DE10006548A1 - Verfahren zur Erzeugung und Stabilisierung des Arbeitsdrucks durch Volumenstromanpassung beim Verdichten von kompressiblen Fluiden - Google Patents

Abstract

Zur Druckstabilisierung in einer Unterdruckleitung einer Melkvorrichtung wird ein Vefahren vorgeschlagen, bei dem der Druck in der Druckleitung (1) bestimmt wird. Es erfolgt ein Vergleich des Ist-Drucks mit einem Soll-Druck. In Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs erfolgt eine Erhöhung der Schwingung eines Kolbens (10) einer Pumpe (5), bis der Vergleichswert wieder innerhalb eines vorgegebenen Toleranzfeldes liegt.

Description

Der Gegenstand der Patentanmeldung bezieht sich auf ein Verfahren zur Druckstabilisierung in einer Druckleitung, insbesondere in einer Unterdruckleitung einer Melkvorrichtung, sowie auf eine Vorrichtung, insbesondere eine Melkvorrichtung mit wenigstens einem Melkzeug, das mit einer Unterdruckleitung verbunden ist, und mit einer Unterdruckpumpe, die mit der Unterdruckleitung verbunden ist. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise durch die DE 195 47 892 A1 bekannt.

Des weiteren ist durch die DE 196 36 314 C1 eine Melkvorrichtung bekannt, durch die eine Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Absperrorgane aufgrund eines Vergleichs zwischen einem vorgegebenen Druckverlauf und dem gemessenen Druckverlauf auf Undichtigkeiten geschlossen werden kann.

Undichtigkeiten führen zu einem Abbau des Unterdrucks. Für eine funktionsfähige Melkvorrichtung ist jedoch ein nahezu konstanter Unterdruck innerhalb des Systems notwendig.

Derartige Probleme treten auch bei Vorrichtungen auf, bei denen in einer Leitung ein Arbeitsdruck anliegt.

Hiervon ausgehend, liegt der vorliegenden Erfindung die Zielsetzung zugrunde, ein Verfahren zur Druckstabilisierung in einer Druckleitung, insbesondere in einer Unterdruckleitung einer Melkvorrichtung, anzugeben, welches mit relativ geringem technischen Aufwand umgesetzt werden kann. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, bei der ein im wesentlichen stabiler Druck in der Druckleitung erreicht werden kann.

Diese Zielsetzungen werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch eine Melkvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Druckstabilisierung in einer Druckleitung einer Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß der Druck in der Druckleitung oder eine dem Druck proportionale Kenngröße bestimmt wird. Der bestimmte Ist- Druck wird mit einem Soll-Druck bzw. die Ist-Kenngröße mit einer Soll- Kenngröße verglichen. Dieser Vergleich liefert einen Vergleichswert. Liegt der Vergleichswert außerhalb eines vorgegebenen Toleranzfeldes, so wird eine Erhöhung der Schwingung eines Kolbens einer Pumpe vorgenommen. Dieser schwingt so lange mit einem vergrößerten Hub, bis der Vergleichswert innerhalb eines vorgegebenen Toleranzfeldes liegt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Möglichkeit geschaffen, den Arbeitsdruck durch Volumenstromanpassung beim Verdichten eines kompressiblen Fluids anzupassen. Das Verfahren ermöglicht einen variablen, schnell endenden Volumenstrom, so daß auf zusätzliche Druckregelventile, zwischen Puffer (Balance tanks), Betriebsmittel usw. verzichtet werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders für geringe Druckstufen, vorzugsweise für Melkanlagen, bei denen die Druckstabilisierung in einer Unterdruckleitung, die mit wenigstens einem Melkzeug verbunden ist, erfolgt.

Eine Erhöhung der Schwingung eines Kolbens einer Druckpumpe beinhaltet auch, daß der Kolben der Unterdruckpumpe aus einem Ruhezustand in Schwingung gebracht wird.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, daß die Schwingungsamplitude des Kolbens erhöht wird. Durch diese Maßnahme kann das Fördervolumen erhöht werden, so daß sich der Druck innerhalb der Druckleitung nach relativ kurzer Zeit stabilisiert.

Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird vorgeschlagen, daß die Frequenz der Schwingungen des Kolbens erhöht wird. Durch diese Maßnahme wird der Förderstrom der Pumpe erhöht.

Die Erhöhung der Schwingungen, d. h. der Schwingungsamplitude oder der Frequenz- und Schwingungsspannungsamplitude erfolgt vorzugsweise kontinuierlich bis zu einem vorgegebenen Wert. Durch diese Maßnahme wird eine relativ ruhige Arbeitsweise der Pumpe erreicht. Die Geschwindigkeit, mit der die kontinuierliche Erhöhung der Schwingungen erfolgt, kann variieren. Die Variation kann auch davon abhängig sein, wie groß der Druckunterschied zwischen dem Soll-Druck und dem Ist-Druck ist.

Alternativ kann die Erhöhung der Schwingungen des Kolbens diskontinuierlich, d. h. stufenweise erfolgen.

Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird vorgeschlagen, daß der Kolben mit einer vorgegebenen Grundschwingung schwingt, wenn der Vergleichswert innerhalb des Toleranzfeldes liegt. Während dieser Grundschwingung wird kein Volumen gefördert. Nach einer Erhöhung der Schwingung des Kolbens wird dieser bei Erreichen des Soll-Wertes in die Grundschwingung zurückgeführt. Durch diese vorteilhafte Verfahrensführung wird erreicht, daß relativ geringe Beschleunigungskräfte notwendig sind, da die Masse des Kolbens bereits schwingt.

Vorzugsweise schwingt der Kolben in der Grundschwingung mit Eigenfrequenz, so daß keine bzw. nur eine sehr geringe Energie dem System zugeführt werden muß.

Die Bestimmung des Drucks innerhalb der Druckleitung kann kontinuierlich erfolgen. Dies ist jedoch nicht zwingend notwendig. Vorzugsweise erfolgt die Bestimmung des Drucks in der Druckleitung oder einer zum Druck proportionalen Kenngröße innerhalb vorgegebener Zeitintervalle.

Nach noch einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird vorgeschlagen, daß die Schwingung des Kolbens durch eine Spule, die mit einer steuerbaren Stromquelle verbunden ist, durch einen mit dem Kolben zusammenwirkenden Anker angeregt wird. Die Stromquelle wird insbesondere durch eine Steuereinheit angesteuert, die mit einem entsprechenden Drucksensor, der in der Druckleitung angeordnet ist, angesteuert. In Abhängigkeit von dem Vergleichswert, der sich durch den Vergleich des Ist-Drucks mit einem Soll- Druck ergibt, kann die Spule durch Ströme mit unterschiedlichen Stärken durchflossen werden, so daß die Schwingungsamplitude über die Stromstärke der Spannungsquelle eingestellt werden kann.

In Abhängigkeit von dem Fördervolumen, welches zum Aufbau eines entsprechenden Unterdrucks in der Druckleitung und zur Druckstabilisierung notwendig ist, kann es zweckmäßig sein, mehrere Druckpumpen vorzusehen. Insbesondere wird eine Verfahrensführung vorgeschlagen, bei der mindestens ein Paar von Pumpen vorgesehen ist, wobei die Kolben der Pumpen starr miteinander verbunden sind, so daß diese synchron und in gleicher Richtung schwingen.

Unter der Bezeichnung Kolben wird auch beispielsweise eine Membran eines Membranverdichters verstanden, der eine Pumpe bildet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit wenigstens einer Druckleitung und mit einer Pumpe, die mit der Druckleitung verbunden ist, zeichnet sich dadurch aus, daß wenigstens ein Drucksensor, der den Druck in der Druckleitung mißt, vorgesehen ist. Über wenigstens eine Signalleitung ist mit dem wenigstens einen Drucksensor eine Steuerungseinheit verbunden. Diese Steuerungseinheit ist durch wenigstens eine Signalleitung mit einer Erregereinheit verbunden. Die Vorrichtung weist auch eine Rückstelleinheit auf. Die Erregereinheit und die Rückstelleinheit versetzen einen Kolben der Pumpe in Schwingungen. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung wird eine Vorrichtung verwirklicht, bei der ein stabiler Verlauf des Arbeitsdrucks in einer Druckleitung erreicht wird. Insbesondere kann auch auf einem relativ hohen apparativen Aufwand verzichtet werden, um eine Druckstabilisierung in einer Druckleitung der Vorrichtung sicherzustellen.

