ДОИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
MILKING DEVICE

Настоящее изобретение относится в целом к доильному устройству.
В частности, изобретение относится в соответствии с первым аспектом к доильному устройству, содержащему раму с расположенным на ней, по меньшей мере, одним держателем доильного стакана с доильным стаканом, выполненным с возможностью перемещения относительно держателя, и средство изменения положения, соединенное с доильным стаканом.
В документе NL-1024522-С раскрыт держатель доильных стаканов, несущий на своей верхней стороне доильные стаканы и доильные средства. Доильные стаканы выполнены с возможностью их присоединения в рабочем положении с помощью перемещаемых вверх захватов для доильных стаканов.
Недостаток известного доильного устройства состоит в том, что доильные стаканы после использования невозможно удерживать надежным образом и так, чтобы они занимали мало места и при этом были защищены от загрязнения.
Доильное устройство в соответствии с первым аспектом изобретения предназначена для обеспечения возможности удерживания (хранения) доильных стаканов, при котором обеспечивается компактность и защита доильных стаканов от загрязнения.
Изобретение в соответствии с первым аспектом достигает данной цели посредством доильного устройства, содержащего раму с расположенным на ней, по меньшей мере, одним держателем доильного стакана с доильным стаканом, выполненным с возможностью перемещения относительно него, средство изменения положения, соединенное с доильным стаканом, при этом рама дополнительно содержит промежуточный рычаг, соединенный с рамой и с держателем доильного стакана и имеющий первое сочленение и второе сочленение, относительно которых соответственно держатель доильного стакана и промежуточный рычаг могут поворачиваться с помощью средства изменения положения, и средство установки держателя доильного стакана в заданном положении, соединенное с держателем доильного стакана и рамой и, при желании, с промежуточным рычагом. Подобное доильное устройство обеспечивает возможность наклона доильных стаканов посредством держателя доильного стакана. Это гарантирует то, что никакие загрязнения не попадут или, по меньшей мере, значительно меньшее количество загрязнений попадет в доильный стакан сверху. Доильные стаканы предпочтительно выполнены с возможностью наклона к горизонтали и, более предпочтительно, под углом, превышающим 90°, относительно вертикали. При подобном угле в принципе невозможно попадание загрязнений в доильный стакан сверху.
Кроме того, вследствие двухступенчатого наклона весь комплект из дополнительной опорной рамы, промежуточного рычага и держателя доильного стакана станет несколько более компактным, так что для доильного устройства потребуется меньше места, и доильный аппарат будет более легко устанавливаемым в заданном положении, например, под следующей коровой.
Кроме того, обеспечивается возможность наклона, происходящего в два этапа, а именно первого наклона, при котором доильный стакан опускают до некоторой степени за счет благоприятного положения точки наклона, за которым следует второй наклон относительно второй точки наклона, при котором по существу достигается большой угол наклона относительно вертикали. Это будет представлено ниже с дополнительным подробностями.
В конкретном варианте осуществления первое и второе сочленения выполнены с возможностью наклона в одной и той же плоскости. В случае наклона в одной и той же плоскости существует возможность удерживания доильного стакана на держателе доильного стакана компактным образом в доильном устройстве. Если бы сочленения были выполнены с возможностью обеспечения наклона в разных плоскостях, доильный стакан всегда бы выступал в некоторой степени, хотя это не исключено согласно изобретению.
В особом варианте осуществления линия, проходящая через первое сочленение и второе сочленение, образует угол b относительно рамы. В данном случае предполагается, что рама параллельна горизонтали, по меньшей мере, земле. В данном случае угол b не равен 0 и предпочтительно составляет от 15° до 45°, например, приблизительно 30°. Если первое и второе сочленения расположены на линии, образующей угол b с рамой, можно простым образом гарантировать то, что при первом наклоне доильный стакан будет опущен с уменьшением высоты его расположения и впоследствии, при наклоне относительно второй точки наклона, может быть наклонен, например, до горизонтали. В данном случае предполагается, что точка наклона рядом с доильным стаканом представляет собой наиболее высоко расположенную точку наклона.
В конкретном варианте осуществления первое сочленение выполнено с возможностью обеспечения наклона под углом с, при этом угол с, по меньшей мере, такой же большой, как угол b. При подобных углах наклона эффективно гарантируется то, что доильный стакан при наклоне его относительно первого сочленения, расположенного рядом с доильным стаканом, будет опущен относительно рамы, и, в частности, гарантируется то, что доильный стакан будет опущен, по крайней мере, при наклоне относительно другой, второй точки наклона.
В конкретном варианте осуществления второе сочленение выполнено с возможностью обеспечения наклона под углом d, при этом угол с и угол d образуют вместе, по меньшей мере, прямой угол. В данном варианте осуществления эффективно гарантируется то, что в результате двух наклонов под углом с относительно первого сочленения и под углом d относительно второго сочленения может быть достигнуто положение, в котором доильный стакан образует, по меньшей мере, прямой угол относительно вертикали и предпочтительно даже больший угол для предотвращения загрязнения из-за попадания грязи. В данном случае дополнительное преимущество заключается в том, что наклон происходит в два этапа посредством промежуточного рычага, поскольку за счет того, что не происходит наклона под углом, превышающим 90°, существует возможность того, что промежуточный рычаг будет обеспечивать удерживание нижней стороны доильного стакана несколько выше дополнительной опорной рамы, так что существует возможность наклона верхней стороны доильного стакана более чем на 90°.
В предпочтительном варианте осуществления доильное устройство содержит множество держателей доильных стаканов, каждый из которых имеет доильный стакан, средство изменения положения, первое и второе сочленения и пружину. Пружина служит для перевода доильного стакана в вертикальное рабочее положение, когда средство изменения положения ослабляется. В этой связи также существует возможность осуществления этого с обеспечением функциональной обратимости, то есть, напротив, доильный стакан будет переведен в (приблизительно) горизонтальное положение удерживания при ослаблении средства изменения положения. Специалист в данной области техники сам может выполнить подобное механическое реверсирование простым образом.
В данном случае пружина может быть соединена с держателем доильного стакана, промежуточным рычагом и дополнительной опорной рамой. В рабочем положении средство изменения положения, например, может тянуть в первом случае держатель доильного стакана так, что последний будет наклоняться относительно первого сочленения после преодоления момента силы пружины, создаваемого пружиной относительно первого сочленения. Затем, после завершения наклона вокруг первого сочленения, существует возможность того, что средство изменения положения после преодоления момента силы пружины, создаваемого пружиной относительно второго сочленения, будет впоследствии обеспечивать наклон промежуточного рычага относительно второго сочленения. В данном случае предпочтительно, если момент силы пружины относительно первого сочленения будет меньше момента силы пружины относительно второго сочленения, так что два наклона будут происходить в желательной последовательности.
В особом варианте осуществления, по меньшей мере, два держателя доильных стаканов имеют, по меньшей мере, одно сочленение, содержащее ось поворота, обеспечивающую возможность наклона в одной плоскости наклона, при этом, по меньшей мере, две из плоскостей наклона образуют угол, не равный нулю, друг относительно друга. В данном случае предпочтительно предусмотрены четыре держателя доильных стаканов, которые расположены в виде трапеции, при этом плоскости наклона пересекаются у короткой стороны трапеции. Таким образом, создано доильное устройство, которое выполнено с возможностью удерживания обычных четырех доильных стаканов очень компактным образом и которое, кроме того, выполнено с возможностью установки его в заданном положении простым образом между задними ногами и вблизи задних ног коровы или другого животного молочной породы. Соски коровы или ей подобного животного часто расположены очень близко к задним ногам, что огранивает пространство для установки. В этом случае существует возможность размещения упомянутого варианта осуществления более простым образом без раздражения коровы.
Кроме того, доильное устройство может быть снабжено одним или несколькими из специфических признаков, упомянутых в дальнейшем в данном описании. Здесь подчеркивается, что дополнительные и возможные признаки, упомянутые ниже для первого аспекта, также применимы и, кроме того, возможны, для второго, третьего, четвертого и пятого аспектов изобретения, которые будут упомянуты ниже.
Рама содержит, в частности, подвижное транспортное средство, в частности автономное подвижное транспортное средство. Доильное устройство может быть выполнено в виде доильного робота, в котором рама представляет собой руку робота. В этом случае рука робота выполнена с возможностью перемещения, например, для установки дополнительной опорной рамы с доильными стаканами под коровой или тому подобным. В данном случае рассматриваемое животное молочной породы приводят в доильное помещение, где размещено доильное устройство. Тем не менее изобретение относится в частности и очень предпочтительно к автономному мобильному транспортному средству. Последний вариант осуществления, даже в большей степени, чем стационарное доильное устройство, должен быть как можно более компактным. Автономное подвижное доильное устройство должно не только выполнять маневрирование между ногами и т.д. Подобное устройство часто имеет также другие вспомогательные устройства, размещенные на нем, такие как средство для хранения молока, средство для очистки и т.д. Это делает еще более важным выполнение каждого компонента с как можно более компактной конструкцией.
Рама может быть снабжена, по меньшей мере, двумя средствами перемещения, в частности гусеницами или колесами, предпочтительно, кроме того, по меньшей мере, одним дополнительным средством перемещения или скользящим элементом. Для рамы, подвижность которой обеспечивается данным образом, может быть достаточно наличие двух колес для обеспечения достаточно плавного перемещения.
