Brevet FR2593021A1 — publié le 19870724

_i4 2593021 L'invention faisant 1 'objet de la pr4isente demande est un appareil de pulsation pour la traite des animaux laitiers destiné h assurer, lors de la traite, une succion alternative des pis de l'animal, comprenant un enspmble de deux vannes 4 trois voies du type à tiroir mu par des moyens d'actionnement situés aux parties extrêmes de leur axe de mouvement, constitués pour chaque tiroir par une chambre située h chacune des parties extrêmes d'une tiqe axiale.qui les réunit, chacune de ces chambres étant divisée, dans le sens de l'axe de cette tige, par une membrane 4lastique transversale, en deux demi-chambres dont l'une est située vers l'extérieur et l'autre vers l'intérieur de l'appareil. Autant dans le cas de la traite automatique des animaux laitiers, que dans celui, de la traite manuelle, il est nécessaire d'effectuer une succion alternative des pis de l'animal afin de réaliser une extraction parfaitement complète du lait et de ce fait augmenter au maximum la pro- duction respective. Les installations de traite automatique comportent dans ce but, touJours un organe qui réalise de manibre automatique des cycles de succion d'un.e certaine durée déterminée, selon les caractéristiques de l'animal soumis à la traite cycles, pendant lesquels le pis de l'ani- mal est mis en communication-avec la succion continue four- nie par la pompe de traite. Ces organes d'action cyclique sont, du fait de cette manière de travail alternatif, connus sous le nom d'appareil de pulsation ou "pulsateurs" la conformation de ces appa- reils s'est améliorée de manière permanente depuis les dis- positifs primitifs, constitués de mécanismes complexes, d'un fonctionnement peu fiable et de faible-durée, Jusqu'h ceux actuellement utilisés, qui sont actionnés généralement par la même source de vide de succion. Ces dispositifs apportent en géndral une importante simplification du dispositif et de l'installation dans se totalité. Ces appareils de pulsation sont géndralement cons- titués par une vanne h tiroir h trois voies qui, selon sa position, connecte h la source de succion, l'une ou l'outre 2 2593021 des tubulures qui se dirigent vers les divers pis de 1'ani- mal soumis h la traite. Cette vanne à tiroir est du type de celles qui sont commandées par une tiqe solidaire de membranes extremes et par lesquelles une seconde vanne à tiroir ou vanne de pilo- tage permet sa communication soit avec la source de succion, soit avec l'atmosphère. La première vanne à tiroir commande à son tour la vanne de pilotage de sorte que ces deux vannes changent constamment de position, en provoquant l'effet In désiré, plus spécialement constitué par la succion par pul- sation. Un appareil de ce genre est par exemple celui qui est décrit dans le brevet français 2 201 828. Dans les premières vannes actionnant par succion et automatiquement de la mâme manière que dans le cas du brevet francais 2 201 828 mentionné plus haut, l'air contenu dans les organes d'actionnement pneumatiques du côté opposé h celui par o arrive le vide pour actionner l'appareil, sort et entre à partir de l'atmosphère par des orifices ouverts, plus spécialement calibrés de manibre à établir un réglage 2n des cycles de travail, sans nécessiter aucun organe interpo- sé en dehors de certains filtres rudimentaires. De la sorte, toute obstruction de quelque nature que ce soit, de ces orifices donne lieu à une contrepression totalement indési- rable, qui affecte de manière très importante le fonctionne- ment de l'appareil de pulsation. On a constaté, lors du fonctionnement de ces orga- nes, que ces entrées et sortie d'air continues, malgré l'existence des filtres mentionnés, donnent lieu à des dé- pôts de toute sorte de particules telle que des poussières, d'humidité et autres. Ces particules qui s'y déposent, af- fectent défavorablement, de manière substantielle le fonc- tionnement de l'appareil. Ces conditions imposent à l'utili- sateur une surveillance continue en ce qui concerne la pro- preté de ces orifices. nn connait déjà une solution pour éviter les méfaits de ce problème, telle que celle que fait connaître le brevet européen 79 200 504 3 appartenant à "INTERPUILS". Selon cette solution, les entrées et sorties d'air n'existent plus il est établi, entre les chambres oppos4es et h travers If- corps même de l'appareil de pulsation une communication qui permet la traversée de part en part de l'appareil, par l'air des organes d'actionnement, on évite ainsila création de surpressions et également l'entrée de l'air ext4rieur qui apporte généralement des particules indésirables, ainsi qu'un grand contenu d'humidité. IJne