DD274162A1 - Regel- und belueftungseinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Regel- und Belueftungseinrichtung. Zur Automatisierung des Nachmelkens und der Melkzeugabnahme muss entsprechend der benoetigten Kraft das fuer den Arbeitszylinder erforderliche Arbeitsvakuum einstellbar sein und muss konstant gehalten werden koennen. Des weiteren muss der Arbeitszylinder schnell belueftbar sein, damit beim Ansetzen des Melkzeuges dieses ungehindert bewegt werden kann. Bekannte Einrichtungen loesen diese Aufgabe, aber mit zu hohem Aufwand. Erfindungsgemaess besteht die Regel- und Belueftungseinrichtung aus einem Gehaeuse mit eingespannter Membran, in deren Zentrum ein Hohlschaft dicht befestigt ist und dessen Enden als Ventile ausgebildet sind. Mit dem Ventilsitz des Hohlschaftes wirkt ein federbelastetes, die Vorspannung einstellbares Tellerventil zusammen. Das Gehaeuseoberteil wird mit dem Steuermedium beaufschlagt. Zwischen der Membran und dem unteren Ventil liegt atmosphaerischer Luftdruck an. Der Raum im unteren Gehaeuseteil - einschliesslich des hohlen Ventilschaftes - ist mit dem Arbeitszylinder verbunden. Je nach Ansteuerung des Gehaeuseoberteiles erfolgt Druckreduzierung oder volle Belueftung des Arbeitszylinders. Anwendung in Melkanlagen. Fig. 1

Description

Erfindungsgemäß wird die technische Aufgabe dadurch gelöst, daß ein in einem Gehäuse angeordnetes Tellerventil mit

rohrförmiger Ventilstange an einer frei beweglichen Membranfest und dichtend verbunden ist und daß ein weiteres Teller-oder Kegelventil so angeordnet ist, daß es durch Federkraft über ein Ventilgestänge gegen einen durch die rohrförmige Ventilstange

gebildeten Ventilsitz preßbar ist. Mit dem Gehäuseoberteil ist ein pneumatisch oder elektrisch betriebenes Steuerventil pneumatisch verbunden. Zwischen der Membran und dem gegenüberliegenden Ventilsitz erfolgt Zufuhr von Luft atmosphärischen Druckes, und das Gehäuseunterteil ist mit dem Verbraucher verbunden.

Die Wirkungsweise des Ventils ist folgende:

Wird über ein Steuerventil die Luft oberhalb der Membran abgesaugt, wird die Membran zunächst nach oben durchgebogen, da

auf der Gegenseite atomosphärischer Luftdruck anliegt. Dabei schließt das gegenüberliegende Ventil die Luftzufuhr zum Arbeitszylinder. Der im Arbeitszylinder und im Unterteil des Ventilgehäuses vorhandene Luftdruck wirkt mit dem Querschnitt des rohrförmigen Ventilstößels entgegen dem eingestellten Federdruck öffnend. Der Durchlaßquerschnitt wird soweit

freigegeben, bis Gleichgewicht zwischen Öffnungs- und Schließkraft besteht. Der im unteren Gehäuseteil anstehende reduzierte Unterdruck saugt langsam die Luft aus dem Arbeitszylinder ab.

Wird dagegen das Gehäuseoberteil durch das Steuerventil belüftet, schließt das Ventil an der Membrane und das gegenüberliegende Ventil öffnet. Folglich kann schnell und ausreichend Luft in den Arbeitszylinder gelangen.

Der Vorteil besteht darin, daß das Reduzierventil mit einem einfachen Schaltventil gekoppelt ist, wenig Platz benötigt, einfach im Aufbau und damit funktionssicher ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel mit den dazugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1: das Reduzier- und Schaltventil,

Fig. 2: das gleiche Ventil mit anderer Schließfederanordnung und

Fig.3: einen Anwendungsfall des Ventiles.

Das Ventil besteht aus dem Gehäuse 1 mit dem Anschlußnippel 2 für das Steuerventil (nicht dargestellt), der Bohrung 3 für den Luftzutritt und dem Nippel 4 fürden Anschluß an den Verbraucher. Im Gehäuse 1 ist eine Membran 5 fest eingespannt. Diese ist mittig gelocht und mit einem rohrförmigen Ventilstößel 6, dessen Ende als Ventilsitz 7 ausgebildet ist, fest und dichtend verbunden. Am gegenüberliegenden Ende ist ein Ventilteller 8 befestigt, welchem der Ventilsitz 9 Zugeordnerist. Durch den rohrförmigen Ventilstößel 6 ist ein weiterer Ventilstößel 10 geführt, an dem ein Kegel- oder Tellerventil 11 befestigt ist. Zwischen einer Spannmutter 13 und dem Gehäuse 1 ist eine Druckfeder 14 eingespannt. Die Federvorspannung erfolgt je nach gewünschtem Unterdruck. Dieser hängt von der erforderlichen Kraft, die der angeschossene Arbeitszylinder aufzubringen hat, ab. Wenn also am Anschlußnippel 2 beispielsweise Vakuum von 50kPa anliegt, wird durch den im Raum 15 herrschenden Luftdruck die Membran 5 nach oben durchgebogen. Die Schließfeder 14 hält dabei das Ventil 7; 11 geschlossen. In der oberen Lage schließt das Ventil 8; 9, so daß der Zutritt der atmosphärischen Luft zum Arbeitszylinder und den Stößelinnenraum 16 abgesperrt ist. Der noch im Raum 16 bestehende Luftdruck öffnet entgegen der Schließfeder 14 das Ventil 11 soweit, bis Gleichgewicht zwischen der Schließ- und Öffnungskraft besteht. Damit entsteht ein reduzierter Unterdruck im Raum 16. Dieser ist einstellbar und liegt bei Werten um 30 kPa. Tritt am Anschlußnippel 2 Steuerluft atmosphärischen Druckes ein, dann biegt sich die Membran 5 infolge der Federvorspannung und des noch im Raum 16 vorhandenen Unterdrucks bei geschlossenem Ventil 7; 11 durch, und das Ventil 8 öffnet vollständig. Es tritt ein starker Luftstrom über den Nippel 4 in den Arbeitszylinder ein. In Fig. 2 ist lediglich die Schließfeder anders angeordnet. Herrscht am Nippel 2 Unterdruck, wird die Membran 5 nach oben druchgebogen und das Ventil 8; 9 schließt. Der Luftdruck im Raum 16 überwindet den Federdruck, und das Ventil 7; 11 öffnet wieder soweit, bis Gleichgewicht zwischen Öffnungs- und Schließkraft besteht. In Fig.3 ist ein Anwendungsfall demonstriert.

Über die Vakuumleitung 17 wird über das Steuerventil 18, den Anschlußnippel 2 die Luft aus dem Raum im Oberteil des Gehäuses 1 abgesaugt. Der reduzierte Unterdruck pflanzt sich über den Stutzen 4 in den Arbeitszylinder 19 fort, welcher über das Seil 20 am Melkzeug 21 einen Zug ausübt. Steuert das Ventil 18 Luft in das Oberteil des Gehäuses 1 ein, dann wird auch dem Arbeitszylinder 19 verstärkt Luft zugeführt. Damit hört der Zug am Melkzeug 21 auf.

Der Wechsel zwischen reduziertem Unterdruck und Luft atmospärischen Druckes führt zu einer rhytmischen Zugbewegung am Euter der Kühe. Wird das Ventil 12 durch das Milchflußüberwachungsgerät angesteuert, schließt dieses über die Membrandose 22 und die nicht dargestellte Schlauchklemme die Milchabsaugleitung. Dadurch füllt sich allmählich das Volumen im Milchsammeistück mit Luft auf, und durch Dauerevakuierung des Zylinders 19 über das Ventil 7; 11 wird mit dem reduzierten Vakuum das Melkzeug vom Euter abgezogen und eingezogen. Bei Belüftung des Zylinders 19 über das Ventil 8; 9 kann der Kolben herausgezogen und das Melkzeug neu angesetzt werden.

Claims (2)

1. Regel- und Belüftungseinrichtung zur Reduzierung eines Unterdruckes auf einen gewünschten Arbeitsdruck mittels eines an einer Schließfeder einstellbaren Gleichgewichtszustandes zwischen Öffnungs- und Schließkraft eines Teller- oder Kegelventües und zeitweiliger voller Belüftung eines Arbeitszylinders, gekennzeichnet dadurch, daß ein Ventilsitz (7) am Ende einer hülsenförmigen Ventilstange (6) angebracht, die Ventilstange (6) in unmittelbarer Nähe des Ventilsitzes (7) in einer Membran (5) zentrisch, fest und dichtend gelagert ist, daß das andere Ende der hülsenförmigen Ventilstange (6) einen Ventilteller (8) mit zugehörigem, im Gehäuse (1) angeordneten Ventilsitz (9) aufweist und daß die Gehäusekammer oberhalb der Membran (5) über das Anschlußnippel (2) mit dem pneumatischen Signalgeber (18), der Raum (15) zwischen der Membran (5) und dem gegenüberliegenden Ventil (8; 9) mit der atmosphärischen Luft und der Raum (16) in der hülsenförmigen Ventilstange (6) mit dem Arbeitsgerät verbunden ist.

