AT226470B - Elektrisch gesteuerte Melkanlage - Google Patents

Description

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  Elektrisch gesteuerte Melkanlage 
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 findet, der auf dem Bodenstück 16 unter Zwischenlage eines den unteren Teil des Gehäuses 19 darstellen- den Weicheisenringes 21 ruht. Dieser Weicheisenring 21 ist mit drei Schrauben 321 auf dem Bodenstück 16 befestigt. Die in der Fig. 5 gezeigte Ausbildung des Weicheisenringes 21 und des Weicheisenkernes 28 des
Elektromagneten ermöglicht die sichere Befestigung dieser Teile am Bodenstück 16. Dieser Weicheisen- ring kann durch Ausstanzen und der Weicheisenkern durch Kaltpressen leicht und äusserst billig hergestellt werden.   DerHorizontalkana114   und der Vertikalkanal 24 im Bodenstück 16 des Solenoidventils münden in eine zentrale Kammer 25, in der sich eine Kugel 26 befindet.

   In diese Kammer 25 mündet oben eine ver- tikale Bohrung 27, die in dem Weicheisenkern 28 vorgesehen ist und einen in der Achse des Elektroma- gneten liegenden Belüftungskanal bildet, durch das Gehäuse 19 hindurchgeführt ist und in einem Abschnitt mit Aussengewinde endet, auf dem eine mit Cadmium überzogene Hutmutter 29 aufgeschraubt ist, die das
Gehäuse 19 an den Weicheisenring 21 anpresst. Die Bohrung 27 steht mit der Aussenluft über in der Hutmutter 29 vorgesehene Löcher 30 in Verbindung. Solche Magnetventile sind an gewählten Einbaustelle der Vakuumhauptleitung (nicht dargestellt),   z. B.   durch Anschrauben mittels einer metallischen Muffe 22, befestigt, in der eine Bohrung 23 vorgesehen ist, die ins Innere des Bodenstückes 16 bis zu dem Vertikalkanal 24 verlängert ist, in den auch der Kanal 15 mündet. 



   Infolge der Verwendung einer Kugel als Verschlussorgan des Ventils kann ein äusserst einfacher und daher in der Herstellung billiger Elektromagnet geringer Leistung verwendet werden, da die Kugel nur einen Hub äusserst geringer Höhe auszuführen braucht. Ein weiterer Vorteil dieses Elektromagneten ergibt sich, wenn der nicht ferromagnetische, die Magnetwicklung tragende Wickel- oder Spulenkörper aus Metall ist, an dem ein Ende der Wicklung angelötet wird, so dass nur ein Ende der Wicklung herausgeführt zu werden braucht. 



   Damit ergeben sich zusätzlich als Vorteile, dass, falls das herausgeführte Ende der Wicklung abreissen sollte, ohne weiteres die Magnetwicklung weiterverwendet werden kann, denn es genügt, eine Windung der Wicklung abzuwickeln, um das herausgeführte Ende genügend zu verlängern (die Verkürzung der Wicklung um eine einzige Windung kann die elektrischen Eigenschaften der Spule nicht in nennenswertem Masse ändern), und dass da ein Ende der Wicklung am metallischen Spulenkörper,   z. B.   aus Messing, angelötet ist, dieses Wicklungsende an Masse gelegt werden kann, womit der Anschluss des Solenoidventils vereinfacht wird. Ausserdem trägt diese Konstruktion besonders zur Vereinfachung des Aufbaues der gesamten elektrischen Anlage bei, da lediglich ein einziger Leiter von der Erregerstromquelle zu den einzelnen Solenoidventilen geführt werden muss.

   Dieser Leiter wird vorzugsweise an den positiven Pol einer Gleichstromquelle angeschlossen, während der negative Pol dieser Stromquelle mit der aus Stahlrohren bestehenden Vakuumhauptleitung verbunden wird. Der Anschluss des positiven Pols der Stromquelle erfolgt mit Hilfe einer an dem isolierten elektrischen Leiter am Luftleitungssystem angeschlossenen Steckkupplung. Das Gegenstück dieser Kupplung ist am Unterteil des Solenoidventils angeordnet und besteht aus einem Steckstift 31, der mittels eines Drahtes 32 mit dem äusseren freien Ende der Wicklung verbunden ist.

   Zwecks Verbindung des metallischen, mit einem Ende der Wicklung des Elektromagneten 20 verbundenen Wickelkörpers der Spule des Elektromagneten mit dem negativen Pol der Stromquelle ist in eine zur Achse des Magneten parallele Bohrung im Bodenstück 16 eine Spiralfeder 322 eingesetzt, welche mit einem Ende am Weicheisenring und mit dem andern Ende im Bereiche des Teiles   328   der Muffe 22 anliegt, die mit der Vakuumhauptleitung elektrisch leitend verschraubt ist. 



