DE635706C - Pulsator fuer Melkmaschinen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
23. SEPTEMBER 1936

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 45 g GRUPPE 4o4

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. Juli 1933 ab

Die Erfindung bezieht sich auf einen MeIkmaschinenpulsator. Diese müssen die Melkimpulse so gleichmäßig wie möglich einstellen, was am besten durch zentralregulierte Pulsatoren zu erreichen ist, die aber verhältnismäßig teuer in der Herstellung sind. Diese Nachteile haben die sog. individuellen Pulsatoren nicht, die, um Verunreinigungen der Arbeitsluft und dadurch hervorgerufene Verstopfungen zu vermeiden, mit ein und derselben Luftmenge arbeiten.

Dagegen entstehen bei diesen Pulsatoren wieder andere Nachteile durch Undichtigkeiten und große mechanische Bewegungswiderstände, wodurch Betriebsstörungen und unregelmäßiger Gang eintreten.

Diese Nachteile sollen durch die vorliegende Erfindung beseitigt werden, dadurch, daß die durch eine Überströmleitung miteinander verbundenen Luftbehälter in geschlossene Räume eingebaut sind, in denen abwech selnd Vakuum oder Druckluft herrscht, oder daß ein Behälter in einem geschlossenen Räume angeordnet und durch eine Überströmleitung mit einem Hilfsbehälter verbunden ist. Durch die Erfindung wird nicht nur eine vollständige Dichtung, sondern auch eine wesentliche Herabsetzung der mechanischen Bewegungswiderstände erreicht.

Die Erfindung ist in einer Ausführungsform in den Abb. 1, 2 und 3 gezeigt, von denen Abb. 1 und 2 senkrechte Schnitte in verschiedenen Ebenen sind und die Abb. 3 einen Teil eines Schnittes nach Ebene A-B darstellt.

Die Außenluft steht mit dem Raum 1 in ständiger Verbindung. Der Luftzutritt kann in bekannter Weise durch ein Sieb 2 erfolgen, das verhindert, daß gröbere Verunreinigungen mit der Luft eintreten. Der Raum 1 ist mit zwei Ventilen 3 und 4 versehen, die auf einer gemeinsamen Spindel 5 angebracht sind. Um den beiden Ventilen zu erleichtern, gleichzeitig gegen ihre Sitze abdichten zu können, können die Ventile und/oder die Sitze in gewissem Maße elastisch gemacht werden; auch kann dem Ventilen eine gewisse Beweglichkeit auf der Spindel gegeben werden.

Die Ventile 3 und 4 öffnen und schließen den Weg vom Raum 1 zu den Kanälen 6

und 7, die teils mit den beiden Pulsatorr'äumen 8 und 9, teils mit den beiden Anschlußstutzen 10 und 11 /in Verbindung stehen. Von den Stutzen 10 und 11 gehen^gql üblicher Weise Leitungen zu den Zitzenbechern aus. Außerhalb der Ventile 3 unctX|? sind Räume 12 und 13 vorhanden, die über" den Anschluß stutzen 14 mit dem Vakuumsystem der Anlage verbunden sind. Die Räume 12 und 13 sind auch mit Sitzen für die Ventile 3 und 4 versehen, und diese Sitze haben einen etwas größeren Durchmesser als die Sitze beim Raum 1.

Die beiden Pulsatorräume 8 und 9 sind gegeneinander abgedichtet.. Die Dichtung kann, wie in Abb. 2 gezeigt, aus einem sphärischen Teil bestehen, gegen den elastische Manschetten anliegen. Jeder diese Räume enthält einen Behälter 15 und 16, der aus nachgiebigem Material, z. B. Kautschuk, hergestellt und zweckmäßig Balgform hat. Diese Behälter sind nach außen vollständig abgedichtet, jedoch mittels, einer Leitung 17 mit-,.- einander verbunden, in der eine Drosselung »5 18 vorhanden sein kann, die zwecks Prüf ens und Einregulierens leicht herausnehmbar gemacht wird.

