DE883979C - Verfahren zum Betrieb einer Melkmaschine mit doppelt wirkender Kolbenpumpe und Kolbenpumpe - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 23. JULI 1953

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Melkmaschine mit doppelt wirkender Kolbenpumpe und eine solche Kolbenpumpe mit starr miteinander verbundenen Kolben, an deren beiden Zylinderseiten je eine abschließbare Saugleitung zum Milchbehälter und eine abwechselnd unter Saug- und! Druckwirkung stehende, zu den Melkbechern führende Pulsleitung angeschlossen sind.

Bei Melkmaschinen werden bei einem Hub von einem Kolben über die Saugleitung das Milchgefäß und über die Pulsleitung auch die je zwischen dem Gehäuse und dem die Zitze umschließenden Gummiformstück bestehenden Ringräume der an diese Zylinderseite angeschlossenen Melkbecher unter Unterdruck gesetzt, während gleichzeitig durch den anderen Kolben die diesem Kolben zugeordneten Ringräume der übrigen Melkbecher unter Druck gesetzt und infolge des Druckes das Kugelventil der dieser Zylinderseite zugeordneten Saugleitung geschlossen werden. Beim Rückhub treten die entgegengesetzten Wirkungen ein. Die Pulsleitungen werden bei diesen bekannten Maschinen durch Ventile gesteuert, die entweder durch eine Feder oder lediglich durch ihr Eigengewicht beeinflußt werden. Diese Art der Steuerung hat den Nachteil, daß die Zeitdauer des Saugtaktes und die des Drucktaktes verschieden sind.

Die Erfindung ermöglicht eine bei Maschinen dieser Art bisher nicht mögliche Angleichung dieser beiden Zeiträume aneinander. Dies wird dadurch erreicht, daß' man während des Druckhubes jedes Kolbens so viel Luft zunächst in die Pulsleitung einströmen und anschließend aus ihr ausströmen läßt, daß der Luftdruck annähernd während des ganzen

Druckhubes gleich oder annähernd gleich dem atmosphärischen Druck ist und daß jede Pulsleitung am Ende desi Druckhubes, vor Beginn des Saughubes, mit dem im Milchbehälter herrschenden Vakuum in Verbindung gebracht wird.

Die Kolbenpumpe ist so· ausgebildet, daß die die Pulsleitungen beeinflussenden Ventile vom Kdlbenantrieb gesteuert und die luftgesteuertem Kugelventile zusätzlich von dem zugeordneten Kolben ίο gesteuert werden.

Durch die Steuerung der die Pulsleitungen beeinflussenden Ventile vom Kolbenantrieb aus kann erreicht werden, daß der Druck in denPulsleitungen eine angemessene Höhe, nämlich, ι ata, nicht überiS steigt, was bei federbelasteten oder lediglich durch ihr Eigengewicht arbeitenden Ventilen nicht der Fall ist. Ferner ist es durch die besondere Steuerung dieser Ventile möglich, durch geeignete Wahl· der Ventilquerschnitte und der Zeitpunkte des öffnens »ο und Schließens die günstigsten, den Eigenschaften des für die Formstücke verwendeten Gummis od. dgl. angepaßten Sdhlagverhältnisse im Melkbecher zu erzielen.

Die zusätzliche Steuerung des die Saugleitung abschließenden Kugelventils durch den zugeordneten Kolben ermöglicht es, am Ende des Druckhubes die zugeordnete Pulsleitung mit der Saugleitung und damit auch mit dem als Vakuumbehälter dienenden Milchgefäß zu verbinden. Dadurch werden die PuIsleitung selbst und die Ringräume der Melkbecher, die 'bis dahin unter Druck standen, evakuiert, bevor der Saughub des zugeordneten Kolbens wirksam wird, so daß der Saugtakt im Gegensatz zu den bekannten Maschinen dieser Art früher beginnt und intensiver einsetzt. Dadurch tritt eine Verkürzung der Melkzeit ein.

