det er geometrisk muligt.

Aggregatet 2 er, som det er vist pâ fig. 2, opdelt i fire

DK 157265 B

5 etager eller niveauer I — 111 - Niveau I er det overste og benævnes af grunde, der vil fremgâ af det felgende, lod-kammerniveauet. Niveau II vil i det felgende blive kaldt varmekammerniveauet. Det udg0r den del, hvori materialet, 5 der skal opvarmes, anbringes, og indeholder et hojfrekvent apparat, der kan afsætte effekt i materialer med passende dielektriske egenskaber.

Selve det hojfrekvente apparat udgores i en foretrukken 10 udferelse af en mikrobalgeovn, men der er intet til hinder for, at en dielektrisk hajfrekvensheater kan anvendes.

I det forste tilfælde vil varmekammeret hâve form af et passende dimensioneret rum, hvor den hojfrekvente energi tilfores fra en bolgeleder. I det andet tilfælde 15 udformes varmekammeret som en koaksial kondensator, der indgâr i en svingningskreds i effektgeneratoren.

Niveau III vil i det f0lgende blive betegnet transport-niveauet og er det niveau, hvor provebeholderne befinder 20 sig, nâr de netop er indfort i apparatet, og nâr de efter fuldfart opvarmning transportées ud af apparatet. Niveau IV benævnes elevatorniveauet og indeholder lofteorganerne og foringer, der kun tillader aksial bevægelse af lofte-organerne samt midler til udforelse af denne bevægelse.

25 Pâ fig. 1 er skematisk vist, hvorledes provebeholderne kan transportées igennem apparatet. Provebeholdere 11 er vist i et antal forskellige positioner under transporten gennem apparatet. Yderst til hojre er en beholder netop 30 afleveret fra transporthjulet 13 og star pâ sin platform 29. Denne er tillige med det tilhorende lofteorgan 24 og andre komponenter vist detaljeret pâ fig. 4. Lafteorga-net 24 kan ved hjælp af en rampe 6 pâ maskinstativet bevæges lodret og sâledes loftes fra elevatorniveauet 35 IV op mod varmekammerniveauet II, hvorved beholderen

DK 157265 B

6 indf0res i et varmekammer 7, nâr aggregatet 2 bevæges i pilens retning. En holdermekanisme, der som helhed er betegnet 23, tjener til at fastholde lafteorganet i sin averste stilling og kan f.eks. udlases af en elektromagnet.

5 Lafteorganet vil ved hjælp af holdeorganet 23 blive fast-holdt i en stilling, hvor pravebeholderen 11 befinder sig i varmekammeret, nâr det ikke mere er pâvir ket af rampen 6. Varmekammeret tilfares effekt fra det hajfrekvente apparat, og provebeholdere 11, der befinder sig i varme-10 kammeret, vil derfor blive opvarmet.

Koaksialt med hver praveposition findes der i niveau I et lod 19, som styres af en lodfaring 10. Nâr der ikke findes en prsvebeholder i den pâgældende preveposition, 15 befinder loddet sig i sin nederste stilling og lukker derved adgangen til varmekammeret, hvilket bevirker en væsentlig reduktion af utilsigtet afstrâling af hajfrekvent energi til omgivelserne. Nâr en pravebeholder af sit lafte-organ indfares i varmekammeret, vil beholderen fortrænge 20 loddet, sa at dette dels bevæger sig op i sin faring og dels belaster beholderen med sin vægt, hvorved beholderen fastholdes stabilt og bringes i god varmeledende kontakt med en i den averste ende af lafteorganet anbragt tempera-turfaler 5. Nâr holdemekanismen 23 udlases, vil loddet 25 endelig medvirke til, at beholderen hurtigt udstades af varmekammeret, og bevirke, at dette igen lukkes mod om-givelserne.

En elektronisk enhed, der stramforsynes via slæberinge, 30 er anbragt i niveau I. Den elektroniske enhed indeholder for hver praveposition et kredslab, der sammenligner et signal fra hver temperaturfaler med et justerbart reference-signal, der er justeret til en værdi, som svarer til tempe-raturfalerens signalværdi for den anskede temperatur af 35 praverne. Sammenligningskredslabet kan udgares af en opéra- 7

