DD138140B1 - Wechseltakt-membranpulsator fuer melkanlagen mit phasenverschiebung - Google Patents

Description

Wechseltaktmembranpulsator für LIelkanlagen mit Phasenverschiebung

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung bezieht sicn auf einen 7/echseltaktpulsator für kel*canlagen mit Phasenverschiebung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Zur Erzielung einer Phasenverscniebung, d.h. Verlängerung der SaUt₃Phase gegenüber der Sntlastungsphase, sind verschiedene uteueriuechanisuien bekannt. Durch Nocken una Hebel gesteuerte Ventile sina sehr aufwenai_ö. Schiebersteuerungen erfordern eine hohe Präzision in der Herstellung, da sie sonst verklemmen oder durch hohe Haftreibung die Taktzahl nach einer bestimmten Laufzeit nicht mehr einhalten. Sie sind besonders empfindlich, wenn durch beschädigte Zitzengummi Milch in diese eindringt. Sie arbeiten meist mit hydraulischen Dämpfungsmittel zur Verzögerung der Umschaltung.

Es sind auch Gleich- und .Vechseltaktmembranpulsatoren mit gekoppelten Ventilen bekannt, die eine Phasenverschiebung ermöglichen. Der sowjetische Urheberschein 174· 891 beschreibt eine derartige Pulsationseinricxitung, die aus zwei Membranen mit daran befestigten Tellerventiien besteht, Die riiasenverzögerung des zweiten Ventils erfolgt durcn eine zusatzlicne Drosselung der Luftabsaugung der zweiten .arbeitskammer durch ein Kugelventil. Dieses Ventil und der freigegebene Querschnitt bestimmen das Phasen-

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Verhältnis des zweiten Ventiles. Das Phasenverhältnis des ersten Ventils wird durch die Wirkflächen der Membrane und des Tellerventiles einschließlich Eigengewicht des Tellerventils bestimmt. Die Luftzuführung und -absaugung aus der Arbeit sie ашіег oberhalb der Membrane erfolgt über eine veränderliche Drossel, deren öfinungsquerscimitt die Taktzahl bestimmt.

Der Nachteil dieses Pulsators besteht darin, daß das Phasenverhältnis des zweiten Ventils nur bei einer bestimmten Taixtzahl mit dem Phasenverhältnis des ersten Ventils übereinstimmt. Die Ursache liegt darin, da.3 die Verzögerung des Schlie3ens des zweiten Ventils konstant ist, während sich die Taktzahl durch Verstellung der Drosseleinrichtung an beiden Ventilen ändert, was zur Folge hat, daß bei höherer Taktzahl die Entlastungsphase im Verhältnis zur Saugphase im zweiten Ventil kürzer und bei geringerer Taktzahl länger wird. Durch Sciimutzeinwirkung kann sich der Drosselquerschnitt im zweiten Ventil verändern, d.h., der Durchfluß wird verringert, so daß bei richtig eingestellter Taktzahl eine selbsxändige Veränderung des Phasenverhältnisses im zweiten Ventil durch Veränderung der Verzögerung eintritt. Diese Unregelmäßigkeit wird in der Praxis ohne Meßeinrichtung nicht erkannt und beeinflußt dadurch den Melkprozeß. Die Säuberung des Drosselventils und die richtige Einstellung kann nur durch Fachkräfte durchgeführt werden.

Ziel der Erfindungί

Ziel der Erfindung ist es, einen iVechseltaktmembranpulsa-.tor mit Phasenverschiebung zu entwickeln, dessen Phasenverhältnis weitestgehend unabhängig von der Taktzahl des PuI-sators und anderen Einflußgrößen und billig in der Herstellung ist. Die technische Aufgabe besteht darin, ein Ventilsystem zu schaffen, das nur mit einer einstellbaren Drossel arbeitet und bei der die aufgezeigten Mängel ausgeschaltet sind.

büerkraale der Erfindung ί

Erfindungsgomäß wird das Ziel dadurch erreicht und die technische Aufgabe dadurch gelöst, indeui der Wechseltaktmembranpulsator aus einer gemeinsamen Arbeitskammer für die

angrenzenden Membranen besteht. Die Membranen sind über Stößel mit 'fellerventilen verbunden. Die wirksamen Flächen der Membranen der daran befestigten Tellerventile sind so abgestimmt, daß bei Erreichen der festgelegten Schaltdrükke ein Umschalten der Ventile erfolgt. Zum Erreichen der vorgegebenen Schaltpunkte dient eine Stabilisierungskammer, die durch eine Membran begrenzt wird und deren Membran über Stößel mit einem Ventii und dieses mit einer Membran der Arbeitskammer verbunden ist. Zwischen zwei zugehörigen Ven-

Ю tilsitzen befinden sich die Anschlüsse zu den Melkbechern für die pulsierende Luft. Der Anschluß mit einfacher Menibran-Ventilkopplung ist über einen Kanal mit der Stabilisierungskammer verbunden. Dieser Kanal ist über eine Drossel mit der gemeinsamen Arbeitskammer verbunden. Die Zuleitungen zur Vakdutaquelle münden iai Raum, zwischen Ivlembran und Ventil bei der einfachen Membran-Ventilkopplung und im Raum zwischen der Membran der Stabilisierungskaracier und dem angrenzenden Ventil. Die Frischluft zuführung erfolgt über den Sits des Ventiles, das bei der einfachen Membran-Ventilkopplung der Arbeitskammer gegenüberlieg-c bzw, über den Raum, der zwischen der Membran der Arbeitskammer und dem angrenzenden Ventilsitz bei der Membran - Ventil Membrankopplung gebildet wird. Ein Vertauschen der Luft- und Vakuumanschlüsse ist bei konstruktiver Anpassung der V/irkflächen möglich.