Bei der Erregereinheit handelt es sich vorzugsweise um eine Erregereinheit, die durch wenigstens eine Spule, die mit einer steuerbaren Stromquelle verbunden ist, durch einen mit dem Kolben zusammenwirkenden Anker gebildet ist. Diese Ausgestaltung der Erregereinheit hat den Vorteil, daß durch diese die Amplitude und/oder die Frequenz der Schwingungen des Kolbens relativ einfach und schnell verändert werden kann.

Nach einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Melkvorrichtung wird vorgeschlagen, daß die Rückstelleinheit durch eine Kammer mit einem kompressiblen Fluid gebildet ist, deren Volumen durch die Bewegung des Kolbens verändert wird. Durch entsprechende Einstellung des Druckes des Fluids in der Kammer kann auch ein unterschiedliches Schwingverhalten des Kolbens erreicht werden.

Insbesondere bei Vorrichtungen, bei denen große Fördervolumen durch die Pumpe bewältigt werden müssen, ist es vorteilhaft, wenn wenigstens ein Paar von Pumpen vorgesehen ist. Hierbei sind die Kolben der Unterdruckpumpen vorzugsweise axial hintereinander angeordnet und synchron in gleicher Richtung schwingend. Es wird vorgeschlagen, daß die Kolben starr miteinander verbunden sind.

Handelt es sich bei der Erregereinheit um eine Erregereinheit mit einer Spule und einem Anker, so ist es von Vorteil, wenn die Kolben einen gemeinsamen Anker haben.

Mehrere Paare von Pumpen können in Reihe oder parallel zueinander geschaltet werden. In Abhängigkeit von der Schaltung mehrerer Paare von Pumpen können große Fördervolumen oder hohe Unterdrücke erzielt werden.

Insbesondere wird vorgeschlagen, daß wenigstens eine Pumpe eine Kolbenpumpe ist.

Nach einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß wenigstens eine Pumpe eine Membranpumpe ist.

Nach einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß die Vorrichtung eine Druckleitung aufweist, bei der es sich um eine Unterdruckleitung handelt, die mit wenigstens einem Melkzeug verbunden ist. Die Vorrichtung kann dann zum Melken von Tieren, insbesondere von Kühen verwendet werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung beziehungsweise des Verfahrens in einer Vorrichtung werden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Melkvorrichtung,

Fig. 2 schematisch eine Unterdruckpumpe und eine Erregereinheit und

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Melkvorrichtung mit zwei Unterdruckpumpen.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Melkvorrichtung. Die Melkvorrichtung weist eine Unterdruckleitung 1 auf. Diese ist über eine Verbindungsleitung 3 mit einem Melkzeug 2 verbunden. In der Verbindungsleitung 3 ist ein Absperrorgan 4, bei dem es sich um ein Ventil handeln kann, angeordnet.

Mit der Unterdruckleitung 1 ist eine schematisch dargestellte Unterdruckpumpe 5 verbunden. Die Unterdruckleitung 1 ist über einen Einlaß 7 mit einer Arbeitskammer 6 strömungstechnisch verbunden. Nicht dargestellt ist ein Einlaßventil, welches die Verbindung zwischen der Unterdruckleitung 1 und der Arbeitskammer 6 herstellt. Die Arbeitskammer 6 ist mit einer Auslaßleitung 9 verbunden. Im Auslaß 8 der Kammer 6 ist ein nicht dargestelltes Ventil angeordnet, welches eine strömungstechnische Verbindung zwischen der Arbeitskammer 6 und der Auslaßleitung 9 herstellt bzw. unterbindet.

Die Unterdruckpumpe 5 weist einen hin und her bewegbaren Kolben 10 auf. Der Kolben 10 ist über eine Kolbenstange 14 mit einer Erregereinheit 13 verbunden. Die Erregereinheit 13 ist durch wenigstens eine Signalleitung 16 mit einer Steuerungseinheit 15 verbunden. Die Steuerungseinheit 15 ist über wenigstens eine Signalleitung 18 mit einem Drucksensor 17 verbunden. Dieser ist in der Unterdruckleitung 1 angeordnet.

