CN113795695B - 用于移动控制阀的阀盘的膜以及控制阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种控制阀和一种用于在第一位置与第二位置之间移动控制阀的阀盘的膜(20)。所述膜具有垂直于所述膜的延伸平面(p)的中心轴线(x)。所述膜包括外环形边缘部分(31)、被配置成连接所述阀盘的中心部分(32)和为环形且设置在所述中心部分与所述外环形边缘部分之间的柔性部分(33)。所述膜是柔性的以允许所述中心部分沿着所述中心轴线来回移动，由此允许所述阀盘移动到所述第一位置和所述第二位置中的一个。所述膜被设计成具有所述柔性部分的固有预拉伸，这允许所述膜从所述第一位置朝向所述第二位置在所述阀盘上施加力。

Description

用于移动控制阀的阀盘的膜以及控制阀
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于在第一位置与第二位置之间移动控制阀的阀盘的膜。本发明还涉及根据权利要求8的前序部分的控制阀。
背景技术
在较大的挤奶设施中，可能会出现在挤奶设施启动时足够快地建立挤奶真空的问题。所述问题与控制阀的膜的功能有关，所述控制阀控制设置在通向挤奶集群的相应长奶液导管上的截止阀。为了有效地建立挤奶真空，在挤奶设施关闭后，重要的是正确关闭每个截止阀以防环境空气泄漏到挤奶真空系统中。因此，必须启动控制阀以控制相应截止阀关闭，使得在真空建立期间空气无法泄漏到挤奶真空系统中。
有时，控制阀的膜可能无法将阀盘从阀盘座中的一个位置提升，特别是从其第一位置，在所述位置中允许真空或低压通过控制阀的出口。阀盘可以在其在控制阀中的第一位置附接到阀盘座。为了解决此问题，已经测试了一种在膜下方安装螺旋弹簧的解决方案。根据此解决方案，阀盘受到来自螺旋弹簧的力并朝向第二位置偏置远离阀盘座和第一位置。想法是螺旋弹簧可以帮助膜将阀构件拉离第一位置。但是，此解决方案的功能并不完美。此外，此解决方案与增加的服务成本相关。
发明内容
本发明的目的是克服上述问题。确切地说，其目的是克服阀盘附接到其位置中的一个处的问题。
所述目的通过最初限定的膜来实现，其特征在于，膜被设计成具有柔性部分的固有预拉伸，这允许柔性部分从第一位置朝向第二位置在阀盘上施加力。
膜的固有预拉伸可以帮助相对高的压力或相对低的压力将阀盘从第一位置移向第二位置。因此，膜可以克服现有技术的阀盘堵塞或附接到第一位置的阀盘座的问题。将阀盘从第二位置移动到第一位置可能不太重要。大气压在施加时可以克服膜的固有预拉伸以将阀盘移动到第一位置。
根据本发明的实施例，柔性部分确切地说在横截面中呈具有圆形波峰和圆形波谷的波状形状。这种波状形状可以产生柔性部分的固有预拉伸以在沿着中心轴线的期望方向上，即确切地说从第一位置在中心部分上施加拉力。横截面可以平行于中心轴线。
根据本发明的实施例，波峰被定位成比波谷更靠近中心轴线。内波峰和中心部分因此可以相对于外波谷和中心部分而被提升。
根据本发明的实施例，柔性部分包括在波峰与波谷之间延伸并连接所述波峰和所述波谷的中间环形侧面。中间环形侧面可以从波峰向波谷倾斜。
根据本发明的实施例，柔性部分具有厚度，其中通过中间环形侧面的厚度比通过波峰和波谷的厚度薄。这种较薄的中间环形侧面可以提高柔性部分的柔性。
根据本发明的实施例，膜具有有源侧和无源侧，其中外环形边缘部分在有源侧上具有环形表面，其中波峰在膜的静止位置中位于环形表面上方.