   Magnetventile mit zwei, drei oder vier Strömungswegen sind bekannt und werden für zahlreiche Anwen-   dungsgebiete verwendet. So sind pneumatische Melkmaschinen,   bei denen die Pulse durch elektromagnetische 
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    Beibesteht jedoch der Sitz des Verschlussteiles im allgemeinen   aus einem nicht magnetischen Metall, um durch einen grossen eisenfreien Kraftlinienweg ein Haften des als Kolben ausgebildeten Verschlussteiles infolge magnetischer Remanenz zu vermeiden. Beim Solenoidventil der erfindungsgemässen Melkanlage ist es demgegenüber möglich, den eisenfreien Kraftlinienweg im Arbeitsspalt zwischen der Kugel 26 und ihrem oberen Sitz 33 durch Wahl der Stärke des nicht ferromagnetischen, vorzugsweise galvanisch abgeschiedenen, Metallüberzuges beliebig klein zu machen.

   Da das als Kugel ausgebildete Verschlussorgan des Ventils sich mit nur geringem Spiel zwischen zwei einander gegenüberliegenden konischen Sitzen zu bewegen braucht, ist auch beim erfindungsgemässen Ventil eine einwandfreie Funktion des Ventils in allen Stellungen, also nicht nur in vertikaler Anordnung, sichergestellt. Darüber hinaus ergibt der Kugelsitz trotz geringen Hubes der Kugel einen nur geringen Strömungswiderstand für die Luft. 



   Wenn der Elektromagnet des Solenoidventils erregt ist, wird die Kugel 26, welche mit Zink oder Cadmium überzogen ist, an ihren Sitz 33 gezogen und trennt damit die Verbindung zwischen Belüftungskanal 27 und dem oberen, mit der Leitung 2 des pneumatischen Relais in Verbindung stehenden Kanal 14, 

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 so dass der obere Kanal 14 des Solenoidventils (Fig. 6) über die vertikale Leitung 24 und die Bohrung 23 mit der Unterdruckquelle in Verbindung steht. Damit wird der Druck in der Kammer 3 des pneumati- schen Relais verringert und in der Folge die Kugel 8 durch zunächst in die Kammer 3 von aussen einströ- mende Luft mitgerissen, womit sie an ihren Sitz 7 gepresst wird und die Verbindung der Kammer 3 mit der Aussenluft unterbricht.

   Mit Rücksicht auf die Trägheit dieser Kugel 8 wird während jeder Saugperiode der Unterdruck in jedem Melkbecher mit einer Verzögerung wieder aufgebaut, wie sie durch alleinige
Verwendung eines Solenoidventils nicht erreichbar wäre, da dessen unter dem Einfluss des Elektromagne- ten stehende Ventilkugel äusserst schnell angezogen wird. Diese Verzögerung des Druckabfalles in der
Kammer zwischen den Zitzen und den Melkbechern hat einen physiologisch günstigen Einfluss auf die
Tiere während des Melkvorganges. 



   Wenn nach der Saugperiode das Solenoidventil aberregt wird, fällt die Kugel 8 des pneumatischen
Relais durch ihr Eigengewicht von ihrem oberen Sitz 33 noch bevor der Druck in der Kammer 3 des pneu- maischen Relais wieder auf vollen Atmosphärendruck angestiegen ist, so dass, ohne dass es notwendig wäre, die Luft durch den Gummischlauch zu führen, der das Solenoidventil mit dem pneumatischen Re- lais verbindet, die Luft sofort in die Kammer zwischen dem Melkbecher und der Zitze eintreten und auf diese Weise eine sofortige Massage der Zitzen hervorrufen kann. Da die Kugel 26 mit Zink oder Cadmium überzogen ist, wird das Abfallen der Kugel 26 vom Eisenkern 28 erleichtert. Beim Abfallen der Kugel 26 gelangt sie mit ihrem unteren Sitz 34 zur Anlage, womit gleichzeitig das obere Ende des zur Vakuum- leitung führenden Kanals 24 abgeschlossen wird. 