Die beiden Behälter beeinflussen den Hebel 19, der mit dem Arm 20 verbunden ist, der .3° seinerseits in das auf der Ventilspindel 5 bewegliche Gliedstück 21 eingreift, das schließlich· durch Vermittlung der Federn 22 und 23 die Ventile 3 und 4 oder die Spindel 5 beeinflußt.

Der Pulsator arbeitet in folgender Weise: Es wird angenommen, daß die in den Abb. 2 und 3 angegebene Lage gerade eingetreten ist. Die Außenluft steht vom Raum 1 mit dem Kanal 7 in Verbindung und über diesem mit dem Pulsatorraum 9 und dem Anschlußstutzen 11.

Vakuum steht vom Anschluß 14 über Raum ■ 12 und Kanal 6 mit dem Pulsatorraum 8 und dem Stutzen 10 in Verbindung. Da der Druck im Pulsatorraum 9 höher als im Raum 8 ist und die Luft in den Behältern 15. und 16 infolge deren Zusammendrückbarkeit danach strebt, mindestens ungefähr denselben Druck anzunehmen, der in der Umgebung der Behälter herrscht, so strömt die Luft vom. Behälter 16 zum Behälter 15 durch die Leitung 17, wobei der erstere Behälter zusammengedrückt und der letztere erweitert wird. Die Durchströmungsgeschwindigkeit kann durch Wahl der Drosselung 18 auf den gewünschten Wert eingestellt werden.

In dem Maße, wie der Behälter 15 sein

Volumen vergrößert, wird er den Hebel 19 beeinflussen, der danach strebt, den Arm 20 in' die entgegengesetzte Lage überzuführen.

Hierbei wird die Feder 22 mehr und mehr gespannt. Da indessen der Sitz, gegen den das Ventil 4 anliegt, größer ist als der, gegen ,den das Ventil 3 abdichtet, ist eine gewisse "J^raft erforderlich, um die Stellung der Venti-ie zu verändern, weshalb eine Bewegung des r. Ventilsystems nicht unmittelbar erfolgt. Nach '"einiger Zeit hat jedoch der Behälter 15 ein bestimmtes Volumen erreicht, bei dem die Spannung auf die Feder 22 eine solche Stärke erreicht, daß sie den auf das Ventilsystem wirkenden Druckunterschied zu überwinden vermag. Die Ventile 3 und 4 werden dann von ihren Sitzen gehoben und schnell zu den entgegengesetzten hinübergeworfen.

Jetzt verändert sich die Druckverteilung. Der Pulsatorraum 9 und der Stutzen 11 werden durch Kanal 7 und Raum 13 mit dem Stutzen 14 und dem Vakuumsystem in Verbindung gesetzt, während der Pulsatorraum 8 und der Stutzen 10 durch Kanal 6 und Raum ι mit der Außenluft verbunden werden. Jetzt wird der unter dem soeben beschriebenen Arbeitstakte ausgedehnte Behälter 15 zusammengedrückt; die Feder 23 wird gespannt, und der Pulsator geht in die Ausgangslage zurück.

Die beiden Behälter 15 und 16 nebst der Leitung 17 und der Drosselung 18 bilden ein gegen die Umgebung vollständig geschlossenes System ohne irgendwelche beweglichen Dichtungen.

Die Erfindung ist nicht auf die Anordnung beschränkt, die im vorhergehenden beschrieben ist, sondern es sind viele Änderungen möglich. .

So ist es nicht notwendig, daß die Behälter 15 und 16 mit dazugehöriger Leitung 17 mit Luft gefüllt sind, sondern es sind andere Gase und auch Flüssigkeiten denkbar. Eine Flüssigkeit kann wegen ihrer langsameren Strömung und geringen Zusammendrückbarkeit gewisse Vorteile bieten, wohingegen die gewöhnlich bedeutende Abhängigkeit der Viskosität von der Temperatur ein Nachteil ist. i°5

