DE542374C - Durch Federwirkung umsteuerbarer Pulsator fuer selbsttaetige wechselweise Erzeugung von Unterdruck und atmosphaerischem Druck in zwei Rohrleitungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 23. J AN U AR 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Vr 542374 KLASSE 45 g GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 15. Januar 1929 ab

Die Erfindung betrifft einen durch Federwirkung umsteuerbaren Pulsator für selbsttätige wechselweise Erzeugung von Unterdruck und atmosphärischem Druck in zwei Rohrleitungen., deren Druckzustand von der jeweiligen Endlage von zwei im Betrieb abwechselnd Verbindungen mit Atmosphärenluft und mit Saugluft herstellenden, durch Ventilspindeln geführten Doppelventilen bestimmt ist und deren Steuerung von einer von den Ventilen gesteuerten Kolben- oder Membranvorrichtung aus erfolgt.

Die Erfindung bezweckt, in der Hauptsache eine möglichst vollständige Abschließung des höheren Druckes durch die Ventile zu erreichen und im allgemeinen die Wirkung des Pulsators zuverlässiger und dessen Konstruktion einfacher zu gestalten. Diese Zwecke werden hauptsächlich dadurch erreicht, daß die Steuerung der Ventile mittels eines wechselweise während der Schließperioden auf dieselben in der Verschlußrichtung wirkenden Federdruckes geschieht. Bewirken läßt sich dies durch einen drehbar gelagerten, in seinen Endlagen abwechselnd eines der Doppelventile gegen den Druck atmosphärischer Luft auf seinen Sitz drückenden zweiarmigen Hebel, dessen Umsteuerung vermittels einer durch die Bewegung der Kolben- oder Membranvorrichtung hervorgerufenen Gegeneinanderbewegung einer Rolle und eines gegen diese mit einer seiner Keilflächen unter Federspannung anliegenden Keilstückes unter zunehmendem Druck des den Zutritt von Atmosphärenluft zu einer Leitung versperrenden Ventils gegen seinen Sitz eingeleitet und beim Übergange der Keilschneide auf die andere Rollenseite durch frei werdende Federkraft des Keilstückes durch Keilwirkung der anderen Keilfläche auf die Rolle plötzlich erfolgt.

Die Zeichnung veranschaulicht mehrere Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes. Die Erfindung ist jedoch keineswegs an diese Ausführungen gebunden, da die Bauweise wesentlichen Änderungen unterworfen werden kann, ohne daß das Prinzip der Erfindung verlassen wird oder deren Vorteile verlorengehen.

Abb. ι zeigt die Unteransicht eines gemäß der Erfindung ausgeführten Pulsators mit abgenommener Grundplatte.

Abb. 2 ist ein senkrechter Längsschnitt nach Linie H-II in Abb. 1.

Abb. 3 und 4 sind senkrechte Querschnitte nach den Linien III-III bzw. IV-IV in Abb. 1.

Abb. 5 veranschaulicht einen senkrechten Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform mit Membrantreibvorrichtung.

Abb. 6 stellt bei abgenommener Grundplatte die Unteransicht einer dritten Ausführungsform dar, und

Abb. 7 ist ein senkrechter Längsschnitt nach Linie VII-VII in Abb. 6.

Abb. 8 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie VIII-VIII in Abb. 9.

Abb. 9 ist eine vierte Ausführungsform im Grundriß bei abgenommenem Deckel, und

Abb. 10 veranschaulicht eine fünfte Ausführungsform in senkrechtem Längsschnitt.