   Das pneumatische Relais bewirkt somit eine Beschleunigung des Wiedereintretens von Luft in die zwi- schen dem Melkbecher und der Zitze befindliche Kammer und verlängert auf diese Weise die Dauer der
Massage der Zitzen während jedem Pulszyklus. Weitere Vorteile der erfindungsgemässen Melkanlage sind erstens das vollständige Fehlen irgendwelcher mechanischer Organe oder solcher, die durch ein oder das andere pneumatische Verteilungsgerät wirksam sind, zweitens kann bei radial verlaufenden Leitungen im
Relais das Relais im Spritzguss aus einem Thermoplast hergestellt werden und dies führt zu geringen Her- stellungskosten für das Relais, wozu noch kommt, dass die Stutzen für den Anschluss der Gummischläuche zum Solenoidventil und zu den Melkbechern ebenfalls im Spritzguss, gegebenenfalls mit dem Gehäuse des Relais zu einem einzigen Teil verbunden,

   hergestellt werden können und viertens der Umstand, dass, wenn das Relais aus transparentem thermoplastischem Material hergestellt ist, die Überwachung der Funk- tion des Relais durch Beobachtung der periodischen Bewegung der Kugel ermöglicht wird. 



   Fig. 9 zeigt einen mit Transistoren bestückten elektronischen Impulsgeber für die Abgabe von Strom- impulsen an die Solenoidventile. Dieser elektronische Impulsgeber enthält im Stromversorgungsteil einen durch einen Netzschalter 50 an die Netzanschlussklammern 49 anschaltbaren und durch Schmelzsicherun- gen 56 abgesicherten Transformator 35 für den primärseitigen Anschluss an ein Netz mit einer Netzspan- nung von 110,130 oder 220 Volt. Diesen Transformator können zwei Sekundärwechselspannungen ent- nommen werden, die nach Gleichrichtung durch Graetzgleichrichter 51 und Glättung des Gleichstromes durch einen Ladekondensator 54 bzw. eine Glättungsspule 52 und einem Filterkondensator 53 dem Impulsgenerator 36 einerseits und   oem   Impulsverstärker 39 anderseits zugeführt werden.

   Der Impulsgenerator 36 liefert Signale mit rechteckigem Verlauf, die durch den mit drei Transistoren 40,41 und 42 in
Kaskadenschaltung bestückten Verstärker 39 verstärkt werden. Die an die Solenoidventile abgegebene Gleichspannung beträgt 12 Volt. 



   Die Impulsfrequenz ist mittels eines Potentiometers 43 kontinuierlich innerhalb eines Bereiches von 40 bis 70 Impulsen pro Minute regelbar. Diese Frequenzregelung erfolgt durch Veränderung der Vorspannung an den Basen der zwei Transistoren 37 und 38 des Impulsgenerators (Multivibrator), wobei, um von Spannungsschwankungen in der Grösse von   i     10 % unabhAngig   zu sein, die Vorspannung mittels einer Selendiode 44 stabilisiert wird. 



   DasVerhältnis zwischen der Dauer der Erregung der Magnetventile und der des nicht erregten Zustandes derselben ist mittels eines mit dem Netzschalter 50 starr gekuppelten Umschalters 45 mit vier Stellungen wählbar. Eine dieser Stellungen entspricht der Ruhestellung, die das Unterbrechen der beiden Pha-   sen des Speisestromkreises gestattet. Die verschiedenen Widerstände R, R, R und R des Impulsgenerators gestatten durch Umschalten die Einstellung des obigen Verhältnisses auf die Werte 1/1, 2/1 und 3/1.   



  Dieses Verhältnis ergibt sich aus dem Unterschied der Lade- und Entladegeschwindigkeit der beiden Kopp-   lungskondensatorenC.undC des Impulsgenerators.   Die Veränderung dieses Verhältnisses hat, da die Summe der Zeitkonstanten der RC-Glieder unverändert bleibt, keine Änderung der Impulsfrequenz zur Folge. 



   Die bei Abschaltung der Selenoidventile in den Magnetwicklungen derselben auftretenden Spannungs- 

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   stösse werden durch einen die Magnetwicklungen der Solenoidventile überbrückenden Gleichrichter 46 un- schädlich gemacht, dessen Durchlassrichtung in Richtung der beim Abschalten der Solenoidventile auftretenden, in ihrer Polarität der Polarität der vom Impulsgeber gelieferten Gleichspannung entgegengesetzter Spannungsstösse liegt. 



  Die Impulsdauer und die Impulsfrequenz wird durch eine an den Ausgang (57, 57) des Impulsgebers gelegte Lampe 48 sichtbar gemacht. Der Ausgang des Impulsgebers ist durch eine Schmelzsicherung 55 abgesichert. 



  Der besondere Vorteil dieses Impulsgebers liegt darin, dass er keine beweglichen, sich rasch abnützenden Teile aufweist und daher eine lange Lebensdauer besitzt, elektrische Lichtbogen nicht auftreten können und der Betrieb äusserst geräuscharm ist. 