Weiter ist es nicht notwendig, daß zwei aktiv arbeitende Behälter des Typs 15 und 16 vorhanden sind, sondern es kann ausreichend sein, nur einen solchen zu haben, der abwechselnd in einen Hilfsbehälter ausbläst und von diesem einsaugt, welcher Hilfsbehälter stets von konstantem äußerem Druck, geeignet vollem Atmosphärendruck, umgeben ist. Die Arbeitsweise dieses letzteren ist dann derart sicherzustellen, daß ständig ein und dieselbe Menge Fluidum zirkuliert, so daß keine Verunreinigungen von außen eintreten können. Der arbeitende Behälter wird in diesem Falle von einer Feder beeinflußt, die ihn mit einer Kraft_ zusammendrückt, die ungefähr dem halben Druckunterschied zwischen Hochdruck und Vakuum entspricht. Wenn in dem um-

gebenden Pulsatorraum Hochdruck herrscht, wird der Behälter von der Feder zusammengedrückt; wenn Vakuum herrscht, wird der Behälter von dem vom Hilfsbehälter einströ-S menden Fluidum erweitert. Es ist auch möglich, anstatt den Arbeitsbehälter mit einer Feder zusammenzudrücken, den Hilfsbehälter mit einer solchen auszudehnen; das Ergebnis ist dasselbe.

ίο Die Volumenveränderungen eines der Behälter, vorzugsweise die des Arbeitsbehälters, wirken dann auf die Regulierorgane ein, die die Druckverteilung bestimmen.

Abb. 4 zeigt im Durchschnitt eine geänderte Anordnung, die wegen ihrer Einfachheit gewisse Vorteile bieten kann.

Der Raum 12 steht durch den Stutzen 24 mit dem Vakuumsystem in Verbindung. Die Räume 1 sind mit der äußeren Atmosphäre verbunden. Die Räume 6 und 7 stehen mit den Anschlüssen 11 und 10 in Verbindung, von denen die Leitungen zu den Zitzenbechern ausgehen, und sind außerdem durch die Passagen 25 und 26 mit den Pulsatorräumen 8 und 9 verbunden, in denen die Behälter 15 und 16 angebracht sind. Diese Behälter stehen miteinander durch eine geeignet mit Drosselatiordnung versehene Leitung 17 in Verbindung. Die Ventilspindel 5, die mit den Ventilen 3 und 4 versehen ist, ist durchgehend und wird über die Federn 22 und 23 von den Behältern 15 und 16 beeinflußt. Die Arbeitsweise des Pulsators dürfte ohne weiteres aus der vorhergehenden Be-Schreibung hervorgehen. Eine Ungelegenheit mit diesem Typ besteht darin, daß Dichtungen 27 und 28 gegen axiale Bewegung angeordnet werden müssen; da jedoch die Bewegung ganz kurz ist, stößt dies auf keine größeren Schwierigkeiten. Die Dichtungen können in Balg- oder Membranetyp ausgeführt werden. Zu bemerken ist, daß, auch wenn eine geringe Leckage an diesen Stellen auftreten sollte, gleichwohl keine Verunreinigungen in die Drosselung eintreten können, sondern evtl. eintretende Verunreinigungen bleiben in den Pulsatorräumen 8 und 9 zurück, wo sie mehr oder weniger unschädlich sind.

Es ist auch hervorzuheben, daß die in den oben beschriebenen Ausführungsformen angegebenen Federn 22 und 23 nicht absolut notwendig sind, da mindestens in gewissen Fällen die Elastizität der Behälter 15 und 16 bzw. diejenige der in denselben eingeschlossenen Luft ausreichend ist, um die schnelle Umschaltung des Ventilsystems zu bewirken, sobald sich dasselbe aus der einen Endlage gelöst hat.

Weiter soll darauf hingewiesen werden,

bo daß, wenn man verschiedene Beständigkeiten der Hochdruck- und Vakuumperioden bewirken will, dies auf verschiedene Art und Weise bewerkstelligt werden kann, z. B. dadurch, daß man den Federn 22 und 23 verschiedene Spannung gibt.

