НИЗКОВАКУУМНЫЙ ДОИЛЬНЫЙ АППАРАТ Российский патент 2007 года по МПК A01J5/06 A01J5/04 A01J5/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к оборудованию для доения животных.

Известен низковакуумный доильный аппарат, включающий подвесную часть, состоящую из коллектора, имеющего корпус с патрубком отвода молока и крышкой с размещенными на ней патрубками с трубками для прохода молока, каждая из которых имеет гофрированный участок и установленный в нее доильный стакан с размещенной на нем присоской, состоящей из корпуса с верхним буртиком и гибкой трубкой, закрепленной на выступающей внутри корпуса стенке, концевой участок гибкой трубки выполнен в виде ободной ленты для крепления в рабочем состоянии на верхнем буртике присоски с образованием вакуумной камеры для воздействия на поверхность вымени и сосок коровы в зоне основания соска в процессе доения поверхностью ободной ленты и внутренней поверхностью гибкой трубки, см., например, Королев В.Ф., Доильные машины, Москва, Машиностроение, 1969, с.130-131, рис.73.

Основными недостатками известного доильного аппарата являются следующие:

- при доении коров, у которых длина сосков (соска) вымени превышает по длине 5 см (так называемые дефектные соски, поскольку нормальными считаются соски длиной 4-5 см.), возникает ситуация, при которой не из всех четвертей (цистерн) соска(ов) выталкивается молоко, что негативно сказывается на состоянии коровы, приводит к снижению количества и качества выдоенного молока;

- при истечении выдоенного молока из трубки для прохода не весь объем молока движется в ламинарном режиме (на практике как правило в ламинарном режиме движется не более 50% выдоенного молока), остальное - в турбулентном режиме, что приводит к образованию пузырьков и, как следствие, к снижению качества выдоенного молока;

- «не привязанная» к доильному стакану пробка-заглушка в процессе доения снимается с доильного стакана и может быть «забыта» оператором, то есть в этом случае не исключается попадание загрязнений в незакрытый доильный стакан, что также сказывается на качестве молока. Кроме того, в процесс доения молоко выдаивается из долей (четвертей) соска коровы, причем при полном выдаивании молока из доли соска последний теряет тонус (сужается и уменьшается в размерах). В результате чего в доильный стакан может попасть атмосферный воздух, который производит выталкивающее действие на сосок коровы из доильного стакана. Доильный стакан под действием собственного веса падает на пол и, как следствие, засоряется отходами производства и животного, атмосферный воздух, попадая в коллектор через трубки для прохода молока, подобным образом воздействует на соски коровы в других доильных стаканах, что приводит к возможному падению всего дольнего аппарата на пол, при этом значительно падает вакуум во всей системе на ферме, что может привести к вышеописанному эффекту по принципу «домино» и, как следствие, у молока резко снижаются качественные характеристики, резко возрастают непроизводительные затраты времени;

- при сгибании трубки для прохода молока по гофрированному участку возникают трудности, поскольку гофры при сгибе упираются друг в друга, препятствуя сгибу трубки на необходимый угол, что снижает удобство эксплуатации.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении удобства эксплуатации, снижении непроизводительных затрат при одновременном сохранении требуемого качества получаемого молока.

Указанный технический результат достигается тем, что в низковакуумном доильном аппарате, включающем подвесную часть, состоящую из коллектора, имеющего корпус с патрубком отвода молока и крышкой с размещенными на ней патрубками с трубками для прохода молока, каждая из которых имеет гофрированный участок и установленный в нее доильный стакан с размещенной на нем присоской, состоящей из корпуса с верхним буртиком и гибкой трубкой, закрепленной на выступающей внутри корпуса стенке, концевой участок гибкой трубки выполнен в виде ободной ленты для крепления в рабочем состоянии на верхнем буртике присоски с образованием вакуумной камеры для воздействия на поверхность вымени и сосок коровы в зоне основания соска в процессе доения поверхностью ободной ленты и внутренней поверхностью гибкой трубки, каждая присоска имеет пробку-заглушку и укрепленную на корпусе присоски трубку пульсирующего вакуума, один из концов которой соединен с вакуумной камерой присоски, а другой размещен на крестовине на крышке корпуса с возможностью подключения к источнику пульсирующего вакуума, в каждом доильном стакане дополнительно установлена по меньшей мере одна трубчатая вакуумная камера, размещенная под основной, внутренняя стенка дополнительной камеры, обращенная к соску, в поперечном сечении имеет форму симметричного кувшина, причем толщина стенки ее в верхней части превышает толщину стенки в нижней части, трубчатая вакуумная камера сообщена с трубкой пульсирующего вакуума посредством клапанного узла для обеспечения поочередной, последовательной работы основной и дополнительной вакуумных камер, патрубки с трубками для прохода молока установлены в крышке коллектора и концевые участки их размещены в корпусе над днищем, на котором под каждым концевым участком патрубка и соосно ему выполнен конус-рассекатель потока для обеспечения ламинарного движения молока к патрубку отвода молока, при этом пробка-заглушка присоски выполнена в виде элемента, один конец которого закреплен посредством скобы на трубке пульсирующего вакуума с возможностью его перемещения вдоль трубки при открытии присоски и закрытии ее после окончания процесса доения, каждый гофр гофрированного участка трубки для прохода молока выполнен в виде чередующихся выступов и впадин, причем выступы каждого последующего гофра смещены относительно выступов предыдущего.

Такое конструктивное выполнение заявленного низковакуумного доильного аппарата позволяет в процессе его эксплуатации исключить указанные выше недостатки известного доильного аппарата и обеспечить достижение указанного технического результата, поскольку установка в каждом доильном стакане дополнительной по меньшей мере одной трубчатой вакуумной камеры, которая размещена под основной и выполнена так, что внутренняя стенка ее, обращенная к соску, в поперечном сечении имеет форму симметричного кувшина, причем толщина стенки ее в верхней части превышает толщину стенки в нижней части, причем трубчатая вакуумная камера сообщена с трубкой пульсирующего вакуума через дополнительное отверстие, а в последней установлен клапанный узел для обеспечения поочередной последовательной работы основной и дополнительной вакуумных камер, состоящий по меньшей мере из двух секции (равное количеству вакуумных камер), каждая из которых содержит отверстия и подпружиненный шариковый клапан, размещение концевых участков патрубков трубок для прохода молока в корпусе коллектора над днищем и выполнение на днище под каждым концевым участком патрубка и соосно ему конуса-рассекателя обеспечивает всему объему молока, проходящему через каждый патрубок, ламинарный режим течения к выходному патрубку отвода молока, что в свою очередь исключает процесс образования пузырьков и, как следствие, - качество надоенного молока не снижается; выполнение пробки-заглушки в форме элемента, как показано на фиг.1, исключает в процессе эксплуатации доильного аппарата «забывчивость» оператора, поскольку пробка-заглушка посредством скобы закреплена на трубке пульсирующего вакуума с возможностью перемещения вдоль ее, что позволяет после окончания процесса доения быстро закрыть доильный стакан под действием нажимного усилия пальцев оператора на скобу, что в свою очередь повышает удобство пользования, исключает попадание загрязнений в доильный стакан, повышает надежность работы доильного аппарата в целом; выполнение гофр гофрированного участка на трубке для прохода молока в виде выступов и впадин, причем выступы последующего гофра смещены относительно выступов предыдущего гофра, обеспечивает повышение удобства работы оператору, так как в процессе установки доильного стакана на сосок, а также при его снятии трубка для прохода молока легко перегибается без значительных усилий.

На фиг.1 изображен низковакуумный доильный аппарат; на фиг.2 - пробка-заглушка; на фиг 3 - клапанный узел, на фиг.4 - вид по стрелке А на фиг.3; на фиг 5 - вид по стрелке Б на фиг.2; на фиг.6 - трубка для прохода молока с гофрированным участком; на фиг.7 - сечение А-А на фиг.6.

Низковакуумный доильный аппарат включает подвесную часть 1, состоящую из коллектора 2, имеющего корпус 3 с крышкой 4 с размещенными на ней патрубком отвода молока 5, патрубками 6 с трубками 7 для прохода молока, в каждую из которых установлен доильный стакан 8 с размещенной на нем присоской 9, состоящей из корпуса 10 с верхним буртиком 11 и гибкой трубкой 12, закрепленной на выступающей внутри стенке корпуса 10, концевой участок гибкой трубки 12 выполнен в виде ободной ленты 13 для крепления в рабочем состоянии на верхнем буртике 11 присоски с образованием вакуумной камеры 14, каждая присоска 9 имеет пробку-заглушку 15, выполненную по форме, как показано на фиг.2, укрепленную одним концом (хвостовик) посредством скобы 27 на трубке 16 пульсирующего вакуума с возможностью его перемещения вдоль трубки при открытии присоски и закрытии ее после окончания процесса доения, и укрепленную на корпусе присоски трубку 16 пульсирующего вакуума, один из концов которой соединен через отверстие 17 с вакуумной камерой 14 присоски, а другой соединен через резиновую трубку 18 с трубкой 16 пульсирующего вакуума и с крестовиной 19 на крышке 4 корпуса 3 с возможностью подключения к источнику 20 пульсирующего вакуума, в каждом доильном стакане дополнительно установлена по меньшей мере одна трубчатая вакуумная камера 21, размещенная под основной и выполненная так, что внутренняя стенка ее, обращенная к соску, в поперечном сечении имеет форму симметричного кувшина, причем толщина стенки ее в верхней части превышает толщину стенки в нижней части, трубчатая вакуумная камера 21 сообщена с трубкой 16 пульсирующего вакуума через дополнительное отверстие 22, причем в последней установлен клапанный узел 23 для обеспечения поочередной последовательной работы основной и дополнительной вакуумных камер, который включает секции, каждая из которых содержит, соответственно, отверстия 28, 29, пружину 30, шариковый клапан 31, резьбовую пробку 32 (для первой секции) и отверстия 36, 37, пружину 33 и шариковый клапан 34, резьбовую пробку 35 (для второй секции), каждый патрубок 6 размещен на крышке корпуса 4 так, что его концевой участок расположен в корпусе коллектора над днищем, на последнем под каждым концевым участком патрубка и соосно ему выполнен конус-рассекатель 24 для обеспечения всему объему молока, проходящему через каждый патрубок, ламинарного режима течения к патрубку отвода молока, гофры гофрированного участка выполнены в виде выступов 25 и впадин 26, выступы каждого последующего гофра смещены относительно выступов предыдущего. Работает низковакуумный доильный аппарат по известному принципу. При подаче вакуума в подсосковый объем доильного стакана и трубку 16 пульсирующего вакуума гильзы доильного стакана 8, сосковые резины вакуумной камеры 14 присоски 9 и сосковой резины вакуумной камеры 21 (являющихся основной и дополнительной, соответственно, их может быть и более, но не менее двух, которые могут выполняться как монолитными, так и составляться из отдельных элементов «телескопически»), образующие межстенные объемы камеры, прижаты соском вымени (не показаны) к стенке гильзы доильного стакана 8, и межстенные камеры имеют минимальную величину (объем). При уменьшении вакуумметрического давления в трубке 16 пульсирующего вакуума гильзы доильного стакана 8, осуществляемого источником пульсирующего вакуума 20 при сохранении вакуумметрического давления в подсосковом объеме гильзы доильного стакана 8, в межстенном объеме вакуумной камеры 14 (основная вакуумная камера присоски), соединенной с трубкой 16 пульсирующего вакуума гильзы доильного стакана 8 отверстием 17, возрастает вакуумметрическое давление, и сосковая резина вакуумной камеры 14 начинает выпрямляться, увеличивая межстенный объем камеры, и сжимает сосок (не показано). Так продолжается, пока сжатый сосок вымени (не показано) не станет оказывать достаточное сопротивление для замедления расширению межстенного объема вакуумной камеры 14 присоски 9 и остановки этого расширения. В это время воздух из межстенного объема вакуумной камеры 14 присоски 9 начинает поступать через отверстие 28 к клапанному шарику 31, который поджат пружиной 30, отрегулированной резьбовой пробкой 32 на нужное давление, составляющее часть максимального давления в межстенном объеме вакуумной камеры 14 и равное (0,2-0,5) P1 (где P1 - максимальное вакуумметрическое давление в межстенном объеме вакуумной камеры 14 присоски 9, подаваемое через трубку 16 пульсирующего вакуума источником 20 пульсирующего вакуума). Поступающий из межстенного объема вакуумной камеры 14 присоски 9 воздух в межстенный объем трубчатой вакуумной камеры 21 (дополнительную) распрямляет ее сосковую резину, увеличивая межстенной объем ее, постепенно последовательно сжимает площадь своего участка соска уже после того, как верхний участок у основания соска в основной вакуумной камере будет сжат присоской 9.

Сброс вакуумметрического давления в межстенных объемах основной и дополнительной вакуумных камер, обеспечивающий отдых соска коровы, осуществляется в той же последовательности, как и их заполнение, и происходит следующим образом.

При увеличении вакуумметрического давления в трубке 16 пульсирующего вакуума давление в межстенном объеме основной вакуумной камеры присоски 9 падает, уменьшая ее объем до минимума, клапанный шарик 31 возвращается на свое место и перекрывает выход воздуха из межстенного объема трубчатой вакуумной камеры 21 через отверстие 29. В это время в межстенном объеме трубчатой вакуумной камеры 21 по отношению к межстенному объему вакуумной камеры 14 сохраняется повышенное вакуумметрическое давление, так как в межстенном объеме вакуумной камере 14 присоски 9 давление определяется источником 20 пульсирующего вакуума, а в межстенном объеме трубчатой вакуумной камеры 21 оно определяется клапанным шариком 34, который отрегулирован через пружину 33 резьбовой пробкой 35 на давление (0,1-0,2) P1. Воздух из межстенного объема трубчатой вакуумной камеры 21 выходит через отверстия 36 и 37 в межстенный объем вакуумной камеры 14 (присоски 9) и далее.

В следующем такте доения все повторяется. Так обеспечивается новый принцип последовательного сжатия различных частей соска вымени от основания соска к сфинктеру - «перебегающая волна», воздействуя положительно через виброрецепторы соска на гипофиз для активного выделения гормонов, активизируя работу мышц молочной железы, и более полное и быстрое освобождение от молока перед последующим заполнением в каждом такте доения. При этом сам сфинктер не сжимается и не травмируется, так как для каждого геометрического вида соска легко подбирается определенное количество секций и их диаметр. Кроме того, такая технология доения в большей мере имитирует ручное доение и сосание молока теленком, что более физиологично для животного, при этом воздействие секционной сосковой резины на стенки соска происходит при низком вакуумметрическом давлении, что делает процесс выведения молока более щадящим для молочной железы животного и получения молока высокого качества.

Работа автоматической заглушки

Ее постоянное положение - «стакан закрыт», при этом выступ пробки-заглушки 15 утоплен в отверстие горловины присоски 9 и обтягивается герметично по периметру сосковой резиной присоски, а корпус герметично прижат к верхнему торцу присоски 9.

При надевании доильного стакана на сосок вымени доярка пальцем открывает за край заглушку 15. При этом концевой участок (хвостовик) заглушки 15, удерживаемый скобой 27, изгибается и позволяет легко отвести заглушку от горловины присоска доильного стакана. При случайном падении или съеме животным, а также при технологическом съеме оператором машинного доения доильного стакана с соска вымени животного (не показано) заглушка 15 под действием упругих свойств концевого участка (хвостовика) вновь быстро закрывает горловину присоски 9 доильного стакана и прижимается герметично к ее торцу вакуумметрическим давлением. При этом предотвращается потеря вакуумметрического давления и его резкие перепады в молоковакуумной системе доильной установки, что предотвращает самопроизвольное падение доильных аппаратов, травмирование молочной железы коровы и попадание грязи внутрь доильных стаканов. Упругие свойства концевой части (хвостовика) заглушки 15 регулируются положением крепежной скобы 27 на трубке 16 пульсирующего вакуума гильзы доильного стакана, что облегчает работу доярки в части соблюдения санитарных требований к доильной установке, увеличения скорости молоковыведения, получения высококачественного молока и предотвращения (подсосов) потерь вакуумметрического давления в доильном стакане. В процессе доения конуса-рассекатели в корпусе коллектора обеспечивают ламинарный режим течения выдоенного молока к патрубку отвода молока, что исключает снижение качества последнего.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к оборудованию для доения. Низковакуумный доильный аппарат включает подвесную часть, состоящую из коллектора, имеющего корпус с патрубком отвода молока и крышкой с размещенными на ней патрубками с трубками для прохода молока, каждая из которых имеет гофрированный участок и установленный в нее доильный стакан с размещенной на нем присоской, состоящей из корпуса с верхним буртиком и гибкой трубкой, закрепленной на выступающей внутри корпуса стенке. Концевой участок гибкой трубки выполнен в виде ободной ленты для крепления в рабочем состоянии на верхнем буртике присоски с образованием вакуумной камеры для воздействия на поверхность вымени и сосок коровы в зоне основания соска в процессе доения поверхностью ободной ленты и внутренней поверхностью гибкой трубки. Каждая присоска имеет пробку-заглушку и укрепленную на корпусе присоски трубку пульсирующего вакуума, один из концов которой соединен с вакуумной камерой присоски, а другой размещен на крестовине на крышке корпуса с возможностью подключения к источнику пульсирующего вакуума. В каждом доильном стакане дополнительно установлена по меньшей мере одна трубчатая вакуумная камера, размещенная под основной. Внутренняя стенка дополнительной камеры, обращенная к соску, в поперечном сечении имеет форму симметричного кувшина, причем толщина стенки ее в верхней части превышает толщину стенки в нижней части. Трубчатая вакуумная камера сообщена с трубкой пульсирующего вакуума посредством клапанного узла для обеспечения поочередной, последовательной работы основной и дополнительной вакуумных камер. Патрубки с трубками для прохода молока установлены в крышке коллектора и концевые участки их размещены в корпусе над днищем, на котором под каждым концевым участком патрубка и соосно ему выполнен конус-рассекатель потока для обеспечения ламинарного движения молока к патрубку отвода молока. Пробка-заглушка присоски выполнена в виде элемента, один конец которого закреплен посредством скобы на трубке пульсирующего вакуума с возможностью его перемещения вдоль трубки при открытии присоски и закрытии ее после окончания процесса доения. Каждый гофр гофрированного участка трубки для прохода молока выполнен в виде чередующихся выступов и впадин, причем выступы каждого последующего гофра смещены относительно выступов предыдущего. Это позволит повысить удобство эксплуатации, снизить непроизводительные затраты при одновременном сохранении качества получаемого молока. 7 ил.

Низковакуумный доильный аппарат, включающий подвесную часть, состоящую из коллектора, имеющего корпус с патрубком отвода молока и крышкой с размещенными на ней патрубками с трубками для прохода молока, каждая из которых имеет гофрированный участок и установленный в нее доильный стакан с размещенной на нем присоской, состоящей из корпуса с верхним буртиком и гибкой трубкой, закрепленной на выступающей внутри корпуса стенке, концевой участок гибкой трубки выполнен в виде ободной ленты для крепления в рабочем состоянии на верхнем буртике присоски с образованием вакуумной камеры для воздействия на поверхность вымени и сосок коровы в зоне основания соска в процессе доения поверхностью ободной ленты и внутренней поверхностью гибкой трубки, отличающийся тем, что каждая присоска имеет пробку-заглушку и укрепленную на корпусе присоски трубку пульсирующего вакуума, один из концов которой соединен с вакуумной камерой присоски, а другой размещен на крестовине на крышке корпуса с возможностью подключения к источнику пульсирующего вакуума, в каждом доильном стакане дополнительно установлена по меньшей мере одна трубчатая вакуумная камера, размещенная под основной, внутренняя стенка дополнительной камеры, обращенная к соску, в поперечном сечении имеет форму симметричного кувшина, причем толщина стенки ее в верхней части превышает толщину стенки в нижней части, трубчатая вакуумная камера сообщена с трубкой пульсирующего вакуума посредством клапанного узла для обеспечения поочередной, последовательной работы основной и дополнительной вакуумных камер, патрубки с трубками для прохода молока установлены в крышке коллектора и концевые участки их размещены в корпусе над днищем, на котором под каждым концевым участком патрубка и соосно ему выполнен конус-рассекатель потока для обеспечения ламинарного движения молока к патрубку отвода молока, при этом пробка-заглушка присоски выполнена в виде элемента, один конец которого закреплен посредством скобы на трубке пульсирующего вакуума с возможностью его перемещения вдоль трубки при открытии присоски и закрытии ее после окончания процесса доения, каждый гофр гофрированного участка трубки для прохода молока выполнен в виде чередующихся выступов и впадин, причем выступы каждого последующего гофра смещены относительно выступов предыдущего.