DD229296B1

DD229296B1 - SWITCHING DEVICE FOR GENERATING DIFFERENT PULSATION VACUUM

Info

Publication number: DD229296B1
Application number: DD27033184A
Authority: DD
Inventors: Volkmar Spillecke; Klaus Milde; Manfred Parnack
Original assignee: Fortschritt Veb K
Priority date: 1984-12-06
Filing date: 1984-12-06
Publication date: 1987-09-02
Also published as: DD229296A1; BG46617A1; SU1509004A1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zur Erzeugung unterschiedlicher Pulsationsvakua nach vorgegebenen Intervallen zur Durchführung des alternierenden Pulsationsfrequenzmelkverfahrens.The invention relates to a switching device for generating different Pulsationsvakua after predetermined intervals for performing the alternating Pulsationsfrequenzmelkverfahrens.

Characteristic of the known technical solutions

Neben einer zusammenhängenden Stimulation des Kuheuters mittels erhöhter Pulsatorfrequenzzum Melkbeginn nach DD-PS 157069, ist auch ein alternierendes Stimulationsverfahren nach DD-PS 211920 bekannt, das gegenüber dem anderen Verfahren die Stimulation des Kuheuters über die gesamte Melkzeit vorsieht. Dabei wird in Intervallen mit drei- bis vierfacher Frequenz das Euter massiert, wobei sich der Zitzengummi nicht voll schließt und auch während dieser Periode die Milchabsaugung ermöglicht.In addition to a coherent stimulation of the cow's udder by means of increased pulsator frequency at the start of milking according to DD-PS 157069, an alternating stimulation method according to DD-PS 211920 is also known, which provides for the stimulation of the cow's udder over the entire milking time compared to the other method. Here, the udder is massaged at intervals of three to fourfold frequency, whereby the teat liner does not close fully and also during this period allows the milk suction.

Während die DD-PS 157069 davon ausgeht, daß zum Melkbeginn während der Stimulationsphase keine Milch entzogen werden darf, weil sonst das Euter schlaff wird und die Melkbecher hochkriechen und den Milchfluß abschnüren bzw. bei Lufteintritt in die Melkbecher diese abfallen würden, haben langjährige Erfahrungen bei der Druckluftstimulation bewiesen, daß es möglich ist, auch während der Stimulation bereits Milch abzusaugen, weil durch andere Faktoren, wie die Futtergabe, Geräusche der Zellenverdichter, Euterwaschen usw. die Kühe sich auf das Melken einstellen, so daß beim Ansetzen des Melkzeuges bereits eine bestimmte Menge Milch im Euter zur Verfügung steht, die durch den teilweise geöffneten Zitzengummi abgesaugt werden kann, ohne daß die negativen Erscheinungen wie bei einem leeren Euter eintreten. Dadurch läßt sich die Melkzeit verkürzen. Bei der DD-PS 157 069 wird die Milchabsaugung während der Stimulation dadurch verhindert, daß im Melkbecherzwischenraum ein vermindertes Vakuum gegeben wird, so daß die Spannung des Zitzengummis nicht ausreicht, den Zitzengummi in der Saugphase zu öffnen.While the DD-PS 157069 assumes that no milk must be withdrawn at the start of milking during the stimulation phase, otherwise the udder will flaccid and the teat cups crawl up and strangle the milk flow or fall into the milking cup these would have many years of experience the compressed air stimulation proved that it is possible to suck even during the stimulation already milk, because by other factors, such as the feed, sounds of cell compressors, udder washing, etc., the cows adjust to the milking, so that when applying the milking already a certain Amount of milk in the udder is available, which can be sucked through the partially opened teatcup liner without the negative phenomena occur as in an empty udder. This can shorten the milking time. In the DD-PS 157 069 the milk suction during stimulation is prevented by the fact that a reduced vacuum is given in Melkbecherzwischenraum so that the tension of the teatcup liner is not sufficient to open the teatcup liner in the suction phase.

