DE2363125B1 - Den Betriebsunterdruck für Melkanlagen automatisch regelndes Ventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein den Betriebsunterdruck für Melkanlagen automatisch regelndes Ventil, das mit wenigstens einer Lufteintrittsöffnung versehen ist, durch die bei wechselndem Unterdruck eine vom Ventil gesteuerte Menge atmosphärischer Luft in das System eingelassen wird, um die Abweichung des Unterdrucks vom Sollwert zu kompensieren. Die bisher verwendeten Regelventile wie sie aus der deutschen Patentschrift 1 097 745 bekannt sind, erfüllen diese Aufgabe nicht zufriedenstellend, da sie nicht genau genug ansprechen.

In der deutschen Patentanmeldung P 23 45 235.9 ist bereits ein Vakuum-Regelventil vorgeschlagen worden, das die Nachteile der bisherigen Ventile weitgehend ausschalten und den Normen für solche Ventile genügen soll.

Bei dem Ventil gemäß der genannten Patentanmeldung wird die die Lufteintrittsöffnung steuernde Membran im öffnenden Sinne von einer Kraft beaufschlagt, die sich aus dem Produkt der vollen Druckdifferenz zwischen Atmosphärendruck und Betriebsunterdruck mal der wirksamen Membranfläche ergibt. Im schließenden Sinne wirkt ein Belastungsgewicht und eine Kraft, die sich aus dem Produkt der Druckdifferenz zwischen Atmosphärendruck und Betriebsunterdruck mal dem Querschnitt der Lufteinlaßöffnung ergibt.

Die Charakteristik dieses Ventils, d.h. der Unterdruck im System in Abhängigkeit von der Belastung der Anlage durch die Verbraucher oder in Abhängigkeit vom eigenen Luftdurchsatz, zeigt gegenüber bekannten Ventilen einen erheblich besseren Verlauf. Sie verläuft bei geringen und mittleren Belastungen horizontal, zeigt aber bei optimalen Belastungen eine abfallende Tendenz. Das Ventil drosselt also im Bereich höchster Belastung der Anlage durch die Verbraucher die eigene Lufteintrittsöffnung nicht stark genug.

Auf der Suche nach einer Lösung dieses Problems ist davon auszugehen, daß bei hoher Belastung der Melkanlage durch die Verbraucher der Luftdurchsatz durch das Regelventil klein sein muß und umgekehrt. Wenn das Ventil gemäß der oben genannten Patentanmeldung bei hoher Belastung der Anlage durch die Verbraucher die Lufteintrittsöffnung nicht genügend drosselt, dann ist die im öffnenden Sinne auf die Membran wirkende Kraft zu groß.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Unterdruck-Regelventil so auszubilden, daß bei hoher Belastung der Anlage die im öffnenden Sinne wirkende

Kraft kleiner ist als bei geringer Belastung.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß nicht die volle Druckdifferenz zwischen Atmosphärendruck und Betriebsunterdruck im öffnenden Sinne auf die Membran wirkt, sondern eine sich selbsttätig und stufenlos ändernde Druckdifferenz, die bei großer Belastung der Anlage klein ist und mit abnehmender Belastung zunimmt.

Das den Betriebsunterdruck automatisch regelnde

ίο Ventil gemäß der Erfindung mit einer im Ventilgehäuse fest eingespannten, mit dem Ventilkörper fest verbundenen und zwei Steuerkammern voneinander trennenden Membran ist dadurch gekennzeichnet, daß die eine Steuerkammer über ein Hilfsventil mit dem den Betriebsunterdruck führenden Leitungssystem verbunden und mit einer oder mehreren Lufteinlaßöffnungen versehen ist und die andere Steuerkammer mit der atmosphärischen Luft in Verbindung steht, in deren Strömungsweg ein Filter eingebaut ist.

ao In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 ein gewichtsbelastetes Unterdruck-Regelventil mit einem Hilfsventil mit einer Membran,

F i g. 2 eine Hälfte der Draufsicht auf das Ventil nach F i g. 1 und

F i g. 3 ein federbelastetes Unterdruck-Regelventil mit einem Hilfsventil mit zwei Membranen.

Mit 1 ist die unter Unterdruck stehende Leitung bezeichnet, deren Teil 2 zur Unterdruckpumpe und deren Teil 3 zu den Verbrauchern führt; die aus den direkt daran angeschlossenen Pulsatoren und den indirekt daran angeschlossenen Melkzeugen bestehen. Der untere Teil des Ventilgehäuses 4 mit der Lufteinlaßöffnung 5 ist mit der Unterdruckleitung 1 fest verschraubt.

Der die Lufteinlaßöffnung 5 steuernde Ventilkörper 6 trägt ein Belastungsgewicht 7 und ist mit der Membran 8 des eigentlichen Steuerventils verbunden. Der Ventilkörper 6 wird im öffnenden Sinne von der Kraft beaufschlagt, die sich aus der Druckdifferenz in den Steuerkammern 9 und 10 mal der wirksamen Fläche der Membran 8 ergibt. Im schließenden Sinne wird er von dem Belastungsgewicht 7 und der Kraft beaufschlagt, die sich aus der Druckdifferenz in der Kammer 9 und der Leitung 1 mal dem Querschnitt der Lufteintrittsöffnung 5 ergibt. Die Steuerkammer 9 steht über ein Luftfilter 11 (Fig.2) mit der Außenluft in Verbindung. Die Steuerkammer 10 steht während des Betriebes über den Kanal 12, die Drossels.telle 13 des Hilfsventil, die Bohrungen 14 in der Kappe 15 und die Leitung 16 mit dem unter dem Betriebsunterdruck stehenden Leitungsteil 3 in Verbindung.