DK 15726 5 B

tionsforstærker af almindelig kendt art, der pâ sin ene indgang tiltares referencesignalet og pâ sin anden indgang tilfares signalet fra temperaturfaleren. En egnet tempera-turfaler udgares f.eks. af en thermistor af en art, der bruges til éngangstermometre til medicinske formai. En 5 sâdan thermistor er præcist kalibreret netop i det tempe-raturomrâde, der her er relevant, nemlig 40 til 42 °C, og en sâdan præcis kalibrering er anskelig, navnlig hvis det anskes at bruge en fælles reference for aile sammen-ligningskredslabene. Med sin udgang er sammenlignings-10 kredslabet forbundet til en forstærker, der styrer holde-mekanismen sâledes, at denne fastholder praven i varme-kammeret, indtil temperaturfaleren indikerer, at praven har opnâet den ved referencen foreskrevne temperatur. Holdemekanismen 23 er i en foretrukken udfarelse sâledes 15 udformet, at det skal tilfares stram for at udlase praven, sâ at denne udstades af varmekammeret, og i dette tilfælde kan der mellem sammenligningskredslabet og forstærkeren være indfart en monostabil multivibrator, der trigges af sammneligningskredslabet, nâr praven har opnâet den 20 anskede temperatur, sâ at holdemekanismen kun tilfares stram i en tid, der er tilstrækkelig lang til, at praven med sikkerhed udlases.

Pâ fig. 4 er vist en foretrukken udfarelse af midlerne 25 til at indfare praverne i varmekammeret og til at fast-holde dem der samt til at udlase dem, nâr de har opnâet den anskede temperatur.

Arrangementet er vist i den tilstand, det har, nâr en 30 prave netop er afleveret fra transporthjulet. Praven af-leveres som nævnt 'pâ en platform, der er ringformet og i sin hvilestilling stâr pâ en skillevæg mellem elevator-niveauet IV og tranportniveauet III. Platformen 29 holdes radiait pâ plads af lafteorganet 24, der gâr igennem hullet

DK 157265 B

8 i midten af platformen med las pasning. Aksialt fastholdes p.latformen i forhold til lafteorganet af en lèsering 30, der indgriber i en udsparing i platformens inderside, hvilken udsparing er sâledes udformet, at en vis aksial bevægelse tillades. Pâ platformen er temperaturfaleren 5 3 anbragt med det aktive falerelement i midten af plat formens centerhul og sâ last ophængt, at den i sin hvile-stilling vil ligge under platfomens overside og dermed tillade uhindret afievering af praven pâ platformen. Temperaturfâleren med en ledning 32 forbundet til elek-10 tronikenheden. Lafteorganet 24 er styret af en faring i skillevæggen 28 og af en styresajle 33, sa at den er let aksialt forskydelig og dog præcist styret. Rampen 6 pâ maskinstativet samarbejder med lafteorganet 24 som vist. Nâr aggregatet 2 drejes i forhold til maskinstativet, 13 vil lafteorganet sâledes blive forskudt lodret, hvorved, pâ grund af den tilladte aksiale bevægelse mellem platform og lafteorgan, temperaturfaleren vil blive skudt op imod og blive bragt i godt varmeledende kontakt med en i prave-beholderens lâg 27 anbragt metallisk membran, hvorhos 20 beholderen yderligere vil blive fart op i varmekammeret mod vægten af loddet 9. En klemplade 34 , som er last ophængt pâ en stang 35, vil tillade en bevægelse af lafte-organet i opadgâende retning, men vil ved klemvirkning modsætte sig enhver bevægelse af lafteorganet i nedadgâende 25 retning og dermed bevirke, at praven fastholdes i varmekammeret, ogsâ nâr lafteorganet ikke mere pâvirkes af rampen 6. Klempladen 34 er ogsâ mekanisk forbundet med en solenoide 36. Nâr denne solenoide magnetiseres, vil den lafte klem- pladen og dermed bevirke ophævelse af 30 klempladens klemvirkning, hvorved praven under pâvirkning af loddet 9 udstades af varmekammeret. Pravens fald mod transportniveauet dæmpes af luften omkring sajlen 33, og til opnâelse af en passende dæmpning kan der eventuelt tilvejebringes et passende afblæsningshul i lafteorganet.

35 Solenoiden s

DK 157265 B

er forbundet til elektronikenheden og vil blive aktiveret, nâr temperaturfoleren melder, at pxoven har opnâet den ved referencen foreskrevne temperatur. Det er væsentligt at sikre, at aile prover befinder sig i transportniveauet, nâr de skal transporteres ud af apparatet, selv under éventuelle fejlbetingelser. En knast 37 er sâledes anbragt pâ maskinstativet, at den samvirkex med klempladen til tvangsmæssig ophævelse af dennes klemvirkning sa sent i cyklussen, at aile prover efter maskinens normale funk-tion skulle være udstodt. Pâ fig. 4 er tandkransen 15 og tandhjulet 14 vist be- liggende under bunden af ag-gregatet 2. Ved at disse komponenter anbringes som vist opnâs, at transporthjulene 13 og 233 synkroniseres med karrusellen uden yderligere gearing mellem tandhjul og transporthjul til opnâelse af korrekt geometri.

Opfindelsen er ikke begrænset til at angâ den særlige viste og beskrevne udforelsesform, idet enkelthederne ved denne kan ændres pâ mange mâder inden for opfindel-sens rammer, ligesom fremgangsmâden og apparatet ifalge opfindelsen kan anvendes til opvanrining af andre væsker end mælk.