Um gegenüber dem Druckluftstimulationsverfahren die Milchabsaugung beim alternierenden Pulsationsfrequenzmelkverfahren nach DD-PS 211920 weiter zu erhöhen und damit die Melkzeit zu verkürzen, wurde nach Patent DD 219366 die Lufteinströmung in den Melkbecherzwischenraum während der Stimulationsperiode gedrosselt, so daß der mittlere Druck der Pulsation bei der höheren Taktzahl gesenkt wird. Dadurch schwingt der Zitzengummi im teilweise geöffneten Zustand.In order to further increase the milk suction in the alternating Pulsationsfrequenzmelkverfahren according to DD-PS 211920 compared to the compressed air stimulation method and thus shorten the milking time, the air inflow was throttled into the Melkbecherzwischenraum during the stimulation period, so that the average pressure of the pulsation at the higher number of cycles according to patent DD 219366 is lowered. As a result, the teat rubber oscillates in the partially open state.

Eine weitere Lösung nach DD-PS 219365 erzielt das gleiche Ergebnis dadurch, daß der Unterdruck in der Milchleitung während der Stimulation vermindert wird. Durch die geringere Druckdifferenz zwischen Melkbecherinnenraum und dem Melkbecherzwischenraum wird die Schließkraft des Zitzengummis ebenfalls gemindert, und der Zitzengummi schwingt in der teilweise geöffneten Lage. Die zur Durchführung des alternierenden Pulsationsfrequenzmelkverfahrens erforderlichen Steuereinrichtungen sind für jeden Pulsator erforderlich, so daß der Aufwand bei Rohr- oder Melkstandsanlagen sehr hoch ist.Another solution according to DD-PS 219365 achieves the same result in that the negative pressure in the milk line is reduced during stimulation. Due to the lower pressure difference between Melkbecherinnenraum and the Melkbecherzwischenraum the closing force of the teatcup liner is also reduced, and the teatcup liner vibrates in the partially open position. The control devices required for carrying out the alternating Pulsationsfrequenzmelkverfahrens are required for each pulsator, so that the effort in pipe or milking parlor systems is very high.

-2-Ziel der Erfindung-2-goal of the invention

Die Erfindung hat das Ziel, die Kosten für die Steuerung der Pulsatoren für das alternierende Pulsationsfrequenzmelkverfahren durch einfachere Einrichtungen zu senken und die Stimulation für die gesamte Anlage variabel zu gestalten.The invention aims to reduce the cost of controlling the pulsators for the alternating Pulsationsfrequenzmelkverfahren by simpler means and to make the stimulation for the entire system variable.

Explanation of the essence of the invention

Die technische Aufgabe besteht darin, das völlige Schließen des Zitzengummis dadurch zu verhindern, daß während der Stimulationsperiode die Schließkraft im Melkbecherzwischenraum durch einfachere Mittel gemindert und die Umsteuerung der Pulsatoren auf die jeweilige Frequenz zentral vorgenommen wird.The technical task is to prevent the complete closing of the teatcup liner by reducing the closing force in the teat cup space by simpler means during the stimulation period, and reversing the pulsators to the respective frequency.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Vakuum- und Milchleitung ein Differenzdruckregler und ein Steuergerät parallel geschaltet sind. Das Steuergerät besteht aus einem programmgesteuerten Absperrventil, welches eine Verbindungsleitung zwischen Vakuumleitung und Milchleitung steuert. Jeder Membranpulsator besitzt ein unterdruckgesteuertes Schaltventil, das in die Leitung zwischen Zusatzkammer und Arbeitskammer des Pulsators eingeschaltet ist. Ebenso kann dieses Schaltventil an die Steuerleitung des Membranpulsators zur Parallel- oder Reihenschaltung unterschiedlicher Drosseln angeschlossen sein, um die Umsteuerzeit und damit Pulsfrequenz des Pulsators zu verändern. Die Wirkungsweise ist folgende:According to the invention the object is achieved in that the vacuum and milk line, a differential pressure controller and a control unit are connected in parallel. The control unit consists of a program-controlled shut-off valve which controls a connection line between the vacuum line and the milk line. Each membrane pulsator has a vacuum-controlled switching valve, which is switched on in the line between the additional chamber and working chamber of the pulsator. Likewise, this switching valve may be connected to the control line of the membrane pulsator for parallel or series connection of different reactors to change the Umsteuerzeit and thus pulse frequency of the pulsator. The mode of action is the following:

Der Zellenverdichter erzeugt in bekannter Weise einen Unterdruck, der durch den Unterdruckregler in der Milchleitung auf den für den Melkprozeß erforderlichen Unterdruck (z. B. 50 kPa) konstant gehalten wird. Dieser Unterdruck dient bekannterweise beim Melken dem rhythmischen Öffnen des Zitzengummis, weil Druckgleichheit zwischen Melkbecherinnenraum und Melkbecherzwischenraum während der Saugphase besteht und sich der Zitzengummi aufgrund seiner Elastizität wieder zusammenzieht und eine gestreckte Lage einnimmt. Um zu verhindern, daß sich bei der Stimulation im Melkbecherzwischenraum voll der atmosphärische Luftdruck aufbaut und den Zitzengummi völlig schließt, wird ebenfalls bekannterweise während der Stimulationsperiode der Unterdruck im Melkbecherzwischenraum erhöht. Dies geschieht zentral erfindungsgemäß dadurch, daß die Verbindungsleitung durch das Steuergerät abgesperrt ist und die Luft aus der Milchleitung über eine bekannten Differenzdruckregler abgesaugt wird, welcher zur Überwindung der Schließkraft des Ventils eines Differenzdruckes auf beiden Seiten des Ventiltellers bedarf. Dadurch steigt beispielsweise der Unterdruck in der Vakuumleitung bis auf 6OkPa an, bevor sich das Ventil öffnet. Der Unterdruck in der Milchleitung wird weiterhin durch den Unterdruckregler konstant gehalten. Dieser erhöhte Unterdruck in der Vakuumleitung wird erfindungsgemäß genutzt, um ein Schaltventil an jedem Pulsator zu betätigen, welches die Zusatzkammer für das Steuervakuum abschaltet und somit die Pulsfrequenz des Pulsators erhöht und gleichzeitig über den Pulsator eine größere Evakuierung des Melkbecherzwischenraumes hervorruft. Dadurch ist der Pulsator wie bei der bekannten Einzelsteuerung in dem nachfolgenden Takt nicht in der Lage, den Melkbecherzwischenraum soweit aufzufüllen, daß der Einfaltdruck des Zitzengummis erreicht wird, um die Zitze zu schließen. Bei Membranpulsatoren, die anstelle des Zusatzvolumens mit mehreren Drosseln in der Steuerleitung arbeiten, kann durch das unterdruckgesteuerte Schaltventil eine Drossel bei Reihenschaltung überbrückt oder bei Parallelschaltung zugeschaltet werden, um die Pulsfrequenz zu erhöhen.The cell compressor produces in a known manner a negative pressure, which is kept constant by the negative pressure regulator in the milk line to the negative pressure required for the milking process (eg 50 kPa). This negative pressure is known to milking during the rhythmic opening of the teatcup liner, because pressure equality between Melkbecherinnenraum and Melkbecherzwischenraum during the suction phase and the teat rubber due to its elasticity contracts again and assumes a stretched position. To prevent the atmospheric pressure from fully building up during the stimulation in the milking cup space and completely closing the teat cup, the negative pressure in the milking cup space is also known to be increased during the stimulation period. This is done centrally according to the invention in that the connecting line is shut off by the control unit and the air is sucked out of the milk line via a known differential pressure regulator, which requires overcoming the closing force of the valve of a differential pressure on both sides of the valve disk. As a result, for example, the vacuum in the vacuum line rises to 6OkPa before the valve opens. The negative pressure in the milk line is kept constant by the vacuum regulator. This increased negative pressure in the vacuum line is used according to the invention to actuate a switching valve on each pulsator, which switches off the additional chamber for the control vacuum and thus increases the pulse frequency of the pulsator and simultaneously causes a larger evacuation of Melkbecherzwischenraumes via the pulsator. As a result, as in the known individual control, in the subsequent cycle the pulsator is unable to fill up the teat cup space so far that the tuck-in pressure of the teatcup liner is reached in order to close the teat. In membrane pulsators, which work instead of the additional volume with multiple throttles in the control line, a choke can be bypassed in series connection or switched on parallel connection in order to increase the pulse frequency by the vacuum-controlled switching valve.