Die Maschine gemäß der Erfindung weist also Vorteile auf, die bisher nur bei den wesentlich teureren sogenannten' Pulsatormaschinen erreicht wurden. ~

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigt

Abb. ι eine Ansicht der doppelt wirkenden Kolbenpumpe,

Abb. 2 und 3 zeigen schematisch einen senkrechten und einen waagerechten Schnitt durch den Zylinder und ■ " . . . . Abb. 4 eine Stirnansicht eines Kolbens. Wie insbesondere aus Abb. 2 und 3 hervorgeht, sind in dem Zylinder 1 zwei Kolben 2 und 3 angeordnet, die durch eine Kolbenstange 4 starr miteinander verbunden sind. Die Kolbenstange 4 wind über eine mit ihr fest verbundene Querstange 5, die aus Längsschlitzen 6 des Zylinders r herausragt, durch eine Kurbelstange 7 angetrieben, die von einer von einem Motor über ein Untersetzungsgetriebe angetrieibenen Kurbel 'betätigt wind.

An den Stirnseiten des Zylinders 1 ■ sind kleine Gehäuses bzw. 8' vorgesehen, die durch Öffnungen 9 bzw. 9' mit dem benachbarten Zylinderraum in Verbindung stehen." Von jedem dieser Gehäuse 8, 8' zweigen· zwei Leitungen ab, und zwar eine abwechselnd unter Saug- und Druckwirkung stehende Pulsleitung 10 bzw. io', von denen jede zu zwei an sicli bekannten Melkbechern führt, und eine Saugleitung 11 bzw. 11', die in den Milchbehälter führt. Die Saugleitungen 11 und 11' der beiden Zylinderseiten münden in eine gemeinsame Leitung 12. Die Saugleitungen 11 und ii' können durch Kugelventile abgeschlossen werden, die je aus einer Kugel 13 bzw. 13' und dem zugeordneten Kugelsitz 14 bzw. 14' bestehen.

Die Pulsleitungen 10 und io' werden von später näher beschriebenen Ventilen so beeinflußt, daß jede Pulsleitung abwechselnd unter Saug- und Druckwirkung steht.

Insoweit ist die doppelt wirkende Kolbenpumpe für Melkmaschinen, im Prinzip bekannt.

Gemäß der Erfindung sollen nun die die Pulsleitungen io, 10' beeinflussenden Ventile vom Kolbenantrieb und die luftgesteuerten Kugelventile 13, 14 bzw. 13', 14' zusätzlich von den zugeordneten Kolben 2 und 3 gesteuert werden.

Zu diesem Zweck sind die die Pulsleitungen 10, 10' steuernden Ventile in den Kolben 2 und 3 angeordnet. Die Ventile bestehen im dargestellten Beispiel je aus einer oder mehreren in den zugeordneten Kolben 2 und 3 angeordneten Bohrungen 15· bzw. 15' und Ventiltellern 16 bzw. i6'. Letztere sind durch eine Stange 17 starr miteinander verbunde». Die Stange 17 ist durch die Ventilteller 16 bzw. 16' hindurchgeführt und in entsprechenden Bohrungen des Kolbens gelagert. Aus diesem Grund sind bei jedem Ventil eine oder mehrere öffnungen 15 und 15' exzentrisch zur Stange 17 angeordnet. Auf dieser Stange sind Mitnehmer 18 und 18' im Abstandvoneinander angeordnet, die von ortsfesten, vorzugsweise am Zylinder 1 angeordneten und verstellbaren Anschlägen 19 bzw. 19^ (Abb. 3) über einen mit der Kolbenstange 4 bewegten Übertotpunktschalter betätigt werden.

Der Übertotpunktschalter besteht aus einem Gelenkhebelpaar 20, 2i, dessen Gelenk zwischen den Mitnehmern i8, 18' angeordnet ist und die Mitnehmer abwechselnd schlagartig trifft. Der eine Hebel 20 des Gelenkhebelpaares ist an der die Kolbenstange 4 betätigenden Querstange 5 als doppelarmiger Hebel bei 22 so gelagert, daß das dem Gelenk entgegengesetzte Ende des Hebels 20 an den Hubenden auf die Anschläge 19, 19' trifft. Der andere-Hebel 21 dea Gelenkhebelpaares ist entgegen der Kraft einer Feder 23 in einer an der Querstange 5 quer zu ihrer Achse bei 24 schwenkbar gelagerten Büchse 25 längs verschiebbar.

