ЭЛЕКТРОННЫЙ ПУЛЬСАТОР ДЛЯ ДОИЛЬНЫХ УСТАНОВОК Российский патент 2011 года по МПК A01J5/00 A01J5/12 A01J5/14 

Настоящее изобретение относится к пульсатору для доильных установок, т.е. к устройству, которое позволяет поочередно соединять канал, именуемый пульсационным каналом и соединяющийся с доильным аппаратом установки, с атмосферой или с источником отрицательного давления (широко известным как "источник вакуума").

Как известно специалистам в данной области, пульсатор является тем компонентом доильной установки, который играет фундаментальную роль в операциях доения, от самых простых, таких как доение в емкость, до наиболее усовершенствованных, где используется робот. Коммерчески доступны две разные версии пульсаторов, а именно - пневматические пульсаторы и электронные пульсаторы. Пульсаторы обоих этих типов выполняют одну и ту же функцию, отличаясь, главным образом, своей точностью работы, надежностью и производительностью. Электронные пульсаторы представляют наиболее совершенную версию и имеют более высокие эксплуатационные характеристики.

В патенте Италии № 1268592, принадлежащем владельцу прав на настоящую заявку, описан электронный пульсатор для доильных установок. Фиг.1 и 2 приложенных чертежей по существу повторяют чертежи, сопровождающие текст этого патента, и предназначены для объяснения различий между пульсатором, описанным в этом патенте, и пульсатором по настоящему изобретению. Следует отметить, что на этих чертежах те участки, где присутствует воздух при атмосферном давлении, показаны заштрихованными точками, а участки, в которых создано разрежение определенной степени, оставлены белыми.

Пульсатор 1 по фиг.1 и 2 поочередно подает воздух при атмосферном давлении и при отрицательном давлении (для создания разрежения определенной степени) в пульсационный канал 15, для чего он содержит средство для соединения пульсационного канала 15 (который сам сообщается не показанным способом, через пульсационное сопло, с доильным аппаратом, также не показанным) поочередно с первым каналом 7, сообщающимся с источником вакуума, и со вторым каналом 19, который соединен (не показанным способом) с атмосферой. Указанное средство содержит первый 5А и второй 5В мембранный клапаны, каждый из которых размещен в собственном седле 2А и 2В, и клапанные элементы 22А и 22В, которых выполнены подвижными в вертикальном направлении под действием давления окружающего воздуха, между положением покоя мембраны 25А и 25В (фиг.2) и положением, в котором мембраны 25А и 25В упруго деформированы (фиг.1) для того, чтобы соответственно открывать и закрывать первое отверстие 24А, соединяющее первый канал 7 с пульсационным каналом 15, и второе отверстие 24В, соединяющее второй канал 19 с пульсационным каналом 15. Два седла 2А и 2В соединены через множество дополнительных каналов 12, 13, 8, 21, 9, 18, 20, 3 и клапанные средства 23 и 11 с источником вакуума или с атмосферой так, что открыто только первое отверстие 24А или второе отверстие 24В. Два мембранных клапана 5А и 5В герметично делят соответствующее седло 2А и 2В на две части, из которых одна постоянно сообщается с первым каналом 7 и со вторым каналом 19, соответственно, а другая часть соединена через указанные клапанные средства 23, 11 и дополнительные каналы 12, 8, 21, 9, 18, 20, 3 с атмосферой или с источником вакуума, соответственно.

Указанные клапанные средства содержат: электромагнитный клапан 11, подвижный сердечник 10 которого выполнен с возможностью поочередного перекрывания канала 13, соединенного с источником вакуума, или отверстия 29А, сообщающегося с атмосферой; и пилотный клапан 23 также мембранного типа, содержащий мембрану 27, упруго деформируемую давлением окружающего воздуха, когда оно присутствует на одной ее стороне, при этом центральная отсечная деталь 26А жестко соединена со второй отсечной деталью 26В, соответственно, канала 3С, соединенного с источником вакуума, или канала 20, соединенного с атмосферой. Соответствующие седла 9, 3, в которых размещены электромагнитный клапан 11 и пилотный клапан 23, представляют каналы 21, 8, 18, которые соединяют их друг с другом и с седлами 2А и 2В мембранных клапанов 5А и 5В, соответственно.

Следует также отметить, что корпус пульсатора 1 по существу состоит из трех частей, показанных на фиг.1 и 2 позициями 1А, 1В и 1С. Более подробное описание и, в частности, значение ссылочных позиций, имеющихся на фиг.1 и 2, которые не были упомянуты выше, приведены в тексте патента 1268592.

Вышеописанный пульсатор относится к типу, имеющему только один пульсационный канал 15. Однако, как указано в описании к упомянутому патенту, используя тот же принцип можно сформировать два отдельных пульсационных канала, т.е. так называемый двойной пульсатор. Такой двойной пульсатор легко можно получить, соединив в одном устройстве пульсатор по фиг.1 и 2 и идентичный, но симметрично установленный пульсатор, где два соответствующих соединительных канала в пульсационный канал открываются ниже в единственное сопло, которым оснащен такой двойной пульсатор. Двойной пульсатор такого типа описан, например, в описании на промышленный образец Италии № 250236 владельца прав на настоящую заявку. В коммерческом варианте указанного выше двойного пульсатора также имеется верхняя крышка, которая закрывает два электромагнитных клапана и электронную плату управления пульсатора.