Der Vorteil besteht darin, daß nicht jeder Pulsator ein Steuergerät für das Schaltventil für die Zusatzkammer benötigt, um die Pulszahl umzuschalten und daß nicht jedes Melkzeug einer eigenen Druckregelung in Form von Drosseln bedarf, um die Druckdifferenz zwischen Melkbecherzwischenraum und -innenraum zu mindern. Die Erhöhung des Unterdruckes im Melkbecherzwischenraum während der Stimulationsphase bewirkt, daß dieser im Entlastungstakt in der Kürze der Zeit nicht ausreichend belüftet wird, der Zitzengummi nicht völlig schließt und folglich etwas Milch abgesaugt werden kann, wobei die hohen Schwingungen des Gummis stimulierend auf die Zitzen wirken und die Melkleistung gesteigert werden kann. Der zentral erzeugte höhere Unterdruck bewirkt also das teilweise Offenhalten des Zitzengummis während der Stimulation und gleichzeitig das Umschalten aller Pulsatoren auf die höhere Taktzahl entsprechend des programmierten Zyklus. Das Stimulationsprogramm ist veränderbar.The advantage is that not every pulsator requires a control unit for the switching valve for the additional chamber to switch the pulse rate and that not each milking needs its own pressure control in the form of throttles to reduce the pressure difference between Melkbecherzwischenraum and -innenraum. The increase of the negative pressure in Melkbecherzwischenraum during the stimulation phase causes it is not sufficiently ventilated in the relief cycle in the short time, the teat rubber does not close completely and consequently some milk can be sucked, the high vibrations of the rubber act stimulating on the teats and the milking performance can be increased. The centrally generated higher negative pressure thus causes the teatcup liner to be kept partially open during the stimulation and at the same time the switching over of all the pulsators to the higher number of cycles corresponding to the programmed cycle. The stimulation program is changeable.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel und den zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained below with reference to an embodiment and the accompanying drawings. Show it:

Fig. 1: das Schaltschema der gesamten Vakuumanlage,1 shows the circuit diagram of the entire vacuum system,

Fig. 2: das Schaltschema für den Pulsator mit geteilter Arbeitskammer undFig. 2: the circuit diagram for the pulsator with split working chamber and

Fig.3: das Schaltschema für den Pulsator mit paralleler Steuerung3: the circuit diagram for the pulsator with parallel control

