DE3738282C2 - - Google Patents
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- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
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- A61M1/06—Milking pumps
Description
Die Erfindung geht aus von einer Muttermilchpumpe nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie aus der SU 4-6 52 588
bekannt ist.
Bei einer derartigen Muttermilchpumpe
wird das periodische Öffnen und Schließen
des den Saugstrom unterbrechenden Ventiles durch einen
elektronisch arbeitenden Impulsgeber gesteuert. Verwendet
werden dazu elektromagnetische Ventile, die von der entsprechend
ausgelegten elektronischen Steuerung so angesteuert
werden, daß sie periodisch öffnen und schließen,
damit eine pulsierende Saugwirkung entsteht.
Bei der genannten Muttermilchpumpe ist
zwar auch ein Pulsator mit hydraulischem Widerstand vorgesehen.
Soweit erkennbar, steht er jedoch lediglich mit
einem Verteiler, bestehend aus einem System aus Drosselventilen
die pneumatisch mit der Saugleitung verbunden
sind, in Verbindung. Nach Erreichen eines bestimmten
Unterdrucks in seiner Vakuumkammer führt er eine Umschaltung
derart aus, daß sich in der Saugleitung der
Unterdruck mit dem Luftdruck ausgleichen kann. Welche
Mittel dazu verwendet werden, ist nicht erkennbar.
Bei anderen bekannten Milchpumpen (EP 01 23 269 A2; DE 32
19 628 A1; DE 22 41 233 B2; DE 28 12 830 C2) sind die
einem Pulsator entsprechenden Einrichtungen jeweils wesentlich
komplizierter aufgebaut. Vor allem sind dort
jeweils mehrere Ventile vorgesehen, zu deren Betätigung
besondere Hilfsmittel erforderlich sind, die als Kolben
bzw. Membranen ausgebildet sind. Allen diesen vorbekannten
Oszillatoren bzw. Pulsatoren ist gemeinsam, daß sie
jeweils wenigstens zwei Ventile aufweisen, von denen eines
in der Lage ist, die Vakuumkammer von der Saugleitung zu
trennen.
Diese bekannten Frauenmilchpumpen haben einen sehr aufwendigen
und umständlichen Aufbau, der sehr teuer ist.
Sie sind deshalb erfahrungsgemäß auch sehr störanfällig
und für den Privatgebrauch viel zu teuer.
Der Unterdruck-Pulsator gemäß der DE 32 19 628 A1
ist einerseits für eine Muttermilchpumpe ungeeignet, zum
anderen kommt er wegen seines komplizierten, teuren Aufbaus
für den gattungsgemäßen Zweck nicht infrage.
Desselbe trifft auch zu für den Pulsator für Melkmaschinen
gemäß DE 22 41 233 B2. Dieser Pulsator weist
sogar drei Ventile auf, weil dort die Milchsammelkammer,
die mit der Vakuumkammer verbunden ist, unmittelbar am
Pulsator angeformt ist. Zur Betätigung dieser drei Ventile
sind zwei separat bewegliche Organe, nämlich ein
Ventilkörper und eine Ringmembran vorgesehen, wobei die
Ringmembran so angeordnet ist, daß sie eine sog. Steuerkammer
von einer Belüftungskammer trennt. Auch diese
komplizierte Konstruktion ist für die Verwendung in
Verbindung mit einer Muttermilchpumpe nicht nur zu umständlich
und zu teuer, sondern auch funktionell nicht
geeignet.
Schließlich ist aus DE 28 12 8030 C2 ein Pulsatorventil
bekannt, das ebenfalls drei einzelne Ventile aufweist, welche
abwechselnd durch eine von einem Vakuum und dem Atmosphärendruck
beaufschlagten Membrane geöffnet und geschlossen
werden, um einen gewissen Saugrhythmus zu
erzeugen. Auch dieses Pulsatorventil ist speziell für
eine Tier-Melkmaschine konstruiert und in seiner Funktionsweise
so kompliziert, daß es für den erfindungsgemäßen
Zweck einer Muttermilchpumpe nicht verwendbar
ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine
Muttermilchpumpe der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die
nur ein einziges Ventil aufweist und die einfach und
raumsparend aufgebaut, einfach und kostengünstig herstellbar
ist und die zudem mit einer hohen Funktionssicherheit
arbeitet.
Gelöst wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand des
Anspruches 1, der zwei alternative Ausführungsformen umfaßt.
Die Tatsache, daß bei dieser Muttermilchpumpe
die Vakuumkammer des Pulsators unmittelbar in der
Saugleitung liegt und daß kein Ventil vorgesehen ist,
durch welches die Vakuumkammer des Pulsators von der
Saugleitung oder von dem Auffanggefäß abgetrennt werden
kann, unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand von den
bekannten Geräten grundlegend.
Die so ausgebildete Muttermilchpumpe hat
den Vorzug, daß sie zur Erzeugung des periodisch oder
pulsierend am Saugtrichter wirksamen Saugstroms kein
elektromagnetisches Ventil und keine elektrische oder
elektronische Steuereinrichtung für ein solches Ventil
benötigt und statt dessen mit einem einfachen, rein
pneumatisch-mechanisch steuerbaren Ventil auskommt, das
zudem relativ klein gebaut werden kann und keinen elektrischen
Anschluß benötigt.
Wenn z. B. aus Gründen der Funktionssicherheit zwei Auffanggefäße
hintereinander in der Saugleitung angeordnet
sind besteht auch die Möglichkeit, den Pulsator zwischen
den beiden Auffanggefäßen in der Saugleitung anzuordnen.
Ausgestaltungen der Muttermilchpumpe sind in den
Unteransprüchen 2 bis 14 angegeben.
Das Steuerorgan des Ventils kann entweder
aus einem in einem Zylinder axial beweglich
geführten Kolben oder gemäß den Ansprüchen 12 bis
14 aus einer im wesentlichen scheiben- oder tellerförmigen
Membran bestehen.
Bei der Verwendung eines Kolbens als Steuerorgan ergibt
sich durch die Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 eine besonders
einfache und funktionssichere Anordnung des
Lufteinlaßventils, wobei durch die weitere Ausgestaltung
nach Anspruch 4 der Vorteil eines sprungweisen Öffnens des
Lufteinlaßventils erreicht wird.
Durch die Ausgestaltung gemäß Anspruch 5
wird sichergestellt, daß der gewünschte Arbeitsrhythmus
des Lufteinlaßventils durch Lagerreibungen zwischen der
Schubstange und dem Kolben nicht beeinträchtigt werden
kann, und sie dient der Erhöhung der Funktionssicherheit
insofern, als die auf das Schließorgan wirkenden Federkräfte
im geschlossenen Zustand des Lufteinlaß-Ventiles
praktisch unwirksam wird.
Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 6 ist
eine einfache Möglichkeit geschaffen, den Arbeitsrhythmus
des Pulsators zu verändern, wobei durch die Ausgestaltung
des Anspruches 7 eines zusätzliche Möglichkeit gegeben
ist, auf den Arbeitsrhythmus, insbesondere auf das Verhältnis
zwischen Öffnungszeiten und Schließzeiten des
Lufteinlaßventils, Einfluß zu nehmen.
Durch die Ausgestaltung der Muttermilchpumpe nach Anspruch 8 ist
sichergestellt, daß die Öffnungsbewegung des Lufteinlaßventils
ausschließlich von der Stärke der Rückstellfeder und
der Drosselwirkung der Ausström-Drosseldüse abhängig ist.
Der Anspruch 9 betrifft Merkmale, welche eine vorteilhafte
Bauweise und einfache Montage ermöglichen.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 11 dient
insbesondere dem einfachen Aufbau, der einfachen Montage
und Funktionssicherheit, während die Ausgestaltungen der
Varianten, bei der das Steuerorgan des Pulsators gemäß
Anspruch 12 aus einer scheiben- oder tellerförmigen Membran
besteht, nach den Ansprüchen 13 und 14 sich insbesondere
durch die Einfachheit und den minimalen Aufwand
an Funktionsteilen auszeichnet.
Anhand der Zeichnung wird nun die Erfindung an zwei
Ausführungsbelspielen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Muttermilchpumpe mit einem
Pulsator und einem Saugtrichter in geschnittener
Darstellung;
Fig. 2 einen anderen Pulsator für die Muttermilchpumpe der Fig. 1
im Schnitt;
Fig. 3 einen weiteren Pulsator für die Muttermilchpumpe der Fig. 1
im Schnitt in der Schließstellung seines Lufteinlaßventils
und
Fig. 4 den Pulsator der Fig. 3 bei geöffnetem Lufteinlaßventil im
Schnitt.
Die Muttermilchpumpe der Fig. 1 besteht aus einem Pumpaggregat 1,
einem Pulsator 2, einem flaschenartigen Auffanggefäß 3 und einem auf
dieses aufgesetzten Saugtrichter 4. Im Pumpaggregat 1 befindet sich
eine nicht näher dargestellte elektrische Saugpumpe, die mittels
eines Schalters 5 ein- und ausschaltbar und mit einem Stellglied 6
auf unterschiedliche Saugleistungen einstellbar ist, die an einem
Manometer 7 ablesbar sind.
Der Saugtrichter 4 ist einstückig an einen Deckelteil 9 angeformt,
der dichtend auf den Hals 8 des Auffanggefäßes 3 aufsetzbar bzw.
aufgesetzt ist und der einen zur Deckelachse achsparallel
verlaufenden Schlauchanschlußstutzen 10 sowie eine den Innenraum des
Auffanggefäßes 3 mit dem Innenraum des Saugtrichters 4 verbindende
Öffnung 11 aufweist. Über den Schlauchanschlußstutzen 10 und einen
Schlauch 12 ist der Innenraum des Auffanggefäßes 3 mit einem
Anschlußstutzen 13 des Pulsators 2 verbunden, der direkt über einen
Verbindungskanal 14 und einen zweiten Anschlußstutzen 15 sowie einen
weiteren Schlauch 16 saugseitig mit der Saugpumpe des Saugaggregats
1 verbunden ist. Der Pulsator 2 hat die Aufgabe, den vom
Pumpaggregat 1 erzeugten kontinuierlichen Saugstrom derart
periodisch zu unterbrechen, daß im Saugtrichter 4 eine pulsierende
Saugwirkung entsteht. Der Pulsator 2 der nur aus Gründen der
Übersichtlichkeit im Verhältnis zur Größe des Pumpaggregates 1
überdimensional dargestellt ist und in der Praxis in das Gehäuse des
Pumpaggregats 1 integriert sein kann, besteht im wesentlichen aus
einem Zylinder 17 mit einer festen Stirnwand 18 und einem auf der
gegenüberliegenden Stirnseite dichtend eingesetzten Verschlußteil 19
mit den beiden Anschlußstutzen 13, 15 und dem Verbindungskanal 14.
Im Zylinder 17 ist axial beweglich ein Kolben 20 geführt, der
luftdicht eine Vakuumkammer 21 von einer Luftkammer 22 trennt, wobei
letztere durch eine Drosseldüse 23 mit der Atmosphäre in Verbindung
steht. Der im Verschlußteil 19 angeordnete Verbindungskanal 14 ist
durch eine Axialbohrung 24 mit der Vakuumkammer 21 ständig
verbunden.
Der Kolben 20 weist eine zentrale Axialbohrung 25 auf, in welcher
axial beweglich eine Schubstange 26 gelagert ist und an die sich
eine im Durchmesser erweiterte zylindrische Ausnehmung 27
anschließt, die stirnseitig durch eine festsitzende Abdeckung 28
dicht verschlossen ist. Die zwischen der Ausnehmung 27 und der
Axialbohrung 25 vorhandene Ringschulter bildet einen axialen
Anschlag 29 für einen Flansch 30 der Schubstange 26, die einen sich
an den Flanschring 30 anschließenden koaxialen Fortsatz 31 aufweist,
der etwa halb so lang ist wie die Ausnehmung 27. Zwischen dem
Ringflansch 30 und der Abdeckung 28 befindet sich eine Druckfeder
32, die bestrebt ist, den Flanschring 30 gegen den Anschlag 29 zu
drücken. Weil der Fortsatz 31 der Schubstange 26 nur halb so lang
ist wie die Ausnehmung 27, hat die Schubstange 26 die Möglichkeit,
sich über die halbe Länge der Ausnehmung 27 relativ zum Kolben 20 zu
bewegen, bis das stirnseitige Ende des Fortsatzes 31 an der
Abdeckung 28 anstößt, die somit einen zweiten axialen Anschlag für
die Schubstange im Kolben 20 bildet. Auf der der Abdeckung 28 bzw.
der Luftkammer 22 gegenüberliegenden Seite, d.h. in der Vakuumkammer
21, ist eine Druckfeder 33 angeordnet, die sich einerseits an der
Stirnfläche 34 des Kolbens 20 und andererseits an einer Ringschulter
35 des Verschlußteiles 19 abstützt und bestrebt ist den Kolben 20 in
Richtung der Luftkammer 22 zu bewegen.
Die Kolbenstange 26 durchragt auch eine zentrale Axialbohrung 36 des
Verschlußteils 19, in welcher sie axial beweglich geführt ist, die
aber auch so ausgebildet sein kann, daß durch sie eine
Strömungsverbindung zwischen dem Verbindungskanal 14 und der
Vakuumkammer 21 gebildet wird. Koaxial zur Axialbohrung 36 ist im
Verschlußteil 19 ein zylindrischer Lufteinströmkanal 37 angeordnet,
der von der Schubstange 26 ebenfalls durchragt wird und der durch
ein Lufteinlaßventil 38 verschließbar bzw. verschlossen ist. Dieses
Lufteinlaßventil 38 besteht aus einem festsitzend auf der
Schubstange 26 angeordneten Ventilteller 39 und einem konzentrisch
zum Lufteinströmkanal 37 auf der äußeren Stirnseite 41 des
Verschlußteiles 19 angeordneten Dichtungsring 40 als Ventilsitz. An
einer den Ventilteller 39 nach außen überragenden Verlängerung 42
der Schubstange 26 ist eine Stützscheibe 43 befestigt, an welcher
sich eine zwischen ihr und der Stirnfläche 41 des Verschlußteiles 19
angeordnete Druckfeder 44 abstützt. Diese Druckfeder 44 ist relativ
schwach und dient lediglich zur Überwindung bzw. Kompensation der
möglicherweise zwischen dem Kolben 20 und der Schubstange 26
vorhandenen Reibung damit die Schubstange in Schließrichtung des
Lufteinlaßventils 38 nicht zu früh vom Kolben mitgenommen wird. Die
beiden Druckfedern 32 und 44 üben auf die Schubstange 26 eine in
Öffnungsrichtung des Lufteinlaßventils 38 wirkende Kraft aus, die
merklich geringer ist als der Schließdruck, der in entgegengesetzter
Richtung auf den Ventilteller einwirkt, wenn im Verbindungskanal 14
und in dem mit diesen verbundenen Lufteinströmkanal 37 Unterdruck
herrscht.
Die Funktionsweise des Pulsators 2 ist folgende:
Wenn, ausgehend von der in Fig. 1 dargestellten Ausgangslage des
Kolbens 20 im Zylinder 17, in welcher durch die Druckfeder 33 und
den am axialen Anschlag 29 anliegenden Flanschring 30 der
Kolbenstange 26 der Ventilteller 39 dichtend auf den Dichtungsring
40 gepreßt wird, sich in der Vakuumkammer 21 bei eingeschaltetem
Pumpaggregat 1 und bei an eine Mutterbrust angesetztem Saugtrichter
4 ein Vakuum aufbaut, wird der Kolben 20 durch den in der Luftkammer
22 herrschenden Überdruck in Richtung des Pfeiles 45 bewegt. Dabei
verharrt die Schubstange 26 infolge des auf den Ventilteller 39 in
Schließrichtung einwirkenden atmosphären Druckes so lange in der
Schließlage des Ventiltellers 39 bis der Fortsatz 31 an der als
Anschlag wirkenden Abdeckung 28 anstößt. Bei der Weiterbewegung des
Kolbens 20 wird die Kolbenstange dann in Richtung des Pfeiles 45
mitgenommen und der Ventilteller 39 wird von der Ringdichtung 40
abgehoben, das Lufteinlaßventil 38 also öffnet. Dabei bewirkt die
Druckfeder 32 eine sprungartige Öffnungsbewegung der Schubstange 26
und des Ventiltellers 39. Durch das geöffnete Lufteinlaßventil 38
kann jetzt Luft durch den Lufteintrittskanal 37 in den
Verbindungskanal 14 und über die Axialbohrung 24 auch in die
Vakuumkammer 21 einströmen, so daß das Vakuum sowohl in der
Vakuumkammer 21 als auch im Schlauch 12 und im Saugrichter 4 bzw. im
Auffanggefäß 3 zusammenbricht. Während der Kolbenbewegung in
Richtung des Pfeiles 45 ist die mit einer gewissen Vorspannung
versehene Druckfeder 33 noch mehr gespannt worden. Diese bewirkt nun
eine Rückwärtsbewegung des Kolbens 20 in Gegenrichtung des Pfeiles
45. Diese Rückwärtsbewegung des Kolbens 20 wird jedoch verlangsamt
dadurch, daß die Drosseldüse 23 eine Bremswirkung ausübt. Da die
Druckfeder 32 im Moment des Öffnens des Lufteinlaßventiles 38 den
Ringflansch 30 wieder an den Anschlag 29 geschoben hat, wird die
Kolbenstange 26 vom Kolben 20 mit Beginn der Rückwärtsbewegung
sofort wieder in Schließrichtung mitgenommen. Der Kolben 20 bleibt
dann stehen, wenn der Ventilteller 29 wieder auf dem Dichtungsring
40 aufsitzt. Dann beginnt ein neuer Zyklus. Es baut sich in der
Vakuumkammer 21 und in dem Auffanggefäß sowie im Saugtrichter 4
wieder ein Vakuum auf mit der Folge, daß der Kolben wieder in
Richtung des Pfeiles 45 bewegt wird und die vorbeschriebenen
Folgefunktionen ausführt.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Pulsator 2/1 ist der Zylinder 17/1
aus zwei Zylinderteilen 50 und 51 zusammengesetzt, die jeweils durch
Verbindungsflansche 52 bzw. 53 miteinander verbunden sind. Dabei ist
der Außendurchmesser des Kolbens 20/1 wesentlich kleiner gehalten
als der Innendurchmesser des Zylinders 17/1, so daß zwischen beiden
ein Ringspalt 56 besteht. Zur luftdichten Abtrennung der
Vakuumkammer 21 von der Luftkammer 22 ist der Kolben 20/1 mit einer
Hüllmembran 54 versehen, deren Rand 55 zwischen den
Verbindungs-Flanschen 52 und 53 eingespannt ist. Im übrigen ist der
Kolben 20/1 gleich ausgebildet wie der Kolben 20 des Pulsators 2.
Die Axialbohrung 25 ist ebenso vorhanden, wie die Ausnehmung 27 und
die Abdeckung 28. Auch die Kolbenstange 26 ist in gleicher Weise
vorhanden und ebenso das Lufteinlaßventil 38. Der Verschlußteil 19/1
unterscheidet sich von dem Verschlußteil 19 nur dadurch, daß er in
die offene Stirnseite des Zylinderteils 51 mittels eines Gewindes 57
axial verstellbar eingeschraubt ist, so daß mit Hilfe dieses
Gewindes 57 die Vorspannung der Druckfeder 33 und damit die
Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens 20/1 in Richtung des Pfeiles
45, also in Öffnungsrichtung des Lufteinlaßventiles 38, verändert
werden kann.
Während beim Zylinder 17 lediglich eine unveränderbare Drosseldüse
23 in Form einer Axialbohrung in der Stirnwand 18 vorhanden ist,
weist der Zylinderteil 50 in seiner Stirnwand 18 eine auf der
Außenseite durch eine vorgespannte Blattfeder 58 verschlossene
Drosseldüse 59 auf, durch welche die Luft aus der Luftkammer 22 bei
der Rückwärtsbewegung des Kolbens 20/1 mehr oder weniger schnell
entweichen kann. Der Schließdruck des als Drosselorgan wirkenden
Federelementes 58 läßt sich mittels einer Stellschraube 59, die in
einem Bügel 60 sitzt, variieren. Dadurch kann die
Ausström-Geschwindigkeit der Luft durch die Drosseldüse 59 beinflußt
und somit auch die Rücklaufgeschwindigikeit des Kolbens 20/1
manipuliert werden. Für die in die Luftkammer 22 einströmende Luft
ist ein besonderes Lufteinlaßventil vorgesehen, das aus einer
zentralen Axialbohrung 61 in der Stirnwand 18 und einer
Schließklappe 62 besteht, die auf der Innenseite der Stirnwand 18
angeordnet ist und die Bohrung 61 in Ausströmrichtung verschließt.
Abgesehen von der Manipulierbarkeit der Kolbenbewegungen durch die
Veränderungen der Vorspannung der Druckfeder 33 und der Vorspannung
der die Drosseldüse 59 abdeckenden Blattfeder 58 ist die
Funktionsweise des Pulsators 2/1 die gleiche wie diejenige des
Pulsators 2.
Aus Kostenersparnisgründen können sämtliche Teile mit Ausnahme der
Druckfedern 32, 33 und 44 aus Kunststoff hergestellt sein.
Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Pulsator besteht das
Steuerorgan, das in gewisser Weise an Stelle eines Kolbens 20 bzw.
20/1 vorgesehen ist, aus einer elastischen Tellermembran 70, deren
Rand 71 zwischen den Verbindungsflanschen 72 und 73 zweier
zylindrischer Gehäuseteile 74 und 75 dichtend eingespannt ist. Die
beiden Gehäuseteile 74 und 75 sind koaxial zueinander angeordnet,
und sie haben den gleichen Innendurchmesser. Durch die Tellermembran
70 ist ihr gemeinsamer Hohlraum in eine Vakuumkammer 76 und eine
Luftkammer 77 unterteilt. Der die Vakuumkammer 76 einschließende
Gehäuseteil 75 ist mit zwei Anschlußstutzen 13 und 15 für die
Schläuche 12 und 16 versehen. Während die Stirnwand 78 des
Gehäuseteils 75 vollständig geschlossen und in ihrem Zentrum auf der
Innenseite lediglich mit einem Führungszapfen 79 für eine Druckfeder
80 versehen ist, weist die Stirnwand 74′ des Gehäuseteils 74 eine
Drosseldüse 81 auf, die die Atmosphäre mit dem Innenraum eines
Faltenbalgs 83 verbindet, der an einem zylindrischen Ansatz 84 auf
der Innenseite der Stirnwand 74′ befestigt und mit einem
Schließorgan 85 eines Lufteinlaßventiles 86 verbunden ist. Dieses
Schließorgan 85 besteht aus einem an der geschlossenen Stirnwand 83′
des Faltbalgs 83 befestigten zylindrischen Stab 87, der eine im
Durchmesser größere zentrale Ventilöffnung 88 der Tellermembran
durchragt und mit einem auf einem Randwulst 89 der Öffnung 88
dichtend aufsitzenden Ventilteller 90 versehen ist. Sowohl der
Randwulst 89 als auch der Ventilteller 90 befinden sich in der
Vakuumkammer 76. Auf der der Stirnwand 78 des Gehäuseteils 75
zugekehrten Seite ist der Ventilteller 90 mit einem Führungszapfen
91 für die Druckfeder 80 versehen, welche das Schließorgan 85 in
Schließlage drückt, in welcher der Ventilteller 90 an dem Randwulst
89 dichtend anliegt.
Dieser Pulsator 2/2 kann an Stelle des Pulsators 2 bzw. des
Pulsators 2/1 ohne weiteres in die in Fig. 1 dargestellte Milchpumpe
eingesetzt werden. Seine Funktionsweise ist dann folgende:
Ausgehend von der in Fig. 3 dargestellten Ruheposition der Tellermembran 70, in welcher der Ventilteller 90 dichtend an dem Randwulst 89 anliegt, das Lufteinlaßventil 86 also geschlossen ist, wird beim Anwachsen des Unterdruckes in der Vakuumkammer 76 der Ventilteller 70 in Richtung des Pfeiles 45 bewegt. Die Bewegungs-Geschwindigkeit wird dabei im wesentlichen verlangsamt durch die Wirkung der Druckfeder 80 einerseits und die Drosselwirkung der Luftdrosseldüse 81, durch welche Außenluft in den Innenraum des Faltbalges 81 angesaugt wird. Diese Bewegung der Tellermembran 70 in Richtung des Pfeiles 45 setzt sich bis zu dem Punkt fort, in dem die Tellermembran 70 ihre in Fig. 4 dargestellte entgegengesetzte Extremlage erreicht hat. Dabei wird aber die Bewegung des Schließorganes 85 nicht gestoppt, sondern vielmehr in gleicher Richtung fortgesetzt, so daß sich der Ventilteller 90 vom Randwulst 89 der Tellermembran 70 abhebt, das Lufteinlaßventil 86 also geöffnet wird. Diese Alleinbewegung des Schließorganes 85 ergibt sich einerseits durch die in der Vakuumkammer 76 und in der Luftkammer 77 herrschenden Druckunterschiede und durch die Tatsache, daß der Stab 87 des Schließorganes 85 einen kleineren Durchmesser aufweist als die Ventilöffnung 88, durch welche hindurch der in der Luftkammer 77 herrschende Atmosphärendruck auf den Ventilteller 90 einwirken kann.
Ausgehend von der in Fig. 3 dargestellten Ruheposition der Tellermembran 70, in welcher der Ventilteller 90 dichtend an dem Randwulst 89 anliegt, das Lufteinlaßventil 86 also geschlossen ist, wird beim Anwachsen des Unterdruckes in der Vakuumkammer 76 der Ventilteller 70 in Richtung des Pfeiles 45 bewegt. Die Bewegungs-Geschwindigkeit wird dabei im wesentlichen verlangsamt durch die Wirkung der Druckfeder 80 einerseits und die Drosselwirkung der Luftdrosseldüse 81, durch welche Außenluft in den Innenraum des Faltbalges 81 angesaugt wird. Diese Bewegung der Tellermembran 70 in Richtung des Pfeiles 45 setzt sich bis zu dem Punkt fort, in dem die Tellermembran 70 ihre in Fig. 4 dargestellte entgegengesetzte Extremlage erreicht hat. Dabei wird aber die Bewegung des Schließorganes 85 nicht gestoppt, sondern vielmehr in gleicher Richtung fortgesetzt, so daß sich der Ventilteller 90 vom Randwulst 89 der Tellermembran 70 abhebt, das Lufteinlaßventil 86 also geöffnet wird. Diese Alleinbewegung des Schließorganes 85 ergibt sich einerseits durch die in der Vakuumkammer 76 und in der Luftkammer 77 herrschenden Druckunterschiede und durch die Tatsache, daß der Stab 87 des Schließorganes 85 einen kleineren Durchmesser aufweist als die Ventilöffnung 88, durch welche hindurch der in der Luftkammer 77 herrschende Atmosphärendruck auf den Ventilteller 90 einwirken kann.
Durch die aus der Luftkammer 77 durch das geöffnete Lufteinlaßventil
86 in die Vakuumkammer 76 einströmende Luft findet kurzzeitig ein
Druckausgleich, d.h. ein Zusammenbruch des Vakuums, statt.
Sobald das Lufteinlaßventil 86 offen ist, springt die Tellermembran
70 wieder in ihre Ausgangslage der Fig. 3 zurück. Wegen der
Drosselwirkung der Drosseldüse 81 und des Faltbalgs 83 kann jedoch
das Schließorgan 85 der Rückwärtsbewegung der Tellermembran 70 nicht
in der gleich schnellen Weise folgen. Die Rückwärtsbewegung des
Schließorgans 86 vollzieht sich entsprechend langsamer, so daß
zwischen dem Öffnen und dem Schließen des Lufteinlaßventils 86 eine
einerseits von der Stärke der Druckfeder 80 und andererseits vom
Querschnitt der Drosseldüse 81 abhängige Zeitverzögerung
stattfindet, welche die Pulsationsfrequenz des Pulsators 2/2
bestimmt. Wenn dann schließlich die Schließung des
Lufteinlaßventiles 86 durch das dichtende Aufsitzen des
Ventiltellers 90 auf dem Randwulst 89 wieder erreicht ist, beginnt
mit dem Wiederaufbau des Vakuums in der Vakuumkammer 86 ein neuer
Pulsationszyklus in der vorbeschriebenen Weise.
Auch bei dem Pulsator 2/2 besteht die Möglichkeit, die Vorspannung
der Druckfeder 80 in analoger Weise wie beim Pulsator 2/1 durch
entsprechende Mittel zu verändern. Ebenso ist die Möglichkeit
gegeben, die Drosseldüse 81 durch ein Federelement in analoger Weise
wie beim Pulsator 2/1 zu schließen und dadurch die
Verzögerungswirkung zu beeinflußen.
Claims (14)
1. Muttermilchpumpe mit einer Saugpumpe (1), die mittels
einer Saugleitung (12, 16) über ein Auffanggefäß (3) an
einen Saugtrichter (4) angeschlossen ist, und mit einem
Pulsator (2), der in einem Zweikammergehäuse eine mit
Atmosphärendruck beaufschlagte Luftkammer (22, 77) und
eine Vakuumkammer (27, 76) aufweist, die durch zwei
Anschlüsse zwischen der Saugpumpe (1) und dem
Auffanggefäß (3) in der Saugleitung (12, 16) liegt und
ein Schließorgan (39, 40), das von einem zwischen der
Vakuumkammer (21, 76) und der Luftkammer (22, 77) hin und
her beweglich angeordneten Steuerorgan (20, 20/1, 70) betätigt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vakuumkammer (21, 76) des Pulsators (2) in der
Saugleitung (12, 16) eine beiderseits offene und
unverschließbare Verbindung zwischen der Saugpumpe (1)
und dem Auffanggefäß (3) bildet und daß das die
Vakuumkammer (21, 76) von der Luftkammer (22) trennende
Steuerorgan (20, 20/1, 70) am Ende seiner durch das
Evakuieren der Vakuumkammer (21, 76) verursachten
Vorbewegung ein Lufteinlaßventil (38, 86) öffnet, welches
die Vakuumkammer (21, 76) mit der Atmosphäre verbindet,
und dessen Schließorgan (39, 90) entweder vom Steuerorgan
(20, 20/1) am Ende seiner durch Drosseldüsen (23, 59)
verzögerten Rückbewegung oder von einer Rückstellfeder
(80) im Zusammenwirken mit einem von einer Dosseldüse
(81) beeinflußten Verzögerungsorgan (83) verzögert wieder
in Schießstellung gebracht wird, derart, daß die
Vakuumkammer (21, 76) periodisch mit der Atmosphäre
verbunden ist.
2. Muttermilchpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Steuerorgan aus einem in einem Zylinder (17, 17/1) axial
beweglich angeordneten Kolben (20, 20/1) besteht, der durch
eine axiale Schubstange (26) mit dem Schließorgan (39) des
Lufteinlaßventils (38) verbunden ist.
3. Muttermilchpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Schließorgan (39) des Lufteinlaßventils (38) einerseits
durch einen Lufteinströmkanal (37) unter dem Einfluß des in
der Saugleitung (12, 16) und der Vakuumkammer (21)
herrschenden Unterdrucks und andererseits unter dem Einfluß
des in Schließrichtung wirksamen Atmosphärendrucks steht.
4. Muttermilchpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schubstange (26) zwischen zwei Axialanschlägen (28, 29)
des Kolbens (20, 20/1) um einen Leerhub, der wenigstens so
groß ist wie der Öffnungshub des Schließorgans (39), beweglich
mit dem Kolben (20, 20/1) in Verbindung steht und mit einer
ständig in Öffnungsrichtung (Pfeil 45) wirksamen Feder (32)
versehen ist.
5. Muttermilchpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schubstange (26) mit einer zweiten ebenfalls in
Öffnungsrichtung des Schließorgans (39) wirksamen Feder (44)
versehen ist, durch welche die zwischen der Schubstange (26)
und dem Kolben (20, 20/1) wirksamen Reibungskräfte
kompensiert werden, und daß die in Öffnungsrichtung des
Schließorgans (39) auf die Schubstange (26) einwirkenden
Federkräfte insgesamt kleiner sind als der maximale
atmosphärische Schließdruck des Schließorgans (39).
6. Muttermilchpumpe nach Anspruch 2, durch gekennzeichnet, daß
die Vorspannung einer die den Kolben (20, 20/1) rückstellenden
Federkräfte erzeugenden Feder (33) durch axiale
Lageveränderung einer Federstützfläche (35) im Zylinder (17,
17/1) veränderbar ist.
7. Muttermilchpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Luftkammer (22) eine Ausströmdrosseldüse (59) aufweist,
welche durch ein in Einströmrichtung federnd angepreßtes
Drosselorgan (58) verschlossen ist.
8. Muttermilchpumpe nach Anspruch 1 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Luftkammer (22) mit einem in
Ausströmrichtung selbstschließenden Lufteinlaßventil (61, 62)
versehen ist, das einen größeren Durchlaßquerschnitt aufweist
als die Ausströmdrosseldüse (59).
9. Muttermilchpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schubstange (26) eine zentrale
Axialbohrung (25) des Kolbens (20, 20/1) und eine dazu
koaxiale Bohrung (36) eines die Vakuumkammer (21) des
Zylinders (17, 17/1) stirnseitig abschließenden Verschlußteils
(19, 19/1) durchragt, wobei die Bohrung (36) des Verschlußteils
(19, 19/1) wenigstens teilweise als Lufteinströmkanal (37)
ausgebildet ist.
10. Muttermilchpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der Verschlußteil (19, 19/1) des Zylinders (17, 17/1) mit zwei
Schlauchanschlußstutzen (13, 15) versehen ist, die beide mit
dem Lufteinströmkanal (37) des Lufteinlaßventils (38) oder
mit der Vakuumkammer (21) in Verbindung stehen.
11. Muttermilchpumpe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
das Lufteinlaßventil (38) aus einem stirnseitig am Verschlußteil
(19, 19/1) des Zylinders (17, 17/1) konzentisch zum
Lufteinströmkanal (37) angeordneten Dichtungsring (40) und
einem auf der Schubstange (26) befestigten Ventilteller (39)
besteht.
12. Muttermilchpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das die Luftkammer (77) von der Vakuumkammer (76) trennende
Steuerorgan aus einer federelastischen,
scheibenförmigen Membran (70) besteht, die eine zentrale
Ventilöffnung (88) aufweist, welche von der Vakuumkammer (76)
her durch ein Schließorgan (90) verschlossen ist, das durch
eine in Richtung Luftkammer (77) wirksame axiale Federkraft
(Feder 80) in Schließlage gehalten ist und das durch einen im
Durchmesser kleiner als die Ventilöffnung ausgebildeten Stab
(87) mit einer Bewegungsdrossel (Faltbalg 83) in Verbindung
steht.
13. Muttermilchpumpe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bewegungsdrossel aus einem Faltbalg (83) besteht,
dessen Innenraum durch eine Luftdrosseldüse (81) mit der
Atmosphäre verbunden ist.
14. Muttermilchpumpe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Pulsator (2/2) zwei in der Einspannebene des
Membranrandes (71) zusammengefügte Gehäuseteile (74, 75)
aufweist, wobei der die Vakuumkammer (76) bildende Gehäuseteil
(75) mit zwei Schlauchanschlußstutzen (13, 15) und der andere
Gehäuseteil (74) mit wenigstens einer Lufteintrittsöffnung (92)
und mit der in den Faltbalg (83) mündenden Luftdrosseldüse
(81) versehen ist.
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