  - PATENTANSPRÜCHE : 1. Elektrisch gesteuerte Melkanlage mit einem Magnet- oder Solenoidventil zum Steuern der Pulse und einem pneumatischen Relais, dadurch gekennzeichnet, dass das pneumatische Relais (1) einen oberhalb einer an den Melkeimer anzuschliessenden Kammer (13) und parallel zu deren Anschlussstutzen (12) radialen Kanal (2) aufweist, der in den oberen Teil (3) einer unten offenen Kammer (6) mündet, von dem die zu den Melkbechern führenden Kanäle (5) ausgehen, wobei die Kammer (6) gegenüber ihrem Oberteil (3) durch einen Ventilsitz (7) abgesetzt ist, der einer beweglichen durch Halteorgane lose gehaltenen Kugel (8) als Sitz dient und wobei der durch die Kugel gegen die Atmosphäre absperrbare Oberteil (3) über den radialen Kanal (2) und einen Stutzen (10) mit dem entsprechenden Kanal (14)

   des elektronisch gesteuerten Solenoidventils in Verbindung steht.   
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Claims (1)

1. gesehen ist, der in eine Kammer (13) für den Anschluss am Deckel des Melkeimers mündet.

   3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Relais im Spritzgussverfahren aus einem thermoplastischen Material hergestellt ist.

   4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stutzen sowohl des Solenoidventils (17, 18) als auch des pneumatischen Relais (5, 10,12) die als Anschlüsse für die Gummischläuche oder -rohre vom Solenoidventil zum pneumatischen Relais und von letzterem zu den Melkbechern dienen, im Spritzgussverfahren hergestellt sind.

   5. Anlage nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das Solenoidventil aus zwei Hauptteilen besteht, nämlich einem Bodenstück oder Unterteil (16) mit radial angeordneten Anschlussstutzen (17,18) und einem Gehäuse (19), in dem sich ein Elektromagnet (20) befindet.

   6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Solenoidventil über einen Horizontalkanal (23) im Solenoidventil an die Vakuumhauptleitung angeschlossen ist, wobei der Horizontalkanal (23) mit einem Vertikalkanal (24) im Solenoidventil in Verbindung steht, der oben in eine Kammer (25) mündet, in dem sich eine Kugel (26) befindet, und dass in diese Kammer (25) ausserdem von oben her ein Vertikalkanal (27) mündet, der mit der freien Atmosphäre in Verbindung steht und mit einem Kern (28) ausgestattet ist, der einen in der Mitte der Spule (20) des Elektromagneten liegenden Belüftungskanal bildet, und ein Horizontalkanal (15) zum Herstellen einer Verbindung mit dem Inneren des Melkeimers in den Vertikalkanal (24) mündet, der unterhalb der Kugelkammer (25) liegt.

   7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugel (26) zwischen zwei einander gegenüberliegenden kegeligen Sitzen (33,34) beweglich ist.

   8. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickel-oder Spulenkörper für die Solenoidwicklnng (20) aus Metall hergestellt ist und dass dieSolenoidwicklung (20) mit einem Wicklungsende an den Wickel- oder Spulenkörper gelegt ist, wobei die Stromzuführung zur Solenoidspule über die Vakuumhauptleitung, mit welcher der Wickelkörper in leitender Verbindung steht, und über das andere, freie Wicklungsende der Solenoidwicklung (20) erfolgt.

   9. Anlage nach den Ansprüchen 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wickel- oder Spulenkörper aus nicht ferromagnetischem Metall besteht.

   10. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des äusseren Endes der Wicklung mit der Stromquelle mit Hilfe einer Steckkupplung zum Einstecken in das Bodenstück des So- lenoidventils erfolgt, an dem ein Steckstift (31) vorgesehen ist, der z. B. mittels eines Drahtes (32) mit dem freien äusseren Ende der Wicklung verbunden ist. <Desc/Clms Page number 5>

   11. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die den Ventilkörper bildende Kugel (26) aus Weicheisen oder Stahl besteht, und, vorzugsweise auf elektrolytischem Weg, mit einem Überzug aus Cadmium oder Zink versehen ist.

   12. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenstück (16) austhermoplastischem Material besteht und. durch Spritzguss in einer einfachen Form mit radialen oder vertikalen Kernen herstellbar ist. EMI5.1

   14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der elektronische Impulsgeber Signale von rechteckigem Verlauf liefert, die verstärkt werden, wobei die Frequenz der Impulse mittels eines Potentiometers regelbar sind.

   15. Anlage nach Anspruch 14 mit mit Transistoren bestücktem Impulsgeber, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung der Frequenz der Impulse durch Änderung der Vorspannung der Basen der Transistoren (37,38) des Impulsgebers erfolgt.

   16. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Erregungszeit des Solenoidventils und der Zeit, während welcher das Solenoidventil nicht erregt ist, mit Hilfe eines Umschalters (45) einstellbar ist, der einen oder mehrere Widerstände(R,R,R, R.) in den Stromkreis des Impulsgebers (36) schaltet.