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, erzeugt der Zellenverdichter lein den Bedarf übersteigendes Vakuum in der Vakuumleitung 2. Parallel zu dieser liegt die Milchsammelleitung 3, an welche die Melkzeuge angeschlossen werden. Die Verbindung beider Leitungen 2; 3 erfolgt durch die Leitung 4, in welche ein elektronisches, elektrisches oder pneumatisches Steuergerät 5 eingeschaltet ist, das nach vorgegebenem Programm zyklisch die Leitung 4 öffnet oder schließt. Derartige Programmgeber sind bekannt. Zur Betätigung elektrischer Kontakte oder pneumatischer Ventile dienen Steuerwalzen oder Nockenwellen, auf welchen die verschiedenen Intervalle und Öffnungs- und Schließzeiten vorprogrammiert sind. Somit lassen sich je nach Melkbarkeit und Kuhrasse verschiedene Programme realisieren. Parallel zur Leitung 4 liegt die Verbindungsleitung 6, in welche ein Differenzdruckregler 7 eingeschaltet ist. Ist durch den Programmgeber das Absperrventil des Steuergerätes 5 geöffnet, wird die Luft aus dem Vakuumreservebehälter 8 in bekannter Weise abgesaugt. Das Vakuumregelventil 9 sorgt für den konstanten Unterdruck im Vakuumreservebehälter 8 und damit in der Milchleitung 3 und in der Vakuumleitung 2. An der Vakuumleitung 2 sind die Pulsatoren 10 angeschlossen, die ein pneumatisches Schaltventil 11 aufweisen. Ist das Ventil im Steuergerät 5 offen, dann arbeitet diese Anlage wie jede andere bekannte Rohrmelkanlage mit dem üblichen Unterdruck. Schließt jedoch das Steuergerät 5 das Ventil, dann baut sich in der Vakuumleitung 2 ein so hohes Vakuum auf, so daß die Schließkraft imAs can be seen from Fig. 1, the cell compressor produces a vacuum exceeding the demand in the vacuum line 2. Parallel to this is the milk collecting line 3 to which the milking devices are connected. The connection of both lines 2; 3 takes place through the line 4, in which an electronic, electrical or pneumatic control unit 5 is turned on, which cyclically opens the line 4 or closes according to a predetermined program. Such programmers are known. To operate electrical contacts or pneumatic valves serve control rollers or camshafts on which the various intervals and opening and closing times are preprogrammed. Thus, depending on the milkability and Kuhrasse different programs can be realized. Parallel to the line 4 is the connecting line 6, in which a differential pressure regulator 7 is turned on. If the shut-off valve of the control unit 5 is opened by the programmer, the air is sucked out of the vacuum reserve tank 8 in a known manner. The vacuum control valve 9 ensures the constant negative pressure in the vacuum reserve tank 8 and thus in the milk line 3 and in the vacuum line 2. At the vacuum line 2, the pulsators 10 are connected, which have a pneumatic switching valve 11. If the valve in the control unit 5 is open, then this system works like any other known pipe milking with the usual negative pressure. However, closes the controller 5, the valve, then builds up in the vacuum line 2 such a high vacuum, so that the closing force in

Differenzdruckregler 7 überwunden und der Differenzdruckregler 7 geöffnet wird. Das kann beispielsweise bei 6OkPa erfolgen.Differential pressure controller 7 overcome and the differential pressure regulator 7 is opened. This can be done, for example, at 6OkPa.

Der sich in der Vakuumleitung 2 neu eingestellte Unterdruck bleibt so lange erhalten, wie das Ventil des Steuergerätes 5 geschlossen ist.The newly set vacuum in the vacuum line 2 is maintained as long as the valve of the control unit 5 is closed.

Dieser erhöhte Unterdruck erfüllt zwei Funktionen:This increased negative pressure fulfills two functions:

Zwischen Melkbecherzwischenraum und IVtelkbecherinnenraum stellt sich die richtige Druckdifferenz ein, die das völlige Schließen des Zitzengummis wahrend der Stimulationsphase verhindert, und gleichzeitig werden alle Pulsatoren auf eine andere Taktzahl umgeschaltet.Between the teat cup space and the inner cup space, the correct pressure difference is established, which prevents complete closing of the teat cup liner during the stimulation phase, and at the same time, all pulsators are switched to a different number of cycles.

