УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО СНЯТИЯ ДОИЛЬНОГО АППАРАТА Российский патент 1997 года по МПК A01J7/00 

Настоящее изобретение относится к устройству для автоматического снятия доильного аппарата с сосков животного после завершения доения. Данное устройство содержит раму и рабочий узел, установленный на ней. Рабочий узел содержит поворотный барабан, шнур, наматываемый на барабан и снабженный на своем свободном конце соединительным элементом для соединения со снимаемым доильным аппаратом, и приводное средство для вращения барабана и наматывания на него шнура, в результате чего доильный аппарат снимается или стягивается с сосков животного.

Устройство такого типа известно из ДД 233480. Известное устройство является компактным, а поэтому, оно особенно пригодно для передвижного доильного оборудования для обслуживания коров на привязи. Однако, оно обладает серьезным недостатком поскольку, приводное средство для наматывания шнура состоит из относительно сильной спиральной пружины. В результате этого дояр должен натягивать спиральную пружину при разматывании шнура, чтобы подсоединить соединительный элемент к доильному аппарату, ранее установленному на соски коровы. Причина, по которой спиральная пружина должна быть относительно сильной, объясняется тем, что современные доильные средства, содержащие доильные стаканы, шланги и коллектор доильного аппарата, весят порядка трех килограмм. Поэтому, спиральная пружина должна быть способна создавать тянущее усилие, соответствующее по крайней мере пяти килограмам. Частные натягивания спиральной пружины против действия тянущего усилия при установке доильного аппарата на подлежащие дойке коровы, безусловно является утомительными для дояра.

Целью настоящего изобретения является создание компактного легкого устройства для автоматического снятия доильного аппарата, которое легко подсоединяется к доильному аппарату, установленному на соски коровы.

Эта цель достигается с помощью устройства, отличающегося главным образом, тем, что приводное средство содержит пневматический двигатель. В результате чего шнур может легко разматываться без какого-либо существенного сопротивления со стороны двигателя, когда он не работает. Двигатель соответствующим образом соединен с вакуумными трубопроводами для создания пульсирующего давления в доильных стаканах доильного аппарата.

Предпочтительно, пневматический двигатель является двигателем с вращающимися скользящими лопатками, в результате чего настоящее устройство может быть выполнено очень компактным (в качестве альтернативы, двигатель может содержать ряд небольших устройств поршень-цилиндр, например, хорошо известной конструкции, состоящей из четырех таких устройств поршень-цилиндр, расположенных поперек и взаимодействующих с ползуном, в центре поперечины, соединенным с барабаном для его вращения).

Двигатель находится в рабочем взаимодействии с барабаном через понижающую передачу, желательно планетарную передачу. Передаточное отношение понижающей передачи должно выбираться в диапазоне от 1:3 до 1:8. Понижающая передача позволяет использовать барабан относительно большого диаметра. Это приводит к тому, что требуемый вращающий момент для вращения барабана будет почти не меняться во время всего процесса наматывания шнура, так как диаметр образующейся катушки шнура на большом барабане увеличивается лишь незначительно во время намотки. Такой не изменяющийся вращающий момент приводит к тому, что скорость вращения двигателя с вращающимися скользящими лопатками сохраняется по существу постоянной в процессе намотки шнура, что гарантирует требуемую мощность у относительно небольшого двигателя.

В этой связи следует отметить, что для компенсации увеличившегося крутящего момента для вращения барабана, мощность для двигателя с вращающимися скользящими лопатками не может быть повышена за счет повышения перепада давления на двигателе. Это объясняется тем, что существующий вакуумный трубопровод, к которому подсоединен двигатель, обычно подает вакуум порядка 50 кПа, которое не может быть увеличено. Кроме того, было бы нежелательно выбирать более мощный двигатель в качестве альтернативы для получения большей мощности, поскольку в этом случае устройство становится тяжелым и более громоздким.

В соответствии с предпочтительным вариантом устройства согласно настоящему изобретению двигатель содержит вал ротора, снабженный несколькими парами лопаток. Лопатки в каждой паре скользят по одному радиальному направлению относительно вала ротора. Корпус образует цилиндрическую роторную камеру, в которой вал ротора проходит параллельно центральной оси роторной камеры. Роторная камера разделена лопатками на отдельные камеры, ориентированные одна за другой вокруг вала ротора. Предпочтительно, лопатки в каждой паре упираются друг в друга через распорные элементы, в результате чего каждая пара лопаток совместно со своими взаимодействующими распорными элементами образуют узел, скользящий в радиальном направлении относительно вала ротора. Таким образом, сопротивление трению между лопатками и стенками роторной камеры будет относительно слабым во время работы двигателя со скользящими лопатками по сравнению с обычными двигателями со скользящими лопатками, лопатки которых упираются в стенки роторной камеры под действием пружин.

Соответственно, расширение цилиндрической роторной камеры поперек вала ротора является по существу постоянным по окружности роторной камеры, что придает камере слегка эллиптическую форму в поперечном сечении.

Ниже приводится более подробное описание устройства согласно настоящему изобретению со ссылками на чертежи, где: на фиг. 1 показано доильное оборудование с устройством согласно настоящему изобретению; на фиг. 2 вид сбоку рабочего узла устройства в соответствии с фиг. 1; на фиг. 3 вид сверху рабочего узла устройства в соответствии с фиг. 1; на фиг. 4 продольное сечение рабочего узла в соответствии с фиг. 2; на фиг. 5 сечение, выполненное по линии V-V на фиг. 4.

Доильное оборудование, показанное на фиг. 1, содержит раму 1, на которой закреплены рабочий узел 2 и средство управления 3. Рама 1 с помощью зажима 4 свешивается с трубопроводов, например, вакуумного трубопровода 5. От доильного аппарата 6, содержащего четыре доильных стакана 7 и коллектор 8, молочный шланг 9 и пульсирующий шланг 10 соединены с поточным молокомером 11 и пульсатором 12 соответственно, установленными на раме 1. Шнур 13 проходит от рабочего узла 2 к коллектору 8 и соединен с коллектором с помощью соединительного элемента 14. От поточного молокомера 11 и пульсатора 12 молочный шланг 15 и воздушный шланг 16 соответственно проходят вверх к соединительному элементу 17, установленному на молокопроводе 18. Верхние концы шлангов 15 и 16 снабжены средствами для быстрого соединения с соединительным элементом 17, который предназначен для соединения молочного шланга 15 и воздушного шланга 16 с молокопроводом 18 и вакуумным трубопроводом 5, соответственно.

Рабочий узел 2 содержит пневматический двигатель 19 с вращающимися скользящими лопатками, барабан 20 для шнура и планетарную передачу 21, установленную между двигателем 19 и барабаном 20.

Двигатель 19 содержит вал 22 с круглым цилиндрическим кожухом 23, в котором выполнены четыре радиальных кармана 24, расположенные в виде двух пар противолежащих карманов, идущих поперек один другого. Четыре лопатки 25-28 скользят в карманах 24. Каждая пара из противолежащих лопаток 25, 27 и 26, 28 упираются друг в друга через распорные элементы в виде двух цилиндрических штифтов 29, 30 и 31, 32. В результате этого, каждая пара лопаток 25, 27 и 26, 28 вместе со своими взаимодействующими штифтами 29, 30 и 31 и 32 образуют узел, скользящий в радиальном направлении относительно вала 22 ротора.

Кроме того, двигатель 19 имеет корпус 33, образующий цилиндрическую роторную камеру 34, в которой вал 22 проходит параллельно центральной оси роторной камеры 34. Расширение цилиндрической роторной камеры 34 поперек вала 22 является по существу постоянным по окружности роторной камеры 34, что придает камере 34 слегка эллиптическую форму в поперечном сечении. Роторная камера 34 разделена лопатками 25-28 на четыре отдельные камеры 35-28, расположенные последовательно вокруг вала 22. Лопатки 25-28 герметизированы относительно цилиндрической стенки роторной камеры 34 с помощью упругих герметизирующих полос 39, установленных на радиальных наружных концах лопаток 25-28.

Каждый карман 24 образован в осевом направлении двумя противолежащими стенками 40, 41 радиальные наружные концы которых образуют части двух круглых поверхностных дисков 42, 43 кожуха 23. Корпус 33 снабжен двумя внутренними кольцевыми буртиками 44, 45, расположенными концентрично с валом 22 и в осевом направлении впереди соответствующих кольцевых поверхностных участков 42, 32 кожуха 23. Буртики 44, 45 корпуса 33 располагаются рядом с поверхностными участками 42, 43 кожуха 23, чтобы герметизировать между отдельными камерами 35-38.

Корпус 33 имеет впускной элемент 46 для атмосферы. Впускной элемент 46 соединен с роторной камерой 34 через впускной канал 47. Кроме того, корпус 33 имеет выпускной элемент 48 для соединения с источником вакуума. Выпускной элемент 48 соединен с роторной камерой 34 через выпускной канал 49.

На одном конце вала 22 выполнено зубчатое кольцо 50, образующее солнечную шестерню в планетарной передаче 21, которая содержит зубчатое кольцо 51, выполненное в корпусе 33. Три планетарные колеса 52 вращаются на барабане 20 на одинаковом радиальном расстоянии от оси вращения барабана 20 и взаимодействуют с зубчатыми кольцами 50 и 51. Передаточное отношение планетарной передачи 21 составляет 1:5, а это означает, что барабан 20 делает один оборот за каждые пять оборотов вала 22 двигателя 19.

Барабан 20 снабжен монтажным отверстием 53, через которое проходит один конец шнура 13, чтобы он мог наматываться на барабан 20. Корпус 33 снабжен отверстием 54, через которое проходит шнур 13 во время его разматывания и наматывания.

Устройство работает следующим образом.

Сначала дояр вешает доильное оборудование на вакуумный трубопровод 5 с помощью зажима 4 ближе к тому месту, где находится подлежащая доению корова. Затем, дояр отсоединяет доильный аппарат 6 от рамы 1 и устанавливает его на соски коровы, шнур 13 при этом смотан с барабана 20. Поскольку двигатель 19 на этом этапе не работает, то он лишь создает незначительное тормозящее сопротивление барабану 20 во время разматывания шнура 13. После установления доильных станков 7 на соски коровы, начинается процесс доения и отсасываемое молоко направляется через коллектор 8, молочный шланг 9, поточный молокомер 11, молочный шланг 15 и в молокопровод 18 через соединительный элемент 17.

В конце отсасывания молока поточный молокомер 11 фиксирует прекращение потока молока и подает сигнал на средство управления 3, которое приводит в действие двигатель 19 за счет соединения выпускного элемента 48 с вакуумным трубопроводом 5 через воздушный шланг 16. В результате этого в выпускном канале 49 увеличивается разряжение, а также в отдельных камерах 35-38, которые к этому времени также соединены с выпускным каналом 49. Таким образом, в положении вращения, показанном на фиг. 5, разряжение увеличивается в камерах 35 и 38, что приводит к вращению вала 22 против часовой стрелки. Барабан 20 вращается валом 22 через планетарную передачу 21, в результате чего шнур 13 наматывается на барабан 20 и стягивает доильный аппарат 6 с сосков коровы.

Когда шнур 13 будет полностью намотан на барабан 20, то двигатель 19 тем не менее продолжает работать до тех пор, пока дояр не подвесит доильный аппарат 6 на раму 1 (в качестве альтернативы, шнур 13 может быть снабжен удерживающим элементом, который удерживает шнур 13 от разматывания, когда двигатель не работает). В этом случае, дояр освобождает этот удерживающий элемент при следующем доении). Затем, дояр может освободить зажим 4 и шланги 15 и 16 от вакуумного трубопровода 5 и соединительного элемента 17 и перенести доильный аппарат к следующей подлежащей доению коровес

Использование: при конструировании приборов и аппаратов для манипуляции с доильными агрегатами на доильных установках. Сущность изобретения: устройство для автоматического снятия доильного аппарата содержит раму, рабочий узел установленный на раме и снабженный вращающимся барабаном со шнуром, свободный конец которого при помощи соединительного элемента соединен с доильным аппаратом, привод, связанный с барабаном и выполненный в виде пневматического двигателя с установленным на его валу вращающимся ротором со скользящими лопатками, размещенными попарно и делящие роторную камеру на несколько участков. Во время вращения привода шнур стягивает доильный аппарат с сосков животного. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для автоматического снятия доильного аппарата, содержащее раму, рабочий узел, установленный на раме и снабженный вращающимся барабаном, шнуром, наматываемым на барабан и связанным при помощи соединительного элемента с доильным аппаратом, приводное средство, связанное с барабаном и содержащее пневматический двигатель, отличающееся тем, что пневматический двигатель является двигателем с вращающимися скользящими лопатками. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пневматический двигатель связан с барабаном через понижающую передачу. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что понижающая передача является планетарной передачей. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что передаточное отношение планетарной передачи выбирается в диапазоне 1 3 1 8. 5. Устройство по пп.1 4, отличающееся тем, что пневматический двигатель имеет вал ротора, снабженный несколькими парами лопаток, при этом лопатки каждой пары скользят вдоль одного радиального направления относительно вала, корпус ротора, образующий цилиндрическую роторную камеру, в которой вал ротора расположен параллельно центральной оси роторной камеры, которая разделена лопатками на отдельные камеры, расположенные последовательно вокруг вала ротора, при этом лопатки каждой пары расположены с упором друг в друга через распорные элементы и каждая пара лопаток вместе со своими взаимодействующими распорными элементами образует узел, скользящий в радиальном направлении относительно вала ротора. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что расширение цилиндрической камеры поперек вала ротора выполнено постоянным вдоль окружности роторной камеры. 7. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что вал ротора имеет круглый цилиндрический кожух с радиальными карманами, в которых установлены лопатки, а каждый карман образован в осевом направлении двумя противолежащими стенками, радиальные наружные концы которых образуют части двух круглых поверхностных участков кожуха, корпус ротора снабжен двумя кольцевыми внутренними буртиками, расположенными концентрично с валом ротора и в осевом направлении впереди кольцевых поверхностных участков кожуха, при этом буртики корпуса расположены смежно с поверхностными участками кожуха для герметизации между отдельными камерами.