根据本发明的实施例，波谷在静止位置中位于环形表面下方。
所述目的还通过最初限定的控制阀来实现，其特征在于，膜被设计成具有柔性部分的固有预拉伸，这允许膜从第一位置朝向第二位置在阀盘上施加力。控制阀的膜的固有预拉伸可以帮助相对高的压力或相对低的压力将阀盘从第一位置移向第二位置，且因此防止阀盘在第一位置中抵靠附接到阀盘座上。
在从属权利要求9至16中限定了控制阀的各种实施例。例如，膜的中心部分可以经由延伸穿过并附接到中心部分的中心孔的杆构件而连接到阀盘。
附图说明
现在将通过实施例的描述并参考所附图式更详细地解释本发明。
图1是包括多个挤奶集群的挤奶设施的示意性图示。
图2是图1中挤奶设施的控制阀的示意性横截面图。
图3是图2中控制阀的示意性横截面图。
图4是图2和3中控制阀的膜的示意性透视图。
图5是图4中膜上方的示意图。
图6是图4中膜下方的示意图。
图7是沿着图5中线VII-VII的膜的示意性横截面图。
图8是图7中膜的部分的示意性横截面图。
具体实施方式
图1公开了一种包括多个挤奶场所的挤奶设施，其中每个挤奶场所包括挤奶集群1，所述挤奶集群具有多个奶杯2，所述奶杯附接到在挤奶场所将被挤奶的动物的乳头。
每个挤奶集群1可以经由相应长奶液导管4、共同真空导管5和奶液收纳器6连接到真空泵装置3。在挤奶期间，奶液因此可以借助于真空泵装置3提供的真空或低压从动物通过相应挤奶集群1、相应长奶液导管4和共同奶液导管5被输送到奶液收纳器6。在奶液收纳器6中收集的奶液可被输送到奶液贮槽7以供递送到乳制品场。
每个长奶液导管4上设置有相应截止阀8。截止阀8被配置成关闭或打开相应长奶液导管4，以便为相应挤奶集群1提供低压。
截止阀8的关闭和打开是借助于控制阀9来控制的，还参见图2和3。
控制阀9具有出口12。出口12连接到截止阀8，如从图1中可见。控制阀9被配置成经由高压入口13将出口12且因此将截止阀8连接到由真空泵装置3形成的低压源，或连接到由大气形成的高压源。
控制阀9包括连接到出口12的出口腔室14。出口腔室14包括高压端口15和低压端口16。阀盘17设置在出口腔室14中并且可在关闭高压端口15的第一位置(参见图2)与关闭低压端口16的第二位置(参见图3)之间移动。
控制阀9还包括导频电路18。导频电路18可连接到低压源或高压源。在所公开的实施例中，导频电路18可经由共同真空导管5、长奶液导管4和低压入口19连接到低压源，即真空泵装置3。替代地，导频电路18可以经由低压入口19直接连接到真空泵装置3。
导频电路18作用于膜20，所述膜可具有有源侧20a和无源侧20b，还参见图4至7。无源侧20b转向阀盘17。膜20机械地作用于阀盘17。在所公开的实施例中，膜20通过可延伸穿过低压端口16的杆构件21连接到阀盘17。
致动器22由控制阀9构成并且被配置成将导频电路18连接到低压源3和高压源中的一个。致动器22可以包括作用于布置在导频电路18中的磁盘23上的螺线管。
导频电路18在膜20的有源侧20a与膜20的无源侧20b之间延伸。在图3中，导频电路从膜的有源侧20a到膜的无源侧20b是开放的。在图2中，磁盘23关闭导频电路18。
致动器22包括通道24，所述通道可以设置为居中延伸穿过致动器22的螺线管，如图2和3所示。在所公开的实施例中，通道24在周围大气与导频电路18之间延伸。因此，导频电路18可经由通道24连接到高压源，即大气。
膜20被配置成在导频电路18连接到高压源，即经由通道24连接到大气时将阀盘17移动到第一位置，并且在导频电路18连接到低压源，即经由低压入口19连接到真空泵装置3时将阀盘17移动到第二位置。
在图2中，阀盘17处于关闭高压端口15的第一位置。在所公开的实施例中，致动器22未被激活，即没有电流被馈送到其螺线管，使得磁盘23可以例如通过重力从螺线管移到防止低压通过导频电路18到达膜20的有源侧20a的主要位置。大气压可作用于膜20的有源侧20a，将膜20向下推，这意味着膜20向下推动杆构件21，使得杆构件21将阀盘17抵靠高压端口15推动到第一位置。
因此，处于第一位置的低压可经由低压入口19、低压端口16、出口腔室14被引导通过控制阀9并通过出口12到达截止阀8，所述截止阀响应于低压可以打开长奶液导管4以允许低压，即挤奶真空作用于挤奶集群1和奶杯2。
在图3中，阀盘17处于关闭低压端口16的第二位置。在所公开的实施例中，致动器22被激活，即有电流被馈送到其螺线管，使得磁盘23可以被拉到螺线管到达关闭通道24且防止高压通过导频电路18到达膜20的有源侧20a的次要位置。相反，低压可作用于膜20的有源侧20a，将膜20向上拉，这意味着膜20向上拉动杆构件21，使得杆构件21将阀盘17抵靠低压端口16拉动到第二位置。
因此，处于第二位置的高压可经由高入口13、高压端口15、出口腔室14被引导通过控制阀9并通过出口12到达截止阀8，所述截止阀响应于高压可以关闭长奶液导管4以防止低压，即挤奶真空作用于挤奶集群1和奶杯2。
现在将参考图4至8进一步描述所公开的实施例的膜20。应注意，图4至6公开了具有两个膜20的膜构件。控制阀9可以成对并排布置，其中膜20有利地可以制造有如图4至6中公开的两个膜20。然而，对于一个控制阀9，可以仅使用图4至6中公开的膜20中的一个，参见图7。
膜20沿着延伸平面p延伸。膜20的中心轴线x垂直于延伸平面p。膜20包括外环形边缘部分31、中心部分32和柔性部分33。
