ДОИЛЬНАЯ МАШИНА Российский патент 2003 года по МПК A01J5/00 

Изобретение относится к переработке молочной продукции, а точнее к доильным машинам.

Известна доильная машина, содержащая вакуум-провод, молокопровод, пульсатор, коллектор, доильные стаканы, шланг постоянного вакуума и молочный шланг.

Пульсатор в известной доильной машине шлангом постоянного вакуума подключен к вакуум-проводу, а шлангами переменного вакуума через распределитель полости коллектора - к пульсационным камерам доильных стаканов.

В свою очередь подсосковые полости доильных стаканов через полость для сбора молока коллектора и молочный шланг связаны с молокопроводом (см. Пульсоколлектор, АВЮ 2.940.141 ПС. 1988, ОАО Кировский завод Маяк).

В результате постоянного отсасывания воздуха из вакуум-провода в связанных с ним пульсационных камерах создается вакуум, которым осуществляется сжатие сосковых резинок и выдавливание молока в подсосковые полости. Сжатие сосковых резинок происходит с определенной частотой, задаваемой пульсатором, который преобразовывает постоянный вакуум в пульсации давления, осуществляя колебательный процесс смены в пульсационных камерах вакуума на атмосферное давление. Молоко из подсосковых полостей попадает в молокопровод вместе с отсасываемым воздухом, при этом в подсосковых полостях и молокопроводе создается постоянный вакуум.

Из вышеизложенного видно, что процесс дойки происходит на постоянных режимах и вакууме. Эта постоянность является существенным недостатком известной доильной машины, потому что установка доильных стаканов на неподготовленные к дойке соски, а также несвоевременное снятие стаканов в конце дойки может привести к травмированию сосков и заболеванию коров маститом.

Целью предлагаемого изобретения является максимальное приближение процесса машинной дойки к естественному процессу.

Поставленная цель достигается тем, что доильная машина снабжена приемником и блоком управления.

Блок управления имеет корпус, установленные на нем крышку и вставку, образующими с ним соответственно полость управления и полость постоянного вакуума, клапан управления, привод клапана управления, смонтированный в полости управления, клапан переключения и дроссельный клапан. Клапан переключения расположен в полости корпуса, сообщающейся через выполненные в нем отверстия с атмосферой, полостью управления и полостью постоянного вакуума.

Дроссельный клапан установлен в отверстии корпуса, соединяющем полость постоянного вакуума с полостью переменного вакуума, образованную им с корпусом пульсатора. Полость постоянного вакуума корпуса блока управления связана посредством штуцера, выполненного на вставке и шланга постоянного вакуума с вакуум-проводом.

Общая с полостью переменного вакуума блока управления полость пульсатора посредством установленных на его корпусе штуцеров и шлангов переменного вакуума связана с полостью переменного вакуума коллектора.

Приемник выполнен в виде закрепленного на корпусе блока управления стакана с крышками и диафрагмы, разделяющей внутреннюю полость стакана на надмембранную и подмембранную полости. Надмембранная полость приемника через дренажную трубку связана с полостью переменного вакуума корпуса блока управления. Подмембранная полость приемника посредством штуцера, выполненного на промежуточной крышке, и молочного шланга переменного вакуума через коллектор, связана с подсосковыми полостями доильных стаканов, а через штуцер, выполненный на дне стакана, и молочный шланг с молокопроводом. В подмембранной полости приемника размещен управляющий блок.

В предлагаемом варианте исполнения доильной машины привод управляющего клапана выполнен в виде мембраны, смонтированной в полости управления корпуса блока управления и жестко связанной со штоком, установленным в отверстиях перегородок, разделяющих корпус на полости управления, переменного вакуума и постоянного вакуума. При этом управляющий клапан установлен на конце штока, расположенного в полости постоянного вакуума.

Управляющий блок приемника выполнен в виде сориентированного относительно стакана поплавка с установленным на дне его внутренней полости постоянным магнитом и штока. Поплавок и шток расположены концентрично.

На штоке, соответственно на его верхней и нижней частях, выполнены буртик и паз. Диафрагма приемника имеет поверхность, наклонную к срезу штуцера, выполненного на промежуточной крышке. В районе этой поверхности диафрагма выполнена жесткой.

Клапан переключения блока управления выполнен в виде цилиндрического постоянного магнита и расположен под магнитом управляющего блока приемника. Отверстия, соединяющие полость корпуса блока управления с атмосферой и полостью постоянного вакуума, расположены соосно.

Такое конструктивное исполнение доильной машины позволяет осуществлять процесс дойки на режиме низкого вакуума, соответствующей фазе стимуляции сосков в начале дойки и фазе додаивания, и на режиме высокого вакуума, соответствующей фазе основной дойки, что обеспечивает щадящие условия дойки, максимально приблизив их к естественному процессу.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид доильной машины; на фиг.2 и 3 показаны принципиальные схемы соответственно блока управления и приемника в режиме низкого (а) и высокого (в) вакуума.

Доильная машина содержит вакуум-провод 1, молокопровод 2, коллектор 3 с доильными стаканами 4, пульсатор 5, блок управления 6, приемник 7, шланг 8 постоянного вакуума, шланги 9 переменного вакуума, молочный шланг 10 переменного вакуума и молочный шланг 11.

Шланг 8 постоянного вакуума соединяет полость Б (фиг.2) постоянного вакуума корпуса 1 блока управления с вакуум-проводом 1, шлангами 9 полость К переменного вакуума корпусов блока управления и пульсатора 5 через полость переменного вакуума (не показана) коллектора 3 соединяется с пульсационными камерами (не показаны) доильных стаканов 4.

Молочный шланг 10 переменного вакуума посредством штуцера 6 (фиг.3) промежуточной крышки 3 приемника 7 и полости коллектора 3 соединяет подмембранную полость Б приемника с подсосковыми полостями (не показаны) доильных стаканов 4, а через штуцер 7 (фиг.3) и молочный шланг 11 подмембранная полость Б приемника 7 соединена с молокопроводом 2.

Блок управления 6 доильной машины содержит корпус 1 (фиг.2), установленные на нем крышку 2 и вставку 3, клапан 4 управления, привод клапана управления, клапан 5 переключения и дроссельный клапан 6. Корпус 1 с крышкой 2 и вставкой 3 образуют соответственно полость А управления и полость Б постоянного вакуума. Клапан 5 переключения расположен в полости Б корпуса 1, сообщающейся через выполненные в нем отверстия Г, Д и Е с атмосферой полостью А управления и полостью Б постоянного вакуума. Дроссельный клапан 6 установлен в отверстии Ж, соединяющем полость Б постоянного вакуума с полостью К переменного вакуума.

Привод клапана управления выполнен в виде мембраны 7, смонтированной в полости А управления, и штока 8, установленного в отверстиях Л и М, в перегородке корпуса 1 блока управления. Своими концами шток 8 жестко связан с мембраной 7 и клапаном 4 управления.

Приемник 7 (фиг. 1), выполненный в виде стакана 1 (фиг.3) с крышкой 2, промежуточной крышкой 3 и диафрагмой 4, последняя разделяет внутреннюю полость стакана 1 на надмембранную полость А и подмембранную полость Б. Надмембранная полость А через дренажную трубку 5 соединяется с полостью К (фиг.2) корпуса 1 блока управления.

На промежуточной крышке 3 выполнен штуцер 6, а на дне стакана 1 - штуцер 7.

В подмембранной полости Б стакана 1 установлен управляющий блок, выполненный в виде поплавка 8 и штока 9, имеющего в верхней части выступ В и в нижней - паз Г. На дне полости поплавка 8 установлен постоянный магнит 10.

Диафрагма 4 имеет поверхность Д, наклонную к срезу Е отверстия Ж промежуточной крышки 3.

Клапан 5 переключения (фиг.2) выполнен в виде цилиндрического постоянного магнита и расположен под магнитом 10 (фиг.3) приемника, а отверстия Г и Е корпуса 1 (фиг.2) расположены соосно.

До начала работы доильной машины поплавок 8 (фиг.3) и шток 9 приемника занимают свое крайнее нижнее положение, при этом штоком 9 частично перекрывается отверстие штуцера 7. Магнитными силами, возникающими между магнитами 10 и 5 (фиг.2), последний удерживается в крайнем верхнем положении, перекрывая отверстие Г.

Работа доильной машины осуществляется в следующей последовательности.

С момента постановки доильных стаканов 4 на соски в шланге 8 и полости Б блока управления устанавливается высокий вакуум. Такое же разрежение посредством отверстий Д и Е получает полость А. Полученным разрежением мембрана 7 прогибается, перемещая шток 8 с клапаном 4 вверх, который перекрывает отверстие М. С этого момента отсос воздуха из полости К осуществляется через отверстие Ж, перекрываемое дроссельным клапаном 6. За счет дросселирования отверстия Ж в полости К устанавливается низкий вакуум. Такой же уровень вакуума устанавливается в пульсаторе 5 (фиг.1), коллекторе 3 и надмембранной полости А (фиг.3) приемника. При этом пульсатор с заданной частотой меняет низкий вакуум в коллекторе и пульсационных камерах доильных стаканов на атмосферное давление. В результате этих изменений сосковые резинки сжимаются и разжимаются, осуществляется стимулирующий массаж сосков.

Одновременно с установлением высокого вакуума в полости Б (фиг.2) вакуум такого же уровня устанавливается в молочном шланге 11 и подмембранной полости Б (фиг.3) приемника. За счет разницы давлений в надмембранной полости А и подмембранной полости Б диафрагма 4 отжимается в сторону более высокого вакуума, частично перекрывая своей наклонной поверхностью Д отверстие Ж и создавая тем самым дросселирующий эффект, результатом которого в штуцере 6, молочном шланге 10 (фиг.1) коллекторе 3 и подсосковых полостях доильных стаканов устанавливается низкий вакуум.

Доильная машина работает в режиме низкого вакуума, соответствующего фазе стимулирования сосков. Молоко, отсасываемое из подсосковых полостей доильных стаканов через коллектор 3 (фиг.1) по молочному шлангу 10, попадает в подмембранную полость Б (фиг.3) и частично через паз Г штока 9 по молочному шлангу 11 в молокопровод 2 (фиг.1).

В конце фазы стимулирования сосков отдача молока увеличивается, оно не успевает отсасываться из приемника 7 в молокопровод 2 и поплавок 8 (фиг.3) начинает всплывать. При определенном количестве молока поплавок 8 поднимается на высоту, при которой магнитные силы, развиваемые магнитами 10 и 5 (фиг.2), перестанут удерживать последний и он падает, открывая отверстие Г и закрывая отверстие Е (фиг.2б). Воздух из атмосферы через отверстие Д попадает в полость А корпуса 1 блока управления. В результате резкого увеличения давления в полости А мембрана выпрямляется, перемещая шток 8, следовательно, и клапан 4 управления вниз, который открывает отверстие М. Отсос воздуха из полости К осуществляется непосредственно через отверстие М и уровень разрежения в полости К, связанной с ней надмембранной полости А (фиг.3б) приемника, уравнивается с разрежением в полости Б (фиг.2б) и доильная машина переключается в режим высокого вакуума. К этому моменту происходит выравнивание разрежения в полостях стакана 1 (фиг.3б) приемника, в результате чего диафрагма 4 выпрямляется, открывая отверстие Ж, и в штуцере 6 молочном шланге 10 и подсосковых полостях, так же как и пульсационных камерах доильных стаканов, устанавливается высокий вакуум. Доильная машина переключена в режим высокого вакуума, соответствующего фазе основной дойки.

В конце дойки количество молока уменьшается, поплавок 8 (фиг.3) опускается. Магнитные силы магнитов 10 и 5 (фиг.2) поднимают последний вверх, перекрывая отверстие Г, и доильная машина переключается в режим низкого вакуума, соответствующий фазе додаивания. Работа доильной машины в этом режиме описана выше.

Доильная машина максимально приближает процесс машинной дойки к естественному процессу, работает в двух режимах: в фазах стимуляции сосков и додаивания в режиме низкого вакуума и в фазе основной дойки в режиме высокого вакуума. Доильная машина содержит вакуумпровод, молокопровод, пульсатор, коллектор, доильные стаканы, шланги постоянного и переменного вакуума, молочные шланги постоянного и переменного вакуума, приемник молока, установленный на блоке управления, и выполненный в виде стакана с диафрагмой. Блок управления доильной машиной содержит установленные в корпусе клапан управления с приводом, клапан переключения, выполненный в виде цилиндрического постоянного магнита, и дроссельный клапан. Корпус с крышкой образуют полость управления, в которой размещена мембрана привода клапана управления, связанная с клапаном управления штоком, и магнит. В перегородке корпуса над клапаном управления выполнено отверстие, через которое полости постоянного и переменного вакуума соединяются при работе доильной машины в режиме высокого вакуума. В полости приемника молока установлены концентрично расположенные относительно друг друга поплавок и шток. На дне полости поплавка установлен постоянный магнит, которым в режиме низкого вакуума удерживается в крайнем верхнем положении магнит блока управления, перекрывая отверстие, связывающее полости корпуса с атмосферой. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Доильная машина, содержащая вакуум-провод, молокопровод, пульсатор, коллектор с доильными стаканами, разделенный на полость, связанную с подсосковыми полостями доильных стаканов, и полость переменного вакуума, связанную с пульсатором и пульсационными камерами доильных стаканов, шланг постоянного вакуума и молочный шланг, отличающаяся тем, что она снабжена блоком управления, на корпусе которого закреплен приемник молока, выполненный в виде стакана с крышкой и штуцером, промежуточной крышки со штуцером и имеющий диафрагму, разделяющую полость стакана на две части: надмембранную и подмембранную, в которой размещен управляющий блок приемника, обеспечивающий посредством штуцера промежуточной крышки и молочного шланга переменного вакуума через коллектор связь с подсосковыми полостями доильных стаканов, а через штуцер дна стакана и молочный шланг - с молокопроводом, при этом блок управления содержит корпус с отверстиями и крышкой, перегородку корпуса, вставку со штуцером, в полости корпуса блока установлены клапан управления с приводом в виде мембраны со штоком, клапан переключения, выполненный в виде цилиндрического постоянного магнита, установленного в полости постоянного вакуума блока и соединяющего полость корпуса с атмосферой, и дроссельный клапан, установленный в отверстии корпуса, соединяющий полость постоянного вакуума с полостью переменного вакуума, образованной корпусом блока и пульсатором и связанной с полостью переменного вакуума коллектора посредством установленных на корпусе пульсатора штуцеров и шлангов переменного вакуума. 2. Доильная машина по п.1, отличающаяся тем, что управляющий блок приемника молока включает сориентированный относительно стакана поплавок с установленным на дне его полости постоянным магнитом и шток, расположенный концентрично поплавку и имеющий буртик и паз, выполненные соответственно в верхней и нижней его частях, а диафрагма имеет поверхность, наклонную к срезу отверстия промежуточной крышки. 3. Доильная машина по п.2, отличающаяся тем, что клапан переключения блока управления расположен под магнитом управляющего блока приемника молока, а отверстия корпуса блока управления, соединяющие полость клапана переключения с атмосферой и полостью постоянного вакуума, расположены соосно.