DE7922032U1

DE7922032U1 - Pulsator für Melkmaschinen

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Publication number: DE7922032U1
Application number: DE7922032U
Authority: DE
Original assignee: HAPPEL FRITZ 8951 BAISWEIL
Current assignee: HAPPEL FRITZ 8951 BAISWEIL
Priority date: 1979-08-01
Filing date: 1979-08-01
Publication date: 1980-12-04
Also published as: DE2931265A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Pulsator für Melkmaschinen/ bestehend aus einem eine Steuerspindel führenden Gehäuse, einer von der Steuerspindel betätigten Einrichtung zur abwechselnden Verbindung von Pulsatorausgängen mit einer Unterdruckquelle und Atmosphäre, jeweils einer spindelendseitig angeordneten, die Hin- und Herbewegung der Steuerspindel bewirkenden Arbeitskammer, einer Schaltvorrichtung zur wechselseitig und gegensinnig erfolgenden Verbindung der Arbeitskammern mit Unterdruck und Atmosphäre sowie den Arbeitskammern zugeordneten und von diesen durch eine Membran getrennten pneumatischen Dämpfungβλ räumen, die über einen drosselbaren Kanal miteinander verbunden sind.

Es ist bekannt, daß von Pulsatoren für Melkmaschinen eine hohe Arbeitsgenauigkeit und eine hohe Konstanz dieser Arbeitsgenauigkeit gefordert wird, da jede Änderung der Anzahl von Umschaltungen pro Zeiteinheit oder jede sonstige, sich gegebenenfalls einstellende Ungleichmäßigkeit in den Umschaltungen pro Zeiteinheit zu einer Beeinträchtigung des Melkvorgangs führt.

Diese hohe Arbeitsgenauigkeit muß auch dann gewährleistet werden können, wenn das zur Verfugung stehende Arbeits-' vakuum in einem gewissen Bereich variiert werden bzw. schwanken kann.

Bekannte Pulsatoren, die diese hohen Anforderungen erfüllen, arbeiten im Regelfalle mit hydraulischer Dämpfung. Diese hydraulisch gedämpften Pulsatoren sind aber einerseits in der Herstellung relativ aufwendig und erfordern ■^y andererseits eine sorgfältige Wartung, bei der beispielsweise gewährleistet sein muß, daß die mit dem Dämpfungsmittel befüllten Räume stets absolut luftfrei sind. Diese notwendige Forderung der luftfreien Befüllung

der Dämpfungsräume mit Dämpfungsflüssigkeit erschwert natürlich auch eine eventuell notwendig werdende Auswechslung von Membranen und macht diesen yorgang der Membranauswechslung arbeitsintensiv und teuer.

(i Bekannte luftgedämpfte Pulsatoren haben zwar den VOr-

teil einer einfacheren Fertigung und einer einfacheren Wartung, aber sie sind sehr empfindlich auf Änderungen bzw«. Schwankungen des anliegenden Unterdrucks. Außerdem bereitet es Schwierigkeiten, Impulse mit exakten Anstiegs- und Abfallflanken zu erzeugen und bei unterschiedlichen Vakuumwerten die geforderte Taktzahl exakt einzustellen und ein Hinken des Pulsators zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen luftgedämpften Pulsator der eingangs definierten Art so auszubilden, daß unter Beibehaltung des einfachen Aufbaus exakt definierte Impulse auch bei unterschiedlichen Vakuumwerten gewährleistet werden können und gleichzeitig

* eine mit hydraulisch gedämpften Pulsatoren vergleichbare Regel- bzw. Einstellbarkeit gegeben ist.

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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Volumen der jeweils einer Arbeitskammer zugeordneten Dämpfungsräume durch die Arbeitsbewegung der · Membran zwischen einem Maximalwert und einem im Vergleich dazu vielfach kleineren Minimalwert veränderbar ist.
Bevorzugt entspricht dabei dem Minimalwertvolumen ein spaltförmiger Restraum, d.h. ein gegen Null gehendes Minimalvolumen.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird die im jeweiligen Dämpfungsraura vorhandene Luftmenge nahezu vollständig aus dem Dämpfungsraum gedrückt und über