Die Wirkungsweise der Schalteinrichtung ist folgende: Durch Anlegen des Unterdruckes bewegen sich die die Arbeitskammer bildenden Membranen nach außen und verbinden bei der einfachen Membran-Ventil^opjjlung die Vakuunizuführung mit dem I.Ielkbecheranschluß und damit über einen Kanal mit der Stabilisierungskammer und über eine Drossel mit der Arbeitskammer. Die kombinierte Ventileinheit verbindet die Frischluft zuführung mit dem anderen kelkbecheranschluß. über die Drossel wird die Luft aus der Arbeitskammer langsam abgesaugt bis der Schaltpunkt erreicht ist, wo bei der kombinierten Ventileinneit infolge der abnehmenden Gegenkraft das Ventil umsteuert una dabei die Kammer mit dem konstanten Vakuum mit dem Melkbecheranschluß verbindet. In diesem. Au-enbliclc besitzen beide Melkbecheran-

Schlüsse Vakuum. Der Druck in der Arbeitskammer wird über die Drossel weiter abgebaut bis der Gegendruck soweit abgefallen ist, daß auch die einfache Membron-Ventileinheit umschaltet und diesen Melkbecheranschluli mit der Atmosphäre verbindet. Dadurch strömt über den Verbindungskanal Frischluft in die Stabilisierungskamner, und der Druck in der Arbeitskammer erhöht sich langsam durch die gedrosselt zugeführt© Luft. Da in der Stabilisierungskamaier der volle atniospnärische Luftdruck anliegt, ist diese Schalteinheit stabil und ist damit unabhängig vom Druckanstieg in der Arbeit skammer. Bei weiterem Druckanstieg in der Arbeitskammer wird die Gegenkraft der einfachen Membran-Ventileinheit überwunden, das Ventil schaltet um. Somit liegt an diesem Melkbecheranschluß wieder Unterdruck an, der über den Kanal ungedrosselt die Luft aus der Stabilisierungskamaier absaugt, so daß die Gegenkraft der Stabilisierungs-кавшіег aufgehoben wird und die kombinierte Membran-Vantileinheit umschaltet. Somit liegt wieder die Ausgangsstellung vor. Mit der gedrosselten Evakuierung der Arbeitskammer beginnt ein neuer Takt.

Ausführungsbeispiel:

Die Erfindung soll nacnstehend^an zwei Ausführungsbeispielen erläutert werden.

Es zeigen: Fig. 1; die Schalteinrichtung in der Ausgangssteilung,

Fig. 2: die Schalteinrichtung nach der ersten Umschaltung,

Fig. 3* cLie Schalteinrichtung nach der zweiten Umschaltung, Fig. 4·; die Schalteinrichtung in der letzten Scnaltstel-

lung eines Taktes,

Fig. 5* das Druckwechseldiagraiam in der Arbeitskammer beispielsweise für ein Taktverhältnis 2 ϊ 1 und

Fig. 6: eine konstruktive Ausgestaltung der Erfindung mit veränderten Luft- und Vakuumansehlüssen.

Der Wechseltaktpulsator besteht aus dem Gehäuse 1, in dem

die Ventilsitze 2;3;4;5 untergebracht sind. Im Gehäuse 1 sind die Membranen 6;7;8 fest eingespannt und die "Ventile 9;Ю beweglich angeordnet. Die Membran 6 ist mit dem Ventil 9 über ein Gestänge 11 verbunden. Die Membranen 7;8 sind über die Gestänge 12; 13 mit dem Ventil 10 verbunden. Zwischen dem Gehäuse 1 und dem Ventilsitz 2 befindet sich die Kammer 14 für den wechselnden Druck. Zwischen Ventilsitz 2 und der Membrane 6 befindet sich die Kammer 15 für das konstante Vakuum. Zwi-

Ю sehen den Membranen 6;7 befindet sich die Arbeitskammer 16. Zwischen der Membran 7 und dem Ventilsitz 5 die Kammer 17 für die Frischluft, zwischen Ventilsitz 4 und 5 die Kammer 18 für wechselnden Druck, zwischen Ventilsitz 4 und Membran 8 die Kammer 19 für konstantes Vakuum und zwischen Membran 8 und Gehäuse 1 die Kammer 20 zur Stabilisierung. Der Ventilsitz 3 wird durch die Bohrung 21 im Gehäuse 1 gebildet. Die Anschlüsse 27 ;28 für das konstante Vakuum liegen an den Kammern 15 und 19. Die Frischluft zuführung erfolgt über die Bohrung 21 und den Stutzen 29 zur Kammer 17· Die Kammer 14 ist über den Anschluß 22 mit einem Melkbecherpaar und über den Kanal 23 mit der Kammer 20 verbunden. Vom Kanal 23 zweigt ein Kanal 24 ab, in welchen eine Drossel 25 eingeschaltet ist und welcher in die Kammer 16 mündet. In die Kammer 18 mündet der Anschluß 26 vom anderen Melkbecherpaar.

