DE2241233C3

DE2241233C3 - Pulsator für Melkmaschinen

Info

Publication number: DE2241233C3
Application number: DE19722241233
Authority: DE
Inventors: Syd Ernest Otumoetai Tauranga Bodmin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-08-22
Filing date: 1972-08-22
Publication date: 1981-05-14
Also published as: DE2241233A1; DE2241233B2

Description

W)

Die Erfindung betrifft einen Pulsator für Einrohrmelkanlagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekannte Melkmaschinen arbeiten in einem Zyklus, wobei intermittierend an die Zitzen Druck angelegt und ^hr> wieder aufgehoben wird. Dabei wird im allgemeinen ein Vakuum an die Zitzen angelegt und intermittierend Atmosphärendruck aufgebracht, so daß der Zitzengummi auf die Zitze kollabiert und anschließend das Vakuum wieder hergestellt wird, wobei sich der Zitzengummi zurückzieht, so daß die Milch strömen kann. Bei einer solchen Vorrichtung führt der plötzliche Unterschied zwischen Vakuum von im wesentlichen 380 mm Hg und dem Atmosphärendruck dazu, daß der Zitzengummi die Zitze quetscht, momentan den Milchstrom anhält und möglicherweise sogar Milch zurück in die Zitze drückt, wobei auch die Zellstruktur am Zitzenende verletzt werden kann.

Ein Pulsator für Einrohrmelkanlagen nach dem Gattungsbegriff ist durch die DD-PS 13 649 bekannt geworden. Dabei sind die Vakuum- und Milchsammeikammer und die Pulsatorkammer durch ein Pulsventil voneinander getrennt, das den Übergang vom Druckzustand zum Saugzustand und umgekehrt schlagartig erfolgen läßt.

Gegenstand der DE-OS 20 52 971 ist ein Einsetzstück für eine Melkanlage, dessen Pulsatorkammer mit den Melkbechern und dessen Milchsammeikammer mit den Zitzengummis verbunden sind. Über die Ausbildung der Milchsammeikammer und der Pulsatorkammer läßt sich dieser Druckschrift nichts entnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den eingangs beschriebenen Pulsator für Einrohrmelkanlagen so auszubilden, daß der Melkvorgang äußerst schonend abläuft, indem der Übergang zwischen der Druckphase und der Saugphase kontinuierlich und progressiv anstatt schlagartig erfolgt.

Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist es besonders vorteilhaft, daß insbesondere die Drosselung in den beiden Durchlässen zu einem stetigen Übergang zwischen den beiden Melkphasen jedes Zyklus beiträgt, wodurch der gesamte Melkvorgang sehr schonend abläuft. Die Zitzengummis können sich nicht nach außen aufblähen, weil der auftretende Unterdruck in der Vakuum- und Milchsammeikammer und an den Zitzengummis im wesentlichen gleich ist.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in der zwei Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen

Fig. la bis Ic im Längsschnitt eine erste Ausführungsform eines Pulsators in drei aufeinanderfolgenden Betriebsphasen und

Fig. 2a bis 2c eine weitere Ausführungsform eines Pulsators in drei aufeinanderfolgenden Betriebsphasen.

Die beiden in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausfuhrungsformen unterscheiden sich nur dadurch, daß das Ventilelement 13 im unteren Bereich bei der einen Ausführungsform unter und bei der anderen Ausführungsform über der Membran 27 sitzt, die den Ventilsitz bildet.

Der Pulsator 1 gemäß der Erfindung besitzt eine Vakuum- und Milchsammeikammer 2, von der Melkleitungen 3 mit dem Innenraum von Zitzengummis verbunden werden können. Ein Auslaßstutzen 4 kann an Vakuum angeschlossen werden und bildet gleichzeitig den Förderauslaß für die Milch. Die Kammer 2 ist von einem Stopfen 5 reibschlüssig verschlossen, der aus Kautschuk besteht, wie er in der Milchwirtschaft verwendet wird. Dieser Stopfen 5 kann zur Reinigung leicht entfernt werden. Der Stopfen 5 kann auch durch ein Sichtglas ersetzt werden.