Пульсатор, показанный на фиг.1 и 2, имеет серьезную проблему, вызванную состоянием первого мембранного клапана 5А, когда пульсатор находится в состоянии покоя (как показано на фиг.2). Этот клапан не закрывает соответствующее первое отверстие 24А. Следовательно, с момента включения доильной установки и до достижения уровня разрежения, способного деформировать упругую мембрану 25А первого клапана 5А, чтобы сдвинуть клапанный элемент 22А к отверстию 24А, атмосферный воздух входит в вакуумную трубку установки, на которой установлен пульсатор, и поток входящего воздуха увеличивается по мере увеличения уровня разрежения. В случае доильных установок, где количество установленных пульсаторов велико и где вакуумный насос имеет среднюю мощность, может даже возникнуть ситуация, когда заданный уровень разрежения не может быть достигнут, поскольку скорость, с которой воздух входит через пульсаторы, выше, чем скорость, с которой воздух откачивается вакуумным насосом.

Другой недостаток вызван тем фактом, что такой пульсатор снабжен пилотным клапаном 23, который является узлом, наиболее подверженным износу, что влечет необходимость в частом ремонте.

Целью настоящего изобретения является создание электронного пульсатора, свободного от указанных недостатков вышеописанного электронного пульсатора.

Эта цель достигается электронным пульсатором по настоящему изобретению, содержащим корпус и средство для поочередного соединения пульсационного канала, расположенного в корпусе, с первым каналом, соединенным с источником отрицательного давления, и со вторым каналом, соединенным с атмосферой, при этом средство содержит установленный в первом седле, выполненном в корпусе, первый клапан с упругой мембраной, выполненный с возможностью открывать и закрывать первое отверстие, соединяющее первый канал с пульсационным каналом, установленный во втором седле, выполненном в корпусе, второй клапан, выполненный с возможностью открывать и закрывать второе отверстие, соединяющее второй канал с пульсационным каналом, и электромагнитный клапан и соответствующие каналы, соединяющие первое седло с первым каналом или с атмосферой;

отличающимся тем, что:

второй клапан соединен с первым мембранным клапаном так, что он повторяет его движения;

в состоянии покоя первый мембранный клапан закрывает первое отверстие, тогда как второй клапан открыт.

Тот факт, что в пульсаторе по настоящему изобретению первый клапан в состоянии покоя закрывает первое отверстие, означает, что при включении установки отсутствует сообщение между пульсационным каналом и источником вакуума, тем самым отсутствует недостаток известного пульсатора, когда воздух при пуске доильной установки попадает в вакуумную трубу. Более того, в пульсаторе по настоящему изобретению отсутствует управляющий клапан, что решительно упрощает конструкцию пульсатора и позволяет существенно увеличить межремонтные интервалы.

Другой недостаток известного пульсатора заключается в том, что из-за отложений, которые могут сформироваться в корпусе пульсатора (даже, если они удаляются промывочной водой при операции промывки, периодически проводимой при нормальном обслуживании), такие отложения могут заблокировать каналы небольшого диаметра и, в частности, горизонтальный канал 12 (фиг.1 и 2), что приведет к блокировке пульсатора. Было также обнаружено, что промывная вода может оставаться на дне известного пульсатора, создавая опасность образования льда внутри пульсатора в холодное время года, который может заблокировать пульсатор.

Другим недостатком является то, что когда части 1А, 1В и 1С (фиг.1 и 2) корпуса пульсатора 1 изготавливаются способом литья под давлением из соответствующей пластмассы, промежуточная часть 1В требует дополнительной обработки (в частности, для формирования горизонтального канала 12, который невозможно получить при литье), что увеличивает себестоимость пульсатора.

Из-за конструкции пульсатора, различные его компоненты должны быть сконструированы с очень жесткими производственными допусками, что также отрицательно влияет на производственные издержки.

В рыночном варианте, соответствующем схеме по фиг.1 и 2, три детали 1А, 1В и 1С, образующие корпус, выполнены из нейлона 6.6, заполненного стекловолокном. После формирования методом литья под давлением с последующей обработкой эти детали, прежде чем стать пригодными для использования, должны подвергнуться отверждению в течение 3-4 месяцев, чтобы прошел естественный процесс поглощения влаги из атмосферы. Это важно (несмотря на наличие прокладок между деталями 1А, 1В и 1С, которые на фиг.1 и 2 не показаны) для придания этим деталям стабильности размеров (существенное требование для обеспечения уплотнения между различными компонентами корпуса пульсатора и, следовательно, его правильной работы).