Bei der Ausführungsform nach Abb. ι bis 4 besteht der Pulsator aus einem Gehäuse 1 mit abnehmbarer Grundplatte 2. Im Gehäuse sind zwei senkrechte, parallele Zylinder 3 mit je einem Kolben 4 und einer Kolbenstange angeordnet. Die Arbeitsräume in den Zylindern 3 über den Kolben 4 sind beispielsweise mittels durch Nadelventile 6 gesteuerter Kanäle 7 mit je einer im Gehäuse 1 angeordneten Ventilkammer 8 verbunden, welche mit einem Hochdruckeinlaß 9 und einem Niederdruckauslaß 10 versehen ist. Beide Öffnungen werden mittels 'einer gemeinsamen, auf einer Spindel 12 angeordneten Ventilscheibe 11 gesteuert, wobei die genannte. Spindel in senkrechter Richtung verschiebbar ist und oben in einem mit den den Hochdruckeinlaß bildenden Öffnungen versehenen Deckel 13 über der Ventilkammer 8 und unten in einer Hülse 140. dgl. geführt wird, ί durch welche hindurch die Spindel in den durch die Grundplatte 2 abgeschlossenen Raum 15 des Gehäuses hinunterreicht. Gegen diesen Raum sind die unteren Enden der Zylinder 3 offen. Durch die die Ventilspindeln 12 umgebenden Kanäle 16 sind die von geeigneten Sitzen für die Ventilscheibe 11 umgebenen Auslaßöffnungen 10 mit einem gegebenenfalls gemeinsamen Anschluß 17 an die Niederdruckquelle angeschlossen, welche gewöhnlich aus einer Vakuumleitung besteht. Ist dies der Fall, so ist der Hochdruckeinlaß unmittelbar mit der Atmosphäre verbunden, so daß der Atmosphärendruck die die Kolben treibende Kraft bildet, indem die Vorrichtung derart ausgebildet ist, daß sich das Vakuum unter den Kolben in den Raum 15 fortpflanzt. Diese Vorrichtung läßt es zu, daß die Ventilspindeln, welche, wie aus der Zeichnung ersichtlich, nach Abheben des Deckels 13 leicht herausnehmbar sind, nicht dicht oder genau in ihren Führungen zu passen brauchen, sondern leicht beweglich in diese eingepaßt werden können. Dadurch ist ein Festklemmen der Spindeln ausgeschlossen, und der Verschleiß wird auf ein Mindestmaß zurückgeführt, so daß er praktisch vollständig bedeutungslos wird. Die Ventilkammern 8 tragen je einen Anschlußstutzen 18 zur Verbindung mit den Maschinen oder Apparaten, welche mit den erzeugten Druckpulsationen betrieben werden sollen, z. B. bei Melkmaschinen mit den Melkbechern.

Die Kolbenstangen 5 sind mit ihren unteren Enden mit je einem Ende eines zweiarmigen Hebels 19 verbunden, welcher auf einer Welle 20 gelagert ist. Unabhängig von genanntem Hebel 19 ist auf der Welle 20 auch ein zweiarmiger Ventilhebel 21 gelagert, dessen Enden sich unter den betreffenden Ventilspindeln 12 befinden. Der Ventilhebel 21 ist mit einer zweckmäßig in einem Stück mit ihm ausgeführten Steuerungshülse 22 verbunden, in welcher ein aus ihrem einen Ende herausragender Kolben 23 verschiebbar gelagert ist. Der Kolben wird durch eine in der Hülse untergebrachte Feder 24 bewegt, welche den Kolben aus dem offenen Hülsenende herauszustoßen sucht, wobei die dadurch erzeugte Bewegung von der Welle 20 begrenzt wird, die durch einen langgestreckten Schlitz im Kolben hindurchgeführt ist. Das aus der Hülse herausragende Ende des Kolbens ist durch zweiseitige Abschrägung keilförmig zugespitzt (vgl. Abb. 3). Dieses keilförmige Ende des Kolbens liegt in der Bewegungsbahn einer auf dem Ende des Hebels 19 angeordneten Rolle 26 o. dgl.