Die Melkvorrichtung weist des weiteren eine Rückstelleinheit 11 auf. Diese Rückstelleinheit 11 ist durch eine Kammer 12 gebildet. Die Kammer 12 ist mit einem kompressiblen Fluid gefüllt. Das Volumen der Kammer 12 ist veränderlich. Dieses ist abhängig von der Stellung des Kolbens.

Durch die in der Fig. 1 dargestellte Melkvorrichtung wird eine Druckstabilisierung in der Unterdruckleitung erreicht. Hierzu wird durch den Drucksensor 17 der Druck in der Unterdruckleitung 1 gemessen. Das Meßergebnis wird durch die Signalleitung 18 der Steuerungseinheit 15 zugeführt. Innerhalb der Steuerungseinheit 15 erfolgt ein Vergleich zwischen dem Ist-Druck und einem vorgegebenen Soll-Druck. Gegebenenfalls kann auch ein Vergleich zwischen einer dem Druck in der Unterdruckleitung 1 proportionalen Kenngröße und einer Soll-Kenngröße erfolgen. Wird durch den Vergleich festgestellt, daß der Vergleichswert außerhalb eines Toleranzfeldes liegt, so erfolgt eine Erhöhung der Schwingung des Kolbens 10 der Unterdruckpumpe, so daß durch diese erhöhte Schwingung des Kolbens 10 in der Unterdruckleitung 1 der Soll-Wert wiederhergestellt wird. Ein Schwingen des Kolbens 10 wird durch die Erregereinheit 13 sowie durch die Rückstelleinheit 11 erreicht. Bei einer Auslenkung des Kolbens wird das Volumen der Kammer 12 verändert. Dies führt zu einem Druckanstieg des Fluids in der Kammer 12. Wird der Kolben 10 quasi losgelassen, so führt die Expansion des Fluids in der Kammer 12 zu einem Verdrängungstakt, so daß das in der Arbeitskammer 6 befindende Fluid über den Auslaß 8 und die Auslaßleitung 9 aus der Kammer 6 verdrängt wird. Beim Zurückschwingen des Kolbens 10 erfolgt ein Saugtakt, so daß das Fluid aus der Unterdruckleitung 1 über den Einlaß 7 in die Arbeitskammer 6 gelangt. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis der Soll-Druck erreicht ist.

Fig. 2 zeigt die Unterdruckpumpe 5 sowie die Erregereinheit 13. Die Unterdruckpumpe 5 weist einen Anschluß 19 mit einem Ventil 20 auf. Der Anschluß 19 ist strömungstechnisch mit der Kammer 12 verbindbar, so daß der Druck des Fluids in der Kammer 12 eingestellt werden kann.

Die Erregereinheit 13 ist durch eine Spule 22 und durch einen Anker 21 gebildet. Die Spule 22 ist über elektrische Leitungen 23 mit einer steuerbaren Stromquelle 24 verbunden. Die steuerbare Stromquelle 24 wird durch die Steuerungseinrichtung 15 angesteuert. Hierzu ist eine Signalleitung 25 vorgesehen, die die Steuerungseinheit mit der steuerbaren Stromquelle 24 verbindet. Der Anker 21 ist starr durch die Kolbenstange 14 mit dem Kolben 10 verbunden. Eine Bewegung des Ankers 21 führt gleichzeitig zu einer axialen Verschiebung des Kolbens 10. Die Größe der Bewegung bzw. Schwingung des Kolbens kann durch die steuerbare Stromquelle 24 und die Spule 22 gesteuert werden.

Fig. 3 zeigt schematisch einen Teil einer erfindungsgemäßen Melkvorrichtung. Die Melkvorrichtung weist eine Unterdruckleitung 1, die sich in eine Unterdruckleitung 1a und eine Unterdruckleitung 1b teilt, auf. Es ist ein Paar von Unterdruckpumpen 5a, 5b vorgesehen. Die Unterdruckpumpen 5a, 5b sind als Membranpumpen ausgebildet.