telle communication entre chambres, plus sp4cia- lement en un circuit fermé qui ne communique pas avec l'air extérieur, est déjà connue antérieurement par rapport au brevet européen cité plus haut, on peut citer en exemple le brevet autrichien 267 948 appartenant à "ALFA-LAVAL" dans lequel il est déjà ddcrit une communication au travers, non pas du corps même d'un tel appareil, mais d'un conduit tubu- laire faisant communiquer les chambres mentionnées. Ce con- duit tubulaire est en outre justement la tige d'association desdites membranes. Malgré les perfectionnements obtenus de la sorte, cet appareil de pulsation qui est -le coeur de toute l'ins- 2n tallation de traite, est l'un de ses points les plus sensi- bles non seulement du fait que ses défections de fonctionne- ment peuvent altérer le rythme de la traite, mais également du fait que toute défection de l'installation ou bien de l'animal trait se répercute dans cet organe,en causant son fonctionnement irrégulier. Jusqu'à ce jour, l'utilisateur de l'installation devait, afin de surveiller et se convaincre du bon fonction- nement de son installation, écouter 1' appareil de pulsation et vérifier par voie acoustique que la cadence effective du mouvement des vannes est correcte pour son installation et selon l'animal auquel elle est appliquée. Les vérifications acoustiques ainsi que mentionne sont de toute évidence possibles seulement lorsque 1' appa- reil de pulsation utilisé est unique ou lorsqu'il est utili- sd à un endroit o il se trouve isolé du reste de l'équipe- ment de l'exploitation. Elles sont par contre impossibles lorsque 1' appareil de pulsation fait partie intégrante d'une installation complexe de traite, comportant une sArie 4 2593021 d' appareil de pulsation, qui sont multan4ment en mouvement, mais avec des rythmes tant soit peu différents dle sorte qu'ils émettent dans leur ensemble un bruit continu dans lequel il est impossible de distinguer le mauvais fonction- nement de l'un ou de l'autre des appareil de pulsation en service. I1 est connu d'autre part que chaque type d'animal, que ce soit une vache, une brebis ou une chèvre, demande un rythme de traite différent, tandis que les appareils de pulsation sont généralement des appareils normalisés. Il est donc strictement nécessaire de disposer d'appareils pr;sen- tant une possibilité précise de réglage du rythme de pulsa- tion donc, plus spécialement pourvus d'organes qui peuvent régler la période de l'écoulement du fluide moteur, ainsi que, dans le cas de l'appareil de cette invention, les van- nes à tiroir. Ce mode de réglage qui se rencontre dans les appa- reils de pulsation connus à ce Jour, soulève deux problèmes fondamentaux. Le premier de ces deux problèmes vient du fait que l'éleveur trouve très difficilement le point exact de réglage et de ce fait il. travaille très souvent en dehors du rythme adéquat pour l'animal qu'il trait. Le second problème en question vient du fait que tout organe de réglage manipu- lable par filetage tel que vis ou similaire tend à se déré- gler au cours du fonctionnement de 1' appareil de pulsation. L'appareil nécessite donc des prévisions de mise au point qui doivent être faites par une personne spécialisée utili- sant des instruments appropriés. L'appareil de pulsation proposé par cette invention, destiné à la traite des animaux laitiers, élimine tous les inconvénients cités. Il constitue de ce fait un dispositif de haute sensibilité et d'un entretien pratiquement nul. En effet, on propose par cette demande un appareil de pulsation pour la traite des. animaux laitiers caractérisé en ce que dans cet appareil les deux demi-chambres extérieu- res des moyens d'actionnement du tiroir principal sont re- liées par un orqane tubulaire transparent monté en place, qui renferme b l'intérieur un organe mobile tel qu'un piston de sorte que le déplacement du tiroir et le déplacement de l'air qui s'ensuit de l'une vers l'autre des deux demi-cham- bres du même tiroir est rendu clairement visible par le déplacement de ce piston, qui porte également un orifice calibré qui permet de régler le flux d'air déplacé. Le dispositif de cette invention part du concept proposé dans le brevet autrichien 267 949 dans le sens que la communication entre les chambres se fait h travers un tube. Mais selon la présente invention, ce tube est transpa- rent et il contient enfermé h l'intérieur, un organe mobile de la forme d'un piston ou similaire, ce moyen de Iiaison est transparent et visible de l'extérieur de l'appareil h travers une fenêtre portées par se culasse ou également par tout autre moyen similaire. En faisant appel à un organe visible de l'extérieur qui se déplace en suivant les mouvements des organes inter- nes de 1' appareil de pulsation, cet organe indique le ré- gime de fonctionnement de l'appareil, quels que soient les bruits et les autres causes perturbatrices se trouvant dans le milieu dans lequel cet appareil est obligé de travailler. La vérification du fait que le fonctionnement de la station de traite est correct, est facilement et rapidement réali- sée par l'utilisateur de l'appareil. Il est h même de détec- ter le moindre signal de mauvais fonctionnement de l'appa- reil, sans se servir d'aucun moyen d'écoute ou d'un disposi- tif spécial. Cet organe qui se déplace au rythme de la pulsation peut, d'autre part, incorporer un organe d'étranglement calibré de sorte qu'à l'aide par exemple d'un simple perçage axial ou d'une rugosité périphérique plus ou moins profonde ou tout autre solution similaire, on peut régler le passage du flux d'air de l'une des chambres vers l'autre. On obtient de la sorte un réglage fixe de la cadence de pulsation sans recourir h aucun organe mobile, qui risquerait de changer, au cours de l'utilisation, de position initiale, du fait des vibrations qui se produisent. De plus, du fait que pour chaque type d'animal traire tel que vache, brebis ou chèvre, il y a un rythme spécifique de traite qui s'impose, l'organe indicateur du rythme, déplaçable peut avoir une couleur déterminée corres- pondant à chaque calibrage de la vitesse. Il indique dans ce cas, par l'intermédiaire de cette coloration ou bien par tout effet optique similaire, si la pulsation effective de l'appareil est ou non appropriée à l'animal qui est soumis h la traite. Les avantages qui résultent de cette constitution nouvelle et inventive. de 1' appareil de pulsation suivant l'invention sont, sans nul doute, évidents. fOn peut dis- tinguer parmi eux les suivants: -On obtient une indication optique du fonctionnement qui est aisément aperçue. -L'appareil peut venir de fabrique, réglé pour cha- que type d'animal b traire, avec une précision totale et sans possibilité de déréglage par l'utilisation. -Il n'y a aucune nécessité d'opération de réglage, 2n postérieure à la mise en service. -L'appareil ne demande qu'une manipulation minimale. fn décrira ci-après, h titre d'exemple non limita- tif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequels La figure I est une vue en perspective éclatée de 1' appareil de pulsation suivant l'invention proposée, avec ses couvercles supérieur et latéraux enlevés pour permettre la vue de ses organes composants intérieurs. La figure 2 est une vue en perspective également 3n éclatée, mais uniquement avec un seul couvercle latéral enlevé et avec ses membranes à l'état de montage. La figure 3 est une vue de dessous de l'appareil de pulsation, montrant ses diverses possiblités distinctes de raccordement aux prises de vide et la figure 4 est -une vue schématique de l'appareil pour faire comprendre son fonc- tionnement. L'appareil qui fait l'objet le la pr.*sente inrvention telle qu'elle est proposée par la demande, est un appareil de pulsation perfectionné, pour traire des animaux qui four- nissent du lait. Le but de cet appareil est d'ltablir, 5 l'endroit de deux prises 17 et 18 de succion, un effet de succion alternative sur chacun des deux pis auxquels elles s'appliquent, afin d'obtenir un rendement maximal de la traite, c'est-à-dire dans l'extraction du lait. L'appareil proposé est actionné à l'aide d'un vide, plus exactement h lfn l'aide du vide utilisé par l'installation de traite. L'aI- ternance de la succion est obtenue par le branchement à l'installation de vide de deux vannes à trois voies, de préférence du type à tiroir, qui sont associées à des tiges qui les actionnent dans un sens ou dans le sens oppose, du fait de la succion créée dans des chambres extrêmes et dans lesquelles sont logées des membranes élastiques transversa- les, associées h ces tiges, cela selon des formes d'exécu- tion déjh connues. Chacune de ces chambres est ainsi divisée par l'une de ces membranes en deux demi-chambres dont I'une est située vers l'extérieur de l'appareil, représenté sur les figures 1 et 2 comprend un corps 1 fermé des deux côt4s latéraux par deux couvercles latéraux 2 réunis par une cu- lasse supérieure 3. Les deux prises 17 et 18 sont placées sur l'un des côtés du corps I et elles sont dirigées vers les deux pis concernés par la traite. le corps] comportp d'autre part une prise de vide 19 placée soit du côté oppos' celui qui porte les deux prises 17 et 18 soit du côté du fond de l'appareil, selon la meilleure convenance locale, et constituant une entrée inférieure 20. Lors de l'utilisation de l'appareil, il est branché à la prise de vide respective. Les deux vannes à tiroir 5 et 6 sont logées à l'in- térieur du corps 1, plus précisément sur une surface plane, lisse 21, amovible et fixée au corps 1 à l'aide de vis. Les tiges ou arbres 7 et P des vannes à tiroir 5 et 6 sont as- socides à l'aide d'anneaux élastiques, ce qui rend l'ensem- ble aisément démontable. Ces tiges 7 et 8 pénètrent dans les côtés latdraux du corps I qu'elles traversent. Leurs parties extrêmes viennent appuyer sur les men,branes élastiques 15 et 8 2593021 16 afin de constituer les moyens d'actionnement pneumati- ques, plus précisément intercalés entre le corps] et les deux couvercles latéraux 2 qui définissent les deux chambres de chacune des vannes 14,22,23, et 24, comprises dans l'en- semble d'accouplement. Le fonctionnement général de l'appareil est le sui- vant: En se rapportant h la position montrée sur la figure 4, le vide fourni par la prise 19 est communiqu4 du fait de 1 8la position occupée par]e tiroir principal 5 hà la prise 18 attachée à l'une des pis de l'animal, tandis que l'autre prise]7 attachée à un autre pis ne reçoit pas de vide. Le vide ainsi fourni à]'appareil est communiqué h la demi- chambre extérieure 23 correspondante. De la sorte la membra- ne 16 de cette demi-chambre se déplace en obligeant la tige 8 et le tiroir secondaire 6 à se déplacer également selon la flèche indiquée sur la figure 4 en traits mixtes. Dans la nouvelle position des tiroirs qui en résulte, le vide est envoyé à la demi-chambre intérieure 22. L'arbre 7 se déplace dans cette situation en sens opposé entraînant avec lui le tiroir principal 5. De la sorte dans la nouvelle position qui s'ensuit le vide cesse d'agir par la prise 18 et il agit par la prise 7. Un tel comportement est déjà connu, par exemple, par le brevet français 2 201 828. On précise donc que la carac- téristique essentielle de la présente invention réside dans le mode de communication qui s'établit entre les demi-cham- bres grandes 14 du côté extérieur de l'appareil. Suivant l'invention et de manière caractéristique 3n pour ce dispositif, les deux demi-chambres 14 afférentes au tiroir principal 5 sont mises en communication entre elles, ainsi qu'on peut clairement le voir sur les figures 1 et 4, à l'aide d'un tube transparent 9 à l'intérieur duquel est placé un organe qui peut se ddplacer A la manière d'un pis- ton 10. Ainsi, lorsque le tiroir principal 5, du fait de l'action du vide dans l'une des demi-chambres intérieures 22, se déplace de l'une vers l'autre position, en réalisant de ce fait le changement, de succion, l'air contenu dans 9 2593021 l'une des deux demi-chambres ext4rieures 14 passe h l'autre sans changement de volume, en se servant du tube 9. Ce pas- sage de l'air provoque également le déplacement de l'organe mobile en forme de piston 10. De la sorte le mouvement de va-et-vient du piston 10 rend clairement visible et par simple perception visuelle, le fonctionnement de l'appareil. On peut facilement voir le déplacement du piston 1n de l'extérieur de l'appareil, du fait que la culasse 3, ainsi qu'il est clairement rendu visible sur la figure 1, présente une découpe ou fenêtre 4 correspondant h au moins une partie de la totalité de la longueur active du tube transparent 9. En dessous de cette fenêtre, il a été prévu l'existence d'un élément poreux, par exemple en une mousse synthétique ou un matériau similaire, qui représente un siège élastique pour le tube 9. Cet élément poreux sert en même temps de filtre obturateur qui empêche la poussière ou tout autre impureté contenue dans l'air, d'entrer h l'inté- rieur du mécanisme de l'appareil, ce qui permet éventuelle- ment la suppression de tout filtre, qu'il serait autrement nécessaire de placer devant une telle entrée d'air. (Voir en cela la figure 2.) Le piston 10, du fait que c'est un organe qui vient s'interposer sur le trajet du vide pour ce qui est de la communication des chambres extérieures 14, constitue en frein ainsi qu'un tampon pour cette communication. Les mou- vements du tiroir principal 5 se trouvent de ce fait plus retardés que si l'échappement était libre vers l'extérieur. Cet effet a été utilisé, dans le dispositif suivant l'inven- tion pour résoudre de manière plus simple et parfaitement précise, le réglage du rythme de 1' appareil de pulsation. Celui-ci doit s'adapter, ainsi qu'il est bien connu, à cha- que espèce d'animal que l'on veut traire. Egalement suivant l'invention, le piston 10 est pourvu d'un orifice calibré approprié ou bien de rainures périphériques également cali- brées ou selon une autre forme d'exécution d'un organe ca- libré intérieur démontable ou encore d'un organe calibré fixe, par exemple à l'une des parties extrêmes du tube 9 ou toute autre solution similaire. Rn limite de la sorte, dans 1 0 2S930t1 une proportion vou]ue, la possibilité de communication nf- ferte à l'air pour y passer et on réalise ainsi h l'aide d'un orifice de section déterminée,un réglage fonctionnement de l'appareil concret et précis. On a également conçu afin d'offrir une possibilité de faciliter l'identification, le montage et l'emploi de 1' appareil de pulsation qui utilise des pistons h passages différemment calibrés correspondant à des animaux de diffé- rentes espèces, de pourvoir les divers pistons 10 de signes ln clairement distinctifs, par exemple de couleurs différentes. Un tel appareil permet donc, après montages et lors de sa mise en service, de savemoir sans aucune ambiguité et avec précision, si l'appareil utilisé est précisément celui qui est le plus approprié à l'animal soumis h la traite, par exemple en faisant correspondre une certaine couleur pour la traite des vaches, une autre couleur pour les brebis et encore une autre couleur pour les chèvres. L'appareil de pulsation est également pourvu d'autre part sur son corps 1 et à sa partie inférieure d'une embou- chure ou d'un raccord 11 pourvu de rainures pouvant recevoir des Joints toriques 12 et 13, et qui permet au dispositif d'être installé sans problèmes et de fonctionner branché à des conduits de vide de différentes séctions, ainsi qu'elles se trouvent déjà prévues dans l'exploitation qui comporte le dispositif de traite. On a également prévu de pouvoir fermer cette embouchure par un bouchon lorsque l'appareil n'est pas utilisé. On peut même utiliser dans ce cas la prise latérale 19 pour raccorder l'appareil à l'installation de vide. Cet appareil de pulsation est, de cette manière utilisable pra- tiquement en étant branché à n'importe quel type d'installa- tion de vide dont l'exploitation dispose. ]l REVENDI CATI nS 1.- Appareil de pulsation pour la traite des animaux laitiers destiné à assurer, lors de la traite, une succion alternative des pis de l'animal, comprenant un ensemble de deux vannes à trois voies du type à tiroir mu par des moyens d'actionnement situés aux parties extrêmes de leur axe de mouvement, constituds pour chaque tiroir par une chambre située à chacune des parties extrêmes d'une tige axiale qui les réunit, chacune de ces chambres étant divisée, dans le sens de l'axe de cette tige, par une membrane élastique transversale, en deux demi-chambres dont l'une est située vers l'extérieur et l'autre vers l'intérieur de l'appareil, caractérisé en ce que les deux demi-chambres extérieures (14) des moyens d'actionnement du tiroir principal (5) sont reliées par un organe tubulaire (9) transparent monté en place, qui renferme à l'intérieur un organe mobile tel qu'un piston (10), de sorte que le déplacement du tiroir et le déplacement de l'air qui s'ensuit de l'une vers l'autre des deux demi-chambres (14) du même tiroir est rendu clairement visible par le déplacement de ce pis-ton (10), qui porte également un orifice calibré qui permet de régler le flux d'air déplacé. 2.- Appareil de pulsation pour la traite des animaux laitiers suivant la revendication I caractérisé en ce que le piston (ln) est associé h des moyens calibrés de passage de l'air, qui lui confèrent une fréquence de fonctionnement preétablie, signalée par une caractéristique optique claire- ment visible telle qu'une couleur de différenciation, qui permet d'associer immédiatement l'appareil de pulsation utilisé avec un certain rythme prédéterminé de traite, cor- respondant au rythme nécessaire pour la traite d'une certai- ne race d'animal tr8aire. 3.- Appareil de pulsation pour la traite des animaux laitiers suivant l'une quelconque des revendications prc6- dentes caractérisé en ce que les moyens calibrés de passage de l'air b travers]'orgage tubulaire (9) transparent dans lequel se trouve monté le piston (10), sont associés avec ce piston (10), à l'intérieur ou h l'extérieur de ce piston 2 93021 (In), comme organe faisant partie de celui-ci ou qui lif est associé ou bien associé D des organes d'extrdmit4 placés dans une position fixe aux parties extrêmes de cet organe tubulaire (9) transparent. 4.- Appareil de pulsation pour la traite des animaux laitiers suivant l'une quelconque des revendications prtce- dentes caractérisé en ce qu'il comporte une culasse (3) comprenant une fenêtre (4) dont les dimensions correspondent à la position et aux dimensions de l'organe tubulaire (9) et qui permet, lorsque l'appareil de pulsation est en service, une vision claire du piston (10) mobile et une vérification du bon fonctionnement de l'appareil.