Предпочтительно рама, кроме того, содержит компонент, который облегчает перемещение в третьей опорной точке, такой как дополнительное колесо или скользящий элемент. Предусмотрены одно или предпочтительно два дополнительных колеса, так что всего будут предусмотрены четыре колеса, что обеспечивает оптимальный комфорт при перемещении. С другой стороны, дополнительное колесо с шаровым шарниром, например, обеспечивает бóльшую маневренность. Возможно предусмотренный скользящий элемент, с другой стороны, имеет преимущество, заключающееся в обеспечении возможности создания исключительно надежной конструкции, и в том, что загрязнение не создает препятствий для него.
В конкретном варианте осуществления доильное устройство дополнительно содержит двигатель для приведения в движение, по меньшей мере, одного, по меньшей мере, из двух средств перемещения. За счет подобного двигателя доильное устройство является самодвижущимся (самоходным), и, следовательно, оператор не должен его перемещать. Подобное оснащение, само собой разумеется, имеет преимущества с точки зрения объема работы, который должен быть выполнен оператором, при этом указанный объем, таким образом, может стать очень малым. Блок управления двигателем предпочтительно предусмотрен для приводного двигателя. Последний может быть соединен, например, с глобальной системой навигации и определения положения (GPS) или тому подобным для ориентирования доильного устройства в зоне, где оно расположено.
В предпочтительном варианте осуществления доильное устройство дополнительно содержит контейнер для хранения молока. В данном варианте осуществления доильное устройство в принципе является полностью автономным. После доения коровы или другого животного, или нескольких животных в случае наличия достаточного большого контейнера для хранения молока доильное устройство выполнено с возможностью его перемещения или автономно, или нет, к большему резервуару для хранения молока для подачи в него содержимого контейнера для хранения молока. Недостаток обеспечения наличия подобного контейнера для хранения молока заключается в том, что, само собой разумеется, требуется место для хранения молока. Тем не менее, преимущество заключается в том, что не требуется никаких шлангов, за которые может зацепиться животное или устройство и т.д. Тем не менее, в другом варианте осуществления доильное устройство также может быть выполнено с возможностью соединения его или может быть соединено с резервуаром для хранения молока посредством молокопровода. В этом случае существует возможность выполнения подобного доильного устройств в виде особо компактного устройства.
В особом варианте осуществления контейнер для хранения молока расположен, по меньшей мере, частично, в барабане для создания пульсирующего разрежения и/или намоточном барабане. В данном варианте осуществления обеспечивается оптимальное использование в принципе неиспользуемого полого пространства барабана для создания пульсирующего разрежения и/или намоточного барабана. Посредством размещения контейнера для хранения молока в нем указанное пространство используется полезным образом, что приводит к получению компактного доильного устройства.
В частности, доильное устройство дополнительно содержит средство обнаружения сосков, устройство для очистки сосков и/или устройство для очистки доильных стаканов. Подобные средства известны из уровня техники и служат для получения доильного устройства, которое является более надежным, более гигиеничным и т.д. Тем не менее, также существует возможность для специалиста в данной области техники объединить доильное устройство с любыми другими средствами, известными из уровня техники, для получения преимуществ, связанных с ними.
В соответствии со вторым аспектом изобретение относится к доильному устройству, содержащему раму, дополнительную опорную раму, предусмотренную с основанием, соединенную с рамой и выполненную с возможностью регулирования ее высоты относительно рамы, по меньшей мере, один держатель доильного стакана, предусмотренный с доильным стаканом, выполненным с возможностью перемещения относительно него, прикрепленный к основанию дополнительной опорной рамы, средство изменения положения, соединенное с доильным стаканом, и молокопровод, содержащий гибкий шланг, имеющий первый конец, соединенный с доильным стаканом.
В документе NL-1024522-С раскрыт держатель доильных стаканов, несущий на его верхней стороне доильные стаканы и доильные средства. Доильные стаканы выполнены с возможностью прикрепления доильных стаканов в рабочем положении с помощью перемещаемых вверх захватов для доильных стаканов.
Недостаток известного устройства заключается в том, что оно является недостаточно компактным во многих ситуациях, в частности в случае коров с низко расположенным выменем.
В соответствии со вторым аспектом задача настоящего изобретения заключается в создании доильного устройства, которое является более компактным и которое обеспечивает возможность, в частности, автоматического доения в особенности коров с низко расположенным выменем более надежным образом.
Изобретение обеспечивает достижении данной цели посредством доильного устройства такого типа, какое упомянуто в ограничительной части пункта 15 формулы изобретения, отличающегося тем, что держатель доильного стакана выполнен с возможностью наклона под углом a в плоскости наклона относительно дополнительной опорной рамы.
Посредством выполнения держателя доильного стакана с возможностью его наклона существует возможность перевода доильных стаканов в более ровное («плоское») положение, что облегчает размещение доильного устройства под коровой или другим животным молочной породы.
В частности, шланг продолжается по существу в указанной плоскости наклона, по меньшей мере, рядом с первым концом. Это предотвращает ситуацию, при которой шланг для молока (молокопровод) будет выступать вбок в случае наклонного держателя доильного стакана, что может привести к нежелательной ширине доильного устройства. Указанная нежелательная ширина может привести к тому, что корова будет толкать молокопровод или натыкаться на молокопровод, что создает риск повреждения или раздражения.
Угол α предпочтительно составляет, по меньшей мере, 70° и предпочтительно приблизительно 90°, при этом при указанных углах эффект опускания доильного устройства является значительным.
В предпочтительном варианте осуществления основание содержит отверстие, продолжающееся, по меньшей мере, частично под шлангом, при этом шланг выполнен с возможностью смещения до зоны под основанием при наклоне держателя доильного стакана с доильным стаканом. Основание (нижняя часть) доильного устройства в соответствии с уровнем техники часто содержит в большей или меньшей степени закрытую плиту, предназначенную, среди прочего, для предотвращения загрязнения или для предотвращения ситуации, при которой молокопровод касается земли, что нежелательно по гигиеническим соображениям и что также не допускается правилами. В данном варианте осуществления существует возможность того, что молокопровод будет проходить вниз сквозь основание через отверстие в указанном основании. Само основание может быть не закрыто, если доильное устройство в целом продолжает соответствовать правилам. Для этого достаточно, например, того, чтобы рама гарантировала то, что молокопровод(-ы) не будет (не будут) касаться земли. Это будет разъяснено в дальнейшем с дополнительными подробностями. Основной момент состоит в том, что основание дополнительной опорной рамы, выполненное с отверстием, обеспечивает возможность пропускания молокопровода (шланга) через указанное основание и, таким образом, позволяет получить компактное доильное устройство с наклоняемым держателем доильного стакана и без выступающего наружу молокопровода (шланга).
В одном варианте осуществления гибкий шланг содержит второй
конец, который неподвижно соединен с рамой. Второй конец предпочтительно соединен с рамой в месте, находящемся под дополнительной опорной рамой, если дополнительная опорная рама находится в верхнем отрегулированном положении. Таким образом, гарантируется сравнительно благоприятная и стабильная транспортировка молока за счет того, что молокопровод имеет выход к месту, расположенному ниже.
Шланг (молокопровод) предпочтительно имеет второй конец, соединенный с дополнительной опорной рамой с помощью соединительного средства, при этом соединительное средство содержит поворотную часть, которая выполнена с возможностью поворота таким образом, что второй конец может быть смещен под основанием дополнительной опорной рамы при наклоне держателя доильного стакана вместе с доильным стаканом. Это гарантирует то, что, с одной стороны, существует возможность размещения второго конца близко к одному концу, то есть у доильного стакана, так что требуется небольшой молокопровод, в то время как, с другой стороны, по-прежнему обеспечивается очень большая свобода перемещения молокопровода. Данный вариант осуществления, в частности, позволяет гарантировать, несмотря на используемый короткий молокопровод, то, что его второй конец будет находиться в самом нижнем возможном положении во время доения, так что возможна плавная транспортировка молока.
Поворотная часть может быть выполнена с такой конструкцией, что второй конец может находиться по существу вровень с основанием дополнительной опорной рамы, если дополнительная опорная рама находится, например, в нижнем положении, таком как во время размещения или установки ее под коровой. Это приводит к компактной конструкции. В данном случае может быть достаточно переместить поворотную часть в соответствующее положение посредством рамы или даже земли, но также существует возможность выполнения этого активным образом с помощью средства перемещения, такого как регулировочный двигатель. Когда дополнительная опорная рама перемещена вверх, поворотная часть в этом случае сможет поворачиваться, так что вторая точка соединения может переместиться ниже основания дополнительной опорной рамы.
В конкретном варианте осуществления поворотная часть содержит упор, который выполнен с возможностью взаимодействия с рамой, при этом самое нижнее положение поворотной части относительно рамы будет задано. В данном варианте осуществления существует возможность эффективно предотвратить ситуацию, при которой молокопровод будет расположен на земле, что часто не разрешено согласно нормативным документам, поскольку в этом случае молокопровод может подвергнуться загрязнению.
В конкретном варианте осуществления поворотная часть содержит упор, который выполнен с возможностью взаимодействия с дополнительной опорной рамой, при этом самое нижнее положение поворотной части относительно дополнительной опорной рамы будет задано. В данном варианте осуществления эффективно предотвращается ситуация, при которой молокопровод и, в частности, его второй конец будет находиться слишком низко относительно, в особенности, первого конца молокопровода. Подобное слишком низкое положение может, например, привести к сдавливанию молокопровода, что нежелательно. Как в данном варианте осуществления, так и в предыдущем варианте осуществления упор может состоять из элемента, выступающего от поворотной части, такого как одна или несколько поперечин, которая (-ые) в этом случае выполнена/выполнены так, что она/они может/могут опираться на часть соответственно рамы или дополнительной опорной рамы.