   Hierzu
2. 2 Seiten Zeichnungen

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft eine Regel- und Belüftungseinrichtung zur Steuerung pneumatischer Anlagen, insbesondere für das automatische Nachmelken und Abnehmen der Melkzeuge in automatisierten Melkanlagen.

   Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

   Bei Melkanlagen mit einer Nachmelk- und Melkzeugabnahmevorrichtung hängt das Melkzeug im Ruhezustand an einem mit Unterdruck beaufschlagten Arbeitszylinder. Beim Ansetzen des Melkzeuges an das Euter wird durch eine Steuereinrichtung der Arbeitszylinder belüftet, so daß sich das Melkzeug absenkt und frei bewegt werden kann. Bei Nachlassen des Milchflusses wird durch dieselbe Steuereinrichtung, den Arbeitszylinder und eine Seilumlenkung ein rhytmischer Zug auf das Euter ausgeübt, so daß die Milch aus den Zisternen in die Zitzen nachfließen kann. Dieser Zugbewegung folgt eine Entspannung, d. h., der Arbeitszylinder wird kurz belüftet, so daß die Euterspannung und der im Melkbecherinnenraum befindliche Unterdruck wirksam wird und diese Kraft das Melkzeug wieder hochzieht. Bei weiterem Nachlassen des Milchflusses wird die Seilumlenkung gelöst und nach automatischem Abklemmen des Milchschlauches das Melkzeug durch die für den Milchtransport erforderliche Belüftungsbohrung belüftet, so daß die Haltekraft des Melkzeuges am Euter stark gemindert wird und das Melkzeug vom Euter abgezogen werden kann.

   Beim WP 235549 wird davon ausgegangen, daß das Nachmelken mit einer verminderten, der vorhandenen Haltekraft angepaßten Zugkraft vorgenommen wird. Das Abziehen des Melkzeuges erfolgt dann durch eine höhere Kraft. Damit wollte man verhindern, daß bei einer einheitlich großen Kraft das Melkzeug beim Nachmelken heruntergerissen werden kann, wodurch die bekannten Nachteile eintreten. Für diesen Zweck war eine Vorrichtung vorgesehen, die entweder aus zwei gesteuerten Magnetventilen mit geringem Durchlaß und einem Verstärkerventil, sowie einen Differenzdruckregler oder aus zwei Magnetventilen mit größerem Durchlaßquerschnitt und einem Differenzdruckregler bestand. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die für das Nachmelken erforderliche Kraft ausreicht, das durch die Vakuumabsperrung teilweise belüftete Melkzeug vollständig abzuziehen. Es wird also bei erneutem Nachlassen des Milchflusses kein erhöhtes Vakuum auf den Nachmelk- und Melkzeugabnahmezylinder gegeben und mit der Kraft für das Nachmelken das Melkzeug abgenommen, weil die Haltekraft gemindert wurde. Dadurch vermindert sich dertechnische Aufwand. Somit ist der bisher erforderliche Differenzdruckregler mit nachgeschaltetem Verstärker für die Luftzuführung zum Nachmelk- und Abnahmezylinder in der bisherigen Ausführung nicht mehr erforderlich und auch zu teuer. Bisher wurde nicht berücksichtigt, daß bei Fertigungstoleranzen der Nachmelk- und Melkzeugabnahmevorrichtung die Zugkräfte bei gleichem Vakuum bei den einzelnen Vorrichtungen differenzieren. Dies ist bedingt durch die Beschaffenheit der Zylinderbohrung, des Kolbens bzw. der Manschette, des Seiles und der Seilführung. Auch bei den einzelnen Tierrassen unterschiedlicher Zitzengröße sind die erforderlichen Nachmelkkräfte unterschiedlich, so daß es notwendig ist, die Vorrichtung auf die richtige Zugkraft einzustellen.

   Ziel der Erfindung

   Die Erfindung hat das Ziel, den Steueraufwand für das Nachmelken, die Melkzeugabnahme sowie das erneute Ansetzen zu reduzieren und damit die Herstellungskosten zu senken.

   Darlegung des Wesens der Erfindung

   Die technische Aufgabe besteht darin, ein einstellbares Regel- und Verstärkerventil zu entwickeln, das in der Lage ist, die Vakuumhöhe die erforderlichen Zugkräften einschließlich der Reibungsverluste anzupassen und konstant zu halten, sowie nach der Umschaltung auf Belüftung des Zylinders einen großen Querschnitt freizugeben, damit der Nachmelkeffekt verbessert und bei Melkbeginn das schnelle Ansetzen des Melkzeuges ermöglicht.