Infolge ihrer Verbindung mit dem Hebel 19 bewegen sich die Kolben 4 gleichzeitig in entgegengesetzten Richtungen. Bei den in den Abb. 3 xmd 4 gezeigten Stellungen der Kolben und Ventile befindet sich der linke Kolben in seiner höchsten Lage, und das linke Ventil ist in bezug auf den Hochdruckeinlaß offen. Infolgedessen wird der linke Kolben vom Hochdruck nach unten getrieben, wobei sich die Rolle 26 nach oben bewegt und den Kolben 23 gegen die Wirkung der Feder 24 zurückdrückt. Es ist klar, daß wäh- go rend dieser Bewegung der von der Feder 24 ausgeübte Druck oder Widerstand gegen den Kolben vermittels der steuernden Hülse und des damit verbundenen Ventilhebels 21 die Ventilspindel des rechten Ventils nachgiebig nach oben in geschlossener Lage gegen die Wirkung des höheren Druckes, z. B. des atmosphärischen Druckes, drücken wird. Dieses setzt sich fort, bis die Rolle 26 an der Schneide des keilförmigen Kolbenendes vorbeigeht. In diesem Augenblick bewirkt die Feder 24 durch Herausstoßen des Kolbens 23 und das Zusammenwirken der schiefen Keilfläche des herausragenden Kolbenendes mit der Rolle 26 eine rasche Verdrehung der Hülse 22 und hiermit des Hebels 21, so daß die Ventile augenblicklich unter Einwirkung einer Federkraft umgeschaltet werden. Diese Umschaltung bildet jedoch nicht an und für sich den Gegenstand der Erfindung, sondern dieser besteht hauptsächlich darin, daß die Federkraft ständig auf die Ventile in Richtung ihrer Schließlage während der für beide abwechselnden Schließperioden wirkt. Es ist nämlich zu bemerken, daß zur vorher genannten Umstellung der Ventile der Federdruck hebend auf das jetzt geschlossene linke Ventil wirkt, und zwar dauernd bis zur nächsten Umschaltung der Ventile, und daß dieser Vorgang sich periodisch wiederholt, wobei der nachgiebige, die Ventile zu schließen strebende Druck gegen den Schluß der

Verschlußperiode noch zunimmt, so daß das Ventil den Hochdruckeinlaß vollständig bis zu dem Augenblick verschlossen hält, in welchem die augenblickliche Umschaltung der Ventile stattfindet. Auf diese Weise wird die Wirkungsweise der Vorrichtung sehr zuverlässig. Bezüglich der Bauweise ist zu bemerken, daß dieselbe, z. B. bei Ausführungen wie die oben beschriebene, nur wenig Raum beansprucht,

ίο sehr kräftig ist, reichlich bemessene Einzelteile, Ventilöffnungen und Kanäle aufweist und leicht auseinandergenommen werden kann, so daß die Vorrichtung auch hinsichtlich Einfachheit, Haltbarkeit und Leichtigkeit sowie Einfachheit der Bedienung den allerhöchsten Anforderungen genügt. Aus der Zeichnung ist beispielsweise zu ersehen, daß nach Abnehmen der Grundplatte 2 alle Einzelteile, außer den nach Abnehmen des Deckels 13 leicht herausnehmbaren Ventilen 11, frei zugänglich und herausnehmbar sind, indem die Lageröffnungen für die Enden der Welle 20 teilweise im unteren Teil des Gehäuses 1 und teilweise im oberen Teil der Grundplatte 2 liegen.

Die Ausführungsform nach Abb. 5 unterscheidet sich von der oben beschriebenen in der Hauptsache nur darin, daß sie an Stelle der Treibkolben mit Membranen 4." versehen ist, wobei das Gehäuse aus zwei Teilen 1 und i« besteht.

Die Ausführungsform nach den Abb. 6 und 7 weist nur eine einzige Membran 4* auf, wobei der Raum auf der Unterseite der Membran mit der einen Ventilkammer 8 über einen durch ein Nadelventil o. dgl. einstellbaren Kanal 7" in Verbindung steht. Der mittels des genannten Ventils 11 gesteuerte höhere Druck auf der Unterseite der Membran wirkt gegen eine Feder 30, welche beispielsweise zwischen der Oberseite des Raumes 15 und der Hülse 22^s liegt. Letztere enthält wiederum den federbelasteten Kolben 23, ist jedoch in diesem Falle um einen Zapfen 20« an dem dem herausragenden Ende des Kolbens entgegengesetzten Ende drehbar gelagert und in geeigneter Weise mit der Membran verbunden, um von dieser in Bewegung versetzt zu werden. Die mit dem Kolben 23 zusammenwirkende Rolle 26« o. dgl. ist hier am einen Ende des Ventilhebels 21 angebracht. Bei der der Hülse 22^s durch die Membran 4¹' und die Feder 30 mitgeteilten pendelnden Bewegung wird auf ähnliche Weise, wie dies im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, nicht nur eine augenblickliche Umstellung der Ventile bewirkt, sondern auf diese auch während der für beide abwechselnden Schließperioden ein ständiger, nachgiebiger Druck in Richtung der Schließlage gegen den höheren Druck ausgeübt.