Wie Fig. 1 zeigt, herrscht durch das geöffnete Ventil 2 in den Kammern 15; 14 Unterdruck, der sich über den Anschluß 22, den Kanal 23 in die Kammer 20 und auch über eine Abzweigung auf ein Melkbecherpaar fortpflanzt. Weiterhin wird über die Leitung 24 und die Drossel 25 der Druck in der Arbeitskammer 16 vermindert. Die Frischluft strömt über die Kammer 17, das geöffnete Ventil 5» die Kammer 18 und den Anschluß 26 zum zweiten Melkbecherpaar.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, erfolgt in der Arbeitskammer ein Druckabfall entsprechend der Kurve von I nach II. Bei Erreichen des Schaltpunktes II erfolgt nach

Pig. 2 ein Umschalten der Membranen 7 und 8 und damit des Ventils 10, so daß über die Kammern 19; 18 und den Anschluß 26 Vakuum an den entsprechenden Melkbecherpaar anliegt. Hach weiterem Druckabfall entsprechend der Kurve II - III erfolgt im Schaltpunkt III das Umschalten des Ventils 9 durch die Membran 6 nach Fig. 3. Dadurch besteht Verbindung der Frischluftzufuhr über die Bohrung 21, den Ventilsitz 3» die Kammer 14, den Anschluß 22 zu einem Melkbecherpaar und über den Kanal zur Stabilisierungskammer 20 und über den Kanal 24, die Drossel 25 zur Arbeitskammer 16. Der Druckanstieg in der Arbeitskammer 16 verläuft nach der Kurve III - I ohne eine Schaltung des Ventils Ю. Mit Erreichen des Schaltpunktes I erfolgt nach Fig. 4 eine Umschaltung des Ventils 9 durch die Membran 6, so daß über die Kammern 15; 14, den Kanal 22 am Melkbecherpaar Vakuum anliegt, welches über den Kanal 23 den Druck in der Stabilisierungskammer 20 abbaut. Dadurch schalten augenblicklich durch den noch in der Arbeitskammer 16 befindlichen Druck die Membranen 7;8 das Ventil Ю um. Somit ist die Ausgangsstellung wieder erreicht, und es beginnt ein neuer Takt.

Die Fig. 6 stellt eine konstruktive Ausgestaltung der Erfindung dar. Dabei wurde die Bohrung 21 durch den Kanal 13O und der Vakuumanschluß 27 durch den Kanal ІЗІ ersetzt. Der konstruktive Vorteil liegt darin, daß die Anschlüsse 128 und 129 ausreichend sind für den Pulsator. Mit dieser Anordnung ergeben sich günstiger Verbindungen •der Kammern gleichen Druckes.

ЗО Die Vorteile von Membranpulsatoren sind kurze Schaltwege, geringe bewegte Massen, reibungsloses Schalten, einfache Herstellung und Montage, billige Werkstoffe, geringe oder keine mechanische Bearbeitung der spanlos geformten Teile beim Erreichen einer guten Arbeitsweise und geringer Störanfälligkeit.

Claims (5)

Erfindungsansprüche ϊ

1. Wechseltaktmembranpulsator für Melkanlagen mit Phasenverschiebung, mit mechanischen Übertragungsgliedern auf die zugehörigen Tellerventile, mit gedrosselter Verbindung eines Melkbecheranschlusses zur ArbeitstcaKUier, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Membran an diese Arbeitskammer angrenzt, die über Gestänge mit einem Tellerventil und einer weiteren Membran in Verbindung steht, deren Zwischenräume über das Tellerventil wechselweise mit einer Kammer für wechselnden Druck verbunden sind, an welcher sich der Anschluß für das zweite Melkbecherpaar befindet, daß die äußere Membran mit dem Gehäuse eine Stabilisierungskammer bildet, welche über einen Kanal mit dem Ausgang des anderen Steuersystems ungedrosselt verbunden ist.

2. Wechseltaktmembranepulsator nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Llembranen und Ventile hintereinander angeordnet sind.

3. 7/echseltaktmembranpulsator nach Punkt 1 dadurch

gekennzeichnet, da3 die Membranen und Ventile parallel angeordnet sind.

4. Wechseltaktmembranpulsator nach Punkt 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern beider Ventileinheiten für konstanten Unterdruck und für Frischluft in Verbindung stehen.

5· Wechseltaktmembranpulsator nach Punkt 3 uxiä- 4- dadurch gekennzeichnet, daß die Luft- und Vakuumanschlüsse der einfachen Membran-Ventilkopplung so an geordnet sind, daß die Kammern gleichen Druckes nebeneinander liegen.

Hierzu 3 Blatt