Brevet FR2588155A1 — publié le 19870410

L'invention est relative à un procédé de traite alternée c à ut dispositif pour sa mise en oeuvre. Elle s'applique en particulier à la traite simultanée d'un grand nombre d'animaux. Selon les procédés classiques de traite automatique d'animaux tels que des vaches ou des chèvres, on relie les pis de chaque animal à une canalisation de récupération du lait dans laquelle règne en permanence un vide déterminé permettant d'aspirer le lait présent dans les trayons de ces pis. Afin de ne pas soumettre de façon continue chaque trayon à ce vide permanent, ce trayon est coiffé d'un gobelet-trayeur qui renferme un manchon-trayeur souple délimitant dans le gobelet-trayeur un espace central ou chambre de traite et un espace annulaire. La chambre de traite est reliée à la canalisation de lait tandis que l'espace annulaire est relié à un pulsateur qui le met en communication alternativement avec un circuit à vide et avec l'atmosphère provoquant respectivement le relâchement du manchon-trayeur et l'aspiration par la canalisation de lait, ou l'aplatissement du manchon-trayeur sur le trayon et donc le massage de ce dernier. En conséquence pour effectuer une traite alternée selon les procédés connus, on exerce une aspiration sur des premiers pis d'au moins un animal pour en tirer le lait, puis on soustrait ces premiers pis à. ladite aspiration pour effectuer leur massage pendant qu'on exerce une aspiration sur des seconds pis de 11 animal. Par ailleurs, tous les animaux sont traits simultanément en synchronisme : les phases d'aspiration et de massage relatives à des premiers (pis respectivement des seconds pis) des différents animaux coincident. La coincidence des phases d'aspiration sur-les pis des différents animaux correspond à une consommation simultanée de vide qui ne présente pas d'inconvénient particulier. En revanche, la coincidence des phases de massage de pis correspond à une introduction d'air massive à un moment donné du cycle de traite, qui résulte de l'envoi d'air dans chacun des gobelets-trayeurs de l'installation de traite. Cette introduc tion d'air déséquilibre naturellement le niveau de vide régnant dans l'installation : ce déséquilibre est notamment transmis, par l'intermédiaire de la canalisation de lait, au circuit à vide auquel cette dernière est reliée, et se répercute au niveau de la commandedes gobelets-trayeurs par ce méme circuit à vide. La qualité de la traite s'en trouve donc sensiblement affectée. Ces procédés classiques sont néanmoins satisfaisants dans le cas des petites et moyennes installations de traite (pouvant traire jusqu'à six animaux simultanément). Par contre, dans le cas d'installations plus importantes, ces procédés ne conviennent pas. Dans ces installations, un grand nombre de consommateurs d'air atmosphérique, outre les pulsateurs, sont présents : les nombreuses garnitures de traite, les systèmes de décrochage automatique, les compteurs à lait, les tuyaux longs à lait et longs à air qui présentent des défectuosités, etc... L'instabilité du niveau de vide provoquée d'une part par les pulsateurs, c'est-à-dire par l'envoi d'air dans les gobelets-trayeurs, et d'autre part par les différents consommateurs d'air précités atteint alors un niveau compromettant la qualité de la traite. Aussi, le but de l'invention est de proposer un procédé de traite alternée qui ne perturbe pas de façon importante le niveau du vide dans l'installation de traite, en limitant l'arrivée massive d'air atmosphérique à un même moment. L'invention concerne à cet effet un procédé de traite alternée dans lequel on exerce une aspiration sur des premiers pis d'au moins un animal pour en tirer le lait, puis on soustrait ces premiers pis à ladite aspiration pour effectuer leur massage pendant qu'on exerce une aspiration sur des seconds pis de l'animal, procédé caractérisé par le fait qu'on exerce une aspiration sur des premiers pis d'au moins un premier animal pendant un intervalle de temps décalé par rapport à l'intervalle de temps pendant lequel on exerce une aspiration sur des premiers pis d'au moins un second