Zur zusätzlichen Steuerung der luftbetätigten Kugelventile 13, 14 und 13', 14' von den zugeordneten Kolben 2 und 3 ist an jedem Kolben parallel zur Kolbenstange ein vorzugsweise in seiner Längsrichtung verschiebbarer Stift 26 od. dgl. so angeordnet, daß bei jeder äußeren Totpunktlage des *ao Kolbens, d.h. wenn der betreffende Kolben sich an der Stirnwand des Zylinders 1 befindet, die Kugel 13 bzw. 13' des zugeordneten Kugelventils von ihrem Sitz 14 bzw. 14' abgehoben wird.

Die Wirkungsweise der doppelt wirkenden ^l!»5 Kolbenpumpe ist folgende, wenn in der Zeichnung

.die linke Zylinderhälfte betrachtet wird: Wenn sich der Kolben 2 aus seiner rechten (nicht dargestellten) Totpunktlage in seine linke (in den Abbildungen 2 und 3 dargestellte) Totpunktläge bewegt, dann ist das Ventil 15, 16 zunächst geöffnet, das Kugelventil 13, 14 geschlossen, und der Übertotpunktschalter 20 bis 25 befindet sich in einer Lage, die zu der in Abb. 3 dargestellten Lage symmetrisch ist in bezug auf die eingezeichnete Achse der Querstange 5 als Symmetrieachse. Es findet also eine wesentliche Steigerung des Luftdruckes in der Pulsleitung 10 zunächst nicht statt, und die Saugleitung 11 ist in diesem Stadium durch das Kugelventil 13, 14 abgeschlossen, also mit der zugehörigen Zylinderseite nicht verbunden.

Sobald das freie Ende dies Hebels 20 des Gelenkhebelpaares auf den Anschlag 19 trifft, wird der Hebel 20 um seinen Drehpunkt 22 geschwenkt und das Gelenkhebelpaar 20, 21, dessen Gelenk bisher an dem Mitnehmer 18' anlag, gestreckt, wobei sich der Hebel 21 entgegen der Wirkung der Feder 23 durch die Büchse 25 hindurchschiebt. Beim Überschreiten des Totpunktes, d. h. der gestreckten Lage des Gelenkhebelpaares 20, 21 schnellt das Gelenkhebelpaar unter der Wirkung der gespannten Feder 23 in die in Abb. 3 dargestellte Stellung, wodurch das Gelenk schlagartig auf den Mitnehmer 18 trifft, so daß das Ventil 15, 116 geschlossen und das Ventil 15', i6' geöffnet wird. Im gleichen Augenblick ist der Kolben 2 in seiner Totpunktlage angelangt (Abb. 3).

Beim Rückhub des Kolbens 2 bleibt das Ventil 15, 16 geschlossen, so daß' eine Saugwirkung auf die Pulsleitung 10 ausgeübt wird.

Wenn keine besonderen Vorkehrungen getroffen wären, würde die Evakuierung der Pulsleitung 10 und der Ringräume der angeschlossenen Melkbecher verhältnismäßig langsam vor sich gehen. Um den Saugtakt früher und intensiver einsetzen zu lassen, wird in der Totpunktlage des Kolbens 2 die Kugel 13 durch den Stift 26 leicht von ihrem Sitz 14 abgehoben, so daß die Saugleitung 11 mit der Pulsleitung 10 in Verbindung tritt. Dadurch wirkt sich das in dem mit der Saugleitung 11 verbundenen Milchbehälter herrschende Vakuum auf die Pulsleitung 10 und die Ringräume der an diese angeschlossenen Melkbecher aus, bevor der Evakuationshub des Kolbens 2 beginnt.

Im Augenblick des Beginnes des Evakuationshubes des Kolbens 2 entfernt sich der Stift 26 wieder von der Kugel 13, die aber weiter durch das im benachbarten Zylinderraum erzeugte Vakuum gelüftet bleibt, bis der Kolben 2 in seine andere Totpunktlage gelangt, in der das Ventil 15, 16 geöffnet wird und das Vakuum im Gehäuse 8 zusammenbricht.