外环形边缘部分31可具有位于膜20的有源侧20a上的环形表面34。环形表面34可以平行于延伸平面p。中心部分32可为圆形的并且被配置成连接阀盘17。柔性部分33是环形的并且设置在中心部分32与外环形边缘部分31之间。柔性部分33可以邻接并连接到外环形边缘部分31和中心部分32。
中心部分32具有中心孔35。杆构件21可以延伸穿过并附接到中心部分32的中心孔35。
膜20是柔性的以允许中心部分32沿着中心轴线x来回移动，由此允许阀盘17移动到第一位置和第二位置中的一个。
如最初提到的，膜20可能并不总是能够将阀盘17从其允许低压通过出口12的第一位置提升。为了克服此问题，膜20被设计成具有柔性部分33的固有预拉伸，这允许膜20从第一位置朝向第二位置在阀盘17上施加力。阀盘17从图2中所展示的第一位置的移动因此可以通过柔性部分33的固有预拉伸来促进。应注意，当高压经由通道24作用于膜20的有源侧20a时，固有预拉伸可能不会阻止阀盘17从第二位置移动。
如特别是从图7和8中可见，柔性部分33在包括中心轴线x的横截面中可以呈具有圆形波峰36和圆形波谷37的波状形状。波峰36可以被定位成比波谷37更靠近中心轴线x。
柔性部分33包括在波峰36与波谷37之间延伸并连接波峰和波谷的中间环形侧面38。中间环形侧面38可以从波峰36向波谷37倾斜。如从图8中可见，中间环形侧面38可以相对于延伸平面p向外和向下倾斜，且因此与延伸平面p形成倾斜角。
柔性部分33具有厚度T。通过中间环形侧面38的厚度T可以比通过波峰36和通过波谷37的厚度薄。
波峰36可以在膜20的静止位置中位于环形表面34上方，并且波谷37可以在静止位置中位于环形表面34下方。
图6公开了膜20的无源侧20b。中心部分32包括无源侧20b上的底表面39。底表面39可以包围中心孔35并且可以平行于延伸平面p。中心部分32可以包括四个凹槽40，所述凹槽延伸穿过底表面39并且相对于彼此垂直布置。凹槽40的目的是允许低压在阀盘17的第一位置中通过低压端口16，参见图2。
膜20可由例如硅橡胶的塑料弹性材料制成。膜20的材料的弯曲刚度可为至少45肖氏，优选地至少50肖氏。
本发明不限于所公开的实施例，但可以在以下权利要求的范围内变化并修改。

Claims (5)

1.一种控制阀(9)，其具有出口(12)并且被配置成将所述出口(12)连接到低压源(3)或高压源(13)，所述控制阀包括
出口腔室(14)，其连接到所述出口(12)，
高压端口(15)，其通向所述出口腔室(14)，
低压端口(16)，其通向所述出口腔室(14)，
阀盘(17)，其能在关闭所述高压端口(15)的第一位置与关闭所述低压端口(16)的第二位置之间移动，
导频电路(18)，其作用于膜(20)，所述膜经由所述膜(20)的柔性部分机械地作用于所述阀盘(17)，
致动器(21)，其被配置成将所述导频电路(18)连接到所述低压源(3)和所述高压源(13)中的一个，其中所述膜(20)被配置成在所述导频电路(18)连接到所述高压源(13)时将所述阀盘(17)移动到所述第一位置，并且在所述导频电路(18)连接到所述低压源(3)时将所述阀盘(17)移动到所述第二位置，
其中所述膜(20)沿着延伸平面(p)延伸，
所述膜(20)的中心轴线(x)垂直于所述延伸平面(p)，
所述膜(20)包括外环形边缘部分(31)、被配置成连接所述阀盘(17)的中心部分(32)和为环形且设置在所述中心部分(32)与所述外环形边缘部分(31)之间的柔性部分(33)，并且
所述膜(20)是柔性的以允许所述中心部分(32)沿着所述中心轴线(x)来回移动，由此允许所述阀盘(17)移动到所述第一位置和所述第二位置中的一个，
所述膜(20)被设计成具有所述柔性部分(33)的固有预拉伸，这允许所述膜(20)从所述第一位置朝向所述第二位置在所述阀盘(17)上施加力，
其中所述柔性部分(33)呈具有圆形波峰(36)和圆形波谷(37)的波状形状，
其中所述波峰(36)被定位成比所述波谷(37)更靠近所述中心轴线(x)，
其中所述膜(20)具有有源侧(20a)和无源侧(20b)，其中所述外环形边缘部分(31)在所述有源侧(20a)上具有环形表面(34)，并且其中所述波峰(36)在所述膜(20)的静止位置中位于所述环形表面(34)上方。
2.根据权利要求1所述的控制阀(9)，其中所述柔性部分(33)包括在波峰(36)与所述波谷(37)之间延伸并连接所述波峰和所述波谷的中间环形侧面(38)。
3.根据权利要求2所述的控制阀(9)，其中所述柔性部分(33)具有厚度(T)，并且其中通过所述中间环形侧面(38)的所述厚度(T)比通过所述波峰(36)和所述波谷(37)的所述厚度薄。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的控制阀(9)，其中所述波谷(37)在所述静止位置中位于所述环形表面(37)下方。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的控制阀，其中所述中心部分(32)经由延伸穿过并附接到所述中心部分(32)的中心孔(35)的杆构件(21)而连接到所述阀盘(17)。
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