Die Regulierorgane für die Druckverteilung brauchen nicht aus Ventilen zu bestehen, sondern es können auch Organe des Hahn- oder Schiebertyps in Anwendung kommen. Diese erfordern nicht so große Genauigkeit in der Herstellung und haben keine Zwischenlage, da direkte Verbindung zwischen der Hochdruck- und Vakuumseite vorhanden ist. Auf der anderen Seite arbeiten sie gewöhnlich mit größerer Reibung. Hierzu kommt, daß sie im Gegensatz zu den oben beschriebenen Ventilen nicht durch eine bestimmte Kraft in ihren Arbeitslagen festgehalten werden, die schnell fällt, sobald ein wenn auch nur unbedeutendes Verschieben stattgefunden hat. Damit eine deutliche und regelmäßige Pulsierung erreicht wird, sind deshalb derartige Regulierorgane mit einem besonderen Mechanismus zu versehen, der eine schnelle Umstellung des Regulierorgans bewirkt.

Ein Pulsator mit Schieberregulierung ist in den Abb. 5 bis 8 gezeigt, von denen die beiden ersten Vertikalschnitte in verschiedenen Ebenen, Abb. 7 einen Schnitt in Ebene A-B durch den Rundschieber und Abb. 8 eine Einzelheit des Umschal tungsmechanismus darstellen.

Der Schlauchstutzen 24 ist am Vakuumsystem angeschlossen, weshalb Vakuum in das innere Ende des Rundschiebers 29 eintritt, der an der Achse 30 befestigt ist. Am äußeren Ende des Schiebers herrscht voller Atmosphärendruck, der in gewöhnlicher Weise durch ein Sieb gelassen werden kann. Der Schieber ist mit Kanälen 31, 32 und 33,

34 versehen, von denen die ersteren am Innenende münden und deshalb Vakuum führen, während die letzteren am Außenende münden und deshalb vollen Atmosphärendruck führen. Im Schiebergehäuse sind ebenfalls vier Kanäle 35, 36 und 37, 38 vorhanden. Die Kanäle

35 und 37 stehen mit den Anschlüssen 11 und 10 in Verbindung, die Kanäle 36 und 38 mit den Pulsatorräumen 9 und 8. Es soll hervorgehoben werden, daß diese Anordnung mit vier Kanälen im Schieber und Schiebergehäuse den Zweck hat, den Schieber radial zu balancieren; andernfalls wären zwei Kanäle ausreichend gewesen, wobei die Anschlüsse 10 und 11 direkt mit den Räumen 8 und 9 bzw. den zu diesen leitenden Kanälen 36 und 38 hätten verbunden sein können.

In den Pulsatorräumen 8 und 9 sind in üblicher Weise die Behälter 15 und 16 vorhanden, die, wie vorher beschrieben, miteinander verbunden sind. Die Behälter beein-

flüssen den Hebel 19, der mit der hohlen Achse 39 verbunden ist, die den Hebelarm 40 trägt. Dieser Hebelarm ist mittels der Feder 41 mit dem auf der- Achse 30 angebrachten Arm 42 verbunden,

Der in den Abbildungen gezeigte Zustand wird als gerade eingetreten angesehen, worauf die Arbeit in folgender Weise fortgesetzt wird:

to Der äußere Luftdruck steht durch die Kanäle 33 und 34 sowie 35 und 36 mit dem Anschluß 11 und dem Pulsatorraum 9 in Verbindung; Vakuum durch die Kanäle 31 und 32 sowie 37 und 38 mit dem Anschluß 10 und dem Pulsatorraum 8. Der Behälter 16 beginnt unter Einwirkung des höheren Druckes zusammengepreßt zu werden, und sein Inhalt strömt zu dem unter niedrigerem Druck stehenden Behälter 15 über. Dieser schwillt so deshalb an und beeinflußt den Hebel 19, der den Hebelarm 40 auf die andere Seite hinüberdreht. Wenn diese Bewegung so fortgeschritten ist, daß das Zentrum passiert wurde, wird der Arm 42 und damit der Schieber 29 in die entgegengesetzte Lage hinübergeworfen, wobei Hochdruck und Vakuum in den Anschlüssen 10 und 11 sowie den Pulsatorräumen 8 und 9 umgeschaltet werden. Der Verlauf spielt sich nun in der anderen Richtung aus.