Unmittelbar über der Vakuum- und Milchsammeikammer 2 befindet sich eine Pulsatorkammer 6, von der aus Pulsatorleitungen 7 zu den Melkbechern führen. Über der Pulsatorkammer 6 befindet sich eine erste

Luftzuführungskammer 8 und darüber eine Steuerkammer 9. Die Steuerkammer 9 hat als eine Wand eine flexible Membran JO, auf der zentrisch ein aus Kunststoff bestehendes Kernstück 25 sitzt, in das ein Durchlaß 11 eingearbeitet ist. Der Durchlaß 11 ist an seinem unteren Ende zur Steuerung des Luftmengenstromes verengt Ein Versperren der Verengung ist durch einen Drahtbügel 26 verhindert Durch eine Feder 12 wird die Membran 10 gegen die in Fig. la gezeigte Lage vorgespannt

Auf einen aus Kunststoff bestehenden, trichterförmigen Ventilkörper 16, der eine Tülle 14 mit einem gedrosselten Durchlaß 15 und an seinem oberen Ende eine Saugkappe hat, ist am unteren Ende ein Ventilelement 13 Eufgeschraubt

Durch öffnungen 18 kann Luft kontinuierlich in die erste Luftzuführungskammer 8 strömen, wobei sie durch ein Filter 17 gereinigt wird.

Eine Membran 27 trennt die Vakuum- und Milchsammeikammer 2 von der Pulsatorkammer 6. Wie bereits erwähnt, unterscheiden sich die in den F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiele dadurch, daß im Fall der F i g. 1 das Ventilelement 13 unter der Membran 27 sitzt, während es im Fail der F i g. 2 über der Membran 27 vorgesehen ist. :5

Wenn, wie Fig. la zeigt, eine am Kernstück 25 abgestützte Druckfeder 12 ausgedehnt ist, nimmt die Voi richtung die Ruhelage ein, wobei das Kernstück 25 und die Membran 10 herabgedrückt sind. Dadurch ist der Spalt zwischen der Membran 10 und der Saugkappe w des Ventilkörpers 16 geschlossen. Ebenso ist das Ventil zwischen der Saugkappe des Ventilkörpers 16 und dem Ventilsitz 23 geschlossen. Der erste Hauptdurchgang 24 zwischen dem Ventilelement 13 und der Membran 27 ist hingegen geöffnet. s=>

Wenn die in Fig. la dargestellte Stellung eingenommen ist, ist der Anschlußstutzen 4 mit der Pulsatorleitung 7 verbunden. Die Vakuum- und Milchsammelkammer 2 ist entleert, und ein Vakuum ist über die Melkleitungen 3 an den Zitzengummis angelegt. Damit ist eine Bedingung zum Abziehen der Milch aus dem Euter erfüllt. Die zweite Bedingung besteht darin, daß die Zitzengummis die Zitzen nicht quetschen. Dies wird dadurch erreicht, daß die Pulsatorkammer 6, die Pulsatorleitungen 7 und die Räume in den Melkbechern, in denen die Zitzengummis angeordnet sind, ieergesaugt sind und sich die Zitzengummis in ihrer Ruhelage befinden, in der sie keinen Druck auf die Zitzen ausüben.

Da das Ventil beim Ventilsitz 23 und das Ventil zwischen der Saugkappe des Ventilkörpers 16 und der so Membran 10 geschlossen sind, kann keine Luft aus der ersten Luftzuführungskammer 8 zu irgendeiner der Kammern 2,6 oder 9 gelangen.

Die Steuerkammer 9 wird über die Durchlässe 11 und 15 so entleert, daß nun der Atmosphärendruck in der ersten Luftzuführungskammer 8 die Membran 10 nach oben drückt, wodurch, wie Fig. Ib zeigt, der erste Hauptdurchgang 24 verschlossen wird. Gleichzeitig wird das Ventil bei 23 geöffnet. Dadurch strümt Luft aus der ersten Luftzuführungskammer 8 durch den gedros- w) selten, zweiten Hauptdurchgang 20 in die Pulsatorkammer 6 und von dieser in die Melkbecher, d. h. an die Außenseite der Zitzengummis, so daß diese auf die Zitzen kollabieren. Dabei ist besonders vorteilhaft, daß durch die Drosselung des zweiten Hauptdurchganges 20 h5 eine zeitliche Abstimmung des Zyklustaktes erreicht wird. Die aus der ersten Luftzuführungskammer 8 abgesaugte Luft wird über das Filter 17 und die öffnungen 18 wieder ersetzt