Aus den oben beschriebenen Ausführungsformen geht hervor, daß die Erfindung nicht von einer bestimmten Konstruktion der Steuervorrichtung der Ventile abhängig ist. Prnv zipiell ist die Erfindung auch nicht auf eine bestimmte Anordnung der die augenblickliche Umschaltung der Ventile bewirkenden und, auf dieselben während der Schließperiode in Schließrichtung drückende Feder beschränkt. Beispielsweise kann diese Feder bei geeigneter Abänderung der Treibmittel zur Ausführung der bald in der einen, bald in der anderen Richtung pendelnden Bewegung des Ventilhebels in verschiedener Weise derart angebracht werden, daß sie bald in der einen, bald in der anderen Richtung auf den Ventilhebel wirkt und hierbei nicht nur jedesmal augenblicklich die Bewegung des Ventilhebels veranlaßt, sondern danach auch auf denselben bis zur Wiederumschaltung der Ventile in Richtung des Schließens des gerade geschlossenen Ventils einwirkt.

Ein Beispiel hierfür ist in den Abb. 8 und'9 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform ist nur ein Zylinder 3 mit darin beweglichem Kolben vorhanden, welcher unter der Wirkung einer Feder 30 steht und von einer zentral in demselben befestigten Spindel H gesteuert wird. Letztere dient zugleich zur Befestigung einer in Form einer Blattfeder 24^s ausgebildeten Umschaltfeder, welche an ihrem freien Ende mit einem keilförmigen Ansatz 24^s versehen ist. Dieser legt sich gegen die Rolle 26 auf dem Ventilhebel 21, mit welchem die Ventilspindeln 12 drehbar verbunden sind. Die Ventilhebel sind in auf einer Platte oder Scheibe 13 befestigten Stützen gelagert, welche von dem abnehmbaren Deckel M festgehalten und mittels eines Sicherungssplintes an einer Drehung gehindert werden. Bei der Bewegung des Kolbens werden die Ventilhebel plötzlich dadurch umgeschaltet, daß die Federn 24^a mit ihren Keilstücken 24^s das Zentrum der Rolle 26 sozusagen bald in der einen, bald in der anderen Richtung pressen, d. h. so, daß der Keil an der Rolle bald mit der einen, bald mit der anderen Fläche anliegt, auf diese Weise den Ventilhebel plötzlich umschaltet und nach jeder Umschaltung bis zur nachfolgenden auf den genannten Hebel in Richtung des Schließens des während dieser Schließperiode geschlossenen Ventils wirkt. Im übrigen ist die Wirkungsweise dieser Ausführungsform die gleiche, wie sie oben be- n₅ schrieben wurde.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 10 ist statt eines Kolbens eine treibende Membran vorgesehen, und in dieser Hinsicht kommt diese Ausführungs'form derjenigen nach Abb. 7 am nächsten. Hinsichtlich anderer Punkte hat sie jedoch große Ähnlichkeiten mit der Aus-

Claims (3)

1. führung-sform nach Abb. 8. Die baulichen Abweichungen von den entsprechend vergleichbaren Teilen ergeben sich ohne weiteres bei einem Vergleich der Abbildungen. Der Hauptunterschied besteht darin, daß die Spindeln// und somit auch die Membran unter der Einwirkung einer Flüssigkeitsbremse 31 stehen. Es ist ersichtlich, daß die verzögernde Wirkung der Flüssigkeitsbremse keinen Einfluß auf die augenblicldiche Umschaltung der Ventillagen haben und auch nicht die von den Federn 24^s auf die Ventile ausgeübte Schließkraft aufheben kann. Hauptzweck der Flüssigkeitsbremse 31 ist, ein Durchgehen des Pulsators zu verhindern, falls der Druckunterschied aus irgendeiner Ursache über den für normalen Gang vorgesehenen Wert steigen sollte. Besonders im Zusammenhang mit Melkmaschinen hat das Durchgehen des Pulsators eine sehr gefährliche und schädliche Wirkung auf das Euter der Kuh. Die meisten bisher bekannten Pulsatoren sind in dieser Hinsicht nicht vollständig zuverlässig, indem oft schon durch geringe Erhöhung des Druckunterschiedes ein Durchgehen zustande kommt.