Другой целью настоящего изобретения, следовательно, является создание пульсатора, в котором отсутствуют указанные недостатки, что достигается способом, приведенным в нижеследующем описании варианта пульсатора по настоящему изобретению со ссылками на прилагаемые чертежи, где:

Фиг.3 - вертикальное сечение двойного пульсатора по настоящему изобретению;

Фиг.4 - вертикальное сечение по линии 4-4 на фиг.3;

Фиг.5 - вид в изометрии крышки пульсатора;

Фиг.6 - вид крышки снизу;

Фиг.7 - вид в изометрии верхней части корпуса пульсатора;

Фиг.8 - вид сверху верхней части корпуса пульсатора;

Фиг.9 - вид в изометрии верхней промежуточной части корпуса пульсатора;

Фиг.10 - вид в изометрии нижней промежуточной части корпуса пульсатора;

Фиг.11 - вид в изометрии нижней части корпуса пульсатора;

Фиг.12 - вид в плане уплотняющей прокладки, расположенной между верхней частью и верхней промежуточной частью;

Фиг.13 - вид в изометрии уплотняющей прокладки, расположенной между верхней промежуточной частью и нижней промежуточной частью, которая выполнена заодно с упругой мембраной и клапанными элементами двух мембранных клапанов двойного пульсатора;

Фиг.14 - вид в перспективе уплотняющей прокладки, расположенной между нижней промежуточной частью и нижней частью корпуса пульсатора;

Фиг.15 - вид спереди мембраны, вставляемой в сопло засасывания окружающего воздуха, выполненного в крышке, позволяющей менять поток воздуха;

Фиг.16 - вид сбоку указанной мембраны в направлении по стрелке 16 на фиг.15;

Фиг.17 - сечение по линии 17-17 на фиг.15;

Фиг.18 - вид спереди средства кабельного зажима, используемого в пульсаторе, показанного в ситуации перед использованием;

Фиг.19 - вид сбоку средства кабельного зажима по стрелке 19 на фиг.18.

Фиг.20 - вид сбоку средства кабельного зажима по стрелке 20 на фиг.18;

Фиг.21 - вид в изометрии варианта нижней промежуточной части корпуса пульсатора, которая может заменить часть, показанную на фиг.10;

Фиг.22 - вид спереди пульсатора в варианте, показанном на фиг.21;

Фиг.23 - вид в направлении стрелки 23 на фиг.22.

Как показано на чертежах, электронный пульсатор 100 содержит корпус (в целом обозначенный позицией 101), состоящий из нижней части 101А, нижней промежуточной части 101Bi, верхней промежуточной части 101Bs и верхней части 101С, между которыми установлены соответствующие уплотняющие прокладки, описываемые ниже. В конкретном показанном случае эти части выполнены из соответствующего пластика (характеристики которого приведены ниже).

На верхней части 101С имеется часть 101D, содержащая по существу два электромагнитных клапана 111.

Как указано выше, электронный пульсатор 100 является двойным в том смысле, что он по существу состоит из двух пульсаторов, расположенных симметрично относительно центральной плоскости фиг.3 для формирования единого устройства.

Часть 101D, содержащая электромагнитные клапаны 111, защищена крышкой 140 (фиг.3, 4, 5 и 6), которая также закрывает обычную электронную управляющую плату 142 (фиг.4) и соответствующие электрические соединения двух электромагнитных клапанов 111, которые не требуют более подробных пояснений, учитывая, что применяемые электромагнитные клапаны аналогичны тем, которые используются в электронном пульсаторе по фиг.1 и 2, производимом в настоящее время владельцем прав на настоящую заявку, а также используется та же самая плата управления. В крышке 140 имеется впускной патрубок 144 (фиг.4, 5 и 6) для чистого атмосферного воздуха, подаваемого по соответствующей трубе (не показана) или непосредственно из атмосферы через фильтр (например, относящийся к типу, описанному в заявке на патент Италии № MI990000657 владельца прав на настоящую заявку).

Следовательно, в крышке 140 присутствует воздух под атмосферным давлением. Нижняя кромка крышки опирается на периферию верхней промежуточной части 101Bs через уплотняющую прокладку 148 (фиг.3, 4 и 11). Как показано на фиг.3 и 4, крышка 140 имеет направленный вниз периферийный ободок 150 (фиг.3 и 4), закрывающий сбоку верхнюю прокладку 148 и выполняющий роль барьера для любых струй воды под высоким давлением. Крышка 140 закреплена на верхней части 101С корпуса 101 пульсатора 100 только одним винтом (не показан), который может вставляться через отверстие 146 (фиг.5 и 6), выполненное в центральном регионе крышки 140. Во избежание генерирования этим винтом чрезмерной деформации при фиксации крышки (и, возможно, нарушения герметичности) внутри крышки 140 имеются пересекающиеся ребра 152 жесткости (фиг.6), часть из которых также опирается непосредственно на электромагнитные клапаны 111.

Функцией верхней части 101С корпуса 101 является размещение обоих электромагнитных клапанов 111 и электронной управляющей платы 142. Следует отметить, что электромагнитные клапаны 111 крепятся к верхней части 101С байонетным соединением, что облегчает их проверку и ремонт. В этом отношении, в известном пульсаторе, который выпускается в настоящее время владельцем прав на настоящую заявку, каждый электромагнитный клапан крепится двумя винтами.

Верхняя часть 101С имеет два соответственно расположенных порта 154 (фиг.4, 7 и 8), позволяющих воздуху входить в крышку 140 через патрубок 144, доходя (как будет описано ниже) до нижней части 101А корпуса 101 пульсатора 100.

