DE2851298A1

DE2851298A1 - Pneumatische zeitverzoegerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2851298A1
Application number: DE19782851298
Authority: DE
Inventors: Karl Erik Olander
Original assignee: Alfa Laval AB
Current assignee: Alfa Laval AB
Priority date: 1977-12-06
Filing date: 1978-11-27
Publication date: 1979-06-13
Also published as: CA1088451A; DK549978A; US4214553A; FR2411325B1; GB2009577A; NZ189068A; GB2009577B; SE7713804L; SE408945B; DD140190A5; PL211450A1; FR2411325A1

Description

"Pneumatische Zeitverzögerungsvorrichtung"

Die Erfindung betrifft eine pneumatische Zeitverzögerungsvorrichtung zum Steuern der Aktivierung, eines pneumatisch arbeitenden Mechanismus mit einer vorbestimmten Zeitverzögerung nach Empfang eines Steuerimpulses.

Beim Maschinenmelken ist es heutzutage üblich, den Melkprozeß durch Signale zu steuern, die in Ansprechen auf den tatsächlichen Milchstrom von der zu melkenden Kuh erzeugt werden. Mit Hilfe derartiger Signale ist es möglich, beispielsweise das Schalten zwischen verschiedenen Vakuumniveaus und Impulsfrequenzen zu steuern oder das automatische Entfernen der Melkeinrichtung von dem Euter der Kuh nach dem Melken einzuleiten.

Zum Steuern des Melkprozesses wird ein Strömungsgeschwindigkeit-Meßfühler verwendet, der die Milchströmungsgeschwindigkeit abfühlt und ein pneumatisches Signal aussendet, wenn die Strömungsgeschwindigkeit auf einem vorbestimmten Wert ist. Eine solche Vorrichtung ist in der schwedischen Pa-

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tentschrift 388 995 gezeigt. Das von der Vorrichtung empfangene pneumatische Signal kann zum Steuern des Schaltens zwischen einer ersten Vormelk- oder Anregungsphase und einer zweiten normalen Melkphase verwendet werden. Am Ende der zweiten Phase, wenn der Milchstrom wiederum auf den vorbestimmten Wert abgesunken ist, wird ein zweites Vakuumsignal ausgesandt, das zum Steuern des Schaltens zu einer dritten Maschinenabstreif- oder Massagephase verwendet werden kann. Es ist wünschenswert, daß die Länge der dritten Phase auf eine vorbestimmte Zeitdauer begrenzt wird und nach Ablauf dieser Periode die Melkeinrichtung von dem Euter der Kuh entfernt wird.

Wenn ein automatisches Entfernen der Melkeinrichtung angewandt wird, kann das zweite Vakuumsignal auch zum Einleiten des Entfernens benutzt werden, vorausgesetzt, daß das Durchführen der Entfernung für die obengenannte Zeitperiode verzögert wird. Es sind-verschiedene Verzögerungsvorrichtungen zum Erzeugen dieser Verzögerung wie beispielsweise elektrische oder mechanische Zeitrelais bekannt.

Bei pneumatischen Melkmaschinen ist es aus verschiedenen Gründen wünschenswert, solche bekannten Zeitrelais zu vermeiden, insbesondere deshalb, weil sie den Nachteil haben, daß sie von einer anderen Energiequelle als Vakuum abhängig sind. Demzufolge ist ein Gegenstand der Erfindung eine Verzögerungsvorrichtung, die vollständig pneumatisch arbeitet.

Ein weiterer Gegenstand ist eine Verzögerungsvorrichtung, die eine genau bestimmte Zeitverzögerungsperiode gewährleistet und einen bestimmten

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Schal.ti.mpuls am Ende dieser Verzögerungsperiode aussendet. Ein weiterer Gegenstand ist eine pneumatische Zeitverzögerungsvorrichtung, deren Verzögerungsperiode auf eine einfache Weise einstellbar ist, wenn dies notwendig ist.

Gemäss der-Erfindung werden die obigen Gegenstände der Erfindung erreicht mit Hilfe einer Zeitverzögerungsvorrichtung der oben umrissenen Art, die sich im allgemeinen dadurch auszeichnet, daß sie ein Gehäuse umfaßt, wobei in dem Gehäuse eine Kammer mit einem relativ grossen Volumen vorgesehen ist, welche mit einem Steuervakuum über ein Sparventil bzw. Drosselventil verbindbar ist» um die Kammer mit einer relativ geringen Geschwindigkeit zu evakuieren, wobei diese Geschwindigkeit mit Hilfe des Drossel ventil es einstellbar ist; ein Steuerventil ist in Bezug auf den Druck in der Kammer zwischen einer ersten und einer zweiten Lage einstellbar, um den Betriebsmechanismus mit der Atmosphäre bzw. einer Vakuumquelle zu verbinden, wobei das Steuerventil in die zweite Lage nach einer Zeitverzögerung einstellbar ist, die mit Hilfe des Drossel ventil es einstellbar ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Teilansicht einer Melkanlage mit einer Zeitverzögerungsvorrichtung,

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Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Zeitverzögerungsvorrichtung gemäss Erfindung.

