Доильный аппарат
MILKING APPARATUS

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к доильным аппаратам.
Известен доильный аппарат [1], который содержит деформатор соска, выполненный в виде двух усеченных конусов, причем его корпус связан с гибкой мембраной, предназначенной для его перемещения в горизонтальной плоскости, а ось связана с поршнем пневмоцилиндра, предназначенного для возвратно-поступательного перемещения деформатора.
Однако доильный аппарат недостаточно эффективен в работе из-за неполного копирования деформатором соска вымени, при выжимании молок из его цистерны.
Известен доильный аппарат [2], содержащий доильные стаканы с сосковой трубкой и гильзой, образующими подсосковую и межстенную камеры, в которых расположены деформаторами соска, снабженными выполненными с возможностью перемещения в радиальном направлении поршнями, установленными в корпусе, причем деформаторы соска выполнены в виде ирисовых механизмов, соединяемых с поршнями тягами.
Данное устройство сложно в конструкции и не обеспечивает полного и безопасного выдаивания коров.
Известен доильный аппарат [3], доильный стаканы которого содержат корпус и упругую трубчатую оболочку, вкруговую плотно прикрепленную к верхней и нижней частям корпуса, имеющую стенки с увеличивающейся сверху книзу толщиной.
Данный доильный стакан не обеспечивает полного выжимания молока из сосков больших размеров, в особенности из сосков длиной более 8 см.
Наиболее близким к изобретению является доильный аппарат [4], содержащий доильные стаканы с сосковой трубкой и гильзой, образующими
подсосковую и межстенную камеры, в последней из которых расположены деформаторы соска, снабженные перемещающимися в радиальном направлении толкателями, выполненные в виде поршней, установленными в корпусе, и коллектор с распределительной и молочной камерами. Деформаторы соска выполнены в виде полуколец, соединенных между собой.
Однако донное устройство сложно в конструкции и ненадежно в эксплуатации, вследствие недостаточно четкого поступления вакуума в нижерасположенные поршневые камеры.
Целью изобретения является улучшения процесса доения.
Техническим решением является изменение подачи вакуума в поршневые камеры плунжером с различными по ширине проточками.
Предлагаемое изобретение будет понято из следующего описания и приложенных чертежей.
На фиг. 1 изображен предлагаемый доильный аппарат, общий вид; на фиг. 2 и 3 - кран управления; на фиг. 4 - доильный стакан.
Доильный аппарат выполнен в виде доильных стаканов 1 и коллектора 2. Доильные стаканы 1 содержат сосковую трубку 3 и гильзу 4, которые образуют подсосковую камеру 5 и межстенную камеру 6, в последней из которых расположен деформаторы соска в виде полуколец 7-10. Деформаторы соска выполнены в виде соединенных между собой с помощь шарниров 11 полуколец и снабжены перемещающимися в радиальном направлении поршнями 12-15, которые установлены в корпусе 16. Поршни 12-15 соединены с полукольцами 7-10 посредством тяг 17. Сосковая трубка 3 с противоположной стороны от полуколец 7-10 снабжена вставкой 18. Полукольца 7-10 и вставка 18 взаимодействуют с сосковой трубкой 3, которая воздействует на сосок вымени (не показан). Корпус 16 разделен посредством перегородок 19 на полости 20-23, которые выполнены в виде поршневых камер и содержат каналы 24-27 сообщающие их с гильзой 28 плунжера 29. В плунжере 29 выполнены кольцевые проточки 30-33 разной