Die Membranpumpe 5a weist ein Gehäuse 28a auf. Innerhalb des Gehäuses 28a ist eine Arbeitskammer 6a und eine Kammer 12a ausgebildet. Die Kammern 6a, 12a sind durch einen Kolben 10a voneinander getrennt. Der Kolben 10a ist in Form einer Membran ausgebildet. Die Kammer 6a ist über ein Einlaßventil 26a mit der Unterdruckleitung 1a verbunden. Durch das Auslaßventil 27a ist die Arbeitskammer 6a mit der Auslaßleitung 9a verbunden. In der Kammer 12a herrscht vorzugsweise atmosphärischer Druck.

Die Unterdruckpumpe 5b ist entsprechend der Unterdruckpumpe 5a ausgebildet. Auch die Unterdruckpumpe 5b weist ein Gehäuse 28b auf. Das Gehäuse 28b ist unterteilt durch den Kolben 10b in eine Arbeitskammer 6b und eine Kammer 12b. Der Kolben 10b ist ebenfalls als eine Membran ausgebildet. Durch das Einlaßventil 26b ist die Unterdruckleitung 1b mit der Kammer 6b verbunden. Ein Auslaßventil 27b verbindet die Kammer 6b über die Leitung 9b mit der Auslaßleitung 9.

Die Arbeitskammern 6a, 6b sowie die Kammern 12a, 12b der Unterdruckpumpen 5a, 5b sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel im wesentlichen kegelförmig ausgebildet.

Die Erregereinheit 13 ist gebildet durch die Spulen 22a und 22b. Die Spulen 22a, 22b sind axial hintereinander angeordnet. Ein Anker 21 der Erregereinheit 13 ist über die Kolbenstange 14a mit dem Kolben 10a und über die Kolbenstange 14b mit dem Kolben 10a verbunden.

Zur Messung des Drucks der Unterdruckleitung 1 bzw. in den Unterdruckleitungen 1a, 1b ist ein Drucksensor beziehungsweise Ventil 17 vorgesehen. Dieser Drucksensor 17 ist über eine Signalleitung 18 mit einer Steuereinheit 15 verbunden. Durch elektrische Leitungen 23 ist die Steuerungseinheit 15 mit den Spulen 22a, 22b verbunden.

Wird beispielsweise die Spule 22b mit Strom beaufschlagt, so wird der Anker 21 in Richtung der Spule 22b gezogen. Hierdurch werden die membranförmigen Kolben 10a und 10b in gleicher Richtung ausgelenkt. Der Kolben 10b nimmt beispielsweise die in der Fig. 3 dargestellte gestrichelte Position ein. Hierdurch wird das Volumen der Arbeitskammer 6b verringert, was zu einem Druckanstieg innerhalb der Arbeitskammer 6b führt. Öffnet das Auslaßventil 27b nicht, so kommt es zu keinem Ausstoß des Fluids aus der Arbeitskammer 6b.

Der membranförmige Kolben 10a nimmt währenddessen die gestrichelt dargestellte Position ein. Hierdurch wird das Volumen in der Arbeitskammer 6a vergrößert, so daß der Druck des Fluids in der Arbeitskammer 6a herabgesetzt wird. Öffnet das Einlaßventil 26a nicht, so kommt es zu keiner Fluidansaugung aus der Unterdruckleitung 1a.

Wird der Spule 22b kein Strom zugeführt, wird aufgrund der Differenz zwischen den in der Kammer 6b und der Kammer 12b herrschenden Drücken der membranförmige Kolben 10b in Richtung der Kammer 12b verschoben. Aufgrund der Druckdifferenz, die aus den Drücken in der Kammer 6a und 12b folgt, wird der membranförmige Kolben 10a in Richtung der Arbeitskammer 6a bewegt. Die Bewegung der membranförmigen Kolben 10a, 10b erfolgt synchron, da diese über die Kolbenstangen 14a, 14b und den Anker 21 starr miteinander verbunden sind. Sowohl der membranförmige Kolben 10a als auch der membranförmige Kolben 10b schwingen über ihre Ausgangslage hinweg. Dies führt dazu, daß der Kolben 1 Oa die in der Fig. 3 dargestellte strichpunktierte Position einnimmt. Während dieses Vorgangs kommt es zu einer Kompression des sich in der Kammer 6a befindenden Fluids. Der Kolben 10b nimmt die in der Fig. 3 dargestellte strichpunktierte Position ein. Hierbei kommt es zu einer Druckverringerung in der Arbeitskammer 6b, da das Volumen in der Arbeitskammer vergrößert wird. Haben die membranförmigen Kolben 10a, 10b ihre maximale Auslenkung jeweils erreicht, so schwingen diese wieder zurück. Die membranförmigen Kolben 10a, 10b schwingen. Während dieses Schwingungsvorgangs kommt es zu keiner Fluidförderung solange der Soll-Wert nicht unterschritten ist. Dies bedeutet, daß weder die Einlaßventile 26a, 26b noch die Auslaßventile 27a, 27b öffnen. Die Kolben vollziehen eine Grundschwingung, bei der es sich vorzugsweise um Eigenschwingung handelt.