Die Melkanlage, welche in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt eine Melkklaue 1 mit Zitzenschalen 2, von denen lediglich eine gezeigt ist. Die Klaue 1 ist über einen Milchschlauch mit einem Milchstromgeschwindigkeits-Sensor 4 verbunden, welcher einer Steuereinheit 5 und einem Taktgeber 6 zugeordnet ist. Letzterer ist mit der Klaue 1 mit Hilfe eines Schlauches 7 verbunden. Die Steuereinheit 5 ist mit Hilfe eines Schlauches 8 mit einer Vakuumleitung 9 verbunden, und der Milchauslaß des Milchstromgeschwindigkeits-Sensors 4 ist mit einer Milchleitung Io über einen Schlauch 11 verbunden.

Die Klaue 1 ist weiterhin mit Hilfe eines Seiles 12 mit einer Zylinderanordnung 13 zwecks automatischen Entfernens der Melkeinrichtung nach dem Melken verbunden, wobei sich das Seil durch eine öffnung in der unteren Endwand des Zylinders erstreckt und mit einem Kolben (nicht gezeigt) verbunden ist, der in dem Zylinder vorgesehen ist. Der Zylinder 13 ist an seinem oberen Ende mit einer Vorrichtung 14 zum Verzögern der Aktivierung der Zylinderanordnung (Mechanismus) versehen, wobei diese Vorrichtung mit Hilfe von Schläuchen 15, 16 mit der Steuereinheit 5 einerseits und mit der Vakuumleitung 9 andererseits verbunden ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, umfaßt die dort gezeigte Zeitverzögerungsvorrichtung 14 ein Gehäuse 2o, dessen Inneres in drei separate Kammern mit Hilfe einer oberen und einer unteren Membran 21 bzw. 22 unterteilt ist, wobei eine obere Kammer 23 oberhalb der oberen Membran 21 vorgesehen ist, eine Kammer 24 zwischen den beiden Membranen und eine untere Kammer 25

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unterhalb der unteren Membran 22 angeordnet sind. Die obere Kammer 23 hat aus den nachfolgend erläuterten Gründen einen größeren Durchmesser als die untere Kammer 25.

Beide Membranen 21, 22 sind an ihrem Umfang in dem Gehäuse festgelegt, und sie sind in ihrer Mitte an einem Ende einer axial bewegbaren Stange 26 befestigt, die koaxial mit dem Zylinder 13 verläuft. Die Stange 26 wird in einer Buchse 27 geführt, die in einer Wand 28 angeordnet ist, welche mit dem Gehäuse 2o verbunden ist und mit Offnungen 29 versehen ist. Die untere Membran 22 ist mit einer Ventil einrichtung 3o verbunden, welche mit einem Ventilsitz 21 zusammenwirkt, um die Verbindung zwischen der unteren Kammer 25 und dem Inneren des Zylinders 13 zu steuern. Die Ventileinrichtung 3o ist weiterhin mit axialen öffnungen 30a versehen.

Die obere Kammer 23 ist mit der Steuereinheit 5 (Fig. 1) über ein Nadelventil 33 verbunden, dessen Lage mit Hilfe eines Handrades 33a einstellbar ist. Das Ventil 33 ist hermetisch von der Atmosphäre mit Hilfe einer entfernbaren Abdeckung 34 abgeschlossen, welche mit dem Gehäuse abdichtend verschraubt ist und mit Hilfe eines Nippels 34a mit dem Schlauch 15 verbunden ist. Die Kammer 23 ist weiterhin über einen Nippel 35 mit einem manuell betätigbaren Ventil (nicht gezeigt) verbunden, mit dessen Hilfe diese Kammer mit der Atmosphäre verbunden werden kann. Die Zwischenkammer 24 ist konstant mit der Atmosphäre über eine öffnung 36 verbunden, und die untere Kammer 25 ist über einen Nippel 37 und den Schlauch 16 mit der Vakuumleitung 9 verbunden und somit konstant dem Vakuum ausgesetzt.

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In der in Fig. 2 gezeigten Lage dichtet die Ventileinrichtung 3o gegen den Sitz 31 ab, so daß die untere Kammer 25 von dem Zylinder 13 abgetrennt ist. Der Zylinder ist stattdessen mit der Atmosphäre über die öffnungen 30a, 29 und 36 verbunden, und folglich herrscht in dem Zylinder atmosphärischer Druck vor. Die VentiTeinrichtung 3o wird in der gezeigten Lage durch die abwärts gerichtete Kraft gehalten, welche auf die untere Membrane 22 auf Grund der Tatsache wirkt, daß die Kammer 25 unter Vakuum steht.