ширины. Каналами 34-37 гильза 28 сообщена с вертикальным каналом 38 корпуса 39. Плунжер 29 штоком 40 соединен с держателем 41 механизма перемещения 42, выполненный в виде верхней гофры 43 и нижней гофры 44. Верхняя гофра 43 посредством канала 45 и вакуумшланга 46 соединена с первой камерой 47 двухполупериодного пульсатора 48, который соединен с вакуумпроводом (не показан). Нижняя гофра 44 посредством вакуумшланга 49 и регулировочного штуцера 50 соединена со второй камерой 51 двухполупериодного пульсатора 48. Регулировочный штуцер 50 в верхней части содержит два отверстия 52 и фиксируется гайкой 53. Вертикальный канал 38 корпуса 39 соединен вакуумшлангом 54 с распределительной камерой 55 коллектора 2. Сосковая трубка 3 заканчивается воронкой 56, которая имеет калиброванное отверстие 57. Воронка 56 соединена с межстенной камерой 6 доильного стакана 1 патрубком 58. Коллектор 2 содержит распределительную камеру 55, молочную камеру 59 и камеру переменного вакуума 60. Молочная камера 59 и распределительная камера 55 разделена гибкой мембраной 61, при этом распределительная камера 55 содержит пружину 62, которая взаимодействует нижним концом с мембраной 61, а верхним концом с шайбой 63, на которую воздействует регулировочный винт 64. Молочная камера 59 отделена от камеры переменного вакуума 60 перегородкой 65, которая образует кольцевую щель 66 с корпусом 67 коллектора 2. Перегородка 65 содержит калиброванное отверстие 68. Камера переменного вакуума 60 патрубком 69 посредством молочного шланга 70 соединена с подсосковой камерой 5 доильного стакана 1. Патрубком 71 молокосборная камера 72 соединена с молокопроводом (не показан) и содержит клапан 73. К верхней части корпуса распределительной камеры 55 коллектора 2 прикреплен кран управления 74, который с одной стороны патрубком 75 и вакуумшлангом 76 соединен со второй камерой 51 двухполупериодного пульсатора 48, а с другой стороны посредством отверстия 77 с распределительной камерой 55. Кран управления 74 состоит из корпуса 78 (фиг. 2), штока 79, клапана 80,
пружины 81, которая взаимодействует с кнопкой 82. Патрубок 75 выполнен Г-образно и содержит отверстие 83. В корпусе 78 выполнены отверстия 84.
Доильный аппарат работает следующим образом.
При подключении доильного аппарата к молокопроводу и вакуумпроводу (не показано) оператор машинного доения поднимает клапан 73 коллектора 2 (фиг. 1) и фиксирует его в верхнем положении. Вакуум по патрубку 71 через молокосборную камеру 72 поступает в молочную камеру 59. Одновременно вакуум из вакуумпровода (не показан) поступает в двухполупериодный пульсатор 48. При надевании доильного стакана 1 на сосок вымени оператор машинного доения нажимает кнопку 82, вследствие чего клапан 80 (фиг. 3) закрывает отверстие 83 Г-образного патрубка 75 и перекрывает доступ переменного вакуума от второй камеры 51 двухполупериодного пульсатора 48 и сообщает через отверстия 84 корпуса 78 и отверстие 77, распределительную камеру 55 с атмосферным давлением, которое далее поступает по вакуумшлангу 54 в вертикальный канал 38 корпуса 39. При поступлении из первой камеры 47 по вакуумшлангу 46 и по каналу 45 в верхнюю гофру 43 вакуума, происходит ее сжатие и держатель 41 со штоком 40 перемещаются вверх, перемещая плунжер 29, который занимает крайнее верхнее положение. Одновременно из второй камеры 51 двухполупериодного пульсатора 48 воздух поступает по вакуумшлангу 49, регулируемый штуцер 50 и отверстия 52 в нижнюю гофру 44. При смене тактов воздух из первой камеры 47 по вакуумшлангу 46 и по каналу 45 в верхнюю гофру 43 и одновременно из второй камеры 51 двухполупериодного пульсатора 48 вакуум поступает по вакуумшлангу 49, регулируемому штуцеру 50 и отверстиям 52 в нижнюю гофру 44, которая сжимается и держатель 41 со штоком 40 перемещаются вниз, перемещая плунжер 29, который занимает крайнее нижнее положение. При этом атмосферное давление из вертикального канала 38 корпуса 39 поступает: в поршневую полость 20 по цепочке 34, 30, 24; в поршневую полость 21 по
цепочке 35, 31, 25; в поршневую полость 22 по цепочке 36, 32, 26; в поршневую полость 23 по цепочке 37, 33, 27.
Одновременно через кольцевую щель 66 вакуум из молочной камеры 59 коллектора 2 поступает в камеру переменного вакуума 60 и по патрубку 69 коллектора 2, молочному шлангу 70 в подсосковую камеру 5 и по патрубку 58 в межстенную камеру 6 доильного стакана 1.
В момент надевания доильного стакана 1 на сосок вымени на мембрану 61 со стороны распределительной камеры 55 действует атмосферное давление, а со стороны молочной камеры 59 вакуум, заставляя мембрану 61 прогибаться вниз, опуская перегородку 65 вниз, которая тем самым перекрывает кольцевую щель 66, разъединив молочную камеру 59 и камеру переменного вакуума 60. Отсос воздуха из камеры переменного вакуума 60 в молочную камеру 59 происходит через калиброванное отверстие 68 в перегородке 65 и за счет поступления через калиброванное отверстие 57 в воронке 56 атмосферного воздуха в камере переменного вакуума 60 устанавливается удерживающий вакуум который по патрубку 69 коллектора 2, молочному шлангу 70 поступает в подсосковую камеру 5, способствующий удержанию доильного стакана на соске вымени. Удерживающий вакуум по патрубку 58 поступает в межстенную камеру 6 доильного стакана 1. Под действием разности давлений в поршневых камерах 20-23 и в межстенной камере 6 доильного стакана 1, поршни 12-15 перемещаются в крайнее правое положение, перемещая тягами 17 полукольца 7-10 влево, тем самым освобождают сосковую трубку 3, которая выравнивается и оператор машинного доения надевает поочередно доильные стаканы 1 на соски вымени, а затем отпускает кнопку 82. Под воздействием пружины 81 (фиг. 2) шток 79 с клапаном 80 поднимается вверх и тем самым перекрывает доступ атмосферного давления через отверстия 84 в корпусе 78 и открывает отверстие 83 Г-образного патрубка 75, при этом вакуум из второй камеры 51 по вакуумшлангу 76, по Г-образному
патрубку 75 через отверстия 83 и 77 поступает в распределительную камеру 55.
Доильный аппарат готов к работе. При поступлении в распределительную камеру 55 от второй камеры 51 двухполупериодного пульсатора 48 вакуума происходит такт выжимания. На мембрану 61 со стороны молочной камеры 59 и распределительной камеры 55 действует одинаковое давление и мембрана 61 выравнивается, сжимая пружину 62, приподнимая перегородку 65 и тем самым образуя кольцевую щель 66 для поступления вакуума в камеру переменного вакуума 60 в которой устанавливается заданный низкий вакуум, величина которого зависит от степени сжатия пружины 62 регулировочным винтом 64 посредством шайбы 63. Низкий вакуум по патрубку 69, молочному шлангу 70 поступает в подсосковую камеру 5 доильного стакана 1. При этом сфинктер соска испытывает воздействие низкого вакуума, способствующего извлечению молока. Извлечение молока из цистерны соска происходит следующим образом. Вакуум от распределительной камеры 55 по вакуумшлангу 54 поступает в вертикальный канал 38 корпуса 39 и одновременно вакуум по вакуумшлангу 49 через регулируемый штуцер 50 и отверстия 52 в нижнюю гофру 44, под воздействием которого она начинает сжиматься, при этом в верхнюю гофру 43 поступает атмосферное давление по вакуумшлангу 46 из первой камеры 47 двухполупериодного пульсатора 48. Из вертикального канала 38 вакуум по цепочке 34, 30, 24 поступает в поршневую камеру 20. Под воздействием вакуума поршень 12 перемещается вправо, увлекая за собой тягой 17 полукольцо 7, которое, воздействуя на сосковую трубку 3, прижимает ее к вставке 18 и тем самым пережимает сосок у его основания. При перемещении вправо полукольцо 7, увлекает за собой через шарнир 11 ниже расположенное полукольцо 8, обеспечивая плавность выжимания молока из цистерны соска. При дальнейшем сжатии нижней гофры 44 под действием вакуума происходит перемещение держателя 41 вниз, который через шток 40 начинает
перемещать плунжер 29. При совмещении проточки 31 плунжера 29 с каналом 35, вакуум из вертикального канала 38 по цепочке 35, 31, 25 поступает в поршневую камеру 21. Под воздействием вакуума поршень 13 перемещается вправо, увлекая за собой тягой 17 полукольцо 8, которое, воздействуя на сосковую трубку 3, прижимает ее к вставке 18 и тем самым пережимает сосок ниже полукольца 7 тем самым вытесняет молоко в нижнюю часть соска. При перемещении вправо полукольцо 8, увлекает за собой через шарнир 11 ниже расположенное полукольцо 9, обеспечивая плавность выжимания молока из цистерны соска. При совмещении проточки 32 плунжера 29 с каналом 36, вакуум из вертикального канала 38 по цепочке 36, 32, 26 поступает в поршневую камеру 22. Под воздействием вакуума поршень 14 перемещается вправо, увлекая за собой тягой 17 полукольцо 9, которое, воздействуя на сосковую трубку 3, прижимает ее к вставке 18 и тем самым пережимает сосок ниже полукольца 8 тем самым вытесняет молоко в нижнюю часть соска. При перемещении вправо полукольцо 9, увлекает за собой через шарнир 11 ниже расположенное полукольцо 10, обеспечивая плавность выжимания молока из цистерны соска. При совмещении проточки 33 плунжера 29 с каналом 37, вакуум из вертикального канала 38 по цепочке 37, 33, 27 поступает в поршневую камеру 23. Под воздействием вакуума поршень 15 перемещается вправо, увлекая за собой тягой 17 полукольцо 10, которое воздействует на сосковую трубку 3 и пережимает сосок, окончательно выжимая молоко их цистерны соска. При нижнем положении плунжера 29 (фиг. 4), из за разной ширины проточек 30-33, поршневые камеры 20-23 сообщены с вакуумом. Нижнее положение плунжера 29 ограничивается величиной выступа регулируемого штуцера 50 с последующей фиксацией его гайкой 53.
Молоко, извлекаемое из соска по молочному шлангу 70 и патрубку 69, поступает в камеру переменного вакуума 60, через кольцевую щель 66 в молочную камеру 72 и далее по патрубку 71 в молокопровод (не показан). Атмосферное давление, поступающее в подсосковую камеру 5 через
калиброванное отверстие 57 в воронке 56, способствует лучшей эвакуации молока.
При поступлении от второй камеры 51 двухполупериодного пульсатора 48 по вакуумшлангу 76 через патрубок 75 и отверстия 77 в распределительную камеру 55 атмосферного давления происходит такт отдыха. При этом из-за разности давлений и усилия пружины 62 мембрана 61 прогибаться вниз, опуская перегородку 65 вниз и тем самым перекрывает кольцевую щель 66, разъединив молочную камеру 59 и камеру переменного вакуума 60. Вакуум через калиброванное отверстие 68 в перегородке 65 поступает в камеры переменного вакуума 60 и далее в подсосковую камеру 5 доильного стакана. За счет поступления через калиброванное отверстие 57 в воронке 56 атмосферного воздуха, в подсосковой камере 5 доильного стакана 1 устанавливается удерживающий вакуум, достаточный для удержания доильного стакана на соске вымени. Также удерживающий вакуум поступает по патрубку 58 в межстенную камеру 6 доильного стакана 1.
Одновременно из распределительной камеры 55 атмосферное давление поступает по вакумшлангу 54 в вертикальный канал 38 корпуса 39. Так как в этот момент плунжер 29 (фиг. 4) находится в нижнем положении, то атмосферное давление поступает из вертикального канала 38: по цепочке 34, 30, 24 в поршневую полость 20; по цепочке 35, 31, 25 в поршневую полость 21; по цепочке 36, 32, 26 в поршневую полость 22; по цепочке 37, 33, 27 в поршневую полость 23. Под воздействием разности давлений в поршневых камерах 20-23 и межстенной камере 6 доильного стакана 1, упругости соска и сосковой трубки 3, поршни 12-15 перемещаются влево и тягами 17 перемещают влево полукольца 7-10 и тем самым полностью освобождают сосок. При этом полукольца 7-10 и поршни 12-15 занимают крайнее левое положение. При такте отдыха атмосферное давление от второй камеры 51 двухполупериодного пульсатора 48 поступает по вакуумшлангу 49 регулируемому штуцеру 50 и отверстиям 52
в нижнюю гофру 44. Одновременно из первой камеры 47 двухполупериодного пульсатора 48 по вакуумшлангу 46 и каналу 45 вакуум поступает в верхнюю гофру 43 механизма перемещения 42. Под действием вакуума верхняя гофра 43 сжимается и перемещет держатель 41 вверх и через шток 40 перемещает плунжер 29 в крайнее верхнее положение.
Таким образом выполняется рабочий процесс доильного аппарата выжимающего принципа действия.
После окончания доения оператор машинного доения опускает клапан 73 в нижнее положение, при этом поступление вакуума в молокосборную камеру 72 коллектора 2 прекращается, а следовательно и в подсосковые камеры 5 доильных стаканов 1 и снимает их с вымени животного.
Источники информации
1. RU 2109443 С11, МПК A01J 5/04 (02.04.1966) 27.04.1998. Доильный аппарат.
2. RU 2219762 С2, МПК A01J 5/04 (11.03.2002) 27.12.2003. Доильный аппарат.
3. RU 2151498, МПК A01J 5/08 (30.03.1999). 27.06.2000. Доильный стакан.
4. SU 1732874 А1, A01J 5/04. (19.06.90) 15.05.92. Доильный аппарат.