die Drosselstelle in den jeweils gegenüberliegenden Aufnahmeraum geführt, wodurch die Ausbildung eines funktionsstörenden Luftfedereffektes verhindert und aufgrund der vergleichsweise großen und gleichzeitig definierten Luftmenge, die über die Drosselstelle geführt wird, eine überraschend gute Einstell- bzw. Regelbarkeit des Pulsators in einem relativ großen Bereich und eine exakte, von Vakuum-Schwankungen praktisch unabhängige Arbeitsweise erzielbar ist.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die jeweils der Membran gegenüberliegende Wandung des Dämpfungsraumes als zumindest im wesentlichen formschlüssige Aufnahme für das bewegliche Trennwandgebilde zwischen Arbeitskammer und Dämpfungsraum ausgebildet ist, wobei diese formschlüssige Aufnahme in einem Gehäusedeckel vorgesehen sein kann oder ein vorhandener Grundraum durch Verwendung eines Einsatzstückes zu einem formschlüssigen Aufnahmebereich umgebildet werden kann.

Unabhängig davon, ob die jeweilige Membran unmittelbar mit dar Steuerspindel verbunden ist oder gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an den Enden der Steuerspindel tellerförmige Stützflächen für die jeweilige Membran bildende Elemente vorgesehen sind, ist im Rahmen der Erfindung funktionswesentlich, daß bei jedem Umsteuervorgang praktisch die gesamte im jeweiligen Dämpfungsraum vorhandene Luft über den Verbindungskanal in den jeweils gegenüberliegenden, als Aufnahmeraum dienenden Raum verdrängt wird, d.h., daß in der jeweiligen Endposition der Steuerspindel durch gezielte Formgebungsmaßnahmen das Volumen des jeweiligen Dämpfungsrauiaes minimiert sein muß.

Ib let vorteilhaft, anstelle der direkten Verbindung,

bzw» Sehraubklemmung von Membran und Steuerepindel eine bloße

Abstützung der Membran durch ein tellerförmiges, praktisch als Kolben wirkendes Element vorzusehen, das mit der Spindel verbunden ist und an dem die Membran flächig anliegt. Dabei ist zwischen dem am tellerförmigen Stützelement anliegenden Bereich der Mombran und ihrer Einspannst.eile am Außenumfang ein eine zumindest im wesentlichen spannungsfreie Axialbewegung der Membran ermöglichender Faltringbereich vorgesehen. Dieser Ringbereich bildet eine :» Art mitlaufende Dichtung, d. h., er gewährleistet einerseits die notwendige Trennung von Dämpfungsraum und Arbeitskammer, beeinflußt aber andererseits die Axialbewegung der Steuerspindel nicht, so daß in Verbindung mit der durch die Erfindung erreichten Ausschaltung des Luftfedereffektes eine optimale, stabile Pulsgabe erreicht wird.

Zusätzliche Vorteile der bezüglich der Steuerspindel schwimmend gelagerten Membran bestehen darin, daß sich eine zwangsläufige Zentrierung ergibt, die eventuell mit Verschleiß verbundene, ungleichmäßige Belastungen der Steuerspindellager verhindert, und daß die Montage und eventuell erforderliche Auswechslung der Membran beson- ^ ders einfach und problemfrei durchführbar ist.

Das als Kolben wirkende Stützflächenelement besteht bevorzugt aus einer Kunststoffscheibe, die in ihrem Randbereich zwecks Schonung der Membran gerundet ausgebildet ist und die eine zentrische Befestigungsaufnahme für das jeweilige Steuerspindelende aufweist, wobei s diese Befestigungsaufnahme bevorzugt als Schnapp-Aufnahme ausgebildet ist, so daß das Steuerspindelende durch bloßes Einstecken in diese Aufnahme lagefixiert werden kann.

Bevorzugt wird als Membran eine sogenannte Gewebemembran verwendet, die einerseits eine hohe Lebensdauer gewährleistet und andererseits durch gezielte Fonngabe ohne Schwierigkelten so ausgebildet werden kann, daß keine die Bewegung der Steuerspindel beeinträchtigende oder beeinflussende Membran-Reaktionskräfte entstehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine schematische Längsschnitt-Darstellung eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Pulsators, wobei aus Gründen einer möglichst übersichtlichen Darstellung der erfindungswesentlichen Merkmale die spindelbetätigte Steuereinheit sowie die Pulsatoranschlüsse und die Schalteinheit zur wechselweisen und gegensinnigen Beaufschlagung der Arbeitskammern nicht dargestellt sind. Diese Bestandteile des Pulsators Ziönnen auch in unterschiedlicher Weise unter Beibehaltung des erfindungsgemäßen Prinzips realisiert werden.