Der Drucksensor 17 mißt den Unterdruck in der Unterdruckleitung 1. Stellt die Steuerungseinheit 15 fest, daß der Unterdruck in der Unterdruckleitung 1 außerhalb eines Toleranzfeldes liegt, welches vorgegeben ist, so wird die Spule 22a bzw. die Spule 22b bestromt, so daß es zu einer größeren Auslenkung der membranförmigen Kolben 10a, 10b kommt.

Dies führt zu einem Anstieg der Amplitude der Schwingung der membranförmigen Kolben 10a, 10b. In der Arbeitskammer 6a entsteht ein Unterdruck, der zum Öffnen des Einlaßventils 26a führt. Das Fluid wird aus der Unterdruckleitung 1a in die Arbeitskammer 6a angesaugt. Während dieses Ansaugtaktes wird das Fluid aus der Arbeitskammer 6b über das Auslaßventil 27b und die Auslaßleitung 9b ausgestoßen. Schwingt der membranförmige Kolben 10a zurück, so wird das Einlaßventil 26a geschlossen. Durch Verringerung des Volumens der Arbeitskammer 6a kommt es zu einer Verdichtung des sich in der Arbeitskammer 6a befindenden Fluids. Beim Überschreiten eines bestimmten Drucks öffnet das Auslaßventil 27a, so daß das Fluid aus der Kammer 6a über das Auslaßventil 27a und die Auslaßleitung 9a wenigstens teilweise aus der Arbeitskammer 6a entweichen kann. Während dieses Ausstoßtaktes der Unterdruckpumpe 5a vollzieht die Unterdruckpumpe 5b einen Ansaugtakt. Hierbei öffnet das Ventil 26b, so daß Fluid aus der Unterdruckleitung 1b in die Arbeitskammer 6b angesaugt wird. Beim Zurückschwingen des membranförmigen Kolbens 10b wird das Fluid aus der Arbeitskammer 6b ausgestoßen. Durch das Schwingen der membranförmigen Kolben 10a, 10b wird der Unterdruck in der Unterdruckleitung 1a wieder aufgebaut, so daß in der Unterdruckleitung 1 der Druck stabilisiert wird. Durch Erhöhung der Frequenz kann die Zeitspanne, innerhalb der ein entsprechender Unterdruck der Unterdruckleitung 1 aufgebaut werden soll, verringert werden.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Melkvorrichtung. Der Gegenstand der Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Melkvorrichtung beschränkt. Das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise die Vorrichtung ist überall dort einsetzbar, wo eine Stabilisierung des Drucks erforderlich ist.

Bezugszeichenliste

1

,

1

a,

1

b Unterdruckleitung

2

Melkzeug

3

Verbindungsleitung

4

Absperrorgan

5

,

5

a,

5

b Unterdruckpumpe

6

,

6

a,

6

b Arbeitskammer

7

Einlaß

8

Auslaß

9

,

9

a,

9

b Auslaßleitung

10

,

10

a,

10

b Kolben

11

Rückstelleinheit

12

,

12

a,

12

b Kammer

13

Erregereinheit

14

,

14

a,

14

b Kolbenstange

15

Steuerungseinheit

16

Signalleitung

17

Drucksensor

18

Signalleitung

19

Anschluß

20

Ventil

21

Anker

22

,

22

a,

22

b Spule

23

elektrische Leitung

24

Stromquelle

25

Signalleitung

26

a,

26

b Einlaßventil

27

a,

27

b Auslaßventil

28

a,

28

b Gehäuse

Claims (19)