Следует отметить, что верхняя часть 101С прикреплена к расположенным ниже частям (101Bs, 101Bi и 101А) только двумя винтами (не показаны), которые вставляются в соответствующие отверстия 156, выполненные в части 101С (фиг.7 и 8), 158 - в части 101Bs (фиг.9) и 160 - в части 101Bi (фиг.10), и ввинчиваются в ответную внутреннюю резьбу 162, выполненную в соответствующих металлических вставках, внедренных в часть 101А (фиг.11). Тот факт, что таких винтов всего два и они расположены на центральном участке, означает, что, хотя это и позволяет уменьшить габариты пульсатора, может случиться так, что когда эти винты затянуты, одна или более из этих частей изогнется и нарушит уплотнение между разными частями (несмотря на наличие уплотняющих прокладок), приводя к потере вакуума (попаданию воздуха) через удаленные периферийные участки.

Эта проблема устраняется за счет того, что части корпуса 101 пульсатора выполнены из высокопрочного материала, обладающего высокой жесткостью. Если используется пластиковый материал, помимо указанных характеристик, он должен обладать высокой стабильностью во времени и быть устойчивым к воздействию температуры, вибраций и влаги. Пластиковым материалом, пригодным для этой цели, является например, Technyl. Дополнительную жесткость верхней части 101С корпуса 101 в этом конкретном случае придает непрерывное периферийное ребро 164 (фиг.7) существенной высоты. Если такой конструкции недостаточно, можно также выполнить верхнюю часть 101С с кривизной, противодействующей любым деформациям, создаваемым двумя крепежными винтами при креплении. Таким образом, первоначальный контакт с верхней промежуточной частью 101Bs (через прокладку 148) происходит по периферии, затем, когда указанные два винта будут затянуты, под воздействием возникшей деформации возникнет вакуумное уплотнение. Верхняя часть 101С (как и части 101Bs и 101Bi) имеет направленный вниз ободок 166 (фиг.3 и 4), дополнительно обеспечивающий длительное уплотнение между частями 101С и 101Bs.

Как показано на фиг.8, верхняя часть 101С также имеет выполненное в форме усеченного конуса гнездо 168 для крепления выполненного в форме усеченного конуса кабельного зажима 170, показанного на фиг.18-20 в открытом состоянии перед использованием. Очевидно, при использовании кабельный зажим 170 перегибается для установки на конец соответствующего электрического провода (не показан) и затем легко вставляется в имеющее форму усеченного конуса гнездо 168 в верхней части 101С. Зубья 172 (фиг.20) кабельного зажима 170 при его использовании заклиниваются в ответном гнезде 168, тем самым прочно удерживая провод. Даже если кабель питания может иметь разные диаметры, показанный кабельный зажим легко позволяет разместить их внутри, при условии, что он соответствует имеющему форму усеченного конуса гнезду 168.

Верхняя промежуточная часть 101Bs, которая отдельно показана на фиг.9, имеет две прорези 174, позволяющие воздуху, входящему через патрубок 144, проходить к нижней части 101А корпуса 101, а также два сквозных отверстия 158 для винтов и отверстие 176, сквозь которое проходит кабель питания. Часть 101Bs также содержит два куполообразных участка 178, определяющих сверху соответствующие пульсационные камеры, которые образуют седла соответствующих мембранных клапанов, описываемых ниже. Часть 101Bs также содержит два канала 180, проходящих в противоположных направлениях от центрального отверстия (не видно на чертежах), которое сообщается через другие соединения и вакуумный патрубок 182 с вакуумным насосом доильной установки. Удаленный конец 184 каждого из двух каналов 180 сообщается со сквозным отверстием 186 (фиг.7 и 8), выполненным в верхней части 101С. Первая уплотняющая прокладка 148 (фиг.12), установленная между верхней частью 101С и верхней промежуточной частью 101Bs, имеет сквозное отверстие 188, соответствующее этому отверстию 186. Также, первая прокладка 148 имеет сквозное отверстие 192, соответствующее каждому из двух сквозных отверстий 194 (фиг.3 и 9), выполненных в верхней части 101С, и сквозным отверстиям 190 (фиг.3, 7, 9) в верхней части 101С для образования канала 190, 192, 194, который проходит от электромагнитных клапанов 111 до соответствующих пульсационных камер 196. Первая прокладка 148 также имеет прорези 198 для прохода воздуха и сквозное отверстие 200 для кабеля питания. Два участка 202 мембраны 148 имеют меньшую толщину, учитывая, что во время работы под ними отсутствует разрежение.

Нижняя промежуточная часть 101Bi (фиг.3, 4 и 10) рядом с пульсационной камерой 196 (фиг.3) верхней промежуточной части 101Bs имеет соответствующие круглые отверстия 204, сверху определяющие соответствующие пульсационные каналы 206 (фиг.3, 4 и 10), сообщающиеся с соответствующим пульсационным патрубком 208, который выполнен с возможностью соединения через гибкий шланг с доильным аппаратом. Следует отметить, что хотя на фиг.3, 4 и 10 показан только один пульсационный патрубок 208, с каждым пульсационным каналом 206 может быть соединено два пульсационных патрубка (так называемая 4-сторонняя конфигурация), как показано на фиг.21, 22 и 23.

Между верхней промежуточной частью 101Bs и нижней промежуточной частью 101Bi установлена уплотняющая прокладка, выполненная заодно (как показано позицией 210 на фиг.13) с двумя упругими мембранами 214 круглой кольцевой формы и соответствующими упругими клапанными элементами 216, образующими часть первого мембранного клапана, каждый из последних показан позицией 212. Каждая упругая мембрана 214, которая образует самую тонкую часть элемента 210, управляет (способом, понятным специалисту, но который, тем не менее, будет описан ниже) обоими упругими клапанными элементами 216 (образующими самую толстую часть элемента 210 и позволяющими перекрывать отверстие 204) и жестким круглым клапанным элементом 218 соответствующего второго клапана, в целом обозначенного позицией 220. Жесткий клапанный элемент 218 закрывает второе отверстие 222 (фиг.3 и 4), которое снизу определяет пульсационный канал 206. Как показано на фиг.3 и 4, упругий клапанный элемент 216 первого клапана 212 соединен с жестким клапанным элементом 218 второго клапана 220 пустотелым стержнем 224, верхний конец которого может с усилием вставляться сквозь отверстие 226, выполненное в центре клапанного элемента 216, благодаря форме этого верхнего конца. Следовательно, когда упругий клапанный элемент 216 первого клапана 212 закрывает первое отверстие 204 (фиг.10), жесткий клапанный элемент 218 второго клапана 220 не закрывает второе отверстие 222, и наоборот. Как показано на фиг.3 и 4, жесткий клапанный элемент 218 и стержень 224 образуют одну деталь или "поршень" 248.

Важно отметить, что перед началом дойки, когда пульсатор 100 еще находится в состоянии покоя, упругие мембраны 214 не деформированы, и упругая мембрана 216 первого клапана 212 закрывает первое отверстие 204 пульсационного канала 206, поскольку жесткий клапанный элемент 218 второго клапана 220 не закрывает второе отверстие 222, поэтому в пульсационном канале 206 не образуется разрежение. Разрежение имеется в кольце 235, и упругий клапанный элемент 216 остается прижатым к первому отверстию 204, тем самым закрывая первый клапан 212 и предотвращая потерю вакуума, которая, как было указано, возникает в известном пульсаторе по фиг.1 и 2.

Также следует отметить, что благодаря куполам две пульсационные камеры 196 имеют минимальный объем, чтобы ограничить потребление вакуума до минимума и тем самым повысить эффективность. Для упрощения на фиг.3 и 4 линия 228 показывает положение верхнего конца стержня 224, когда первый клапан 212 открыт. Это показывает, что движение стержня 224 и, следовательно, упругого клапанного элемента 216 и жесткого клапанного элемента 218 воистину минимальны, позволяя уменьшить объем пульсационных камер 196 до минимальной величины.

Как показано на фиг.13, в элементе 210 выполнены прорези 230 для прохода воздуха и по существу квадратное центральное сквозное отверстие 232 для пропускания вакуума. Следует также отметить, что в положении покоя упругие мембраны 214 лежат на серии дугообразных вертикальных ребер 234 (фиг.13), которые предназначены для ограничения из направленной вниз деформации, которая со временем может возникнуть из-за разрежения, всегда присутствующего под мембранами 214 в кольцевом пространстве 235. Следует также отметить, что жесткий клапанный элемент 218 второго клапана 220 на верхней грани имеет периферийную прокладку 236, которая обеспечивает уплотнение, когда клапанный элемент 218 закрывает второе отверстие 222.

Нижняя часть 101А (фиг.3, 4 и 11) корпуса 101 пульсатора 100 содержит резьбовой патрубок 182 для соединения обычным способом (например, к вакуумной трубе доильной установки через соединитель 238). В направлении своего внутреннего конца патрубок 182 разделен на две части перегородкой 240. В нижней части 101А также внедрены две металлические вставки 242, содержащие резьбовые отверстия 162 для приема винтов корпуса 101, и два вертикальных направляющих стержня 244 для поршней 248. Как показано на фиг.11, направляющие стержни 244 имеют три разнесенных друг от друга на одинаковое угловое расстояние ребра 246, ограничивающих скользящий контакт с внутренней стенкой полости 238 в поршнях 248 только этими тремя линиями, чтобы уменьшить трение и износ, а также позволяющих загрязнениям собираться на дне, не давая им мешать свободному скольжению поршней 248.

В дополнение к созданию уплотнения между частями 101А и 101Bi нижняя прокладка 250, расположенная между нижней промежуточной частью 101Bi и нижней частью 101А, содержит, в этом конкретном случае, два гибких выступа 252, заканчивающихся утолщенной частью, образующей соответствующую заглушку 254, при этом две заглушки 254 предназначены для закрывания соответствующих сквозных отверстий 256 (фиг.3, 4 и 11), выполненных в нижних точках основания нижней части 101А. При нормальной работе пульсатора 100 заглушки 254 вставлены в два соответствующих отверстия 256, предотвращая попадание грязи извне, но они могут извлекаться каждый раз, когда пульсатор промывается изнутри, для слива остаточной воды, присутствующей в нем, которая может оставаться в пульсаторе 100, тем самым предотвращая возможное образование льда в холодное время года, который может заблокировать пульсатор.

Уплотняющие прокладки 148, 210 и 250 предпочтительно выполнены из термопластичного материала соответствующей твердости, такого как Megol.

Внутри вакуумного патрубка 182 может размещаться съемное средство (показанное позицией 268), ограничивающее его отверстие, например, относящееся к типу, описанному в полезной модели Италии 250236 владельца прав на настоящую заявку, на которую следует ссылаться. Используя это средство, вакуум, подаваемый на пульсатор 100, можно ограничить, тем самым меняя длительность шагов А и В цикла дойки, в соответствии с конкретными требованиями. Это средство также предотвращает взаимные помехи на двух половинах, на которые перегородка 240 делит вакуумный патрубок 182 (фиг.11), и генерирование вредных помех на выходной сигнал, определяемый графиками цикла пульсации.

Пульсатор 100 может быть снабжен вставкой 258 (фиг.15-17), устанавливаемой нажатием снаружи в патрубок 144, через который атмосферный воздух входит в крышку 140, и позволяющей регулировать расход воздуха в пульсаторе 100. Вставка 258 выполнена по существу цилиндрической и имеет порт 260 минимального прохода, в данном конкретном случае выполненный круглым, позволяющий пульсатору работать, не нанося травм животному. В конкретном случае предусмотрено три разрушаемых сектора 262,1, 262,2 и 262,3, позволяющих постепенно увеличивать поток входящего воздуха, позволяя при необходимости регулировать шаги С и D цикла пульсации.

Ниже следует описание работы пульсатора 100, хотя из вышеизложенного она уже очевидна специалисту. Как указано выше, при пуске доильной установки первые два мембранных клапана 212 находятся в положении, показанном на фиг.3 и 4, т.е. они закрывают первое отверстие 204. Два электромагнитных клапана 111 также находятся в положении, показанном на фиг.3 и 4, когда соответствующие соленоиды 113 не получают питание, поэтому соответствующие подвижные сердечники 264 закрывают сквозное отверстие 186 (см. также фиг.7 и 8), которое снизу сообщается с источником вакуума, с которым соединен вакуумный патрубок 182. Верхнее сквозное отверстие 266 электромагнитного клапана 111 остается открытым так, что атмосферный воздух, присутствующий в крышке 140, может проникать сбоку к подвижному сердечнику 264 и через отверстия 190, 192 и 194 достигать пульсационных камер 196 поверх гибких клапанных элементов 216. Одновременно, атмосферный воздух, присутствующий в крышке 140, проходя сквозь прорези 154 (фиг.7 и 8), 174 (фиг.9), 198 (фиг.12) и 230 (фиг.13), достигает нижней части 101А корпуса 101 под жестким клапанным элементом 218 второго клапана 220, при этом этот клапанный элемент находится в положении, показанном на фиг.3 и 4 так, что второе отверстие 220 пульсационного канала 206 открыто, следовательно атмосферный воздух может проходить на доильный аппарат через пульсационные патрубки 208 (см. также фиг.10).

Когда на электромагнитные клапаны 111 подается питание по команде электронной платы 142, подвижные сердечники 264 втягиваются вверх для закрывания отверстия 266 и, тем самым, прерывания соединения с внутренней полостью крышки 140 и, следовательно, с атмосферным воздухом. Движение подвижных сердечников 264 вверх, таким образом, открывает сквозное отверстие 186 (см. также фиг.7 и 9), которое сообщается с вакуумным патрубком 182, поэтому под подвижными сердечниками 264 (находящимися в поднятом положении), а также через отверстия 190, 192 и 194 в пульсационных камерах 196 над упругими клапанными элементами 216 возникает разрежение. Из вышесказанного ясно, что поскольку атмосферный воздух присутствует под каждым упругим клапанным элементом 216 (т.е. в пульсационном канале 206), даже если под упругой мембраной 214 присутствует разрежение, упругий клапанный элемент 216 вынужден смещаться вверх (на величину, определенную профилем 228), затягивая за собой упруго деформируемую мембрану 214 и, следовательно, открывая первое отверстие 204 пульсационного канала 206. Другим следствием является то, что жесткий клапанный элемент 218 закрывает второе отверстие 222 пульсационного канала 206. Поскольку пульсационный канал 206 теперь сообщается с вакуумным патрубком 182 через первое отверстие 204, через пульсационные патрубки 208 на доильный аппарат подается нужное разрежение.

Когда с соленоидов 113 снимается питание по команде электронной платы 142, подвижные сердечники 264 возвращаются в положение, показанное на фиг.3 и 4, под воздействие силы тяжести, закрывая сквозное отверстие 186 и, следовательно, прерывая сообщение между источником вакуума и сквозными отверстиями 190, 192 и 194, одновременно восстанавливая сообщение с атмосферным воздухом через каналы 266 так, что атмосферный воздух возвращается в пульсационные камеры 196. Поскольку под упругими мембранами 214 и под упругим клапанным элементом 216 присутствует разрежение, они вытягиваются вниз, закрывая первое отверстие 204 пульсационного канала 206. Следовательно, сообщение между пульсационным каналом 206 и вакуумным патрубком 182 прерывается. Одновременно жесткий клапанный элемент 218 вынужден опуститься и восстановить, тем самым, сообщение между пульсационным каналом 206 и атмосферным воздухом, присутствующим под ним, так, что воздух подается на доильный аппарат через пульсационные патрубки 208.

Как очевидно из вышеизложенного, принцип работы и конструкция вышеописанного пульсатора чрезвычайно просты. Это дает многочисленные преимущества, особенно то, что он не содержит сложных критических деталей (таких как управляющий клапан 23 пульсатора по фиг.1 и 2), поэтому его производство и сборка проще и существенно дешевле, чем производство и сборка известных пульсаторов. Особо следует отметить, что детали корпуса 101 пульсатора 100 не требуют дополнительной обработки после их формирования способом литья под давлением. Более того, пульсатор по настоящему изобретению не столь требователен к обслуживанию и его состояние легко проверяется пользователем. Кроме того, этот пульсатор более надежен. В частности, тогда как снятие двух электромагнитных клапанов 11 известного пульсатора по фиг.1 и 2 требует отвинчивания четырех винтов (с опасностью разборки корпуса пульсатора), в пульсаторе 100, где электромагнитные клапаны 111 крепятся байонетным соединением, их можно быстро снять для проверки подвижных сердечников 264 просто рукой, не разбирая корпус 101, который остается соединенным двумя винтами.

Следует также отметить, что пульсатор 100 позволяет изготовить все внутренние каналы, и для воздуха, и для вакуума, с увеличенными размерами, которые для показанного варианта являются наибольшими в этой категории, что существенно повышает эксплуатационные характеристики по сравнению с другими коммерчески доступными электронными пульсаторами. Более того, благодаря своей конструкции пульсатор 100 не требует жестких производственных допусков, которые необходимы для пульсатора по фиг.1 и 2.

Использование вставок 258 и мембран 268 позволяет управлять шагами А, В, С и D цикла дойки, настраивая временные профили, для адаптации операции дойки к конкретным требованиям.

В описанном и проиллюстрированном пульсаторе 100 внутренние каналы, контактирующие с промывочной водой, сформированы с такими размерами и конфигурацией, которые облегчают очистку и удаление любых загрязнений, предотвращая забивание пульсатора такими загрязнениями. Наличие сливных отверстий 256, которые исключают скапливание промывочной воды, предотвращает забивание пульсатора сформировавшимся внутри льдом в холодное время года. Наличие поднятых кромок на периферии частей 101Bi, 101Bs и 101С корпуса 101 пульсатора 100, окружающих соответствующие уплотняющие прокладки, обеспечивает длительную работу этих уплотнений. Эти поднятые кромки также защищают уплотняющие прокладки так, что внешние струи не попадают непосредственно на соответствующие разделительные поверхности, что способствует стабильности уплотнений.

Следует отметить, что соответствующая модификация типа питания пульсатора 100, например, одновременное включение двух соленоидов 113, сама по себе выполняет функцию клапана, которая имеет фундаментальное значение на доильных установках с автоматическим отсоединением доильного аппарата, поскольку два канала пульсатора одновременно управляют и расходомером доильной установки, позволяя прерывать подачу разрежения на доильный аппарат, и устройством автоматического отсоединения для физического отсоединения доильного аппарата от животного.

Для некоторых конкретных задач полезен двойной пульсатор, где при подаче питания на оба соленоида 113 в одном пульсационном канале 208 присутствует разрежение, а в другом - атмосферный воздух. Пульсатор 100 можно настроить на выполнение этого требования, что невозможно в известном пульсаторе по фиг.1 и 2.

Наконец, если корпус 101 пульсатора выполнен из пластика, обладающего высокой прочностью, жесткостью и стабильностью во времени и который не требует отвердевания (например, уже упомянутый Technyl), потери вакуума устраняются, и пульсатор будет иметь увеличенный срок службы по сравнению с известными электронными пульсаторами.

Изобретение относится к пульсатору для доильных установок. Электронный пульсатор для доильных установок содержит корпус и средство для соединения пульсационного канала, выполненного в корпусе поочередно с первым каналом, соединенным с источником отрицательного давления, и со вторым каналом, соединенным с атмосферой, при этом указанное средство содержит расположенный в первом гнезде, выполненном в корпусе, первый упругий мембранный клапан, выполненный с возможностью закрывать и открывать первое отверстие, соединяющее первый канал с пульсационным каналом, расположенный во втором гнезде, выполненном в корпусе, второй клапан, выполненный с возможностью закрывать и открывать второе отверстие, соединяющее второй канал с пульсационным каналом, и электромагнитный клапан и соответствующие каналы, соединяющие первое седло с первым каналом или с атмосферой. Второй клапан соединен с первым мембранным клапаном так, что он повторяет его движения. В состоянии покоя первый мембранный клапан закрывает первое отверстие, тогда как второй клапан открыт. Пульсатор имеет улучшенные технические характеристики и менее подвержен износу. 22 з.п. ф-лы, 23 ил.

1. Электронный пульсатор (100) для доильных установок, содержащий корпус (101) и средство для соединения пульсационного канала (206), выполненного в корпусе (101) поочередно с первым каналом (182), соединенным с источником отрицательного давления, и со вторым каналом (144), соединенным с атмосферой, при этом указанное средство содержит расположенный в первом гнезде (196), выполненном в корпусе (101), первый упругий мембранный клапан (212), выполненный с возможностью закрывать и открывать первое отверстие (201), соединяющее первый канал (182) с пульсационным каналом (206), расположенный во втором гнезде (221), выполненном в корпусе (101), второй клапан (220), выполненный с возможностью закрывать и открывать второе отверстие (222), соединяющее второй канал (144) с пульсационным каналом (206), и электромагнитный клапан (111) и соответствующие каналы (186, 192, 266), соединяющие первое седло (196) с первым каналом (182) или с атмосферой,
отличающийся тем, что
второй клапан (220) соединен с первым мембранным клапаном (212) так, что он повторяет его движения;
в состоянии покоя первый мембранный клапан (212) закрывает первое отверстие (204), тогда как второй клапан (220) открыт.

2. Пульсатор по п.1, отличающийся тем, что содержит два симметрично расположенных электронных пульсатора, корпус которых образует одну деталь (101).

3. Пульсатор по п.1, где электромагнитный клапан (111) закреплен на корпусе (101) пульсатора байонетным соединением.

4. Пульсатор по п.1, содержащий крышку (140), расположенную на корпусе (101) пульсатора для защиты электромагнитного клапана или двух электромагнитных клапанов (111) и электронной управляющей платы (142), при этом крышка (140) имеет патрубок (144) для входа атмосферного воздуха.

5. Пульсатор по п.4, где крышка (140) крепится к корпусу (101) пульсатора (100) одним центральным винтом, при этом внутри крышки (140) выполнены ребра (152) жесткости.

6. Пульсатор по п.4, где между крышкой (140) и корпусом (101) установлена уплотняющая прокладка (148).

7. Пульсатор по п.4, где крышка (140) имеет направленный вниз ободок (150), который защищает уплотняющую прокладку (148).

8. Пульсатор по п.1, где корпус (101) пульсатора (100) содержит нижнюю часть (101А), в которой выполнен вакуумный патрубок (182), нижнюю промежуточную часть (101Bi), в которой выполнен пульсационный канал (206) с первым отверстием (204) и вторым отверстием (222), верхнюю промежуточную часть (101Bs), в которой выполнено первое клапанное седло (196), и верхнюю часть (101С), которая содержит электромагнитный клапан или два электромагнитных клапана (111).

9. Пульсатор по п.8, где части (101A, 101Bi, 101Bs, 101C), образующие корпус (101) пульсатора, удерживаются вместе только двумя винтами, при этом между этими частями (101А, 101Bi, 101Bs, 101C) установлены уплотняющие прокладки (252, 210, 148).

10. Пульсатор по п.9, где верхняя промежуточная часть (101Bs) и нижняя промежуточная часть (101Bi) снизу имеют проходящий вниз ободок (166, 251), закрывающий сбоку соответствующие прокладки (210, 252).

11. Пульсатор по п.9, где части (101А, 101Bi, 101Bs, 101C) и крышка (140) выполнены из пластика, обладающего высокой плотностью и жесткостью и имеющего высокую стабильность во времени, и устойчивого к воздействию изменений температуры и вибраций.

12. Пульсатор по п.11, где пластиком является Technyl.

13. Пульсатор по п.1, где первое седло (196) и второе седло (221) находятся на одной оси, при этом жесткий клапанный элемент (218) второго клапана (220) соединен с центральной частью упругого клапанного элемента (216) первого клапана (212) вертикальным стержнем (224), образующим единую деталь (248) с жестким клапанным элементом (218).

14. Пульсатор по п.13, где стержень (224) детали (248) выполнен пустотелым, и в его полость (238) вставляется направляющий стержень (244), проходящий вертикально от нижней части (101А) корпуса (101).

15. Пульсатор по п.14, где направляющий стержень (244) имеет по меньшей мере три разнесенных на равное угловое расстояние боковых ребра (246) для ограничения скользящего контакта с полостью (238) стержня (224).

16. Пульсатор по п.9, где упругий клапанный элемент (216) первого мембранного клапана (212), упругая мембрана (214) и уплотняющая прокладка между верхней промежуточной частью (101Bs) и нижней промежуточной частью (101Bi) образуют единый элемент (210).

17. Пульсатор по п.1, где корпус (101) пульсатора снизу содержит одно или более отверстий (256) для слива воды, закрытых пробками (254).

18. Пульсатор по п.17, где пробки (254) соединены гибкими полосками (252) с уплотняющей прокладкой (250), расположенной между нижней частью (101А) и нижней промежуточной частью (101Bi), и образуют единую деталь.

19. Пульсатор по п.1, где первое седло (196) первого клапана (212) сверху выполнено в форме купола для минимизации его объема.

20. Пульсатор по п.1, где с одним пульсационным каналом (206) соединены два пульсационных патрубка (208а, 208b).

21. Пульсатор по п.1, где на крышке (140) в патрубке (144) для входа атмосферного воздуха имеется вставка (258), в которой выполнен порт (260) минимального расхода воздуха, позволяющий пульсатору (100) работать, не причиняя травм животному, при этом вставка (258) также содержит разрушаемые участки, позволяющие при необходимости увеличить расход воздуха.

22. Пульсатор по п.1, где в вакуумном патрубке (182) установлено съемное средство (268) для ограничения его отверстия для ограничения подачи разрежения на пульсатор (100).

23. Пульсатор по п.1, где в корпусе (101) выполнено имеющее форму усеченного конуса гнездо (168) для установки кабельного зажима (170), также имеющего форму усеченного конуса, так, что зажим (170) заклинивается в седле при вытягивании кабеля (168).