Die Zeichnung zeigt ein vorzugsweise aus Kunststoff bestehendes Pulsatorgehäuss 1 mit endseitig vorgesehenen Deckelteilen 2, 3, welche zur teilweisen Begrenzung von Dämpfungsräumen 8, 9 dienen.

Im Pulsatorgehäuse 1 ist in Schiebelagern eine Steuerspindel 12 axial verschiebbar geführt, wobei der Mittelbereich dieser Steuerspindel mit einer nicht dargestellten Einrichtung zur abwechselnden Verbindung von Pulsatorausgängen mit einer Unterdruckquelle und Atmosphäre verbunden ist.

Die Steuerspindel 12 erstreckt sich mit ihren Enden jeweils in Arbeitsräume 6, 7, welche von einer Membran 5

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begrenzt sind.

Diese Arbeitsräume 6, 7 werden über eine ebenfalls über die Steuerspindel 12 betätigte Schaltvorrichtung wechselseitig und gegensinnig mit Unterdruck und Atmosphäre verbunden, wodurch die Hin- und Herbewegung der Steuerspindel 12 erreicht wird.

Die Steuerspindelenden sind in tellerförmigen Stützelementen 13, 14 fixiert, an denen die jeweilige M'iinbran flächig und in ihr^m Mittelbereich eben anliegt.

Die Membran 5 weist an ihrem Außenumfang einen umlaufen-• den Wulst auf, mittels dessen sie zwischen Gehäuse 1 und Deckelteilen 2, 3 fest eingespannt ist. Die jeweils an die Arbeitskammern 6, 7 angrenzenden und von diesen durch die Membran 5 getrennten Dämpfungsräume 8, 9 aind über einen in den Deckelteilen und im Gehäuse verlciufenden Kanal 10 miteinander verbunden, wobei in diesem Verbindungskanal eine Drosselstelle 11 vorgesehen ist, deren Drosselwirkung über eine Stellschraube 15 entsprechend den jeweiligen Erfordernissen gewählt werden kann.

Bei abwechselnder und gegensinniger Beaufschlagung der Arbeitskammern 6, 7 mit Unterdruck und Atmosphärendruck wird die Steuerspindel 12 zwischen zwei Enapositionen umgesteuert, wobei während des jeweiligen Umsteuervorganges die Dämpfungsräume 8, 9 wirksam werden und gewährleisten, daß der Umsteuervorgang definiert und kontinuierlich abläuft.

Dies wird dadurch erreicht, daß jeweils zumindest im wesentlichen die gesamte in einem Dämpfungsraum enthaltene Luftmenge verdrängt und über die Droseelstella in den dann jeweils als Aufnahmeraum wirkenden, gegen-

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überliegenden Saum gedrückt wird, βο das eich in dem jeweils wirksamen Dämpfungeraum kein zu Undefinierten Verh&ltniseen fOlurender Luftfedereffekt einstellen und mit einer Dreseelstelle gearbeitet werden kann, Ober die eine vergleichsweise groBe und damit auch Ober eine

einwandfrei Stellschraube/regulierbare Luftmenge strömt.

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Dm auch dann ein vollständiges Verdrängen der Luftmenge aus dem jeweiligen Dämpfungsraum zu gewährleisten, wenn der in der Endposition sich ergebende Restraum nahezu Null ist» kann gegebenenfalls in der Deckelwand eine Nut vorgesehen sein, die das Verdrängen der Luft erleichtert.

Durch die Verwendung einer frei beweglichen, d.h. nicht mit der Steuerspindel 12 verschraubten Membran 5 wird nicht nur der Gesamtaufbau und damit auch die Wartung des Pulsators erleichtert, sondern es wird der wesentliche Vorteil erzielt, daß die Funktion der Membran auf eine Art mitlaufender Dichtung bezüglich des Membrantellers 13 beschränkt werden kann, was zur Folge hat, daß die Bewegung der Steuerspindel störend beeinflussende, von Membrandehnungen herrührende Kräfte weitestgehend ausgeschaltet werden können.