Die Anordnung könnte selbstverständlich auch so getroffen werden, daß die die Pulsleitungen 10, 10' beeinflussenden Ventile 15, 16 bzw. 15', 16' nicht in den Kolben 2 und 3, sondern außerhalb des Zylinders 1 angeordnet sind, und daß die vom Kolbenantrieb erfolgende Steuerung so angeordneter Ventile ebenfalls außen am Zylinder 1 angeordnet ist. Eine solche Ausführungsform würde den Vorteil haben, daß die durch die Ventile in die Zylinderräume eintretende Luft nicht dem mittleren, zwischen den Kolben befindlichen Teil des Zylinders, wo unter Umständen Ölpartikel mitgerissen werden können, sondern der Umgebung der Kolbenpumpe entnommen wird.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι .■ Verfahren zum Betrieb einer Melkmaschine mit doppelt wirkender Kolbenpumpe, an deren beiden Zylinderseiten je eine abschließbare Saugleitung zum Milchbehälter und eine abwechselnd unter Saug- und Druckwirkung stehende, zu den Melkbechern führende Pulsleitung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß während des Druckhubes jedes Kolbens so viel Luft zunächst in die Pulsleitung einströmt und anschließend aus ihr ausströmt, daß der Luftdruck annähernd während des ganzen Druckhubes gleich oder annähernd gleich dem atmosphärischen Druck ist und daß jede Pulsleitung am Ende des Druckhubes vor Beginn des Saughubes mit dem im Milchbehälter herrschenden Vakuum in Verbindung gebracht wird,
2. 2. Doppelt wirkende Kolbenpumpe für Melkmaschinen mit von jeder Zylinderseite abgehender, durch ein Kugelventil od. dgl. abschließbarer Saugleitung zum· Milchbehälter und von einem Ventil beeinflußter und abwechselnd unter Saug- und Druckwirkung stehender Pulsleitung zu den Melkbechern sowie zwei starr miteinander verbundenen Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß die die Pulsleitungen (10, 10') beeinflussenden Ventile (15, 16 und 15', 16') vom Kolbenantrieb (4, 5, 7) gesteuert und die luftgesteuerten Kugelventile (13, i4und 13', 14') ioo zusätzlich von dem zugeordneten Kolben (2 bzw. 3) gesteuert werden.
3. 3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Pulsleitungen (10, 10') steuernden Ventile (15, 16 und 15', 16') in den Kolben (2 bzw. 3) angeordnet, ihre Ventilteller 16, 16') oder -kegel starr durch eine Stange (17) od. dgl. miteinander verbunden sind und auf der Stange (17) vorgesehene Mitnehmer (18, i8') von einem von ortsfesten, Vorzugsweise am' Zylinder (1) angeordneten und verstellbaren Anschlägen (19, 19') gesteuerten, mit der Kolbenstange (4) bewegten Übertotpunktschalter (20' bis 25) betätigt werden.
4. 4. Maschine nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertotpunktschalter (20 bis 25) aus einem Gelenkhebelpaar (20, 21) besteht, dessen Gelenk zwischen den Mitnehmern (18, 18') angeordnet ist und die Mitnehmer abwechselnd schlagartig trifft, dessen einer Hebel (20) an einer die Kolbenstange (4) betätigenden Ouerstange (5) des doppelarmigen Hebels so gelagert ist, daß das dem Gelenk entgegengesetzte Ende an den Hubenden auf die Anschläge (19, 19') trifft, und dessen anderer Hebel (21) entgegen einer Federkraft in einer

   an der Querstange (5) quer zu ihrer Achse schwenkbar gelagerten Büchse (25) längs verschiebbar ist.
5. 5. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Kolben (2, 3) parallel zur Kolbenstange (4), ein vorzugsweise in seiner Längsrichtung verschiebbarer Stift (26)· od. dgl. so angeordnet ist, daß er bei jeder äußeren Totpunktlage des Kolbens (2 bzw. 3) die Kugel (13 bzw. 13') -des zugeordneten Kugelventils (13, 14 bzw. 13', 14') von ihrem Sitz (14 bzw. 14') abhebt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   1 5275 7.53