Wenn ein Signal zum Aktivieren des Zylinders 13 von dem Strömungssensor empfangen wird, wird die obere Kammer 23 mit dem Vakuum über die Steuereinheit 5, den Schlauch 15 und das Nadelventil 33 verbunden. Da die Kammer ein relativ großes Volumen aufweist und der auswärts gerichtete Luftstrom von dem Ventil 33 gedrosselt wird, verläuft das Evakuieren nur langsam. Jedoch nach einer vorbestimmten Zeit von beispielsweise 3o Sekunden, die mit Hilfe des Handrades 33a eingestellt ist, wenn das Vakuum in der Kammer sich dem gleichen Niveau wie das Vakuum in der unteren Kammer 25 nähert, überbrückt die aufwärts gerichtete Kraft, welche auf die obere Membran 21 wirkt, die abwärts gerichtete Kraft, die auf die untere Membran 22 wirkt, da die obere Membran einen größeren wirksamen Bereich als die untere aufweist.

Die aufwärts gerichtete Kraft wird über die Stange 26 zu der Ventil einrichtung 3o übermittelt, die sich von dem Sitz 31 löst und aufwärts bewegt, bis sie die untere Seite der Buchse 27 ergreift und dagegen abdichtet. Die Verbindung zwischen dem Inneren des Zylinders 13 und der Atmosphäre über die öffnungen 30a und die Kammer 24 wird zu der gleichen Zeit ge-

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schlossen, wenn das Innere des Zylinders mit der unteren Kammer 25 verbunden wird. Da diese Kammer konstant mit der Vakuumleitung 9 verbunden ist, wird der Zylinder schnell evakuiert, so daß der darin vorgesehene, nicht gezeigte Kolben, mit dem das Seil 12 verbunden ist, aufwärts bewegt wird, um so die Melkeinrichtung von dem Euter der Kuh zu entfernen.

Durch zweckmässiges Einstellen des Nadelventiles 33 ist es möglich, die Verzögerungszeit mit großer Genauigkeit bis zu ungefähr 2 Minuten zu steuern.

Wenn die Vorrichtung schnell wieder in die in Fig. 2 gezeigte Lage gebracht werden soll, wie dies der Fall ist zu Beginn des Melkvorganges, wenn die Melkeinrichtung an dem Euter der Kuh anzuordnen ist, wird die Kammer 23 mit der Atmosphäre während einiger weniger Sekunden über den Nippel 35 und das erwähnte, nicht gezeigte Ventil verbunden. Das Vakuum in der Kammer 23 wird dann schnell neutralisiert, und die Ventileinrichtung 3o kehrt in die gezeigte untere Lage zurück, und zwar auf Grund des Vakuums in der Kammer 25, das auf die untere Membran 22 wirkt. Somit kann atmosphärische Luft in den Zylinder 13 über die Öffnungen 32 strömen, so daß das Vakuum in dem Zylinder schnell neutralisiert wird und der darin vorgesehene Kolben durch Ziehen des Seiles 12 leicht in seine untere Lage zurückbewegt werden.

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Claims

PATENTANWÄLTE Dr. - !ng. HANS RUSCHKE Dipl. - ing. OUF RUSCiHiE Dlpl.-lng.HANS E. RUSCiHKE 2851298 8 MÜNCHEN SO : * W ν I *. w w Pienzenauerstraße 2 27. Nov. 1978 Unsere Akte: A 1733 / Ro/He ALFA-LAVAL AB, Postfack, S 147 OO Tumba/Schweden Patentansprüche

1.] Pneumatische Zeitverzögerungsvorrichtung zum Steuern der Aktivierung eines pneumatisch arbeitenden Mechanismus mit einer vorbestimmten Zeitverzögerung nach Empfang eines Steuerimpulses, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Gehäuse (2o) und eine Kammer (23) in dem Gehäuse umfaßt, welche ein relativ großes Volumen aufweist und mit einem Steuervakuum über ein Drosselventil (33) verbindbar ist, um die Kammer mit einer relativ geringen Geschwindigkeit zu evakuieren, daß diese Geschwindigkeit mit Hilfe des Drosselventil es einstellbar ist, und daß ein Steuerventil (3o) in Bezug auf den Druck in der Kammer (23) zwischen einer ersten und einer zweiten Lage einstellbar ist, um den Mechanismus mit der Atmosphäre bzw. mit einer Vakuumquelle (9) zu verbinden, und daß das Steuerventil in die zweite Lage_nach einer Zeitverzögerung einstellbar ist, die mit Hilfe des Drosselventil einstellbar ist.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (3o) mit einer Membrane (21) verbunden ist, die von dem Druck in der Kammer (23) betätigbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wand der Kantner (23) von der Membrane (21) gebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (3o) eine Ventileinrichtung umfaßt, die mit wenigstens einer Axialöffnung (30a) versehen ist, daß der Betriebsmechanismus (13) mit der Atmosphäre über diese Öffnung in der ersten Lage des Steuerventiles verbunden ist und daß die öffnung von einem Ventilsitz [Zl) in der zweiten Lage des Steuerventil es geschlossen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet,

daß das Steuerventil (3o) zu der ersten Lage mit Hilfe einer nachgiebigen Kraft betätigbar ist, welche von einer zweiten Membrane (22) geschaffen ist, die mit der Vakuumquelle in Verbindung steht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (3o) in die zweite Lage eingestellt ist, wenn das Vakuum in der Kammer (23) ein vorbestimmtes Niveau erreicht.

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