ДОИЛЬНЫЙ АППАРАТ Российский патент 2002 года по МПК A01J5/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к доильным аппаратам, и может быть использовано для механизации животноводства.

Известен доильный аппарат [1], состоящий из доильных стаканов, коллектора, пульсатора и соединительных шлангов.

Известен также доильный аппарат [2], состоящий из двухкамерных доильных стаканов с изолированной межстенной камерой, пульсатора, коллектора, соединительных шлангов.

Данные устройства не обеспечивают полное и безопасное выдаивание коров.

Задачей настоящего изобретения является повышение степени выдаивания коров и уменьшение неблагоприятного воздействия на вымя животных.

Для достижения этого в доильном аппарате коллектор оборудован ограничителем вакуума, выполненным в виде разделенных гибкой мембраной верхней камеры управления и камеры переменного вакуума, которая в свою очередь расположенным коаксильно с корпусом коллектора цилиндрическим выступом отделена от нижней камеры управления; датчик потока молока в корпусе молокосборной камеры коллектора установлен с образованием кольцевой щели; доильный аппарат снабжен регулятором вакуума, выполненным в виде разделенных гибкой мембраной камеры управления и камеры переменного вакуума, цилиндрическим выступом отделяемой от камеры постоянного вакуума, причем камера постоянного вакуума патрубком сообщена с вакуумной магистралью, камера управления - с верхней камерой управления коллектора, а камера переменного вакуума - с каналом пульсатора; ширина канала переменного вакуума, вакуумного и атмосферного каналов, а также ширина перемычки между каналом переменного вакуума и вакуумным каналом выполнена одинаковой, равной "а", в то время как ширину перемычки между вакуумным и атмосферным каналами принимают равной "s" исходя из заданного соотношения тактов пульсатора "n", равного
n=a/s; (1)
ширину "е" паза ползуна выполняют равной:
e=2a+s. (2)
Предлагаемое изобретение будет понятно из следующего описания и приложенных чертежей.

На фиг. 1 приведен доильный аппарат, общий вид; на фиг.2 - пульсатор в положении 1, общий вид; на фиг.3 - золотник; на фиг.4 - распределитель в положении 1; на фиг.5 - распределитель в положении 2; на фиг.6 - коммутатор в положении 1; на фиг.7 - коммутатор в положении 2; на фиг.8 - то же с обозначениями, приведенными в формулах.

Доильный аппарат (фиг.1) выполнен в виде доильных стаканов 1 с молочными патрубками 2, коллектора 3, регулятора 4 и пульсатора 5 (фиг. 1, 2).

Молокосборная камера 6 коллектора 3 содержит датчик потока молока 7, выполненный в виде молоколовушки 8 с поплавком 9. В нижней части поплавок 9 снабжен нижней иглой 10, образующей при нижнем положении поплавка 9 калиброванную щель 11. Между датчиком потока молока 7 и корпусом молокосборной камеры 6 выполнена кольцевая щель 12 для стока молока при переполнении молоколовушки. В верхней части камеры 6 коллектора 3 имеются разделенные гибкой мембраной 13 дополнительная камера 14, сообщаемая с подсосковыми камерами 15 доильных стаканов 1, и нижняя камера управления 16, причем мембрана 13 содержит цилиндрический выступ 17, отделяющий полость молокосборной камеры 6 от дополнительной камеры 14 и образующий щель 18 с дном дополнительной камеры 14, а также ограничитель вакуума 19, выполненный в виде разделенных гибкой мембраной 20 камеры 21 переменного вакуума и верхней камеры управления 22. От камеры 21 переменного вакуума ограничителя вакуума 19 нижняя камера управления 16 отделена расположенным коаксильно с корпусом коллектора 3 цилиндрическим выступом 23, образующим с мембраной 20 щель 24. В центре мембран 13 и 20 жестко и герметично установлено гнездо 25, жестко прикрепленное к корпусу 26 верхней камеры управления 22 посредством стойки 27 с отверстием 28. Верхняя игла 29 поплавка 9, имеющая паз 30 и острие 31, выполнена с возможностью образования в нижнем своем положении калиброванной щели в отверстии 32 гнезда 25, а в верхнем - с возможностью закрывания выполненного соосно с верхней иглой 29 калиброванного отверстия 33, сообщающего верхнюю камеру управления 22 с атмосферой и одновременно совмещает паз 30 с отверстием 32, тем самым увеличивая его проходное сечение. В нижней части молокосборная камера 6 содержит клапан 34 и патрубок 35, сообщающий коллектор 3 с молокоприемным устройством (на схеме не показано). Молочные патрубки 2 доильных стаканов 1 выполнены с калиброванными отверстиями 36. Доильный аппарат снабжен регулятором вакуума 4, выполненным в виде разделенных гибкой мембраной 37 камеры управления 38 и камеры переменного вакуума 39. От камеры постоянного вакуума 40, сообщаемой с вакуумной магистралью доильной установки (на схеме не показана), камера переменного вакуума 39 отделена цилиндрическим выступом 41, образующим с мембраной 37 щель 42. Верхняя камера управления 22 ограничителя вакуума 19 коллектора 3 и камера управления 38 регулятора вакуума 4 сообщены между собой патрубком 43, а камера переменного вакуума 39 регулятора вакуума 4 патрубком 44 сообщена с каналом 45 пульсатора 5 (фиг.2). В свою очередь камера 21 (фиг.1) переменного вакуума ограничителя вакуума 19 патрубком 46 сообщена с каналом 47 переменного вакуума пульсатора 5 (фиг.2).

Пульсатор 5 (фиг.2) содержит жестко скрепленные между собой силовые камеры 48 и 49, выполненные в виде разделенных гибкими мембранами 50, 51 гидравлических камер 52, 53 и воздушных камер 54, 55, причем в центре мембран 50 и 51 герметично установлена трубка 56 с калиброванным отверстием 57, сообщающая гидравлические камеры 52 и 53 между собой. Гидравлические камеры 52 и 53, а также трубка 56 заполнены вязкой жидкостью, например, глицерином. В дне 58 силовой камеры 48 и в дне 59 силовой камеры 49 трубка 56 установлена герметично и подвижно.

Воздушная камера 54 сообщена с каналом 60 распределителя 61 (фиг. 3-5), а воздушная камера 55 сообщена с каналом 62 распределителя 61. Золотник 63 в распределителе 61 установлен на оси 64 и содержит паз 65, рычаг 66 и выступ 67. Рычаг 66 выполнен с возможностью взаимодействия с пружиной 68 (фиг.2), прикрепленной к кулисе 69, а выступ 67 - с площадкой 70 кулисы 69, причем ширина площадки 70 выполнена такой, что взаимодействие выступа 67 золотника 63 с площадкой 70 прекращается при крайнем верхнем или крайнем нижнем положении рычага 66, тем самым обеспечивая проворачивание золотника 63 на оси 64 только в крайних положениях кулисы 69. Кулиса 69 выполнена с возможностью поворота на оси 71 в результате перемещения под воздействием мембран 50 и 51 трубки 56 и взаимодействующей с ней посредством выступа 72.

При крайнем нижнем положении рычага 69 паз 65 золотника 63 сообщает между собой каналы 45 и 62 распределителя 61 (фиг.4), а при крайнем верхнем - каналы 45 и 60 (фиг.5), тем самым сообщая по очереди воздушные камеры 54 и 55 с вакуумом, причем, если камера 54 сообщается с вакуумом, то камера 55 - с атмосферой, и наоборот.

Выступ 72 выполнен с возможностью взаимодействия также с ползуном 73 коммутатора 74. Ползун 73 содержит паз 75 (фиг.6), который обеспечивает при крайнем нижнем положении кулисы 69 (фиг.2) сообщение канала переменного вакуума 47, патрубком 46 связанного с камерой 21 переменного вакуума коллектора 3 (фиг. 1), с вакуумным каналом 76 (фиг.6), соединяемого с вакуумной магистралью (на схеме не показано); а при крайнем верхнем положении (фиг.7) - с атмосферным каналом 77, связанным с атмосферой.

Ширину каналов 47, 76 и 77, связанных с камерой 21 переменного вакуума, вакуумной магистралью и атмосферой соответственно, а также ширину перемычки между каналом переменного вакуума 47 и вакуумным каналом 76 выполняют одинаковой, равной "а" (фиг.8), в то время как ширину перемычки между каналом переменного вакуума 47 и атмосферным каналом 77 принимают равной "s" исходя из заданного соотношения тактов пульсатора "n", равного
n=a/s. (1)
Ширина "е" паза 75 ползуна 73 должна быть равна:
e=2a+s, (2)
при условии, что при крайнем верхнем положении (фиг.2) кулисы 69 ползун 73 занимает положение, показанное на фиг.7, а при крайнем нижнем - положение, показанное на фиг.6, и его ход составляет
l = a+s. (3)
Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При подключении аппарата (фиг.1) к линии номинального вакуума, например 48 кПа (на схеме не показана), вакуум распространяется к патрубку 35 коллектора 3, камере 40 регулятора вакуума 4 и к вакуумному каналу 76 пульсатора 5 (фиг. 2). При открытии клапана 34 (фиг.1) вакуум распространяется в молокосборную камеру 6 и далее через щель 18 по патрубкам 2 в подсосковые камеры 15 доильных стаканов 1. Вакуум, поступив в дополнительную камеру 14, прогнет мембрану 13 до соприкосновения выступов 17 с дном дополнительной камеры 14, закрыв щель 18. Вакуум через калиброванную щель в отверстии 32, образованную при нижнем положении поплавка 9 верхней иглой 29, проникает в цилиндрическую стойку 27 и далее через отверстие 28 в верхнюю камеру управления 22, где за счет поступления через калиброванное отверстие 33 потока воздуха установится низкий вакуум, например 33 кПа. Одновременно низкий вакуум из верхней камеры управления 22 по патрубку 43 поступает в камеру управления 38 регулятора вакуума 4 и приподнимает мембрану 37, образуя с кольцевым выступом 41 калиброванную щель 42 и устанавливая в камере 39 низкий вакуум. Низкий вакуум в камере 54 (фиг.2), поступающий из камеры 39 переменного вакуума регулятора вакуума 4 (фиг.1) через патрубок 44, канал 45, канал 65 золотника 63 (фиг.3, 5) распределителя 61 по патрубку 60 (фиг.2), перемещает мембрану 50 с трубкой 56 вниз, увеличивая объем гидравлической камеры 52 и вызывая перетекание жидкости из гидравлической камеры 53 по трубке 56 с калиброванным отверстием 57. Кулиса 69 перемещается с ползуном 73 коммутатора 74 вниз под воздействием упоров 72 и в крайнем нижнем положении сообщает вакуумный канал 76 коммутатора 74 с каналом переменного вакуума 47 (фиг.6), связанным с камерой 21 переменного вакуума коллектора 3 посредством патрубка 46 (фиг.1), устанавливая в камере 21 номинальный вакуум. Низкий вакуум в камерах 54 и 55 пульсатора обеспечивает пониженную скорость перемещения мембран 50 и 51 с трубкой 56, а значит - низкую частоту пульсаций пульсатора.

Под воздействием разности давлений мембрана 20 прогибается вниз, образуя с выступом 23 щель 24 и устанавливая пониженный вакуум в нижней камере управления 16 коллектора 3. Мембрана 13 с выступами 17 под воздействием разности давлений перемещается вверх, открывая доступ вакуума из камеры 6 через щель 18 в дополнительную камеру 14 и одновременно ограничивая его до 33 кПа, который по патрубкам 2 поступает в подсосковые камеры доильных стаканов.

Одновременно при крайнем нижнем положении рычага 66 прекращается взаимодействие выступа 67 золотника 63 (фиг.2) и площадки 70 кулисы 69, в результате чего пружина 68 за рычаг 66 проворачивает золотник 63 в новое положение. При этом паз 65 сообщает между собой патрубок 45 и 62 (фиг.4). В этот момент патрубок 60 соединяется с атмосферой. При этом мембрана 51 с трубкой 56 (фиг.2) поступает вверх и жидкость перетекает из гидравлической камеры 52 в гидравлическую камеру 53. Упоры 72 перемещают кулису 69 с ползуном 73 вверх, запирая вакуумный канал 76 и сообщая между собой канал переменного вакуума 47 и атмосферный канал 77, сообщенный с атмосферой (фиг.5). В камере 21 переменного вакуума коллектора 3 (фиг.1) устанавливается атмосферное давление, что приводит к перемещению мембраны 13 с выступами 17 вниз и закрытию щели 18. Поток воздуха, поступающий через калиброванное отверстие 36 в молочный патрубок 2 и далее в дополнительную камеру 14, обеспечивает транспортировку молока.

Таким образом осуществляется доение низким вакуумом с низкой частотой пульсаций пульсатора.

Молоко поступает из подсосковой камеры 15 по молочному патрубку 2 в дополнительную камеру 14 и далее через щель 18 в молоколовушку 7.

При этом, если количество поступающего молока не превышает 200 г/мин, оно через калиброванную щель 11 уходит в молокосборную камеру 6 коллектора 3. При увеличении поступления молока свыше 200 г/мин происходит заполнение молоколовушки 7 и излишнее молоко через щель 12 также поступает в молокосборную камеру 6 и далее по молокоотводному патрубку 35 в молокоприемное устройство. Поплавок 9 всплывает и перемещает иглы 10 и 29 вверх. При этом игла 10 увеличивает щель 11, а верхняя игла 29, поднимаясь вверх острием 31, закрывает калиброванное отверстие 33, перекрывая тем самым доступ воздуха в верхнюю камеру управления 22. Одновременно совмещается паз 30 иглы 29 с отверстием 32 гнезда 25, увеличивая его проходное сечение. В результате в верхней камере управления 22 установится вакуум, равный вакууму в камере 6.

Увеличение вакуума в верхней камере управления 22 до номинального вызовет выравнивание мембраны 20 и за счет увеличения щели 24, увеличение вакуума в нижней камере управления 16, что выровняет мембрану 13, увеличив щель 18, что вызовет увеличение отсоса воздуха из дополнительной камеры 14. Таким образом, вакуум в дополнительной камере 14 увеличится и станет равным вакууму в верхней камере управления 22, т.е. вакууму в вакуумной магистрали.

Мембрана 37 регулятора вакуума 4 выровняется из-за отсутствия разности давлений в камерах 38 и 40, благодаря чему увеличится щель 42 и в камере 39 будет установлен номинальный вакуум.

Номинальный вакуум, подведенный к распределителю 61 пульсатора 5 (фиг. 2), вызовет более высокую частоту переключения пульсатора 5. Так осуществляется доение номинальным вакуумом. При снижении молокоотдачи ниже 200 г/мин поплавок 9 (фиг.1) опускается и иглой 10 частично перекрывает щель 11. Одновременно игла 29, возвращаясь в исходное положение, образует калиброванную щель в отверстии 32 гнезда 25 и откроет отверстие 33, открыв доступ воздуха в верхнюю камеру управления 22. Вакуум в верхней камере управления 22 снизится. При этом мембрана 20 прогнется, уменьшая щель 24 и тем самым снижая отсос воздуха из дополнительной камеры 14. В результате в дополнительной камере 14 и далее в подсосковой камере 15 установится низкий вакуум. Так осуществляют повторную стимуляцию молокоотдачи и додой низким вакуумом.

При завершении доения закрывают клапан 34 и снимают доильные стаканы 1 с вымени животного.

Применение данного аппарата позволит снизить уровень заболеваемости коров маститом и повысить полноту выдаивания вымени при уменьшении отрицательного воздействия на вымя животных.

Экономический эффект может быть получен за счет уменьшения затрат на обслуживание аппарата и лечение животных.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 1507265, кл. А 01 J 5/04, 1989.

2. Авторское свидетельство СССР 1440424, кл. А 01 J 5/04, 1988.

Изобретение относится к конструированию доильных аппаратов и предназначено для механизации доения коров. Аппарат содержит однокамерные доильные стаканы, коллектор, регулятор вакуума и пульсатор. Коллектор снабжен ограничителем вакуума, разделен гибкой мембраной на камеру управления и камеру переменного вакуума, отделенной от камеры управления цилиндрическим выступом. В молокосборной части коллектора установлена молоколовушка с игольчатым поплавком. Верхняя игла поплавка имеет паз и перемещается в гнезде с образованием калиброванной щели в отверстии гнезда. Молочные патрубки доильных стаканов содержат калиброванные отверстия. Верхняя камера управления пульсатора сообщена с камерой управления регулятора вакуума патрубком и отделена от камеры постоянного вакуума гибкой мембраной. Камеры переменного и постоянного вакуума пульсатора отделены друг от друга кольцевым выступом с образованием кольцевой щели. Коммутатор пульсатора сообщен с камерой переменного вакуума коллектора патрубком. При подключении доильного аппарата к вакуумной системе ограничитель вакуума и его регулятор обеспечивают доение пониженным вакуумом с пониженной частотой пульсаций, увеличение молокоотдачи включает систему молоколовушки с поплавком и доение достигается номинальным вакуумом и частотой пульсаций, что снижает неблагоприятное воздействие на соски и вымя животного и обеспечивает полноту выдаивания молока. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Доильный аппарат, включающий однокамерные доильные стаканы, коллектор с ограничителем вакуума и пульсатор, отличающийся тем, что ограничитель вакуума выполнен в виде разделенных гибкой мембраной верхней камеры управления и камеры переменного вакуума, которая, в свою очередь, расположенным коаксиально с корпусом коллектора цилиндрическим выступом отделена от нижней камеры управления. 2. Доильный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что датчик потока молока в корпусе молокосборной камеры коллектора установлен с образованием кольцевой щели. 3. Доильный аппарат по. 1, отличающийся тем, что он снабжен регулятором вакуума, выполненным в виде разделенных гибкой мембраной камеры управления и камеры переменного вакуума, цилиндрическим выступом отделяемой от камеры постоянного вакуума, причем камера постоянного вакуума патрубком сообщена с вакуумной магистралью, камера управления - с верхней камерой управления коллектора, а камера переменного вакуума - с каналом пульсатора. 4. Доильный аппарат по. 1, отличающийся тем, что пульсатор содержит две силовые камеры, жестко скрепленные между собой и выполненные в виде разделенных гибкой мембраной гидравлической и воздушной камер, причем гидравлические камеры заполнены вязкой жидкостью, например глицерином, и соединены между собой трубкой с калиброванным отверстием, установленной в центре мембран силовых камер герметично, а в дне воздушных камер - подвижно и герметично, трубка содержит выступы, выполненные с возможностью взаимодействия с кулисой и ползуном коммутатора, распределитель пульсатора содержит золотник с каналом и выступом, выполненный с возможностью взаимодействия с площадкой кулисы, причем каналы распределителя сообщены с воздушными камерами силовых камер пульсатора и камерой переменного вакуума регулятора вакуума, ширину канала переменного вакуума, вакуумного и атмосферного каналов, а также ширину перемычки между каналом переменного вакуума и вакуумным каналом выполняют одинаковой, равной a, в то время как ширину перемычки между вакуумным и атмосферным каналами принимают равной s, исходя из заданного соотношения тактов пульсатора n, равного
n = a/s, (1)
ширину е паза ползуна выполняют равной
e = 2a + s (2)