Im Sinne der Verwendung einer mitlaufenden Dichtung ist es gemäß einer AusfUhrungsvariante auch möglich, eine Rlngmembran zu verwenden, die mit ihrem Außenrand zwischen Gehäuse und Deckel und mit ihrem Innenwand in einer geeigneten Aufnahme des Membrantellers 13 eingespannt werden könnte.

unabhängig von der Art der Ausgestaltung der Membran, die vorzugsweise aus einer Gewebemembran besteht, und

der Art des Zusammenwirkens von Membran und Steuerspindel ist im Rahmen der Erfindung stets von Bedeutung, daß durch geeignete komplementäsre Formgabe des axial verschieblichen Trennwandbereichs und des deckel seitigen Aufnahmebereichs stets eine Restraumminimierung verbunden mit maximaler Verdrängungsluftmenge gewährleistet ist. In Verbindung mit der erfindungsgemäßen Gestaltung von Membran und Membranteller erbringen diese Maßnahmen einen konstruktiv einfachen, problemfrei zu wartenden, luftgedämpften Pulsator, dessen Funktionsgenauigkeit alle in der Praxis auftretenden Forderungen erfüllt.

Claims

Schutzansprüche

Pulsator für Melkmaschinen, bestehend aus einem eine Steuerspindel führenden Gehäuse, einer von der Steuerspindel betätigten Einrichtung zur abwechselnden Verbindung von Pulsatorausgängen mit einer Unterdruckquelle und Atmosphäre, jeweils einer spindelendseitig angeordneten, die Hin- und Herbewegung der Steuerspindel bewirkenden Arbeitskammer, einer Schaltvorrichtung zur wechselseitig und gegensinnig erfolgenden Verbindung der Arbeitskammerη mit Unterdruck und Atmosphäre sowie den Arbeitskammern zugeordneten und

MANITZ-FlNeTERWAlD-HBYN-MORGAN .... QFWMKOW ROTERMUND ·700β ST 26NTRALKA88E BAYER. VOtKSBAfIKEN J^i

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von diesen durch eine Membran getrennten pneumatischen Dämpfungsräumen, die über einen drosselbaren Kanal miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet , daß das Volumen der jeweils einer Arbeitskammer (6, 7) zugeordneten Dämpfungsräume (8, 9) durch die Arbeitsbewegung der Membran (5) zwischen einem Maximalwert und einem im Vergleich dazu vielfach kleineren Minimalwert in Form eines zumindest im wesentlichen spaltförmigen Pestraumes (8) veränderbar ist.
2. Pulsator für Melkmaschinen nach Anspruch 1,-da- X durch gekennzeichnet , daß die jeweils ,, der Membran (5) gegenüberliegende Wandung (2, 3) des Dämpfungsraumes (8, 9) als zumindest im wesentlichen formschlüssige Aufnahme für das bewegliche Trennwandgeoilde zwischen Arbeitskammer (6, 7) und Dämpfungsraum (8, 9) ausgebildet ist.
;O 3. Pulsator für Melkmaschinen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die formschlüssige Aufnahme in einem Gehäusedeckel (2, 3) ausgebildet ist.
4. Pulsator für Melkmaschinen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , x daß an den Enden der Steuerspindel (12) tellerförmige Stützflächen für die jeweilige Membran \5) bildende Elemente (13, 14) vorgesehen sind.

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5. Pulsator fur Melkmaschinen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daft die Membran (5) an ihrem Außenumfang eingespannt und ist wesentlichen eben und großfl&chig durch das tellerförmige Element (13, 14) gestützt ist.
6. Pulsator für Melkmaschinen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem am tellerförmigen Stützelement (13, 14) anliegenden Bereich der Membran (5) und ihrer Einspannstelle ein eine zumindest im wesentlichen spannungsfreie Axialbewegung der Membran (5) ermöglichender Faltringbereich vorgesehen ist.
7. Pulsator für Melkmaschinen nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Membran (5) stützelementseitig wenigstens einen Ansatz aufweist, der in eine entsprechende Ausnehmung des Stützelements einschnappbar ist.
8. Pulsator für Melkmaschinen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Membran als FaIt-Ringmembrari ausgebildet ist, deren insbesondere wulstförmig gestalteter Innenrand mit dem Stützelement verklemmt ist.
9.Pulsator für Melkmaschinen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Stützflächenelement (13, 14) aus einer Kunststoffscheibe besteht, die eine zentrische Schnapp-Befestigungsaufnähme für das jeweilige Steuerspindelende aufweist.
10.Pulsator für Melkmaschinen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran aus einer zumindest eine Gewebelage aufweisenden, insbesondere als Formteil ausgebildeten f?iimmi τη&τμΥνχ-Λ-η besteht.

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11. Pulsator für Melkmaschinen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das tellerförmige Element (13/ 14) einen integralen Bestandteil der im wesentlichen nui* im Paltringbereich verformbaren Membran (5) bildet.