Claims (10)

1. Fremgangsmâde ved opvarmning af væskeprever, fortrinsvis mælkeprover, der er indeholdt i beholdere (11), til en forudbestemt referencetemperatur, ved hvilken fremgangsmâde beholderne lobende indf0res i et varmekammer (7), og hver 5 enkelt væskeprave’s temperatur overvâges og sammenlignes med referencetemperaturen, kendetegnet ved, at opvarmningen i varmekammeret (7) sker ved hajfrekvent energi, og at hver beholder (11) bringes til at forlade varmekammeret, nâr den indeholdte pravevæske har nâet referencetemperaturen. 10

2. Fremgangsmâde ifelge krav 1, kendetegnet ved, at beholderne (11) successivt leftes op i varmekammeret (7) fra et transportorgan (28), der strækker sig under og langs med varmekammeret, og at hver beholder frigives 15 til tilbagef0ring til transportorganet ved hjælp af tyng- dekraften, nâr dens indhold har nâet referencetemperaturen.

3. Fremgangsmâde ifalge krav 2, kendetegnet ved, at varmekammeret (7) og transportorganet (28) bevæger 20 sig som en enhed rundt i en ringformet bane.

4. Apparat til udevelse af fremgangsmâden ifalge krav 1 og omfattende et varmekammer (7), organer (6, 24, 29) til at fore beholderne (11) med væskeprever ind i varme-25 kammeret og organer (5) til overvâgning af hver væskeproves temperatur og sammenligning med en reference, kendetegnet ved organer til opvarmning ved hûjfrekvent energi og organer (34, 36) til at fâ hver beholder (11) til at forlade varmekammeret (7), nâr den indeholdte 30 prevevæske har nâet referencetemperaturen.

5. Apparat ifalge krav 4, kendetegnet ved, DK 157265 B 11 at det har et om en lodret akse drejeligt, ringformet transportorgan (28) med mellemrum beliggende, lodret forskydelige platforme (29) tll undexstotning af hver sin beholder (11), og at varmekammeret (7) er fast forbundet 5 med transportorganet og beliggende I en afstand, som er storre end beholderhojden, over platformene, nâr disse er i deres bundstilling, samt at dex findes organer (6,24) til at lofte hver platform sâledes, at en deraf understottet beholder fores op i varmekammeret gerinem en âbning i dettes 2 q bund, hvorhos der findes udloselige iholdeorganer (34) til fastholdelse af hver beholder i varmekammeret, indtil den indeholdte væskeprove har nâet xeferencetemperaturen.

6. Apparat ifolge krav 5, kendetegnet ved, at der pâ hver platform (29) er sâledes anbragt en tempe-25 raturfoler (5), at denne kommer i warmeoverforingskontakt med en pâ platformen anbragt beholder (11).

7. Apparat ifolge krav 6, kendetegnet ved, at hver platform udgores af en barering (29) og et stang-20 formet, aksialt bevægeligt lofteorgan (24), hvis ovre endedel strsskker sig op i og er sâledes forbundet med ringen, at de to dele har en begrænset aksial bevægel-sesfrihed i forhold til hinanden, hvorhos temperaturfoleren (5) er sâledes anbragt pâ enden af lofteorganet, at den 25 befinder sig henholdsvis under og over bæreringens under-stotningsflade, nâr leftestangen er i henholdsvis sin bund- og topstilling i forhold til h.æreringen, og der findes en stationær rampe (6) til at frembringe opadgâende bevægelse af de stangforrnede iofteorganer. 30

8. Apparat ifolge krav 5, 6 eller 7, kendetegnet ved, at varmekammeret (7) opadtil er begrænset af en loftplade med âbninger, der er koaksiale med âb-ningerne i bunden, og at der i hver af disse loftâbninger DK 157265 B 12 er aksialt forskydeligt anbragt et lod (9), som i sin bundstilling gâr gennem eller ind i og i det væsentlige udfylder begge de koaksiale àbninger.

9. Apparat ifalge ethvert af kravene 5-8, kendeteg- n e t ved, at hvert af de udlaselige holdeorganer udgares af en klemplade (34), som kan vippe om en vandret akse og i sin aktive tilstand er i kontakt med det stangformede lafteorgan (24) pâ en sâdan mâde, at den tillader opad-10 gâende, men forhindrer nedadgâende bevægelse af dette, hvorhos en solenoide (36) er indrettet til ved magnétisering at bringe klempladen i en inaktiv tilstand, hvori den tillader nedadgâende bevægelse af lafteorganet.

10. Beholder (11) til brug i apparatet ifalge ethvert af kravene 5-9, og bestâende af et dârligt varmeledende materiale, kendetegnet ved, at bunden og/eller lâget (27) har en midterâbning, som er lukket af en skive af godt varmeledende métal.