In Fig.2 ist das Schaltschema des Pulsators mit geteilter Arbeitskammer dargestellt. Bekannterweise wird zur Erhöhung der Taktzahl des Pulsators 10 die Zusatzarbeitskammer 12 a abgeschaltet, so daß die Evakuierung bzw. Füllung der verbleibenden Arbeitskammer 12 schneller vonstatten geht und daher die Umschaltdrücke schneller erreicht werden. Wie aus dieser Figur ersichtlich, wirkt das veränderte Vakuum in der Leitung 2 über die Leitung 4 auf das pneumatische Schaltventil 11, welches über die Leitung 13 die Zusatzarbeitskammer 12a abschaltet. Damit wird die Pulsfrequenz um ein Mehrfaches erhöht. Wird die Zusatzarbeitskammer 12a durch programmäßige Änderung des Unterdruckes in der Leitung 2 wieder der Arbeitskammer 12 parallel geschaltet, läuft der Pulsator wieder normal mit 50 bis 60 Doppeltakte.FIG. 2 shows the circuit diagram of the split working-chamber pulsator. As is known, to increase the number of cycles of the pulsator 10, the additional working chamber 12 a is turned off, so that the evacuation or filling of the remaining working chamber 12 is faster and therefore the switching pressures are reached faster. As can be seen from this figure, the changed vacuum in the line 2 via the line 4 acts on the pneumatic switching valve 11, which via the line 13, the additional working chamber 12a turns off. This increases the pulse rate many times over. If the additional working chamber 12a is switched back to the working chamber 12 in parallel by a program-related change in the negative pressure in the line 2, the pulsator again runs normally with 50 to 60 double cycles.

Wie aus Fig.3 ersichtlich, kann auch durch Veränderung des Überströmquerschnittes die Füllung oder Evakuierung einer ungeteilten Arbeitskammer 12 beschleunigt oder verzögert werden, so daß ebenfalls die Umschaltdrucke zu unterschiedlichen Zehen erreicht werden. Wie aus dieser Figur ersichtlich, wird ein Bypaß 15 mit Zusatzdrossel 16 über das Schaltventil 11 geführt.As can be seen from FIG. 3, the filling or evacuation of an undivided working chamber 12 can also be accelerated or decelerated by changing the overflow cross section, so that the switching pressures to different toes are likewise achieved. As can be seen from this figure, a bypass 15 is performed with additional throttle 16 via the switching valve 11 .

Somit ist es möglich, durch erhöhtes Vakuum in der Leitung 2, mittels des Schaltventils 11 den gedrosselten Bypaß 15 zu öffnenThus, it is possible by increased vacuum in the conduit 2, by means of the switching valve 11 to open the throttled bypass 15

und die Arbeitskammer 12 durch den zugeschalteten Überströmquerschnitt, der durch die Drossel 16 bestimmt ist, über die Leitung 14, an welche die Melkbecher angeschlossen sind, schneller zu füllen bzw. zu evakuieren. Es tritt also der gleiche Effekt ein wie durch Veränderung des Volumens der Arbeitskammer 12. Da der Unterdruck im Vakuumreservebehälter 8 unabhängig vom Steuerdruck in der Leitung 2 durch das Vakuumregelventil 9 konstant gehalten wird, tritt in der Milchsammelleitung 3 keine Vakuumschwankung ein.and the working chamber 12 through the switched Überströmquerschnitt which is determined by the throttle 16, via the line 14, to which the teat cups are connected to fill or evacuate faster. Thus, the same effect occurs as by changing the volume of the working chamber 12. Since the negative pressure in the vacuum reserve tank 8 is kept constant regardless of the control pressure in the line 2 by the vacuum control valve 9, occurs in the milk manifold 3 no vacuum fluctuation.

Claims

Invention claim:

1. switching device for generating different Pulsationsvakua in the Melkbecherzwischenraum during the stimulation and milking cycle and for controlling the pneumatic pulsators to achieve different cycle numbers that can be reached by switching on or off of working volume or by changing the control cross section by programmer, characterized in that this from one, the vacuum line (2) and the milk line (3) connecting line (4), in which the control unit (5) is turned on, including a controllable shut-off valve, a line (6) connected in parallel to the line (4), with a in this switched on, the inflow side with the milk line (3), outflow side connected to the vacuum line (2), operating on the principle of a pressure control valve differential pressure regulator (7) and one, the pulsator (10) associated pneumatic switching valve (11), which of the clock number control of Pulsators (10) the nt.

2. switching device according to item!, Characterized in that the switching valve (11) in the connection of the split working chambers (12; 12a) of the pulsator (10) is turned on (Fig. 2).

3. Switching device according to item 1, characterized in that the switching valve (11) in the parallel control line (15) of the pulsator (10) is turned on (Figure 3).