Das Ventilelement 13 schließt, bevor das Kernstück 25 seine Bewegung nach oben beendet hat Daher trennt sich, wie Fig. Ic zeigt die Membran 10 von der Saugkappe des Ventilkörpers 16. Es strömt nun Luft aus der ersten Luftzuführungskammer 8 in das Innere der Saugkappe des Ventilkörpers 16, so daß der dort herrschende Druck den Ventilkörper 16 nach unten bewegt und dadurch das Ventil auf den Ventilsitz 23 drückt, während gleichzeitig das Ventilelement 13 wieder öffnet Gleichzeitig strömt Luft durch den zweiten gedrosselten Durchlaß 11 in die Steuerkammer 9, so daß die Feder 12 die Membran 10 wieder in die in F i g. 1 a gezeigte Lage zurückführt

Am Ende des Zyklus ist Milch durch die Melkleitungen 3 in die Vakuum- und Milchsammeikammer 2 geströmt. Wenn beim nächsten Zyklus der Vakuum- und Milchsammeikammer 2 ein Luftstoß zugeführt wird, transportiert er Milch aus dieser Kammer 2 durch den Auslaßstutzen 4 zum Förderauslaß.

Die Feder 12 kann gegen eine Feder anderer Steifheit ausgewechselt werden. So bewirkt eine l,4kg-Feder, daß die Zeit, in der in der Pulsatorkammer 6 Atmosphärendruck und Vakuum herrscht, gleich ist. Bei einer 900 g-Feder herrscht in der Pulsatorkammer 6 während 70% der Zeit Vakuum. Die Pulsationsgeschwindigkeit, die vorzugsweise in der Nähe von 50 Zyklen je Minute variabel sein sollte, ist abhängig von der Hublänge des Ventilkörpers 16, die durch die Lage des Ventilelementes 13 am Schraubende der Tülle 14 des Ventilkörpers 16 eingestellt werden kann.

Die Oszillationsfrequenz und die Verweilzeit am Ende jedes Hubes der Saugkappe des Ventilkcrpers 16 werden von der Größe des Bodenauslasses der Durchlässe 11 und 15 beeinflußt; der bevorzugte Durchmesser liegt in der Nähe von 0,6 mm.

Bei der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform ist in der Ruhelage gemäß Fig. 2a das Ventil zwischen der Saugkappe des Ventilkörpers 16 und dem Ventilsitz 23 geöffnet, während das Ventilelement 13 sowie das Ventil zwischen dem oberen Rand der Saugkappe des Ventilkörpers 16 und der Membran in der geschlossenen Stellung sind. Die Pulsatorkammer 6 ist somit von der Vakuum- und Milchsammeikammer 2 getrennt, sie ist jedoch über den zweiten Hauptdurchgang 20 und die erste Luftzuführungskammer 8 zur Atmosphäre hin offen. Wenn die Vakuum- und Milchsammeikammer 2 evakuiert wird, wird Luft durch die Durchlässe 15 und 11 aus der Pulsatorkammer 6 abgezogen.

Der Luftdruck in der ersten Luftzuführungskammer 8 hebt, wie F i g. 2b zeigt, die Membran 10. Da der Raum in der Saugkappe des Ventilkörpers 16 evakuiert ist, bewegt sich dieser mit der Membran 10 nach oben und öffnet dadurch den ersten Hauptdurchgang 24. Die Pulsatorkammer 6 ist sowohl mit dem Atmosphärendruck in der ersten Luftzuführungskammer 8 als auch mit dem Vakuum in der Vakuum- und Milchsammeikammer 2 verbunden, wobei der zweite Hauptdurchgang 20, nicht jedoch der erste Haupidurchgang 24 gedrosselt ist. Daher fällt der Druck in der Pulsatorkammer 6 ab. Das Ventilelement 13 erreicht sehr rasch einen Anschlag 28 und schließt so die Pulsatorkammer 6 gegen die Atmosphäre hin ab. Über die Pulsatorleitungen 7 werden die Melkbecher evakuiert.