animal. Avantageusement, ce procédé concerne l'ensemble des animaux d'une salle de traite, ces animaux étant séparés en deux groupes, une aspiration simultanée sur des premiers pis des animaux du premier groupe étant exercée pendant un intervalle de temps décalé par rapport à celui pendant lequel une aspiration simultanée est exercée sur des premiers pis des animaux du second groupe. De préférence, on effectue le décalage susdit de façon que la durée de coincidence entre les deux intervalles de temps correspondant respectivement aux opérations de massage des premiers pis d'au moins un premier animal et d'au moins un second animal sout la plus faible possible. Ainsi, selon l'invention, on répartit sur toute la durée du cycle de traite les phases de massage des pis de deux animaux différents, en tenant compte du fait que, pour un animal donné, il existe un laps de temps -à savoir la phase d'aspiratio.n- pendant lequel il ne se. produit pas de massage : on effectue avantageusement le massage d'un second animal pendant ce laps de temps. L'invention concerne aussi un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précité comprenant au moins deux pulsateurs qui comportent chacun des moyens d'arrivée d'air et des moyens d'arrivée de vide, des premiers et des seconds moyens de sortie d'air ou de vide reliée respectivement à au moins deux griffes à lait, et des moyens de commutation pour mettre en communication lesdits moyens d'arrivée d'air et de vide respectivement et alternativement avec lesdits premiers et seconds moyens de sortie d'air ou de vide, caractérisée par le fait que lesdits moyens de commutation des premier et second pulsateurs, comprennent chacun des moyens agencés pour que les pulsateurs fonctionnent de façon décalée dans le temps. Avantageusement, les moyens de commutation d'un pulsateur comprennent au moins deux vannes électromagnétiques qui sont associées respectivement aux premiers et seconds moyens de sortie et qui sont commandés par un programmateur. De préférence, le programmateur comprend - des moyens d'alimentation en énergie électrique, - un générateur d'impulsions relié à ces moyens d'alimentation, - un compteur pour compter les impulsions dudit générateur d'impulsions, - une mémoire comprenant au moins quatre zones-mémoire distinctes qui mémorisent chacune un cycle de traite et dans chacune desquelles sont stockés à cet effet des bits en nombre au moins égal au nombre d'impulsions par cycle de traite, deux premières zones-mémoire, mémorisant deux cycles de traite décalés et deux secondes zones-mémoire mémorisant deux cycles de traite qui sont respectivement en opposition de phase avec les deux précédents, et - des moyens pour transmettre les signaux de sortie provenant desdites zones-mémoire à au moins deux pulsateurs respectifs décalés, chaque pulsateur étant relié à l'une desdites premières zones-mémoire et à ladite seconde zonemémoire correspondante. Selon un mode de réalisation préféré, ladite mémoire est adressable, ledit compteur étant un convertisseur décimal-binaire qui produit, pour chaque impulsion envoyée par ledit générateur d'impulsions, un nombre binaire déterminé adressant ladite mémoire. En complément, la mémoire comporte une cassette séparée enfichable. Par ailleurs, le dispositif comprend avantageusement un grand nombre de pulsateurs reliés en parallèle à ladite mémoire. D'autres détails et avantages de l'invention apparattront au cours de la description qui suit,d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif, en regard des figures annexées parmi lesquelles - La figure 1 représente un diagramme relatif au procédé classique de traite alternée - La figure 2 représente un diagramme relatif au procédé de traite alternée selon l'invention - La figure 3 représente le schéma d'un dispositif électronique de traite selon l'invention - La figure 4 est un diagramme des temps qui illustre le principe de programmation du dispositif de la figure 3. Le diagramme de la figure 1 correspond au diagramme de traite de deux animaux A,B présentant chacun une ou plusieurs pairedepis.L'ensem- ble de ces pis est divisé en deux parties, à savoir des premiers et des seconds pis quel'on trait alternance.0n a représenté par des blocs successifs 10, 11,12 quelques intervalîles de temps ou phases pendant lesquels a lieu une aspiration des premiers pis de l'animal A les espaces 13,14 entre ces blocs représentent des phases pendant lesquelles a lieu un massage de ces premiers pis. Selon ce procédé de traite connu, les deuxièmes pis de l'animal A sont traits en opposition de phase par rapport aux premiers pis : les blocs 20,21 et 22 représentant quelques phases d'aspiration sur des seconds pis sont décalés dans le temps de façon qu'ils coincident avec des phases de massage 13,14 relatives aux premiers pis. Autrement dit, les cycles de traite des seconds pis sont décalés d'une demipériode par rapport à ceux des premiers pis, une période correspondant à la durée d'un cycle de traite, c'est-à-dire au temps écoulé pour effectuer une phase d'aspiration et une phase de massage. En conséquence, les phases de massage 23,24 des seconds pis coincident avec les phases d'aspiration 10,11 sur les premiers pis. Les pis de l'animal B sont traits de la même façon que ceux de l'animal A. Le diagramme de traite des premiers pis comprend des phases d'aspiration 30,31,32 alternant avec des phases de massage 33,34 et celui des seconds pis des phases d'aspiration 40,41,42 alternant avec des phases de massage 43,44. Par ailleurs, ces deux diagrammes sont en opposition de phase. -Si l'on compare le diagramme de traite des premiers pis de l'animal A et celui des premiers pis de l'ani mal B, on constate que, selon ce procédé connu, ces diagrammes coïncident : les phases d'aspiration 10,11,12 de l'un ont lieu en même temps que les phases d'aspiration 30,31,32 de l'autre, et les phases de massage 13,14 de l'un ont lieu en même temps que celles 33,34 de l'autre. I1 en résulte que les diagrammes de traite des seconds pis des animaux A et B coïncident également. Comme indiqué sur la figure 1, on peut représenter la durée de coincidence des phases de massage, pour un cycle donné, par des segments. Le segment 53 représente la coincidence des phases de massage 13,33 et le segment 54 la coïncidence des phases de massage 24,44. Le diagramme de traite de la figure 2 conforme à l'invention concerne deux animaux C et D. De façon analogue à la figure 1, les premiers pis de l'animal C sont traits suivant des phases d'aspiration 60,61,62 alternant avec des phases de massage 63,64, et ses seconds pis sont traits suivant des phases d'aspiration 70,71,72 et de massage 73,74. De la même façon, les premiers pis (respectivement seconds pis) de l'animal D subissent une aspiration en 80,81,82 (respectivement 91,92) et un massage en 83,84 (respectivement 93,94). Par ailleurs, les cycles de traite relatifs aux seconds pis sont pour les deux animaux C et D, en opposition de phase par rapport à ceux des premiers pis correspondants. Le diagramme de la figure 2 se distingue par le fait que les cycles de traite des premiers pis de l'animal C sont décalés, soit en retard d'un temps td, par rapport à ceux de l'animal D. Tel que figuré, ce retard est mis en évidence entre la phase d'aspiration 61 de l'animal C et celle Bl de l'animal D. I1 en résulte que les cycles de traite des seconds pis de l'animal C sont décalés d'une même valeur td par rapport à ceux des seconds pis de l'animal D. La durée de coïncidence entre les phases de massage des deux animaux C et D est représentée, pour un cycle de traite, par les deux segments 103,104 qui correspondent respectivement à la coïncidence des phases 63,83 et 74,94. Ces segments sont de longueur nettement inférieure aux segments 53,54 relatifs au procédé classique. Dans le cas présent où les phases d'aspiration représentent 67 m du cycle et où les phases de massage représentent 33 80 du cycle, la durée de coïncidence entre les phases de massage est divisée environ par deux, et le temps de décalage td optimal correspond environ à la moitié de la durée d'une phase de massage. Cela signifie que le temps pendant lequel la consommation d'air par l'installation est maximale a été réduit de moitié. Les effets néfastes dûs à ce niveau élevé de consommation d'air s'en trouvent sensiblement réduits. Naturellement, la quantité globale d'air atmosphérique consommée est la même qu'en l'absence de décalage, et l'on ne peut envisager de la réduire. Le procédé selon l'invention assure seulement une meilleure répartition de la consommation d'air sur le cycle de traite. Ce procédé permet non seulement d'améliorer la qualité de la traite en stabilisant le circuit à vide, mais aussi de régulariser l'écoulement du lait dans la canalisation de lait et d'une façon générale de limiter les inconvénients dûs à l'instabilité du vide dans toute l'installation de traite. Quel que soit le rapport cyclique de traite choisi, c'est-à-dire le rapport entre la durée de la phase d'aspiration et celle de la phase de massage, on prendra de préférence comme temps de décalage td optimal, un temps égal à la moitié de la durée de la phase de massage choisie. Le dispositif électronique de la figure 3 est un programmateur permettant de mettre en oeuvre de façon simple le procédé selon l'invention décrit précédemment. I1 présente deux bornes d'entrée positive 300 et négative 301 reliées en amont à une source de tension continue, de 24 Volts dans le cas présent. Cette source de tension peut être obtenue à partir du réseau habituel 220 Volts, de façon connue en soi au moyen d'un transformateur abaisseur de tension et d'un redresseur non représentés. La source de tension continue est destinée à alimenter tous les pulsateurs de l'installation de traite considérée ainsi qu'un circuit de commande de ces pulsateurs.Ce circuit de commande comprend un régulateur de tension 302, par exemple un régulateur intégré du type 2805 fabriqué notamment par la firme MOTOROLA, dél-ivrant à sa sortie une tension régulée de 5 Volts. Le régulateur de tension 302 est alimenté par l'intermédiaire d'une diode 303. La tension à l'entrée du dispositif et en aval du régulateur de tension 302 est filtrée respectivement par deux capacités 304,305. Le régulateur de tension 302 alimente un générateur d'impulsions 306, par exemple du type 4093 de la firme MOTOROLA, un compteur 307, par exemple du type 4040 de la même firme, et une mémoire 308, par exemple une mémoire morte adressable du type EPROM 2716 Q de la même firme. Le générateur d'impulsions 306, le compteur 307 et la mémoire 308 sont branchés en cascade. Quatre des sorties de la mémoire 308 sont utilisées pour commander respectivement quatre amplificateurs 309 à 312, par exemple des transistors de puissance du type DARLINGTON. Ces amplificateurs alimentent chacun une pluralité d'électrovannes montées en parallèle. On a seulement représenté pour chacun d'eux une électrovanne 313 à 316 shuntée par une diode de suppression de tension de rupture 317 à 320. Chaque amplificateur et ses électrovannes sont alimentés par la source de tension continue 24 Volts de départ et sont branchés à cet effet aux bornes 300,301. En référence à la figure 2, les deux amplificateurs 309,310 sont destinés à alimenter respectivement la traite des premiers pis et des seconds pis d'un premier groupe d'animaux tels que C tandis que les deux amplificateurs 311 et 312 sont destinés à alimenter respectivement la traite des premiers pis et des seconds pis d'un second groupe d'animaux tels que D. I1 va maintenant être expliqué comment l'on charge la mémoire 308 pour obtenir en sortie les quatre cycles de traite fondamentaux de la figure 2. On considérera que, pour commuter une électrovanne 313 en vue de produire une phase d'aspiration, il faut fournir à l'entrée de l'amplificateur 309 un niveau de tension positif ou niveau "1", alors que pour produire une phase de massage, il faut fournir à l'entrée de l'amplificateur 309 un niveau de tension nul "0". Selon l'invention et conformément au diagramme de la figure 4, on découpe le cycle de traite de période T en un grand nombre de pas d'une durée élémentaire et unique dt.Si np est le nombre total de pas, npa sera le nombre de pas affectés à la phase d'aspiration de durée ta, etnpm le nombre de pas affectés à la phase de massage de durée tm. A chaque pas correspond une case de la mémoire 308 dans laquelle est stocké un bit ou niveau de tension "1" ou "O" selon que ce pas appartient à la phase d'aspiration ou à celle de massage. Pour commander une électrovanne 313, il suffira de lire séquentiellement le contenu de l'ensemble des casesmémoire relatives à un cycle de type déterminé, c'est-à-dire le programme de traite, pour produire, à l'entrée de l'amplificateur 309, un niveau de tension "1" pendant le temps ta et un niveau de tension "O" pendant le temps tn. La lecture répétée de ces cases-mémoire permettra d'obtenir une succession de cycles correspondants. La lecture des cases de la mémoire 308 se fait avantageusement au moyen du dispositif de la figure 3. Dans le cas considéré où cette mémoire est adressable -une mémoi re séquentielle aurait pu également convenir-, le compteur 307 est un convertisseur décimal-binaire qui produit, pour chaque impulsion envoyée par le générateur d'impulsions 306, un nombre binaire correspondant à l'adresse de la case-mémoire devant être lue. Le contenu de cette case est alors transféré à la sortie de la mémoire 308. Etant donné que les quatre amplificateurs 309 à 312 doivent être commandés selon les quatre types de cycles de traite de la figure 2, on stocke dans la mémoire 308 un cycle de chacun de ces types dans quatre zones-mémoire différentes. Par exemple, pour mémoriser un cycle relatif aux premiers pis de l'animal C tel qu'il est délimité par des traits mixtes sur la figure 2, on stockera dans la mémoire 308 une série de niveaux de tension "1" correspondant à la fin de la phase d'aspiration 60, une série de niveaux de tension "O" correspondant à la phase de massage 63, puis à nouveau une série de niveaux de tension "1" correspondant au début de la phase d'aspiration 61. Par ailleurs, pour mémoriser un cycle relatif aux seconds pis de l'animal C, on stockera dans la mémoire 308 une série de niveaux de tension "1" correspondant à la phase d'aspiration 71 puis une série de niveaux de tension "O" correspondant à la phase de massage 74. On procédera de façon analogue pour mémoriser les cycles relatifs aux pis de l'animal D. Le dispositif selon l'invention permet donc d'effectuer une traite alternée et décalée de façon très simple en stockant deux types d'informations élémentaires "O" et "1" dans une mémoire. Par exemple, connaissant le nombre Nc de cycles de traite par minute, défini pour une catégorie donnée d'animaux, on peut calculer la période T du cycle et le nombre de pas np par cycle, de la façon suivante T = 60 (secondes) et np = T (secondes) Nc dt -Pour une vache, Nc= 60 donc T= 60 seconde et np= 1000 ms, 100 60 (ou l0OOms) lü 10 ms - Pour une chevre,Nc= 90 donc T= 60 = 0,67 seconde soit 670 ms ü et n p = 670 ms = 67 10 ms Légende : N. : nombre de cycles/minute T : période d'un cycle (en secondes) np : nombre de pas par cycle dt : durée élémentaire d'un pas (en millisecondes) Ainsi, en prévoyant 100 pas et 67 pas respectivement pour une vache et une chèvre, on fixe la durée d'un cycle de traite, c'est-à-dire encore la vitesse de traite. Par ailleurs, le rapport cyclique2/= ta/tm(figure 4) détermine le choix des nombres de pas npa et npm. Le nombre de pas npd nécessaire au décalage des cycles de traite de l'animal C par rapport à ceux de l'ani t mal D se calcule simplement : td d td= durée de décalage choisie dt dt= durée élémentaire d'un pas On notera que, si l'on ramène la durée d'un pas de lOms à lms, on augmente d'un facteur 10 la précision des paramètres de traite puisque l'on multiplie de façon correspondante le nombre total de pas np. Selon un mode de réalisation très avantageux du dispositif selon l'invention, la mémoire 308 est prévue sous la forme d'une cassette séparée, enfichable sur le support du dispositif. On peut alors mémoriser dans différentes cassettes plusieurs programmes de traite adaptés à des types différents d'animaux, ou tenant compte des cahiers des charges particuliers des différents utilisateurs. Ainsi, le dispositif est adaptable à toute demande ou modification, par simple changement de la cassette. L'invention trouve une application avantageuse dans la traite automatique d'animaux, aussi bien dans les petites installations de traite que dans les grandes. REVENDICATIONS 1- Procédé de traite alternée dans lequel on exerce une aspiration (60) sur des premiers pis d'au moins un animal (C) pour en tirer le lait, puis on soustrait ces premiers pis à ladite aspiration pour effectuer leur massage (63) pendant qu'on exerce une aspiration (71) sur des seconds pis de l'animal (C), procédé caractérisé par le fait qu'on exerce une aspiration (60) sur des premiers pis d'au moins un premier animal (C) pendant un intervalle de temps décalé par rapport à l'intervalle de temps pendant lequel on exerce une aspiration (80) sur des premiers pis d'au moins un second animal (D). 2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il concerne l'ensemble des animaux d'une salle de traite, ces animaux étant séparés en deux groupes, une aspiration simultanée sur des premiers pis des animaux (C.)du premier groupe étant exercée pendant un intervalle de temps décalé par rapport à celui pendant lequel une aspiration simultanée est exercée sur des premiers pis des animaux (D) du second groupe. 3- Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que l'on effectue le décalage susdit de façon que la durée de coïncidence (103,104) entre les deux intervalles de temps correspondant respectivement aux opérations de massage des premiers pis d'au moins un premier animal (C) et d'au moins un second animal (D) soit la plus faible possible. 4- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant au moins deux pulsateurs qui comportent chacun des moyens d'arrivée d'air et des moyens d'arrivée de vide, des premiers et des seconds moyens de sortie d'air ou de vide reliés respectivement à au moins deux griffes à lait, et des moyens de commutation pour mettre en communication lesdits moyens d'arrivée d'air et de vide respectivement et alternativement avec lesdits premiers et seconds moyens de sortie d'air ou de vide, caractérisé par le fait que lesdits moyens de commu station (313 à 316) des premier et second pulsateurs, comprennent chacun des moyens (306 à 308) agencés pour que les pulsateurs fonctionnent de façon décalée dans le temps. 5- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que lesdits moyens de commutation d'un pulsateur comprennent au moins deux vannes électromagnétiques (313,314) qui sont associées respectivement aux premiers et seconds moyens de sortie et qui sont commandées par un programmateur (306 à 308). 6- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit programmateur comprend - des moyens d'alimentation en énergie électrique, - un générateur d'impulsions (306) relié à ces moyens d'alimentation, - un compteur (307) pour compter les impulsions dudit générateur d'impulsions (306), - une mémoire (308) comprenant au moins quatre zones-mémoire distinctes qui mémorisent chacune un cycle de traite et dans chacune desquelles sont stockés à cet effet des bits en nombre au moins égal au nombre d'impulsions par cycle de traite, deux premières zones-mémoire mémorisant deux cycles de traite décalés et deux secondes zones-mémoire mémorisant deux cycles de traite qui sont respectivement en opposition de phase avec les deux précédents, et - des moyens (309 à 312) pour transmettre les signaux de sortie provenant desdites zones-mémoire à au moins deux pulsateurs respectifs décalés, chaque pulsateur étant relié à l'une desdites premières zones-mémoire et à ladite seconde zone-mémoire correspondante. 7- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ladite mémoire (308) est adressable, ledit compteur (307) étant un convertisseur décimal-binaire qui produit, pour chaque impulsion envoyée par ledit générateur d'impulsions (306), un nombre binaire déterminé adressant ladite mémoire (308). 8- Dispositif selon la revendication 6 ou la revendication 7 caractérisé par le fait que ladite mémoire (308) comporte une cassette séparée enfichable. 9- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait qu'il comprend un grand nombre de pulsateurs reliés en parallèle à ladite mémoire (308).