Durch ein Luftfilter 17 tritt atmosphärische Luft in die Kammer 18 ein, die durch eine oder mehrere kalibrierte Bohrungen 19 mit der Steuerkammer 10 verbunden ist. Außerdem steht die Kammer 18 über größere Bohrungen 20 mit der Steuerkammer 21 des Hilfsventils in Verbindung, so daß in dieser Kammer immer der volle atmosphärische Druck herrscht. Die Steuerkammer 22 des Hilfsventil ist über die Leitung 16 mit der unter dem herrschenden Betriebsunterdruck stehenden Leitung 3 verbunden. Die sich auf der Membran 23 des Hilfsventils abstützende Kappe 15 wird durch die Kraft einer Feder 24 im schließenden Sinne beaufschlagt, deren Spannung durch die Schraube 25 und den Federteller 26 eingestellt und mittels einer Rändelmutter 27 in der eingestellten Lage gehalten wird. Damit wird gleichzeitig auch der gewünschte Betriebsunterdruck eingestellt. Mit 28 ist ein Vakuumme-

tor bezeichnet. Die einzelnen Teile des Ventils werden mit Hilfe eines Spannbügels 30 (Fig. 2) zusammengehalten.

Das Ventil wirkt in folgender Weise: Im betriebslosen Zustand der Melkanlage herrscht in allen Steuerkammern 9. 10. 21 und 22 atmosphärischer Druck. Die Ventilkörper 6 und 29 sitzen auf Grund des im schließenden Sinne wirkenden Belastungsgewichts 7 bzw. der im schließenden Sinne wirkenden Feder 24 auf ihrem Sitz auf. ίο

Nach dem Einschalten der Vakuumpumpe ohne Anschluß von Verbrauchern baut sich in den Leitungen 1, 2 und 3 und über die Leitung 16 auch in der Steuerkammer 22 des Hilfsventils der volle Betriebsunterdruck auf.

Die von der Unterseite weiterhin mit atmosphärischer Luft beaufschlagte Membran 23 hebt gegen die Federkraft die Ventilkappe 15 an, bis der gewünschte Betriebsunterdruck erreicht ist. Dabei wird aus der Steuerkammer 10 des Hauptventils durch die Bohrung 12, die Bohrungen 14 und die Leitung 16 Luft abgesogen. Gleichzeitig strömt durch die kalibrierte Bohrung 19 atmosphärische Luft in die Ventilkammer 10 ein, so daß sich dort ein vom Betriebsunterdruck abweichender niedriger Steuerunterdruck aufbaut. Wird die AnIage von Verbrauchern belastet, so fällt der Betriebsunterdruck leicht ab, und das Hilfsventil 29 wird durch den Druck der Feder 24 stärker gedrosselt. In der Ventilkammer 10 fällt der Steuerunterdruck ebenfalls leicht ab, und das Hauptventil 5 wird entsprechend weiter geschlossen.

Mit dem Ventil wird gemäß der Aufgabenstellung erreicht, daß die im öffnenden Sinne auf die Membran 8 wirkende Druckdifferenz bei geringer Belastung der Anlage größer und bei starker Belastung der Anlage kleiner ist. Die Ventilabreißkraft wird bei Verklebung oder Verklemmung des Ventilkörpers 6 selbsttätig erhöht, da sich über das weiter öffnende Hilfsventil 29 in der Steuerkammer 10 ein höherer Unterdruck aufbaut und die sich aus der Druckdifferenz und der Fläche der Membran 8 ergebende Kraft größer ist als die des Belastungsgewichts 7 und der Kraft aus der Druckdifferenz auf den Querschnitt der Lufteintrittsöffnung 5.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig.3 unterscheidet sich von dem nach F i g. 1 dadurch, daß die einzige Membran 23 beim ersten Ausführungsbeispiel durch zwei Membranen 23a und 236 mit unterschiedlichem Durchmesser ersetzt ist und an Stelle des Belastungsgewichts 7 eine im schließenden Sinne wirkende Feder 31 vorgesehen ist.

Der herrschende Betriebsunterdruck wird über die Leitung 16 in der Steuerkammer 32 und über die Kanäle 33 und 34 auch in der Steuerkammer 35 wirksam. Bei sich änderndem Betriebsunterdruck ändert sich auch die auf den Ventilkörper 29 wirkende Offnungskraft, so daß bei hohem Betriebsunterdruck aus der Steuerkammer 10 mehr und bei abnehmendem Betriebsunterdruck weniger Luft abgesogen wird.

Mit beiden Ausführungsbeispielen wird über den gesamten Leistungsbereich der Vakuumpumpe ein weitgehend gleicher Betriebsunterdruck erreicht, welcher in seiner Konstanz die derzeitigen Normen erheblich übertrifft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Den Betriebsunterdruck für Melkanlagen automatisch regelndes Ventil mit einer im Ventilgehäuse fest eingespannten, mit dem Ventilkörper fest verbundenen und zwei Steuerkammern voneinander trennenden Membran, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Steuerkammer (10) über ein Hilfsventil (29, 13) mit dem den Betriebsunterdruck führenden Leitungssystem (3) verbunden und mit einer oder mehreren kalibrierten Lufteinlaßöffnungen (19) versehen ist und die andere Steuerkammer (9) mit der atmosphärischen Luft in Verbindung steht, in deren Strömungsweg ein Filter (11) eingebaut ist.