   Andererseits hat die Flüssigkeitsbremse auch noch die Aufgabe, wenn erwünscht, eine Einstellung der Frequenz der Pulsationen zu ermöglichen. Im Zusammenhang mit Melkmaschinen braucht die Frequenz der Pulsationen zwar nicht nachgestellt zu werden, wenn sie ein für allemal eingestellt worden ist. Der Pulsator gemäß der Erfindung ist jedoch nicht auf die Anwendung bei MeIkmaschinen beschränkt, und für seine Zusammenarbeit mit anderen Maschinen kann eine solche Nachstellung gewisse Vorteile bieten. Hierbei können die gewünschten Veränderungen der Pulsationsfrequenz auf die für andere Flüssigkeitsbremsen gebräuchliche Weise erreicht werden, und zwar dadurch, daß der Durchgangsquerschnitt des Kanals oder der Kanäle, welche die auf den entgegengesetzten Seiten des in der Flüssigkeitsbremse befindliehen Kolbens vorhandenen Räume verbinden, vergrößert oder verkleinert wird. Die zu diesem Zweck gebrauchten Vorrichtungen sind an sich bekannt und brauchen in diesem Zusammenhang nicht besonders beschrieben zu werden.

   Im übrigen kann jede der oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung mit einer solchen Flüssigkeitsbremse versehen werden. Deren Anwendung ist also nicht nur auf die in Abb. 10 gezeigte Ausführungsform beschränkt.

   PA TENTA NSI'KÜ CHJi:

   i. Durch. Federwirkung umsteuerbarer Pulsator für selbsttätige wechselweise Erzeugung von Unterdruck und atmosphäre schem Druck in zwei Rohrleitungen, deren Druckzustand von der jeweiligen Endlage von zwei im Betrieb abwechselnd Verbindungen mit Atmosphärenluft und mit Saugluft herstellenden, durch Ventilspindem geführten Doppelventilen bestimmt ist und deren Steuerung von einer von den Ventilen gesteuerten Kolben- oder Membranvorrichtung aus erfolgt, gekennzeichnet durch einen drehbar gelagerten, in seinen Endlagen abwechselnd eines der Doppelventile gegen den Druck atmosphärischer Luft auf seinen Sitz drückenden, zweiarmigen Hebel (21), dessen Umsteuerung vermittels einer durch die Bewegung der Kolben- oder Membranvorrichtung hervorgerufenen Gegeneinanderbewegung einer Rolle (26, 26«) und eines gegen diese mit einer seiner Keilflächen unter Federspannung anliegenden Keilstückes (23, 24*) unter zunehmendem Druck des den Zutritt von Atmosphärenluft zu einer Leitung versperrenden Ventils gegen seinen Sitz eingeleitet und beim Übergang der Keilschneide auf die andere Rollenseite durch frei werdende Federkraft des Keilstückes durch Keilwirkung der anderen Keilfläche auf die Rolle plötzlich erfolgt.
2. 2. Pulsator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unter Federwirkung stehende Steuervorrichtung aus einem in einem Schwingkörper (22, 22«) verschiebbar angeordneten, federbelasteten Kolben (23) besteht.
3. 3. Pulsator nach Anspruch 1 und 2, bei dem die arbeitenden Teile in einem mit abnehmbarer Grundplatte versehenen Gehäuse angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (22) und der zweckmäßig in einem Stück mit derselben ausgeführte Ventilhebel (21) sowie der mit der Kolben- oder Membranvorrichtung direkt verbundene Hebel (19) auf einer gemeinsamen, zweckmäßig durch einen Schlitz im federbelasteten Kolben (23) geführten Welle (20) gelagert sind, für welche Lageröffnungen teilweise im Unterteil des Gehäuses (1), teilweise im oberen Teil der abnehmbaren Grundplatte (2) zwecks leichter Herausnehmbarkeit der Treibvorrichtung nach Abnahme der Grundplatte angebracht sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen