Brevet FR2458995A1 — publié le 19810109

L'invention vise d'une manière générale à apporter une soupape de lait pour machine à traire dont la construction, l'assemblage et le fonctionnement soient plus simples, peu croûteux et plus hygiéniques que ceux des soupapes connues pour cette application. Plus précisément, l'invention vise à apporter une soupape de lait qui puisse entre nettoyée sur place, sans quSil soit nécessaire de la retirer du système de traite mécanique, et qui reste normalement ouverte pour que les solutions de nettoyage puissent s'écouler d'elle sans limite de durée à la suite d'un nettoyage. Une soupape de lait selon l'invention est essentiellement caractérisée par l'utilisation d'un clapet supporté par un diaphragme, qui se ferme automatiquement et seulement lorsque le débit de lait tiré de la vache à laquelle la soupape est reliée diminue jusqu'à un minimum prédéterminé, provoquant ainsi la libération automatique des gobelets trayeurs adaptés aux trayons de la vache et reliés à la soupape de lait. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que du dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 est une coupe axiale verticale de la soupape de lait selon le mode de réalisation préféré de l'invention, la soupape étant représentée incorporée dans un système de traite représenté schématiquement; - la figure 2 est une vue en perspective du clapet supporté par un diaphragme dans cette soupape; et - la figure 3 est une vue de dessus de la soupape de lait à l'état assemblé. La soupape de lait selon l'invention est destinée à remplacer la soupape de lait dans un système de traite comme représenté figure 6 du brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3.861.355, délivré le 21 janvier 1975 et intitulé "Automatic Milker Take-Off Assembly". Le meme dispositif ou un dispositif analogue à celui représenté dans ce brevet peut actuellement être acheté chez la Universal Milking Machine Division de la Universal Cooperatives Incorporated, Albert Lea, Minnesota et est désigné par cette société par "Automatic Take-Of f Control Assembly nO 313257".Ce dispositif utilise une soupape du type décrit ici au lieu de la soupape représentée figure 6 dudit brevet mais la construction et le fonctionnement sont par ailleurs les memes ou très semblables à ceux décrits dans ce brevet. La soupape de lait qui est l'objet de l'invention, telle que représentée sur les figures 1 à 3 et désignée dans son ensemble par 10, est incorporée dans la conduite de lait 7 qui va de la griffe 5, portant les gobelets trayeurs 6, au pot collecteur 8. A l'intérieur du pot collecteur 8 est appliquée une dépression produite par une pompe à vide 9 à laquelle est conjugué un réservoir 11 installé entre la pompe et le pot collecteur. Au réservoir 11 est reliée en outre une conduite de fluide 12 qui mène à un pulsateur (non représenté) qui commande l'action des gobelets trayeurs 6. A la conduite de vide 12 est raccordé un robinet commutateur 13 qui peut titre amené, soit à une position ouverte, où la dépression appliquée par la conduite 12 est transmise à l'autre côté du robinet l3, soit à une position fermée où la liaison avec la conduite 12 est coupée et de l'air est admis dans l'autre orifice 14 du robinet. Ce robinet est du type de celui désigné par 140 dans le brevet cité ci-dessus. La soupape de lait 10 objet de l'invention possède un corps 15 en forme de coupelle, qui présente une tubulure 16 définissant un orifice d'admission 17 et une tubulure 18 de raccordement au pot collecteur, définissant un orifice 19. Comme représenté, la tubulure 16 est reliée à la partie de la conduite de lait menant à la griffe 5 et aux gobelets trayeurs 6. La tubulure 18 est reliée au pot collecteur 8. L'orifice de décharge 20 du corps 15 est entouré d'un siège de soupape annulaire 21, contre lequel est appliqué le clapet lorsqu'il est actionné. Sur le corps 15 de la soupape est fixé de façon étanche un couvercle bombé 22. Un anneau de serrage conventionnel 23 maintient ces deux pièces ensemble et l'étanchéité entre elles est assurée par un diaphragme 24. Ce diaphragme est constitué d'une feuille annulaire flexible essentiellement plane, faite d'un matériau élastique tel qu'un polymère éthylène-propylène NRC-402, possédant une dureté de 50-55 au duromètre. La face supérieure de ce diaphragme porte une nervure annulaire 25 dirigée vers le haut près de sa périphérie. Cette nervure est emprisonnée dans une gorge annulaire 26 de forme et de dimensions correspondantes ménagée dans la face inférieure du couvercle 22, comme représenté sur la figure 1. Le cOté inférieur du diaphragme 24 porte une nervure annulaire 27 semblable mais dirigée vers le bas, qui possède les mêmes dimensions et se trouve directement en regard de la nervure 25 pour s'ajuster dans une gorge 28 ménagée dans le c8té supérieur du corps 15 en forme de coupelle. On voit sur le dessin que les gorges annulaires 26 et 28 sont ménagées chacune dans un rebord ou bride faisant radialement saillie du corps 15 respectivement de son couvercle 22. Le couvercle 22 porte au centre une tubulure 29 dirigée vers le haut et reliée par une conduite 30 à l'orifice 14 du robinet commutateur 13, de sorte que la dépression peut etre appliquée à travers ces éléments au cOté supérieur du diaphragme 24 ou que de l'air peut etre admis à travers eux dans la zone située immédiatement au-dessus du diaphragme, suivant la position du robinet 13. Dans sa partie centrale, le diaphragme 24 fait corps avec un clapet 31 qui est du même matériau, est dirigé vers le bas et possède, comme représenté, une forme généralement cylindrique mais avec un bout inférieur hémisphérique. La longueur du clapet 31 est telle que le bout hémisphérique reste normalement suspendu à une faible distance au-dessus du siège 21, de préférence à environ 3 mm. Le dessin montre que le corps 15 possède un évidement annulaire 32 près de la nervure 27 afin de faciliter le fléchissement du diaphragme. Il montre aussi que la surface intérieure du corps 15 possède partout une forme à contours lisses, comme les parties cylindrique et hémisphérique du clapet 31 et sa transition avec le diaphragme 24, afin de faciliter leur nettoyage avec une solution de nettoyage après chaque usage du matériel. Le clapet 31 est normalement maintenu en position ouverte et il vient seulement en contact avec le siège 21 lorsque le diaphragme 24 est pousse vers le bas.Par consequent, la chambre définie directement sous le diaphragme à l'intérieur du corps 15 de la soupape, à travers laquelle s'écoule le lait, peut être nettoyée rapidement et facilement par son rinçage avec une solution de nettoyage, dont les restes s'évacuent complètement et rapidement à travers la tubulure 18 à la fin de l'écoulement de la solution de nettoyage. Des restes de cette solution ne risquent donc pas d'strie retenus dans la chambre de la soupape de lait et il n'y a pratiquement pas de séchage de résidus de cette solution à l'intérieur du corps 15 ou sur le clapet 31. Le clapet 31 étant ouvert pendant toute la traite, le diaphragme 24 est détendu et garde sa forme libre pendant toute cette opération, maintenant le clapet 31 suspendu au-dessus du siège, étant donné que la dépression au-dessus du diaphragme est égale à la dépression dans la conduite de lait sous le diaphragme. Lorsque la traite de la vache approche sa fin, le débit de lait diminue; lorsqu'il a diminué suffisamment pour qu'un capteur (non représenté) manoeuvre automatiquement le robinet 13, l'application à la soupape 10 de la dépression de la conduite de vide 12 est coupée et de l'air est au contraire admis dans la zone au-dessus du diaphragme 24.C'est ainsi que fonctionne le matériel mentionné dans ce qui précède, qui est actuellement vendu par Universal Milking Machine Division de la Universal Cooperatives Incorporated, et ce fonctionnement est essentiellement le m9me que celui décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3.861.355. A l'admission d'air dans la zone au-dessus du diaphragme 24, la dépression régnant dans la conduite de lait 7 a pour effet que le diaphragme est fléchi et tiré vers le bas, de sorte que le clapet 31 s'applique contre le siège 21. La dépression transmise aux gobelets trayeurs 6 depuis le pot collecteur 8 est ainsi coupée immédiatement. L'admission continue d'un faible débit d'air à travers un petit orifice dans la griffe réduit aussitôt la dépression rés i- duelle dans la partie de la conduite de lait 7 représentée à droite de la soupape sur la figure 1, de sorte que les gobelets trayeurs 6 sont automatiquement relâchés.Toutes les griffes 5 possèdent habituellement un tel orifice, désigné par 34, d'un diamètre de 0,25 mm par exemple, qui laisse entrer juste assez d'air pour faciliter l'écoulement du lait à travers la conduite 7 et pour faciliter le détachement des gobelets trayeurs 6 après la coupure de la dépression dans les conduites de lait. Pour nettoyer l'intérieur de la conduite de lait, on plonge les gobelets trayeurs dans un récipient de solution de nettoyage, laquelle est aspirée à travers les gobelets 6 et la conduite de lait 7 lorsque le robinet commutateur 13 est ramené à sa position ouverte, de sorte que la surface supérieure du diaphragme 24 est de nouveau exposée à une dépression qui est essentiellement égale à celle régnant dans la conduite de lait 7. Le diaphragme 24 peut de ce fait conserver ses forme et position libres ou détendues et maintenir le clapet 31 en position ouverte pendant toute la durée de l'opération de nettoyage. Les surfaces à contours arrondis dans la chambre du corps 15 et sur le diaphragme 24 et le clapet 31 rendent le nettoyage plus efficace en ce sens qu'elles ne forment pas de fentes ou autres cavités où le lait pourrait hêtre retenu et qui pourraient échapper à l'action de la solution nettoyante circulant à travers le corps 15 de la soupape puis vers le bas dans le pot collecteur 8 en vue du nettoyage de ce dernier; la solution peut ensuite etre évacuée de ce pot pour permettre à ce dernier de s'égoutter. Avant cela, bien entendu, la dépression créée par la pompe à vide 9 est coupée. Les pressions au-dessus et au-dessous du diaphragme 24 étant de ce fait égales, le diaphragme maintient le clapet 31 écarté du siège 21, de sorte que la soupape peut se vider rapidement et complètement des restes de la solution à la fin du nettoyage. Il ressort de ce qui précède que l'invention apporte une soupape de lait qui produit le détachement automatique des gobelets trayeurs d'une machine à traire et qui est normalement ouverte, de sorte qu'elle permet le drainage complet et efficace de la solution de nettoyage pendant et après le nettoyage. Elle est en outre conçue pour que le nettoyage soit le plus efficace possible et pour qu'elle puisse etre nettoyée sur place, sans qu'il soit nécessaire de la retirer du système de traite. I1 est à noter à cet egard que la soupape de lait selon l'invention est réalisée de manière que la chambre située sous le diaphragme 24 est complètement vide, exception faite du clapet 31. Cette conception dégagee de la chambre sous le diaphragme plus les surfaces à contours arrondis de cette chambre et du clapet 31 augmentent grandement l'efficacité du nettoyage, ce qui ressort clairement d'une comparaison avec des soupapes utilisées pour des applications analogues. L'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et l'homme de l'art pourra y apporter diverses modifications, sans pour autant sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Soupape de lait comprenant un corps de soupape qui présente un passage de fluide, en particulier un passage de lait, susceptible d'outre coupé par un clapet, caractérisée en ce que le corps est fermé par un couvercle pourvu d'une admission d'air commandée, le passage de fluide est formé entre deux ouvertures ménagées dans la paroi du corps, l'une de ces ouvertures étant entourée ou située à proximité d'un siège de clapet porté par le corps, le corps contient un diaphragme élastique ou un élément élastique analogue placé entre le couvercle et le corps et s'étendant à travers le corps, le diaphragme délimitant dans le corps une chambre de soupape contenant le passage de fluide, et le clapet est normalement supporté en position ouverte à une faible distance du siège par le diaphragme à l'état libre, le diaphragme étant facilement déformable vers le siège par la pression de l'air, pour appliquer le clapet contre le siège et fermer ainsi le passage de fluide lorsque la pression de l'air côté siège du diaphragme est nettement inférieure b la pression de l'air côté couvercle du diaphragme, la zone entre le diaphragme et le siège ne contenant pas d'autres éléments que le clapet. 2. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chambre de soupape est indivisée et le clapet est suspendu directement au-dessus du siège par le diaphragme. 3. Soupape selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le clapet fait corps avec la partie centrale du diaphragme et possède en particulier une forme bulbeuse avec une surface de fermeture étanche convexe destinée à etre appliquée contre le siège. 4. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'une des ouvertures définissant le passage de fluide est reliée à un tronçon de conduite de lait menant à un recipient collecteur de lait sous dépression et l'admission d'air du couvercle est reliée à une source de dépression dont la dépression est voisine de celle appliquée au récipient collecteur, l'autre ouverture du passage étant reliée à un tronçon de conduite de lait menant à des gobelets trayeurs adaptés au pis d'une vache, le siège du clapet étant situé en particulier près de cette dernière ouverture du passage de fluide dans la soupape. 5. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'admission d'air du couvercle est précédée d'un robinet commutateur qui permet de relier cette admission alternativement à l'atmosphère et à une source de dépression, l'application de la dépression au c8té couvercle du diaphragme maintenant le clapet ouvert et l'application de la pression atmosphérique à ce côté du diaphragme produisant sa déformation et la fermeture du passage par le clapet, ce qui coupe l'application de la dépression du récipient collecteur aux gobelets trayeurs à travers la soupape et, par suite, le détachement de ces gobelets. 6. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 & 4 > caractérisée en ce que le clapet possède en partie au moins une forme hémisphérique et présente des contours doux sur toutes ses surfaces. 7. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en-ce que les surfaces extérieures du clapet et les surfaces intérieures de la chambre de soupape, venant en contact avec le fluide, ont des contours doux 8. Soupape selon l'une quelconque des revendications 1 b 7, caractérisée en ce que le corps présente un évidement annulaire à l'intérieur de sa partie superieure, près du diaphragme, pour faciliter le fléchissement du diaphragme lorsqu'il est soumis à une pression plus basse du côté du siège du clapet. 9. Machine à traire, caractérisée par l'utilisation d'une ou plusieurs soupapes de lait selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.