Wie F i g. 2c zeigt, führt der Anschlag der Saugkappe des Ventilelementes 13 gegen den Ventilsitz 23 am Ende des Hubes zu einer Trennung von der Membran 10, so daß die AtmosDhäre aus der ersten Luftzufiihriineskam-

mer 8 über den Innenraum der Saugkappe des Ventilkörpers 16 und den zweiten gedrosselten Durchlaß 11 mit der Steuerkammer 9 in Verbindung ist. Durch den auf die Saugkappe des Ventilkörpers 16 wirkenden Druck wird dieser nach unten gedrückt, so daß das Ventil am Anschlag 28 geöffnet und das Ventil am ersten Hau;.idurchgang 24 geschlossen wird, so daß ein Druck in der Nähe des Atmosphärendruckes an der Außenseite der Zitzengummis anliegt. Der Druckunterschied über der Membran 10 wird aufgehoben, und die Feder 12 drückt die Membran 10 nach unten, so daß das Ventil zwischen dem Rand der Saugkappe des Ventilkörpers 16 und der Membran 10 wieder geschlossen ist.

Es hat sich gezeigt, daß bei dieser Modifizierung eine

1,35 kg-Feder 12 eine Übereinstimmung der Zeit für die Saugwirkung mit der Zeit für den Atmosphärendruck in der Pulsatorleitung 7 bewirkt. Eine 900g-Feder ergibt jedoch bei einer Dimensionierung der Auslaßöffnungen für die Durchlässe 11 und 15, die oben erwähnt wurde, ein Vakuum in der Pulsatorkammer 6 über nur 30% der Zeit.

Das Spiel im zweiten Hauptdurchgang 20 steuert die Geschwindigkeit, mit welcher der Pulsatorkammer 6 Luft zugeführt wird. Dadurch kann der höchste Druck eingestellt werden, der auf die Außenseite der Zitzengummis aufgebracht wird. Es hat sich gezeigt, daß dieser Druck vorzugsweise 0,07 at unter dem Atmosphärendruck liegen sollte.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Pulsator für Einrohrmelkanlagen mit einer Vakuum- und Milchsammeikammer, die über einen Anschlußstutzen an Vakuum angeschlossen und über Melkleitungen mit Zitzengummis verbunden ist, mit einem Ventilkörper, der in einer ersten Stellung einen ersten Durchgang von der Vakuum- und Milchsammeikammer zu einer Pulsatorkammer freigibt, die über Pulsatorleitungen mit die Zitzengummis enthaltenden Melkbechern verbunden ist, während er gleichzeitig einen zweiten Durchgang von der Pulsatorkammer zu einer mit der Atmosphäre verbundenen Luftzuführungskammer schließt, und der in einer zweiten Stellung den ersten Durchgang schließt und den zweiten Durchgang öffnet, sowie mit einer über dem Ventilkörper vorgesehenen Steuerkammer dadurch gekennzeichnet, daß in den Ventilkörper (16) ein erster gedrosselter Durchlaß (15) eingearbeitet ist, der eine ständige Verbindung zwischen der Vakuum- und Milchsammeikammer (2) und einer zweiten Luftzuführungskammer (30) herstellt, die in dem Ventilkörper (16) ausgebildet ist, und über einen zweiten gedrosselten Durchlaß (M) in einem in Bewegungsrichtung des Ventilkörpers (16) verschiebbaren Kernstück (25) ständig mit der Steuerkammer (9) verbunden ist, wobei das Kernstück (25) an einer Membran (10) gehalten ist, die bei einer Aufwärtsbewegung des Ventilkörpers (16) aufgrund des in der ersten Luftzuführungskammer (8) herrschenden Atmosphärendruckes von dem Ventilkörper (16) abhebt und eine Verbindung zwischen der ersten (8) und der zweiten (30) Luftzuführungskammer herstellt.

2. Pulsator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernstück (25) von einer Feder (12) in Schließrichtung der Membran (10) beaufschlagt ist.

3. Pulsator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Durchgang (20) den Verschiebesitz für den Ventilkörper (16) bildet und als gedrosselter Durchlaß ausgebildet ist.

4. Pulsator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (16) trichterförmig ausgebildet ist, wobei der obere Rand als Sitz für die Membran (10) dient, während im Bereich der Tülle (14) zwei Dichtungen gebildet sind, von denen die obere durch den Ventilsitz (23) zur Sperrung des zweiten Durchganges (20) und die untere durch ein Ventilelement (13) zur Sperrung des ersten Durchganges (24) gebildet ist.

5. Pulsator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (13) am Ventilkörper (16) in dessen Verschieberichtung einstellbar befestigt ist.

20