Bei den bisher gezeigten Ausführungsformen ist vorausgesetzt, daß die beiden Behälter 15 und 16 betreffs der Volumen Veränderungen mechanisch unabhängig voneinander sind, insofern als der eine zusammengedrückt werden kann, unabhängig von der Erweiterung des anderen (Abb. 2). Es kann je.doch zweckmäßig sein, die beiden Behälter zwangsläufig zu verbinden und so zu steuern, daß die Summe ihrer Volumen durch mechanische Mittel annähernd konstant gehalten wird. In diesem Falle sind gemäß linker Seite der Abb. 9 die Stirnseiten der Bälge mit einem Knopf versehen, der in eine Nut des Hebels 19 hineinragt. Die Stirnseiten der Bälge werden somit zu gleichförmigen Bewegungen gezwungen, d. h. eine Verkleinerung des Volumens des einen Balges wird durch die Volumenvergrößerung des anderen Balges ausgeglichen, und umgekehrt. Auf diese Weise wird nämlich dem schädlichen Einfluß der in den Behältern evtl. auftretenden kleinen Undichtigkeiten entgegengewirkt, die, obgleich sie nicht unmittelbar Funktionsstörungen bewirken, doch mit der Zeit durch Verminderung der Summe der in den beiden Behältern eingeschlossenen Luftmengen Störungen verursachen können.

Ein Pulsator der oben beschriebenen Art kann natürlich angewandt werden, unabhängig davon, welcher Typ Zitzenbecher zur Anwendung gelangt, ist aber besonders für sog. doppelräumige Becher vorgesehen, bei denen der innere Raum kontinuierlichem und der äußere pulsierendem Vakuum ausgesetzt ist. Die Drosselung 18 kann so angeordnet sein, daß sie, ohne herausgenommen zu werden, von außen einreguliert werden kann.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Pulsator für abwechselnd mit Saugluft und Atmosphärenluft oder Druckluft in Pulsationsräumen von Melkbechern arbeitende Melkmaschinen mit zwei nach außen abgeschlossenen, durch eine Leitung miteinander verbundenen Behältern, von denen der eine oder jeder der Behälter ausdehnbar und zusammendrückbar ausgebildet ist und beim Gang des Pulsators zwecks Einhaltung einer bestimmten Gangzahl in Abhängigkeit von der Größe des Strömungswiderstandes von in der Verbindungsleitung hin und her strömen- g₅ dem Fluidum abwechselnd ausgedehnt und zusammengedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder jeder der durch eine Überströmleitung miteinander verbundenen ausdehnbaren und zusammendrückbaren Behälter am Pulsator zwecks seiner Benutzung als Arbeitsmembran zum Umsteuern eines Luftverteilungsschiebers- oder -ventils in einem oder je einem nach außen abgeschlossenen beson· deren Raum angeordnet ist, der mittels ' des Schiebers oder Ventils abwechselnd unter Luft von Unterdruck und von Atmosphärendruck oder Überdruck seizbar ist. i_O0
2. 2. Pulsator nach Anspruch 1, bei dem nur ein als Arbeitsmembran dienender ausdehnbarer und zusammendrückbarer Behälter vorgesehen ist, dadurch gekannzeichnet, daß in dem den Behälter enthaltenden Pulsatorraum eine Feder angeordnet ist, die bei einer Ausdehnung des Behälters gespannt wird und bei einer Zusammendrückung des Behälters die Zusammendrückung unterstützt. no
3. 3. Pulsator nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den ausdehnbaren und zusammendrückbaren Behälter nicht enthaltende Pulsatorraum ausdehnbar und zusammendrückbar ist und eine seine Ausdehnung bewirkende Feder enthält.
4. 4. Pulsator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsteuerungsbewegung des, Luftverteilungsschiebers- oder -ventils in an sich bekannter Weise gegen die Wirkung von am Schieber oder Ven-

   til angeordneten Federn eingeleitet und sodann durch freigegebene Federkraft erfolgt.
5. 5. Pulsator nach Anspruch 1, bei dem die Überströmleitung an einer Stelle zwecks Erzielung einer erwünschten'. Gangzahl des Pulsators verengt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengung in einem abnehmbar am Pulsatorgehäuse anbringbaren Teil angeordnet ist.
6. 6. Pulsator!,,nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Behälter (15, 16) durch das Steuergestänge miteinander gekuppelt sind. »

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen