(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のチャンバ（１０）と第２のチャンバ（１１）との間の圧力差によって移動可能な弁部材（４）の移動によって、第１の圧力レベルの第１の圧力源と第２の圧力レベルの第２の圧力源とにそれぞれ交互に接続されるように構成されている第１の出口（２）および第２の出口（３）を有する第１の回路と、前記弁部材（４）の前記移動を生じさせるように構成され、かつ、前記第１の圧力源に接続された第１の入口（１７ａ，１７ｂ）と前記第２の圧力源に接続された第２の入口（１８ａ，１８ｂ）とを有しており、前記第２の入口が前記第２のチャンバ（１１）に接続されるのと同時に前記第１の入口が前記第１のチャンバ（１０）に接続される第１の安定位置、または、前記第２の入口（１８ａ）が前記第１のチャンバ（１０）に接続されるのと同時に前記第１の入口（１７ｂ）が前記第２のチャンバ（１１）に接続される第２の安定位置のいずれか１つをとるように構成されている第２の回路と、を有するパルセータにおいて、
前記第２の回路は、停止位置でそれぞれ制御入口（２６ａ，２６ｂ）を閉じる閉じ部材（２７ａ，２７ｂ）を有する制御入口（２６ａ，２６ｂ）を含み、かつ、前記各々の制御入口（２６ａ，２６ｂ）の前記閉じ部材（２７ａ，２７ｂ）を開くことで前記第２の圧力源に短時間の間接続することによって、前記第２の回路を前記２つの安定位置の一方から他方に切り換えることを可能にするように構成されている２つの弁部材（１９ａ，１９ｂ）を有し、
前記第２の回路の前記弁部材（１９ａ，１９ｂ）は第１のリレー弁（１９ａ）と第２のリレー弁（１９ｂ）を有しており、前記第１のリレー弁（１９ａ）は第１の出口導管（２０ａ）を介して前記第１のチャンバ（１０）に接続され、前記第２のリレー弁（１９ｂ）は第２の出口導管（２０ｂ）を介して前記第２のチャンバ（１１）に接続されていることを特徴とするパルセータ。
【請求項２】
前記弁部材（４）は、前記制御入口が前記切り換え時に開くように前記閉じ部材（２７ａ，２７ｂ）を動かすように構成された部分（２８）を有している請求項１に記載のパルセータ。
【請求項３】
各リレー弁（１９ａ，１９ｂ）は、第１の位置において、前記第２の入口（１８ａ，１８ｂ）と各々の出口導管（２０ａ，２０ｂ）との間の通路が開くのと同時に前記第１の入口（１７ａ，１７ｂ）と各々の出口導管（２０ａ，２０ｂ）との間の通路を閉じ、かつ第２の位置において、前記第２の入口（１８ａ，１８ｂ）と各々の出口導管（２０ａ，２０ｂ）との間の通路が開くのと同時に前記第１の入口（１７ａ，１７ｂ）と各々の出口導管（２０ａ，２０ｂ）との間の通路を開く二方弁（２１ａ，２１ｂ）を有している請求項１または２に記載のパルセータ。
【請求項４】
各リレー弁（１９ａ，１９ｂ）は、前記二方弁（２１ａ，２１ｂ）が前記第１および第２の位置のうちのどちらをとるかが制御チャンバの内部の圧力レベルによって決められるように構成されている制御チャンバ（２４ａ，２４ｂ）を有している請求項３に記載のパルセータ。
【請求項５】
第１の制御導管（２５ａ）が第１の前記制御入口（２６ａ）を前記第１のリレー弁（１９ａ）の前記制御チャンバ（２４ａ）に接続しており、かつ第２の制御導管（２５ｂ）が第２の前記制御入口（２６ｂ）を前記第２のリレー弁（１９ｂ）の前記制御チャンバ（２４ｂ）に接続している請求項２および４に記載のパルセータ。
【請求項６】
各制御チャンバ（２４ａ，２４ｂ）は前記二方弁（２１ａ，２１ｂ）が接続される膜（２３ａ，２３ｂ）を有している請求項５に記載のパルセータ。
【請求項７】
前記第１の出口導管（２０ａ）は第１の通路（２９）を介して前記第２の制御導管（２５ｂ）に接続されており、前記第２の出口導管（２０ｂ）は第２の通路（３０）を介して前記第１の制御導管（２５ａ）に接続されている請求項６に記載のパルセータ。
【請求項８】
前記通路（２９，３０）の各々はスロットル（３１，３２）を有している請求項７に記載のパルセータ。
【請求項９】
前記弁部材（４）は、第１のチャンバ（１０）および第２のチャンバ（１１）の境界を定める壁をそれぞれ形成する第１および第２の膜（１２）によって端部が移動可能に構成されている可動部材（７）上に設けられている請求項１から８のいずれか１項に記載のパルセータ。
【請求項１０】
前記第１および第２の膜（１２）はまた、前記移動可能な弁部材（４）の移動を減衰させる第３のチャンバ（１３）と第４のチャンバ（１４）にそれぞれ隣接している請求項９に記載のパルセータ。
【請求項１１】
前記第３および第４のチャンバ（１３，１４）は、減衰媒体を収容し、かつ接続導管（１５）を介して互いに接続されている請求項１０に記載のパルセータ。
【請求項１２】
前記接続導管（１５）は減衰を制御する制御可能なスロットル（１６）を有している請求項１１に記載のパルセータ。
【発明の詳細な説明】
発明の背景と従来技術
本発明は、請求の範囲第１項の前提部に従ったパルセータに関する。
今日、このようなパルセータは、搾乳機において吸引期（すなわち、通常は大気圧より低い圧力）と圧力期（すなわち、通常は大気圧）との間で交替する２対の乳頭カップの拍動のために用いられる。交替拍動の間、２対の乳頭カップの一方の対における拍動周期、すなわちその吸引時間と圧力時間の合計は、他方の対における拍動周期に対して変位されている。各乳頭の不均等な搾乳を避けるために、各対の乳頭の吸引期が同じ持続時間を有することが重要である。パルセータによって与えられる、吸引期の持続時間の差は、リンピング（跛足）と呼ばれている。
ＳＥ−Ｂ−３４４  ５３１には、搾乳機として用いられる当初に定義された種類のパルセータが開示されている。第２の回路の調整は、切換え機構に用いたこの公知のパルセータによってなされ、この切換え機構には、弁要素に備えられている切換えアームと、切換えバネと、そして弁スライドとが含まれる。切換えアームはパルセータのハウジングに旋回するように取り付けられており、そして弁要素の前後運動によって強制的に旋回点を中心にして前後に旋回させられる。弁スライドは２つの曲面があり、これらの曲面は切換えアームの対応する曲面に対して滑動するようになっている。これらの曲面は、一方の端末位置から他方の端末位置へと弁スライドを切換えるための時間を制御するために共働する。この公知のパルセータにおける１つの問題は、切換え機構には高い精度で作らなければならない多くの機械的可動構造部分が含まれており、そのためにこのパルセータの製造コストが高くなることである。多くの部品が存在するため、またこれらの部品間に摩擦が生じるため、切換え機構が遅滞し、その結果、克服されなければならない機械的作業が発生する。更に、遅滞の程度が決定しにくく、切換え機構の部品の磨耗度によって変化する。更に、摩耗の故に、所望の拍動精度を維持できるようにするためにパルセータの定期的な保守点検が必要になる。そのうえ、この公知のパルセータのリンピングは少なくとも容易には調整することができない。
発明の簡単な説明
本発明の目的は、上述の幾つかの問題を解決できる自動式制御パルセータを供することである。特に、本発明は、可動部分が少ない簡単でかつ信頼性の高いパルセータを目的としている。
この目的は、当初に定義されたパルセータであって、第２の回路には複数の弁部材が含まれており、これらの弁部材が上記弁部材の制御入口を第２の圧力源に短時間接続することによって第２の回路を上記安定位置の一方から他方に切り換えることができるようになっているパルセータによって達成される。短時間接続すなわちパルス波形接続により制御されるこのような弁部材によって、双安定の第２の回路は最少の可動部分で作動させることができる。その結果、公知であった従来技術による２つの安定位置間の切換え時における遅滞を減少させることが可能になる。
本発明の１実施例によると、上記制御入口には閉鎖部材が含まれ、これは休止位置において制御入口を閉鎖し、そして弁要素には、制御入口が上記切換え時には開口されるように閉鎖部材に作用するようになっている突出部が含まれる。このようにして、第１の回路の弁要素の運動は短時間接続すなわちパルス波形接続を行うために利用することができる。閉鎖部材は、例えば、弁座に対して片寄せられ、そして弁要素の上記突出部による非常に小さな力によって開口される隔膜のように、幾つかの様々なやり方で設計することが可能である。このようなパルセータのリンピングは、弁要素の上記突出部を第１と第２のチャンバに対して変位させることによって容易に調整することができる。
本発明のもう１つの実施例によると、第２の回路の上記弁部材は第１のリレー弁と第２のリレー弁とから成り、第１のリレー弁は第１の出口管を介して第１のチャンバに接続されており、そして第２のリレー弁は第２の出口管を介して第２のチャンバに接続されている。その結果、各リレー弁は、第１の位置において第２の入口とその出口管との間の通気路が開かれると同時に第１の入口とその出口管との間の通気路を閉じ、そして、第２の位置において第２の入口とその出口管との間の通気路が開かれると同時に第１の入口とその出口管との間の通気路を開く二方向弁からなる。各リレー弁にはまた制御チャンバが含まれることでき、この制御チャンバはその内部の圧力レベルによって上記二方向弁が上記第１および第２の位置のうちのどれをとるかを決定するようになっている。
本発明のもう一つの実施例によると、第１の制御管は上記制御入口の中の第１制御入口を第１のリレー弁の制御チャンバに接続し、そして第２の制御管は上記制御入口の中の第２の制御入口を第２のリレー弁の制御チャンバに接続する。各制御チャンバには、上記二方向弁が接続される隔膜を備えることができる。このため、制御入口に連結されているリレー弁は第１の位置から第２の位置へ確実に調整される。更に、第１の出口管は第１の通気路を介して第２の制御管に接続され、そして第２の出口管は第２の通気路を介して第１の制御管に接続されることができる。このようにして、第２のリレー弁も第２の位置から第１の位置へと確実に調整することができる。上記通気路の各々にスロットル部を取付けることが好ましく、こうして第２のリレー弁へのパルスを遅らせ、その結果第１のリレー弁の切換えを確実にすることができる。
本発明の更にもう一つの実施例によると、弁要素は、第１のチャンバおよび第２のチャンバの制限壁をそれぞれ形成する第１および第２の隔膜によって、その両端末において動かされるようになっている可動要素上に備えつけられている。その結果、第１および第２の隔膜はまたそれぞれ第３と第４のチャンバに隣接しており、これらのチャンバは可動弁要素の運動を緩衝するようになっている。第３および第４のチャンバは緩衝媒体を収めるようになっており、そして接続管を介してそれぞれ互いに接続されていることが好ましく、この接続管には、パルセータの緩衝を制御するための制御可能なスロットル部が含まれ得る。
【図面の簡単な説明】
本発明は、添付の図面を参照しながら、例証として開示されている１実施例に基づき以下に説明される。図１は、本発明によるパルセータの概略図を示している。
様々な実施例の詳細な説明
図１は、搾乳機のためのパルセータであり、そして特に２対の乳頭カップ（図示されていない）の拍動チャンバの交替拍動のためのパルセータを開示している。このパルセータには第１の回路が含まれ、この第１の回路は、搾乳機の真空ポンプ（図示されていない）に接続されるようになっている入口１と、そして上記１対の乳頭カップの一方にそれぞれ接続されることになる２つの出口２、３とを有する。これらの出口２、３は、パルセータのハウジング５内において入口１と出口２、３との開口部上で前後に運動する可動な弁要素４によって、交互に入口１に接続されるようになっている。弁要素４には、上記開口部に面している窪み６であって、弁要素４の位置に依って、基本的には入口１と出口２との間の通気路かまたは入口１と出口３との間の通気路かを形成する窪み６が形成されている。弁要素４は細長いロッド７上に設けられており、このロッド７はパルセータのハウジング５の２つの通路８を貫通して可動であるように配置されている。ロッド７の両端はそれぞれのプレート９に連結され、これのプレートは上記通路８の外側のそれぞれの閉鎖空間に配置されている。特に、プレート９は、上記空間の第１のチャンバ１０と第２のチャンバ１１とにそれぞれ配置される。第１のチャンバ１０および第２のチャンバ１１はそれぞれの隔膜１２によって限られており、その隔膜１２の外側に、第３のチャンバ１３と第４のチャンバ１４とがそれぞれ備えられている。第３のチャンバ１３および第４のチャンバ１４は、制御可能なスロットル部１６を有する接続管１５を介して互いに連通している。第３のチャンバ１３および第４のチャンバ１４は接続管１５と共に、緩衝流体、例えばオイルまたは水のような液体または空気のような気体を収めている閉鎖回路を形成する。開示されている実施例では、接続管１６は外部に、すなわち上記空間および第３および第４のチャンバ１３、１４の外側に延びている。勿論、接続管１５を隔膜１２とロッド７とを貫通して延びるように配置することも可能である。この場合では、緩衝流体を空気にし、そして各チャンバ１３、１４を大気に接続させる、好ましくは制御可能なスロット部を備えた２本の通路に、接続管１５代えることも可能なはずである。
更に、パルセータには、第１の回路とは分離されている第２の回路であって、弁要素４に上記前後運動を起こさせるようになっている第２の回路が含まれる。第２の回路には、上記真空ポンプに接続されている第１の入口１７ａ、１７ｂと、大気に接続されている第２の入口１８ａ、１８ｂとが設けられている。この第２の回路には、第１の排気管２０ａを介して、第１のチャンバ１０に接続されており、そして第２の排気管２０ｂを介して、第２のチャンバ１１に接続されている２つの弁部材１９ａおよび１９ｂが配置されている。弁部材１９ａおよび１９ｂは、２つの安定位置を取ることができるように、すなわち１つの双安定要素を形成するように、設計されている。これは、第１の安定位置においては、第２のチャンバ１１が大気に接続されると同時に第１のチャンバ１０が真空ポンプに接続されることになり、そして第２の安定位置においては、第２のチャンバ１１が真空ポンプに接続されると同時に第１のチャンバ１０が大気に接続されることになることを意味する。
上述の機能は、弁部材１９ａおよび１９ｂは各々、弁ディスク２１ａ、２１ｂを有する二方向弁をそれぞれ有するリレー弁からなり、上記弁ディスク２１ａ、２１ｂは第１の位置において、第２の入口１８ａ、１８ｂおよびそれぞれの出口管２０ａ、２０ｂ間の通気路が開かれると同時に、それぞれ第１の入口１７ａ、１７ｂと第１およびそれぞれの第２の出口管２０ａ、２０ｂとの間の通気路を閉じ、そして第２の位置において、第２の入口１８ａ、１８ｂおよびそれぞれの出口管２０ａ、２０ｂが閉じられると同時に、第１の入口１７ａ、１７ｂとそれぞれの出口管２０ａ、２０ｂとの間の通気路を開けることによって、実現される。リレー弁１９ａおよび１９ｂは互いに対して、弁ディスクの一つ２１ａが第１の位置をとるとき、他方の弁ディスク２１ｂは強制的に第２の位置に置かれるというようになっている。
弁ディスク２１ａ、２１ｂは弁棒２２ａ、２２ｂを介してそれぞれの隔膜２３ａ、２３ｂに接続されている。隔膜２３ａ、２３ｂはリレー弁１９ａ、１９ｂの各々の制御チャンバ２４ａ、２４ｂの隔壁を形成する。各隔膜２３ａ、２３ｂの面積は、第１および第２の位置において弁ディスク２１ａ、２１ｂによって覆われる各通気路の面積よりも大きい。各制御チャンバ２４ａ、２４ｂは、制御管２５ａ、２５ｂを介して、それぞれの制御入口２６ａ、２６ｂに接続されている。各制御入口２６ａ、２６ｂには、１方向弁として設計されておりそして制御入口２６ａ、２６ｂの座に対して片寄せられている可とう性のブレードを有する閉鎖部材２７ａ、２７ｂが設けられている。したがって、閉鎖部材２７ａ、２７ｂは、休止位置において制御入口２６ａ、２６ｂを閉じるように設計されている。弁要素４には突出部２８が形成されており、これは、弁要素４およびロッド７の移動中に、弁要素４が図の左に移動させられるとき、その端末位置の近辺において閉鎖部材２７ａを開けるように、そして弁要素４が図の右に移動させられるとき、その末端位置の近辺において閉鎖部材２７ｂを開けるように、閉鎖部材２７ａ、および２７ｂと係合するようになっている。
更に、第２の回路には、第１の出口管２０ａを制御管２５ｂに接続する第１の通気路２９と、そして第２の出口管２０ｂを制御管２５ａに接続する第２の通気路３０とが含まれる。これらの通気路２９および３０の各々はそれぞれスロット部３１、３２を含み、その結果、それぞれ第２および第１のリレー弁１９ａ、１９ｂへの制御パルスの転送を遅らせる。
本発明によるパルセータは以下のように作動する。第２の回路のリレー弁１９ａおよび１９ｂが図１に示されている位置をとるとき、第２のチャンバ１１は第２の出口管２０ｂを介し、入口１７ｂを通して真空ポンプに接続されることになる。第１のチャンバ１０はこの時第１の出口管２０ａを介して大気に接続されることになる。これは、第１および第２のチャンバ１０、１１間の圧力差によって弁要素４が図１の左に動かされることを意味する。その結果、接続管１５を介して第３のチャンバ１３内の緩衝流体が第４のチャンバ１４に流れることになる。弁要素４がその左端位置に近づくとき、突出部２８は閉鎖部材２７ａに係合し、これは、制御入口２６ａが開かれることを意味する。こうして、制御チャンバ２４ａは制御管２５ａを介して加圧されることになる。弁ディスク２１ａによって閉じられた通気路と隔膜２３ａとの間の面積関係のために、この加圧によって隔膜２３ａは図１の右に移動し、そして弁ディスク２１ａはその第２の位置に動かされることになる。更に、これは、第１のチャンバ１０が第１の吸気管２０ａおよび第１の入口１７ａを介して真空ポンプに接続されることを意味し、その結果、弁要素４を図１の左に移動させる力はなくなる。通気路２９を介して、制御チャンバ２４ｂは真空ポンプに連結されることになり、これは、隔膜２３ｂが図１の右に移動させられ、そして弁ディスク２１ｂがその第２の位置に切り替わることを意味する。これは、第２のチャンバ１１が第２の入口１８ｂと第２の出口管２０ｂを介して大気に接続されることを意味する。したがって、この時弁要素４は図１の右に向かって戻る。弁ディスク２１ｂの右への移動は、通気路３０を介したリレー弁１９ｂの大気への接続によって容易になることに留意しなければならない。突出部２８が閉鎖部材２７ｂを介して制御入口２６ｂを開くとき、弁要素４の移動方向は、上述に対応する手順で、再び変更されるであろう。
本発明によるパルセータのリンピングは、ロッド７上の弁要素４および突出部２８の位置をいくらか右または左に変位させることによって、容易に調整することができる。同様に、拍動率も制御可能なスロットル部１６を介した緩衝を変化させることによって調整することができる。
本発明は当文書に開示されている実施例に限定されるものではなく、以下の請求の範囲の枠内における変形および修正が可能である。
開示されたパルセータが第１に搾乳機のために用いられるものであるとしても、本発明によるパルセータは、ある拍動レベルが要求される他の目的にも利用することが可能である。
【図１】
0004065333.tif 000002