1. Verfahren zur Druckstabilisierung in einer Druckleitung (1, 1a, 1b) einer Vorrichtung, insbesondere in einer Unterdruckleitung einer Melkvorrichtung, mit den folgenden Schritten
Bestimmung des Drucks in der Druckleitung (1, 1a, 1b) oder einer zum Druck proportionalen Kenngröße,
Vergleichen des Ist-Drucks mit einem Soll-Druck oder der Ist-Kenngröße mit einer Soll-Kenngröße,
Erhöhung der Schwingung eines Kolbens (10, 10a, 10b) einer Pumpe (5, 5a, 5b), insbesondere einer Unterdruckpumpe bis, der Vergleichswert wieder innerhalb eines vorgegebenen Toleranzfelds liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Schwingungsamplitude des Kolbens (10, 10a, 10b) erhöht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Frequenz der Schwingungen des Kolbens (10, 10a, 10b) erhöht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem eine kontinuierliche Erhöhung der Schwingungen erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem eine diskontinuierliche Erhöhung der Schwingungen erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Kolben (10, 10a, 10b) mit einer vorgegebenen Grundschwingung schwingt, wenn der Vergleichswert innerhalb des Toleranzfeldes liegt, wobei nach einer Erhöhung der Schwingung des Kolbens (10, 10a, 10b) dieser in die Grundschwingung zurückgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der Kolben (10, 10a, 10b) in der Grundschwingung mit Eigenfrequenz schwingt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Bestimmung des Drucks in der Unterdruckleitung (1, 1a, 1b) oder einer zum Druck proportionalen Kenngröße innerhalb vorgegebener Zeitintervalle erfolgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Schwingung des Kolbens (10, 10a, 10b) durch eine Spule (22), die mit einer steuerbaren Stromquelle (23) verbunden ist, und durch einen mit dem Kolben (10, 10a, 10b) zusammenwirkenden Anker (21) angeregt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem zwei Pumpen (5a, 5b), insbesondere zwei Unterdruckpumpen, vorgesehen sind, wobei die Kolben (10a, 10b) synchron und in gleicher Richtung schwingen.

11. Vorrichtung mit einer Druckleitung (1, 1a, 1b), insbesondere einer Unterdruckleitung und mit wenigstens einer Pumpe (5, 5a, 5b), insbesondere einer Unterdruckpumpe, die mit der Druckleitung (1, 1a, 1b) verbunden ist, gekennzeichnet durch
wenigstens einen Drucksensor (17), der den Druck in der Druckleitung (1, 1a, 1b) mißt,
eine Steuerungseinheit (15), die über wenigstens eine Signalleitung (18) mit dem wenigstens einem Drucksensor (17) verbunden ist,
eine Erregereinheit (13), die über wenigstens eine Signalleitung (16) mit der Steuerungseinheit (15) verbunden ist, und durch eine Rückstelleinheit (11), wobei die Erregereinheit (13) und die Rückstelleinheit (11) einen Kolben (10, 10a, 10b) der Pumpe (5, 5a, 5b) ins Schwingen versetzt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregereinheit (13) durch wenigstens eine Spule (22, 22a, 22b), die mit einer steuerbaren Stromquelle (24) verbunden ist, und durch einen mit dem Kolben (10, 10a, 10b) zusammenwirkenden Anker (21) gebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstelleinheit (11) durch eine Kammer (12, 12a, 12b) mit einem kompressieblen Fluid gebildet, deren Volumen durch die Bewegung des Kolbens (10, 10a, 10b) verändert wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Paar von Pumpen (5a, 5b) vorgesehen ist, daß die Kolben (10a, 10b) axial hintereinander angeordnet und synchron und in gleicher Richtung schwingen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (10a, 10b) starr miteinander verbunden sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (10a, 10b) einen gemeinsamen Anker (21) haben.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Pumpe eine Kolbenpumpe ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Pumpe eine Membranpumpe ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung (1, 1a, 1b) eine Unterdruckleitung ist, die mit wenigstens einem Melkzeug (2) verbunden ist.