В конкретном варианте осуществления рама содержит главное основание, проходящее, по меньшей мере, под гибким шлангом. Посредством подобного главного основания эффективно предотвращается ситуация, при которой молокопровод будет касаться земли. В этом случае достаточно, если главное основание, по меньшей мере, в том месте, где молокопровод может касаться земли, например, в его самой нижней точке, будет содержать один или несколько компонентов, проходящих ниже него. Другими словами, главное основание необязательно должно иметь замкнутую поверхность, но достаточно того, чтобы главное основание предотвращало контакт с землей в стратегически важных местах.
Рама содержит, в частности, подвижное транспортное средство, в частности автономное подвижное транспортное средство. Доильное устройство может быть выполнено в виде доильного робота, в котором рама представляет собой руку робота. В этом случае рука робота выполнена с возможностью перемещения, например, для установки дополнительной опорной рамы с доильными стаканами под коровой или тому подобным. В данном случае рассматриваемое животное молочной породы приводят в доильное помещение, где размещено доильное устройство. Тем не менее, изобретение относится в частности и очень предпочтительно к автономному мобильному транспортному средству. Последний вариант осуществления, даже в большей степени, чем стационарное доильное устройство, должен быть как можно более компактным. Автономное подвижное доильное устройство должно не только выполнять маневрирование между ногами и т.д. Подобное устройство часто имеет также другие вспомогательные устройства, размещенные на нем, такие как средство для хранения молока, средство для очистки и т.д. Это делает еще более важным выполнение каждого компонента с как можно более компактной конструкцией.
Кроме того, доильное устройство может быть предусмотрено с одним или несколькими из конкретных элементов (признаков), упомянутых ниже.
Рама может быть снабжена, по меньшей мере, двумя средствами перемещения, в частности гусеницами или колесами, предпочтительно, кроме того, по меньшей мере, одним дополнительным средством перемещения или скользящим элементом. Для рамы, подвижность которой обеспечивается данным образом, может быть достаточно наличие двух колес для обеспечения достаточно плавного перемещения. Предпочтительно рама, кроме того, содержит компонент, который облегчает перемещение в третьей опорной точке, такой как дополнительное средство перемещения или скользящий элемент. Предусмотрены одно или предпочтительно два дополнительных колеса, так что всего будут предусмотрены четыре колеса, что обеспечивает оптимальный комфорт при перемещении. С другой стороны, дополнительное колесо с шаровым шарниром, например, обеспечивает большую маневренность. Возможно предусмотренный скользящий элемент, с другой стороны, имеет преимущество, заключающееся в обеспечении возможности создания исключительно надежной конструкции и в том, что загрязнение не создает препятствий для него.
В конкретном варианте осуществления доильное устройство дополнительно содержит двигатель для приведения в движение, по меньшей мере, одного из, по меньшей мере, двух средств перемещения. За счет подобного двигателя доильное устройство является самодвижущимся и, следовательно, оператор не должен его перемещать. Подобное оснащение, само собой разумеется, имеет преимущества с точки зрения объема работы, который должен быть выполнен оператором, при этом указанный объем, таким образом, может стать очень малым. Блок управления двигателем предпочтительно предусмотрен для приводного двигателя. Последний может быть соединен, например, с глобальной системой навигации и определения положения или тому подобным для ориентирования доильного устройства в зоне, где оно расположено.
В предпочтительном варианте осуществления доильное устройство дополнительно содержит контейнер для хранения молока. В данном варианте осуществления доильное устройство в принципе является полностью автономным. После доения коровы или другого животного, или нескольких животных в случае наличия достаточного большого контейнера для хранения молока доильное устройство выполнено с возможностью его перемещения или автономно, или нет, к большему резервуару для хранения молока для подачи в него содержимого контейнера для хранения молока. Недостаток обеспечения наличия подобного контейнера для хранения молока заключается в том, что, само собой разумеется, требуется место для хранения молока. Тем не менее, преимущество заключается в том, что не требуется никаких шлангов, за которые может зацепиться животное. Тем не менее, в другом варианте осуществления доильное устройство также может быть выполнено с возможностью соединения его или может быть соединено с резервуаром для хранения молока посредством молокопровода. В этом случае существует возможность выполнения подобного доильного устройства в виде особо компактного устройства.
В частности, доильное устройство дополнительно содержит средство обнаружения сосков, устройство для очистки сосков и/или устройство для очистки доильных стаканов. Подобные средства известны из уровня техники и служат для получения доильного устройства, которое является более надежным, более гигиеничным и т.д. Тем не менее, также существует возможность для специалиста в данной области техники объединить доильное устройство с любыми другими средствами, известными из уровня техники, для получения преимуществ, связанных с ними.
В частности, в соответствии с третьим аспектом изобретение относится к доильному устройству, содержащему раму с, по меньшей мере, одним держателем доильного стакана с доильным стаканом, выполненным с возможностью перемещения относительно держателя средство изменения положения, соединенное с доильным стаканом, и вакуум-провод и вентиляционное отверстие, при этом доильный стакан содержит вкладыш (сосковую резину) с соединенным с ним вакуум-проводом с пульсирующим разрежением, при этом вакуум-провод с пульсирующим разрежением выполнен с возможностью попеременного соединения с вакуум-проводом и с вентиляционным отверстием посредством канала, который выполнен с возможностью его смещения относительно вакуум-провода с пульсирующим разрежением, и при этом средство изменения положения содержит намоточный барабан, тянущее средство, которое выполнено с возможностью наматывания его на намоточный барабан и сматывания с намоточного барабана и которое направляется через посредство держателя доильного стакана, и двигатель для намотки с блоком управления двигателем, предназначенный для обеспечения вращения намоточного барабана, дополнительно содержащему барабан для создания пульсирующего разрежения с двигателем, предназначенным для барабана для создания пульсирующего разрежения, который выполнен с возможностью соединения вакуум-провода с пульсирующим разрежением попеременно с вакуум-проводом и вентиляционным отверстием посредством смещения канала.
Известное доильное устройство содержит доильный стакан, снабженный сосковой резиной, которая соединена с вакуум-проводом с пульсирующим разрежением, который может быть попеременно соединен с вакуум-проводом и вентиляционным отверстием, при этом вышеупомянутое соединение осуществляется посредством вращающегося барабана.
Известное доильное устройство имеет недостаток, заключающийся в том, что оно не является особо компактным, что может представлять собой отрицательное свойство. Это обусловлено тем, что часто имеется только ограниченное пространство для маневрирования под телом или между ногами коровы.
Следовательно, целью изобретения в соответствии с третьим аспектом является создание доильного устройства, которое является более компактным.
Изобретение достигает данной цели посредством доильного устройства такого типа, какое упомянуто в ограничительной части пункта 28 формулы изобретения, в котором выполненный с возможностью смещения канал содержит, по меньшей мере, одно углубление в барабане для создания пульсирующего разрежения и в котором барабан для создания пульсирующего разрежения выполнен с возможностью соединения с намоточным барабаном. Посредством такого доильного устройства можно сэкономить место вследствие возможности соединения барабана для создания пульсирующего разрежения с намоточным барабаном. На практике это возможно, поскольку периоды работы в принципе разделены и функции барабанов не влияют друг на друга отрицательным образом. Когда барабан для создания пульсирующего разрежения работает, намоточный барабан не работает, поскольку тянущее средство уже в принципе было смотано в максимальной степени, и, таким образом, создается возможность беспрепятственного перемещения тянущего средства. Это означает, что движение тянущего средства вперед и назад, если таковое имеет место, не будет восприниматься отрицательным образом. Напротив, считается, что когда намоточный барабан работает, барабан для создания пульсирующего разрежения не работает. Также и по этой причине отсутствует возможность того, что работа одного из двух барабанов будет отрицательным образом влиять на работу другого из них. Тем не менее, возможность соединения барабана для создания пульсирующего разрежения и намоточного барабана позволяет сэкономить место, поскольку теперь существует возможность размещения их настолько близко друг к другу, насколько это желательно.
В конкретном варианте осуществления двигатель, предназначенный для барабана для создания пульсирующего разрежения, и двигатель для намотки образуют одно целое. Кроме того, в данном варианте осуществления двигатель, предназначенный для барабана для создания пульсирующего разрежения, и двигатель для намотки соединены. Предпочтительно данные два двигателя представляют собой один и тот же двигатель, при этом указанный двигатель в данном случае способе выполнять две функции, то есть обеспечение намотки средства изменения положения и обеспечение соединения вакуум-провода с пульсирующим разрежением попеременно с вакуум-проводом и вентиляционным отверстием. Как указано выше, две функции в принципе разделены, так что существует возможность выполнения их простым образом посредством одного и того же двигателя. Само собой разумеется, блок управления двигателем должен быть адаптирован для выполнения обеих функций, что может быть обеспечено специалистом в данной области техники простым образом.
Предпочтительно барабан для создания пульсирующего разрежения соединен с образованием одного целого и неподвижно с намоточным барабаном. Подобный вариант осуществления гарантирует надежное соединение между барабаном для создания пульсирующего разрежения и намоточным барабаном. В данном случае оптимальным образом используется то обстоятельство, что рабочие действия двух барабанов разделены во времени, так что неподвижное соединение двух барабанов может привести к максимальному выигрышу с точки зрения пространства и, кроме того, обеспечивает максимальную надежность. Действительно, барабан для создания пульсирующего разрежения и намоточный барабан образуют одно целое, предпочтительно даже один барабан.
В особом варианте осуществления канал содержит несколько углублений, распределенных по барабану для создания пульсирующего разрежения. В соответствии с данным вариантом осуществления барабан для создания пульсирующего разрежения содержит, за исключением части, на которую может быть намотано тянущее средство, несколько углублений, распределенных по барабану для создания пульсирующего разрежения. Тем не менее, фактически необходимо только одно углубление, которое служит в качестве соединительного канала между барабаном для создания пульсирующего разрежения и соответственно вакуум-проводом и вентиляционным отверстием. В связи с этим также может быть предусмотрен вентиляционный канал, в котором, например, установлен фильтр для предотвращения загрязнения. Может быть предпочтительным выполнение нескольких углублений, поскольку в противном случае барабан для создания пульсирующего разрежения необходимо будет повернуть на больший или меньший угол поворота до того, как канал можно будет соединить с вакуум-проводом и/или вентиляционным отверстием. Если предусмотрено несколько каналов, то есть несколько углублений, двигатель должен будет обеспечить в среднем значительно меньший поворот барабана до того, как может быть обеспечено подобное соединение. Это обеспечивает более эффективное и более быстрое выполнение соответствующей операции. Кроме того, если канал будет поврежден, заблокирован или т.п., существует возможность выбора другого канала посредством обеспечения вращения двигателя с небольшим дополнительным поворотом до тех пор, пока следующее углубление не будет достигнуто.
Углубления могут быть выполнены на окружной периферии барабана, то есть, например, рядом с частью, которая используется для намотки тянущего средства. Кроме того, углубления могут быть выполнены на верхней или нижней поверхности барабана, в частности на кольце, которое является концентрическим относительно оси вращения. Углубления необязательно должны быть распределены равномерно, но, само собой разумеется, это является преимуществом, поскольку, таким образом, может быть обеспечено в среднем кратчайшее время установки.
Предпочтительно двигатель, предназначенный для барабана для создания пульсирующего разрежения, выполнен с возможностью смещения канала с регулируемой скоростью. В данном варианте осуществления существует возможность регулирования одной или нескольких характерных фаз цикла доения. Это обусловлено тем, что на практике было установлено, что четыре характерные фазы процесса доения, то есть фазу создания вакуума, основную фазу доения, фазу вентилирования и фазу отпускания, можно регулировать посредством выбора скорости канала. Это может быть разъяснено, например, следующим образом.
Принимая во внимание то, что имеется сосковая резина, которая находится под давлением окружающей среды и не соединена ни с вакуум-проводом, ни с вентиляционным отверстием, полагают, что на первой стадии сосковая резина будет соединена с вакуум-проводом посредством смещения канала в надлежащем направлении. В зависимости от скорости канала упомянутое соединение между вакуум-проводом с пульсирующим разрежением и вакуум-проводом будет поддерживаться в течение определенного промежутка времени. В течение этого промежутка времени вакуум-провод может обеспечить подачу определенного вакуума к сосковой резине. Например, данный вакуум будет менее глубоким, если канал смещается очень быстро. Скорость смещения, которая необходима для достижения определенного вакуума, может быть установлена экспериментально простым образом.
Между тем, вакуум, который должен быть подан к сосковой резине, может быть выбран в зависимости от преобладающей в данный момент фазы доения, такой как фаза предварительного доения, фаза основного доения или фаза после доения. В любом случае впоследствии можно будет выполнить цикл доения при постоянном вакууме в сосковой резине. Продолжительность цикла доения можно регулировать посредством дополнительного смещения канала быстрее или медленнее. На следующей стадии сосковую резину соединяют с вентиляционным отверстием. В данном случае также считают, что в случае более быстрого смещения канала перепад давлений, который должен быть достигнут, в данном случае путем вентилирования, зависит от времени соединения вакуум-провода с пульсирующим разрежением с вентиляционным отверстием. Если время соединения короткое, будет иметь место остаточный вакуум. В завершение имеет место фаза отпускания, на которой опять отсутствует соединение между вакуум-проводом с пульсирующим разрежением и вакуум-проводом или вентиляционным отверстием. Как было указано выше, преобладающий в данный момент вакуум можно регулировать посредством смещения канала быстрее или медленнее во время вентилирования.
В соответствии с признаками, описанными выше, существует возможность полностью отрегулировать параметры вакуума в сосковой резине во время одного полного цикла доения посредством смещения канала с заданной скоростью. Отдельная регулировка данной скорости возможна во время четырех разных фаз цикла доения.
В особом варианте осуществления барабан для создания пульсирующего разрежения выполнен с возможностью перемещения его возвратно-поступательно посредством двигателя, предназначенного для барабана для создания пульсирующего разрежения. Барабан для создания пульсирующего разрежения, выполненный с возможностью перемещения его возвратно-поступательно, обеспечивает возможность соединения вакуум-провода с пульсирующим разрежением простым и эффективным образом с каналом, при этом в данном случае необходимо только одно углубление на барабане для создания пульсирующего разрежения. Следует указать на то, что в вариантах осуществления в соответствии с четвертым аспектом изобретения вакуум-провод с пульсирующим разрежением расположен в принципе между вакуум-проводом и вентиляционным отверстием. При желании может быть использована другая последовательность при условии, что канал выполнен соответствующим образом.
В другом варианте осуществления барабан для создания пульсирующего разрежения выполнен с возможностью его вращения посредством двигателя, предназначенного для барабана для создания пульсирующего разрежения. В данном варианте осуществления барабан для создания пульсирующего разрежения продолжает вращаться, когда он попеременно соединяется с вакуум-проводом и вентиляционным отверстием. В данном случае предпочтительно, если соединение с намоточным барабаном будет временно устранено.
В частности, в соответствии с четвертым аспектом изобретение относится к доильному устройству, содержащему раму, по меньшей мере, с одним держателем доильного стакана с доильным стаканом, выполненным с возможностью перемещения относительно держателя с молокопроводом, соединенным с доильным стаканом, средство изменения положения, соединенное с доильным стаканом, при этом средство изменения положения содержит намоточный барабан, тянущее средство, которое выполнено с возможностью наматывания его на намоточный барабан и сматывания с намоточного барабана и которое направляется через посредство держателя доильного стакана, двигатель для намотки с блоком управления двигателем, предназначенный для обеспечения вращения намоточного барабана для намотки тянущего средства данным образом.
Известное доильное устройство содержит держатель доильного стакана со средством изменения положения, соединенным с доильным стаканом. Доильное устройство также содержит перекрывающее средство для молокопровода, который также соединен с доильным стаканом. Подобное перекрывающее средство требуется для предотвращения ситуации, при которой посредством вакуума при доении, который в принципе постоянно подан к молокопроводу, происходит всасывание примесей, когда доильный стакан не прикреплен к соску.
Известное устройство имеет недостаток, заключающийся в том, что оно является не очень компактным, поскольку требуются отдельное средство изменения положения и перекрывающее средство. Это нежелательно, поскольку в особенности для обеспечения возможности свободного перемещения под коровами и между коровами желательно доильное устройство, которое является как можно более компактным.
Следовательно, в соответствии с четвертым аспектом целью изобретения является создание доильного устройства, которое является более компактным.
Изобретение достигает данной цели посредством доильного устройства такого типа, какое упомянуто в ограничительной части пункта 19 формулы изобретения, которое дополнительно содержит направляющий элемент, концентрический относительно намоточного барабана и простирающийся, по меньшей мере, на заранее заданном криволинейном участке, при этом осуществляется направление молокопровода в направляющем элементе, при этом сдавливающее средство, простирающееся в направлении направляющего элемента, расположено на намоточном барабане таким образом, что молокопровод может сдавливаться до перекрытого состояния, по меньшей мере, на заранее заданном криволинейном участке, с помощью сдавливающего средства.
В подобном доильном устройстве перекрывающее средство соединено со средством изменения положения, в частности сдавливающее средство соединено с намоточным барабаном, так что создается очень компактное доильное устройство. Сдавливающее средство может быть выполнено в виде выступа на намоточном барабане или бобине, при этом, само собой разумеется, сдавливающее средство взаимодействует с направляющим элементом, в котором расположен молокопровод. Подобный направляющий элемент может представлять собой, например, П-образный профиль или тому подобное. Форма сдавливающего элемента и направляющего элемента в комбинации должна быть такой, чтобы они могли взаимодействовать для сдавливания молокопровода до его перекрытия. Все это может быть определено простым образом на основе размеров и упругих свойств молокопровода.
Заранее заданный криволинейный участок, само собой разумеется, должен охватывать менее 360°, поскольку в противном случае молокопровод будет постоянно сдавлен до перекрытого состояния. Более точно, неполная кривая обеспечивает возможность перекрытия молокопровода, когда это желательно.
В предпочтительном варианте осуществления заранее заданный криволинейный участок содержит кривую, не охватывающую более 180°. Тем не менее, заранее заданный криволинейный участок также может быть безусловно меньшим. Все это связано со (средним) поворотом, выполняемым намоточным барабаном при намотке тянущего средства. Все это будет разъяснено ниже с дополнительными подробностями в отношении работы данного доильного устройства.
В первом положении, а именно положении, в котором доение возможно, тянущее средство максимально ослаблено, и сдавливающее средство не находится в направляющем элементе. Это означает, что молокопровод свободен и что молоко может всасываться посредством молокопровода. После окончания доения намоточный барабан будет вращаться для изменения положения доильного стакана на держателе доильного стакана. Поскольку в этот момент молокопровод должен быть перекрыт, предпочтительно, если уже при небольшом повороте намоточного барабана сдавливающее средство будет входить в направляющий элемент и сдавливать молокопровод до его перекрытия. Впоследствии изменение положения доильного стакана на держателе доильного стакана завершается посредством обеспечения заданного вращения намоточного барабана. Во время всего поворота молокопровод должен быть перекрыт.
Для следующего присоединения доильного стакана к соску доильный стакан сначала размещают на соске. Впоследствии намоточный барабан будет вращаться в обратном направлении до положения, в котором сдавливающее средство выйдет из направляющего элемента и, таким образом, «освободит» молокопровод. В результате этого вакуум при доении будет подан к доильному стакану, и произойдет присасывание доильного стакана к соску. Кроме того, намоточный барабан также обеспечит отпускание доильного стакана посредством осуществления поворота. В этот момент цикл будет завершен, и следующий цикл может начаться.
В особом и предпочтительном варианте осуществления рама содержит подвижное транспортное средство, в частности автономное подвижное транспортное средство. Перекрывающее средство, встроенное в предназначенный для создания пульсирующего разрежения намоточный барабан, обеспечивает преимущество, связанное с компактностью, которая предпочтительна именно в случае (автономных) подвижных доильных устройств. Это обусловлено тем, что данные устройства должны маневрировать между, например, ногами животных молочной породы. Кроме того, они часто снабжены дополнительными вспомогательными приспособлениями, такими как контейнер для хранения молока, средство для очистки, средство навигации и т.д., так что любая экономия пространства может быть предпочтительной.
В частности, в соответствии с пятым аспектом изобретение относится к доильному устройству, содержащему раму с, по меньшей мере, одним держателем доильного стакана с доильным стаканом, выполненным с возможностью перемещения относительно держателя, средство изменения положения, соединенное с доильным стаканом, при этом средство изменения положения содержит намоточный барабан, тянущее средство, которое выполнено с возможностью наматывания его на намоточный барабан и сматывания с намоточного барабана и которое направляется через посредство держателя доильного стакана, и двигатель для намотки с блоком управления двигателем, предназначенный для обеспечения вращения намоточного барабана для намотки тянущего средства данным образом с усилием намотки.
Известное доильное устройство содержит подобное средство изменения положения с намоточным барабаном и двигателем для намотки, при этом двигатель для намотки имеет блок управления двигателем, который выполнен с возможностью обеспечения вращения двигателя для намотки с определенными оборотами, при этом средство изменения положения покрывает по существу фиксированное расстояние. Недостаток доильного устройства состоит в том, что в случае нежелательного смещения средства изменения положения при намотке средства изменения положении и т.д. средство изменения положения больше не будет эффективно функционировать. Это обусловлено тем, что в случае слишком малого угла поворота средство изменения положения не сможет надежным образом изменить положение доильного стакана на держателе доильного стакана.
Доильное устройство в соответствии с пятым аспектом изобретения направлено на получение более надежного доильного устройства, в частности, с более надежным средством изменения положения и управлением им.
Изобретение обеспечивает достижение данной цели посредством доильного устройства такого типа, какое упомянуто в ограничительной части пункта 49 формулы изобретения, в котором блок управления двигателем выполнен с возможностью отключения двигателя для намотки, когда усилие намотки превысит заранее заданное максимальное усилие намотки. В случае подобного блока управления двигателем определенный фиксированный поворот не нужно принимать во внимание, поскольку блок управления двигателем просто продолжает обеспечивать намотку до тех пор, пока не «столкнется» с определенным сопротивлением в виде усилия намотки. Это означает, что блок управления двигателем всегда обеспечивает возможность изменения положения доильного стакана надежным образом на держателе доильного стакана. Адаптация к удлинению, смещению и т.п. средства изменения положения может быть выполнена простым образом.
Например, тянущее средство представляет собой трос или цепь. Подобное тянущее средство может быть легко изготовлено надежным и простым образом. Подобный трос может быть изготовлен, например, из синтетического материала, такого как нейлон, из металла, такого как свитый шнур или трос, или представлять собой цепь в виде звеньев из металла или синтетического материала. Тем не менее, не исключаются другие тянущие средства, такие как кожаный ремень или тому подобное.
В частном варианте осуществления блок управления двигателем содержит датчик для измерения некоторой величины, зависящей от усилия намотки. Датчик измеряет величину, зависящую от усилия намотки, на основе которой впоследствии можно определить тянущее усилие, например, посредством блока управления двигателем. На основе этого блок управления двигателем принимает решение, должен ли двигатель для намотки обеспечивать продолжение намотки или нет.
В частном варианте осуществления датчик содержит измеритель скорости, амперметр, измеритель натяжения, измеритель крутящего момента или измеритель усилия натяжения. Измеритель скорости и измеритель усилия натяжения в принципе осуществляют измерения на тянущем средстве, тогда как амперметр, измеритель натяжения и/или измеритель крутящего момента в принципе осуществляют измерения на двигателе для намотки. Подобные измерители широко используются и могут быть установлены в блоке управления двигателем простым образом. При желании также могут быть использованы другие датчики.
В особом варианте осуществления блок управления двигателем выполнен с возможностью регулирования двигателя для намотки таким образом, что его рабочая характеристика уменьшается, когда усилие намотки остается ниже определенной величины в течение заранее заданного промежутка времени.
Данный вариант осуществления пригоден для обеспечения работы двигателя для намотки с меньшей мощностью или даже отключения двигателя для намотки, например, в случае выхода из строя тянущего средства. Это обусловлено тем, что в таком случае усилие намотки никогда не превысит заранее заданного максимального усилия намотки. Определенная величина может быть выбрана равной заранее заданному максимальному усилию намотки, но также может быть выбрана меньшей, если это желательно. Заранее заданный промежуток времени может быть определен простым образом на основе деления средней величины поворота, который должен быть выполнен при намотке тянущего средства, на среднюю скорость во время этого поворота (вращения). При желании может быть включен коэффициент запаса, такой как множитель 3 или тому подобное. Блок управления двигателем предпочтительно выполнен с возможностью выдачи аварийного сигнала, когда двигатель для намотки отключается на основе данного состояния.
В конкретном варианте осуществления блок управления двигателем выполнен с возможностью приложения заранее заданного тянущего усилия после доения к тянущему средству, соединенному с доильным стаканом, при рабочем положении доильного стакана. В данном случае рабочее положение доильного стакана является положением на соске, при этом вакуум для доения подан. Данный вакуум при доении гарантирует, среди прочего, то, что доильный стакан будет оставаться прочно соединенным с соском. Тянущее усилие после доения может быть приложено, например, после того, как доильное устройство установит, что началась фаза после доения. С этой целью блок управления двигателем может быть соединен с блоком управления доильным устройством, который или расположен на доильном устройстве, или управляет доильным устройством из положения извне. Тянущее усилие после доения выбирают в зависимости от животного, которое доят, и, при желании, от дополнительных свойств данного животного. Специалист в данной области техники может установить данные параметры простым образом в соответствии с известными указанными принципами.
В особом варианте осуществления тянущее средство выполнено с возможностью сматывания его на длине сматывания, которая, по меньшей мере, в два раза больше максимальной длины тянущего средства в его свободном состоянии между намоточным барабаном и доильным стаканом при рабочем положении доильного стакана. Данный вариант осуществления имеет преимущество, заключающееся в том, что в случае возникновения поломки во многих случаях можно будет отремонтировать тянущее средство простым образом, и тянущее средство сможет по-прежнему эффективно функционировать после этого. Это обусловлено тем, что повреждения в части тянущего средства, находящейся между доильным стаканом и точкой соединения на держателе доильного стакана, то есть в зоне свободного перемещения, происходят часто. Причиной этого является то, что это место наибольшего трения или наибольшего риска повреждения извне. При изменении положения доильного стакана в случае поврежденного тянущего средства блок управления двигателем установит, что имело место повреждение, прекратит намотку и, возможно, выдаст аварийный сигнал. В этом случае оператор сможет починить данное тянущее средство, например, посредством связывания, сварки или тому подобной операции для поврежденного тянущего средства. Даже в случае измененной вследствие этого, общей длины тянущего средства погрешностей в работе не будет, поскольку во всех случаях блок управления двигателем может изменить положение доильного стакана надежным образом на держателе доильного стакана независимо от длины тянущего средства.
Следует отметить, что доильное устройство, в котором скомбинированы два или более из аспектов, также может быть предпочтительным вследствие даже большей компактности, которая будет обеспечена. В частности, каждый из первого-пятого аспектов изобретения может быть объединен с, по меньшей мере, одним другим из первого-пятого аспектов изобретения.
Изобретение будет разъяснено в дальнейшем с дополнительными подробностями со ссылкой на чертежи, на которых показаны некоторые неограничивающие приведенные в качестве примера варианты осуществления и в которых:
фиг.1а и 1b представляют собой схематические виды сбоку одного варианта осуществления доильного устройства в соответствии с изобретением;
фиг.2а, b и с схематически показывают три вида сбоку возможной дополнительной детали в соответствии с первым аспектом изобретения;
фиг.3 показывает схематический вид в плане одного варианта осуществления в соответствии со вторым аспектом изобретения;
фиг.4 представляет собой схематический вид сбоку части одного варианта осуществления доильного устройства в соответствии с третьим аспектом изобретения;
фиг.5 показывает на виде в плане деталь фиг.4;
фиг.6 показывает на схематическом виде сбоку деталь одного варианта осуществления в соответствии с четвертым аспектом изобретения;
фиг.7 показывает деталь, показанную на фиг.6, на виде, перпендикулярном к нему;
фиг.8 показывает вариант осуществления согласно фиг.6 и 7 в теоретическом развернутом виде; и
фиг.9 представляет собой схематический вид сбоку части одного варианта осуществления доильного устройства в соответствии с пятым аспектом изобретения.
Фиг.1а и 1b представляют собой схематические виды сбоку одного варианта осуществления доильного устройства согласно изобретению соответственно в верхнем и нижнем положении.
В данном случае ссылочная позиция 2 обозначает пол, на который опирается доильное устройство. Последнее содержит раму 10 и дополнительную опорную раму 20.
Рама 10 содержит колеса 12 и скользящий башмак 14, а также вертикальную часть 16. Дополнительная опорная рама 20 содержит основание (нижнюю часть) 22 и кожух 46 и устройство регулировки высоты с цилиндром 18 и параллелограммного конструкцией 24. Кроме того, предусмотрены всего четыре держателя 26 доильных стаканов (из которых видны два), каждый из которых предусмотрен с доильным стаканом 28 и каждый из которых расположен на наклоняемом промежуточном рычаге 30. Молокопроводы 32 проходят через кронштейн 34 к трубе 36 для выпуска молока; ссылочная позиция 38 обозначает поворотную часть, которая выполнена с возможностью поворота вокруг оси 39 поворота и которая снабжена упором 40.
Ссылочная позиция 42 обозначает соединение для вакуум-провода, а ссылочная позиция 44 обозначает барабан для создания пульсирующего разрежения/намоточный барабан, который расположен на кожухе 46. Кожух 46 также оснащен камерой 48 для обнаружения сосков.
Как показано на фиг.1а, доильное устройство содержит два колеса 12 и скользящий башмак 14. Таким образом, достигается хороший компромисс между мобильностью, обеспечиваемой посредством колес, которые способны передвигаться довольно легко, например, через небольшие препятствия, и небольшой высотой, обеспечиваемой посредством скользящего башмака. Последний является очень предпочтительным при размещении доильного устройства под выменем животного. Колеса 12, если требуется, могут быть приведены в движение посредством (непоказанного) двигателя, предпочтительно даже каждое колесо может быть приведено в движение посредством двигателя. Последний вариант обеспечивает преимущество, заключающееся в отсутствии необходимости какой-либо оси между колесами 12, и, кроме того, возможность маневрирования обеспечивается простым образом посредством независимого управления колесами. Блок управления двигателем или двигателями и, следовательно, доильным устройством, также может быть предусмотрен на устройстве. Альтернативно, доильное устройство также может быть выполнено без двигателя, при этом устройство приводится в движение, например, вручную, в зону под коровой или переводится иным образом в зону под коровой.
Следует указать, что здесь показан только подвижный вариант осуществления доильного устройства в соответствии с изобретением. Альтернативный вариант осуществления содержит стационарное доильное устройство с подвижной рукой робота. Это можно «увидеть» на фигурах, например, представив, что колеса 12 исключены. Между тем, на практике рука робота будет выполнена как рука робота, которая выполнена с возможностью полного сгибания в боковом направлении.
Если вернуться к показанному варианту осуществления, можно отметить, что рама 10 необязательно должна содержать много больше, чем опорную конструкцию, которая предпочтительно создана таким образом, что предотвращается касание пола 2 несколькими магистралями доильного устройства, таких как молокопроводы 32. Это разъяснено с дополнительными подробностями в связи с фиг.1b.
Дополнительная опорная рама 20 выполнена с возможностью регулирования ее высоты относительно рамы 10 и, следовательно, относительно пола 2. С этой целью устройство содержит отводимый и выдвигаемый цилиндр 18, который расположен между рамой 10 и дополнительной опорной рамой 20 и соединен, в частности с одной из двух параллельных планок из параллелограммной конструкции 24. В частности, посредством отвода или выдвигания цилиндра 18 планки 24 конструкции в виде параллелограмма будут поворачиваться, и дополнительная опорная рама 20 будет смещаться. Регулировка по высоте желательна для обеспечения возможности прикрепления доильных стаканов 28 при разной высоте расположения (вымени). Между тем, вместо параллелограммной конструкции 24 и одного цилиндра 18 также могут быть использованы другие механизмы регулировки по высоте, такие как комбинация коронного зубчатого колеса и зубчатого колеса, взаимодействующего с коронным зубчатым колесом, при этом дополнительная опорная рама соединена с одним (зубчатым) колесом и рама соединена с другим (зубчатым) колесом, или, например, множество цилиндров и т.д.
Молокопроводы 32 проходят через направляющий кронштейн 34 к трубе 36 для выпуска молока, которая соединена (непоказанным образом) с (также не показанным) хранилищем молока. Видно, что концы молокопроводов 32 на стороне соединения с трубой 36 для выпуска молока вместе с трубой 36 для выпуска молока опущены до зоны под основанием 22, что гарантирует, среди прочего, улучшенный выпуск молока. Для этого поворотная часть 38 выполнена с возможностью поворота вокруг оси 39 поворота. Для предотвращения слишком большого отклонения или поворота, если требуется, может быть предусмотрен упор 40, который выполнен с возможностью взаимодействия с основанием 22. При рассмотрении фиг.1b это будет разъяснено с дополнительными подробностями. Компоненты, описанные в данном абзаце, и их свойства являются необязательными, за исключением молокопроводов 32, и в значительной степени отражают преимущества второго аспекта изобретения.
Может быть предусмотрено хранилище молока в виде внешнего резервуара для молока, при этом в данном случае доильное устройство и резервуар для молока будут соединены друг с другом посредством шланга, простирающегося, например, от трубы 36 для выпуска молока. Альтернативно, контейнер для хранения молока предусмотрен в составе доильного устройства, например, в зоне рядом с колесами 12 или между колесами 12, или в предназначенном для создания пульсирующего разрежения/намоточном барабане 44.
Кроме того, доильные стаканы соединены посредством непоказанного вакуум-провода или вакуум-провода с пульсирующим разрежением с соответствующим соединительным элементом 42, который сам соединен в рабочем положении с предназначенным для создания пульсирующего разрежения/намоточным барабаном 44, который может быть выбран в соответствии с уровнем техники, и не предусмотрено его разъяснение с дополнительными подробностями. Барабан 44 расположен на опорном конструктивном элементе 46, который не должен представлять собой много больше, чем установочную плиту или тому подобное. Между тем, могут быть выбраны другие механизмы создания пульсирующего разрежения, такие как электромеханические клапаны и т.д.
Дополнительно показана камера 48 для обнаружения сосков, предназначенная для определения положений сосков животного, которое будут доить. Подобная камера для обнаружения сосков сама по себе известна специалисту в данной области техники, и поэтому она не будет описана здесь с дополнительными подробностями. Тем не менее, следует указать на то, что камера может быть дополнительно оснащена для распознавания ног и других препятствий, а также для навигации в зонах, таких как навесы и доильные помещения. Само собой разумеется, последняя опция будет в особенности полезной, если доильное устройство будет оснащено приводом для обеспечения его движения как движения автономного самоходного устройства.
Фиг.1b показывает доильное устройство согласно фиг.1а, но теперь находящееся в самом нижнем положении, например, для обеспечения возможности размещения устройства под коровой с низко расположенным выменем. На фиг.1b, как и на остальных фигурах чертежей, соответствующие элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями.
Видно, что цилиндр 18 отведен (убран) в максимальной степени, так что дополнительная опорная рама находится в самом нижнем возможном положении и наиболее близко к раме 10.
Фиг.1b показывает преимущества второго аспекта изобретения. Держатели 26 доильных стаканов слегка наклонены относительно промежуточных рычагов 30, при этом конструкция такова, что доильные стаканы 28 будут расположены по существу горизонтально. В этом случае молокопроводы 32 опускаются до зоны под основанием 22, и посредством, например, скользящего башмака 14 или с помощью другого средства, пригодного для этого и предусмотренного на раме 10, предотвращается касание земли 2 молокопроводами 32. Кроме того, видно, что поворотная часть 38, которая больше не может опускаться до зоны под основанием 22, поворачивается вверх так, чтобы она была по существу параллельна основанию 22. Поворот вверх может быть выполнен управлением им посредством двигателя с помощью возможного и непоказанного привода или может происходить пассивно, например, поскольку молокопроводы 32 проходят под натяжением в результате поворота дополнительной опорной рамы вниз и, следовательно, будут тянуть поворотную часть. Важно, чтобы доильное устройство в целом было чрезвычайно компактным. Это обусловлено тем, что дополнительная опорная рама может опускаться и доильные стаканы могут поворачиваться вниз, в то время как молокопроводы могут достигать самого нижнего возможного положения, и, кроме того, скользящий башмак требует минимальной высоты конструкции. Таким образом, на практике существует возможность создания подвижного или даже самодвижущегося доильного устройства, которое пригодно для доения коров или других животных, соски которых расположены на высоте над землей, составляющей всего несколько сантиметров. В особенности в случае более мелких животных молочных пород это может обеспечить существенные преимущества.
В данном случае важно, что доильное устройство в целом будет чрезвычайно компактным. Это обусловлено тем, что дополнительная опорная рама может опускаться и доильные стаканы могут поворачиваться вниз, в то время как молокопроводы могут достигать самого нижнего возможного положения, и, кроме того, скользящий башмак требует минимальной высоты конструкции. Таким образом, на практике существует возможность создания подвижного или даже самодвижущегося доильного устройства, которое пригодно для доения коров или других животных, соски которых расположены на высоте над землей, составляющей всего несколько сантиметров. В особенности в случае более мелких животных молочных пород это может обеспечить существенные преимущества.
Фиг.2а, b и с схематически показывают три вида сбоку дополнительной детали изобретения.
Фиг.2а показывает ситуацию во время доения, то есть при полностью ослабленном тросе, в то время как фиг.2b и 2с показывают соответственно первую и вторую фазы поворота доильного стакана.
Здесь ссылочная позиция 28 обозначает доильный стакан на держателе 26 доильного стакана с соединенным с ним средством 60 изменения положения, которое направляется через посредство первого направляющего элемента 78 и второго направляющего элемента 80, которые оба прикреплены к промежуточному рычагу 30, который выполнен с возможностью поворота вокруг оси 76. Держатель 26 доильного стакана прикреплен к концу небольшого рычага 62, который выполнен с возможностью поворота вокруг оси 64 и который соединен на другом конце с пружиной 66, которая сама соединена с основанием 22.
В показанном положении доильный стакан 28 расположен вертикально, то есть в положении, обычном для доения. Это обеспечивается посредством натяжения пружины, обеспечиваемого пружиной 66. Средство 60 изменения положения свободно от натяжения, и доильный стакан может свободно перемещаться и, следовательно, также может быть отсоединен от держателя доильного стакана коровой, если она совершает движение, например, до некоторой степени.
Когда доение будет закончено и доильный стакан 28 будет отсоединен, последний будет перемещен в первом случае на держатель 26 доильного стакана. Это происходит посредством намотки средства 60 изменения положения. Когда намотка обеспечит изменение положения доильного стакана и, следовательно, достижение ситуации, показанной на фиг.2а, при дальнейшей намотке средства 60 изменения положения последнее будет обеспечивать приложение тянущего усилия к держателю 26 доильного стакана посредством небольшого рычага 62; это вызовет наклон держателя 26 доильного стакана с доильным стаканом 28, так что уменьшается риск попадания или даже всасывания в доильный стакан загрязнений, например падающих из коровы. Наклон в принципе продолжается до тех пор, пока не будет достигнут максимальный угол a, при этом момент силы, создаваемой пружиной, и момент тянущей силы, действующей со стороны троса, компенсируют друг друга относительно оси 64. Это показано на фиг.2b. Тем не менее, альтернативно и/или дополнительно может быть предусмотрено выполнение второго наклона и, в частности, такого как показанный на фиг.2с.
На фиг.2с тянущее усилие, действующее со стороны троса, достаточно для создания сопротивления пружины наклону относительно оси 76. Это вызовет дальнейший наклон промежуточного рычага до тех пор, пока доильный стакан 28 не достигнет, например, горизонтального положения. Для этого промежуточный рычаг 30 должен повернуться в данном случае на угол b, при этом α+b=90°. Также существует возможность поворота на несколько меньший или даже больший угол, так что гарантируется не только то, что никакая грязь не попадет в доильный стакан, но и, кроме того, то, что доильные стаканы будут располагаться на наименьшей возможной высоте. Для ограничения угла b, направляющий элемент 80 может взаимодействовать, например, с основанием 22, или в противном случае может быть предусмотрен один или несколько упоров.
Фиг.3 показывает схематический вид в плане варианта осуществления в соответствии с фиг.1а. Помимо компонентов, уже описанных в связи с фиг.1, здесь показаны два двигателя 60, а также аккумуляторные батареи 52, которые все являются необязательными. Аккумуляторные батареи, одна из которых могла бы также представлять собой, например, контейнер для хранения молока, служат для питания двигателей, цилиндра 18, камеры 48 для обнаружения сосков и т.д. Двигатели 50 обеспечивают приведение в движение колес 12, более точно - независимое приведение, так что может быть гарантирована большая маневренность.
Четко видно, что доильное устройство в целом на конце, расположенном со стороны доильных стаканов 28, является как можно более компактным и имеет ширину, которая определяется по существу кронштейном 34, и высоту, которая определяется камерой 48 для обнаружения сосков. Указанный конец предпочтительно является компактным, поскольку, таким образом, риск входа в контакт с ногами или тому подобным будет минимально возможным. В данном случае держатель (-и) доильного (-ых) стакана (-ов) и промежуточные рычаги 30, которые, само собой разумеется, определяют размеры рабочей части, но в принципе имеют «основание», которое по существу соответствует размерам вымени, исключены.
Фиг.4 представляет собой схематический вид сбоку части варианта осуществления доильного устройства в соответствии с третьим аспектом изобретения. Фиг.5 показывает на виде в плане деталь фиг.4.
В данном случае ссылочная позиция 60 обозначает трос, который соединен с доильным стаканом 28 через посредство держателя 26 доильного стакана и намотан вокруг предназначенного для создания пульсирующего разрежения намоточного барабана 44. Барабан 44 имеет вертикальный край 164 для предотвращения соскальзывания троса с намоточного барабана. Барабан 44 имеет боковую поверхность 150 с углублениями 166, число которых в данном случае равно восьми. Углубления 166 равномерно распределены по окружности на поверхности. Само собой разумеется, также может быть предусмотрено меньше или больше углублений, при этом минимальное число углублений равно одному. Кроме того, они необязательно должны быть распределены равномерно.
Кроме того, в боковом сечении дополнительно показаны вакуум-провод 162 с пульсирующим разрежением, вакуум-провод 170 и вентиляционная магистраль 172. Другой конец вакуум-провода 162 с пульсирующим разрежением соединен с сосковой резиной доильного стакана 28. Здесь следует указать на то, что соединительный элемент для молокопровода отдельно не показан. Указанный соединительный элемент, например, может быть предусмотрен рядом с соединительным элементом вакуум-провода с пульсирующим разрежением, при этом он будет повернут на небольшой угол. Альтернативно, существует возможность выполнения молокопровода и вакуум-провода с пульсирующим разрежением в виде одной объединенной магистрали. Таким образом, получают чрезвычайно компактное доильное устройство.
Углубления 166 и поперечное сечение и местоположения трех упомянутых магистралей 162, 170, 172 таковы, что углубление 166 может образовывать место соединения между вакуум-проводом 162 с пульсирующим разрежением и вентиляционной магистралью 172 и/или вакуум-проводом 170. Таким образом, существует возможность изменения давления в вакуум-проводе 162 с пульсирующим разрежением, то есть в сосковой резине в доильном стакане 28. В данном случае важно, что размеры углубления 166 таковы, что также возможно положение, при котором вакуум-провод 162 с пульсирующим разрежением не будет иметь соединения ни с вентиляционной магистралью 172, ни с вакуум-проводом 170.
Изменение давления в вакуум-проводе 162 с пульсирующим разрежением достигается посредством вращения барабана 44 таким образом, чтобы было достигнуто заданное соединение между вакуум-проводом 162 с пульсирующим разрежением и вентиляционной магистралью 172 или вакуум-проводом 170. Все это будет разъяснено с дополнительными подробностями со ссылкой на фиг.3. Между тем, здесь следует подчеркнуть, что вращение барабана 44 не оказывает никакого влияния на способ работы доильного устройства, связанный с положением доильного стакана 28, если последний присоединен к соску, поскольку средство 60 изменения положения обеспечивает возможность значительно большего свободного перемещения, чем требуемое для обеспечения заданного поворота (вращения).
Фиг.5 показывает на схематическом сечении и на виде сверху деталь фиг.4. Здесь ссылочная позиция 164 представляет собой край барабана 44 с углублениями 166, показанными в нем. Кроме того, показаны вакуум-провод 170, вакуум-провод 162 с пульсирующим разрежением и вентиляционная магистраль 172. Они закреплены в блоке 174 крепления магистралей.
Вращение барабана 44 для перевода углубления 166 в заданное положение может происходить посредством смещения барабана 44 или посредством его возвратно-поступательного перемещения. Само собой разумеется, последнее обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что будет оказываться наименьшее влияние на длину свободного перемещения средства 60 изменения положения. Возвратно-поступательное движение может происходить относительно углубления 166, но альтернативно также существует возможность обеспечения выполнения барабаном 44 такого большого поворота (вращения), что несколько углублений 166 последовательно обеспечат соединение вакуум-провода 162 с пульсирующим разрежением соответственно с вентиляционной магистралью 172 и вакуум-проводом 170. Обратное движение может происходить, например, после поворота, охватывающего два, три или более углублений 166. Это может иметь преимущества с точки зрения экономии энергии, поскольку поддержание быстрого возвратно-поступательного движения вызывает потребление большего количества энергии, чем вращение, включающее в себя только редкие обратные движения.
На фигуре углубление 166 расположено так, что вакуум-провод 162 с пульсирующим разрежением соединен с вакуум-проводом 170. Само собой разумеется, все это также означает то, что давление в вакуум-проводе 162 с пульсирующим разрежением будет уменьшаться. Если барабан 44 перемещается в направлении стрелки D, соединение с вакуум-проводом 170 будет прервано до тех пор, пока вакуум-провод с пульсирующим разрежением не окажется соединенным с вентиляционной магистралью 172, после чего давление в вакуум-проводе 162 с пульсирующим разрежением будет снова возрастать до максимального значения, равного давлению окружающей среды.
Предпочтительно край 164 барабана 44, блок 174 крепления магистралей, который, между прочим, является необязательным, и упомянутые магистрали 162, 170, 172 или в любом случае, по меньшей мере, их концы изготовлены из гладких и/или износостойких материалов. Например, край барабана 44 изготовлен из нержавеющей стали, которая предпочтительно подвергнута шлифованию, полированию и т.д. Блок 174 крепления магистралей может содержать, например, углерод, имеющий хорошие смазывающие свойства и способность к скольжению. Само собой разумеется, также могут быть использованы многие другие материалы.
Фиг.6 показывает на схематическом виде сбоку другую деталь варианта осуществления в соответствии с четвертым аспектом изобретения. Фиг.7 показывает деталь, показанную на фиг.6, на виде, перпендикулярном к данной фигуре. Фиг.8 показывает вариант осуществления в соответствии с фиг.6 и 7 на теоретическом развернутом виде.
Фиг.6 показывает доильный стакан 28, намоточный барабан 44, трос 60 и молокопровод 32. Трос 60 проходит через посредство непоказанного держателя доильного стакана от доильного стакана 28 до намоточного барабана 44, в частности до части 44а намоточного барабана. Кроме того, молокопровод 32, в частности часть 44b молокопровода, проходит от доильного стакана 28 до намоточного барабана 44. Как средство 60 изменения положения, так и молокопровод 32 могут направляться посредством направляющих колес 88. Между прочим, они также могут совпадать на большей части, но для ясности они показаны в разных местах. Как трос 60, так и молокопровод 32 частично намотаны вокруг намоточного барабана 44. В данном случае молокопровод 32 направляется в направляющем элементе 82. Кроме того, дополнительно предусмотрен выступ 84 на намоточном барабане 44. Внутренний и наружный диаметр молокопровода 32, а также расстояние между намоточным барабаном 44 и направляющим элементом 82 и размеры выступа 84 выбраны таким образом, что выступ может обеспечивать сдавливание молокопровода до перекрытия его в направляющем элементе.
Выступ 84 служит для сдавливания молокопровода 32 до перекрытого состояния и, таким образом, для предотвращения ситуации, при которой за счет вакуума при доении, подаваемого в принципе непрерывно, примеси могут быть всосаны в молокопровод. Таким образом, выступ функционирует в качестве перекрывающего средства. Способ работы следующий. На практике будет иметь место определенный поворот, который намоточный барабан 44 совершает при вращении для отсоединения доильного стакана 28. Средство 60 изменения положения будет иметь особую свободную длину, соответствующую данному повороту. Когда доильный стакан 28 прикреплен к соску вымени, вакуум должен быть подан после надлежащей установки доильного стакана 28. Посредством ослабления вакуума при доении будет обеспечено присасывание доильного стакана 28 к соску надлежащим образом и будет предотвращено его падение. Впоследствии можно будет ослабить средство 60 изменения положения посредством поворота намоточного барабана 44 на заданный угол поворота. Во время данного поворота молокопровод 32 должен быть открыт. Следовательно, выступ 84 должен быть расположен снаружи направляющего элемента 82. Другими словами, барабан 44 в этом случае будет повернут таким образом, что выступ 84 будет расположен в левой половине фигуры. Впоследствии, в установленный момент операция доения будет закончена. В этот момент вакуум должен быть снят, при этом молокопровод 32 будет в данном случае сдавлен до перекрытого состояния. Это опять может происходить за счет поворота выступа 84 в направлении направляющего элемента 82, при котором он может сдавливать молокопровод 32 до перекрытого состояния. Применительно к фигуре это означает, что выступ 84 будет повернут с его «входом» в направляющий элемент 62 или с его верхней стороны, или с его нижней стороны. Кроме того, поскольку впоследствии средство 60 изменения положения должно быть намотано, это на практике приведет к установке его у нижней стороны направляющего элемента, после чего намоточный барабан 44 будет повернут дальше в направлении стрелки Е. Во время поворота (вращения) средство 60 изменения положения наматывается дальше, при этом выступ 84 одновременно перемещается через направляющий элемент 82. Следует отметить, что в данном случае молокопровод 32 расположен неподвижно и, следовательно, не наматывается, а скользит по части 44b для молокопровода. Кроме того, следует указать на то, что молокопровод 32 открыт во время части поворота намоточного барабана, то есть начиная от положения в конце доения коровы, характеризующегося натянутым тросом и перекрытым молокопроводом, до исходного положения для доения следующей коровы. Во время данной подготовки для следующей коровы намоточный барабан вращается в направлении, противоположном направлению стрелки Е, и выступ 84 выйдет из направляющего элемента 82 с его нижней стороны после приблизительно полуоборота. При этом молокопровод открывается, но намоточный барабан 44 должен быть повернут еще дальше на (приблизительно) пол-оборота для перемотки средства 60 изменения положения. Для этого часть 44а для намотки, в отличие от того, что показано на чертеже, предпочтительно содержит только не более одного витка средства 60 изменения положения. Во время перемотки доильный стакан 28 не присоединен, но молокопровод 32 открыт. Во время данной части молокопровод 32 предпочтительно должен быть перекрыт извне, хотя это необязательно. После полной перемотки также существует возможность размещения выступа 84 снова, если это желательно, в верхней части направляющего элемента и перекрытия молокопровода 32 снова в результате этого.
Фиг.7 показывает барабан 44 на другом, перпендикулярном виде сбоку. Часть 44а для намотки и часть 44b для молокопровода четко видны. Средство 60 изменения положения показано здесь в положении, при котором оно было намотано несколько раз, что может быть предпочтительным, если оно разорвется в результате износа или тому подобного и должно быть снова закреплено.
Фиг.8 показывает теоретическую «размотанную» или развернутую модель части барабана 44 на фиг.2. В данном случае кольцеобразная часть на фиг.6 вокруг наружной окружной периферии барабана 44 показана на развернутом виде в разрезе.
Следовательно, здесь показана только часть барабана 44, представляющая собой стенку. Кроме того, молокопровод 32 со стенкой 33 молокопровода показан в направляющем элементе 82, выполненном с первым и вторым направляющими элементами 86-1 и 86-2 для подачи. Выступ 84 сдавливает молокопровод 32 до перекрытого состояния в данном положении.
При повороте барабана 44 выступ 84 перемещается через направляющий элемент 82 и будет сдавливать молокопровод 32 до перекрытого состояния, пока последний расположен в направляющем элементе 82. Вне направляющего элемента молокопровод будет открыт.
Фиг.9 представляет собой схематический вид сбоку части варианта осуществления доильного устройства в соответствии с пятым аспектом изобретения.
В данном случае ссылочная позиция 60 представляет собой трос, который соединен с доильным стаканом 28 через посредство держателя 26 доильного стакана и намотан вокруг предназначенного для создания пульсирующего разрежения/намоточного барабана 44. Барабан 44 имеет вертикальный край 164 для предотвращения соскальзывания троса с намоточного барабана. Барабан 44 имеет боковую поверхность 150 и выполнен с возможностью вращения вокруг оси 168 намотки. Не показан двигатель для намотки, который может быть расположен, например, в намоточном барабане 44 или также может быть внешним и выполнен с возможностью приведения оси 168 для намотки «в движение» через посредство привода.
Двигатель для намотки выполнен с возможностью обеспечения намотки троса 60 для изменения положения доильного стакана 28 данным образом на держателе 26 доильного стакана. Двигатель для намотки после этого продолжает обеспечивать намотку до тех пор, пока доильный стакан 28 не будет полностью снова установлен в заданном положении на указанном держателе 26 доильного стакана. Существует возможность определения данного момента, поскольку в этом случае усилие намотки сильно возрастает. Если усилие намотки измеряется, например, посредством непоказанного измерителя крутящего момента на двигателе для намотки или оси 168 намотки или тому подобном, существует возможность определения момента прекращения намотки. В этом случае двигатель может обеспечить или полный останов, или приложение (значительно) меньшего усилия намотки, чтобы тем самым зафиксировать доильные стаканы надежным образом.
Момент прекращения намотки не зависит от длины троса, так что также в случае удлинения изменение положения (переустановка) остается надежным. В случае разрыва троса никогда не возникнет момент увеличения усилия намотки. Следовательно, двигатель для намотки предпочтительно содержит устройство типа реле времени, предназначенное для того, чтобы сделать предположение о выходе троса из строя после определенного промежутка времени, в течение которого не происходит никакого увеличения усилия намотки, и обеспечить прекращение намотки.
В связи с этим здесь следует подчеркнуть, что вращение барабана 44 не оказывает никакого влияния на способ работы доильного устройства, связанный с положением доильного стакана 28, если последний присоединен с соску, поскольку средство 60 изменения положения обеспечивает возможность значительно большего свободного перемещения, чем требуемое для обеспечения заданного поворота (вращения).
Изобретение не ограничено показанными вариантами осуществления. Специалист в данной области техники сможет выполнить различные модификации и адаптации в пределах объема изобретения, при этом объем защиты для изобретения определяется сопровождающей формулой.