СПОСОБ И УСТРОЙСТВО В СИСТЕМЕ ДОЙКИ
METHOD AND DEVICE IN MILKING SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится в общем к очистке систем дойки и особенно к подаче очищающей жидкости в систему дойки.
Предшествующий уровень техники
Современные системы дойки содержат пункты дойки, обеспечивающие возможность дойки животных, таких как коровы, и перемещения молока в резервуар для хранения в ожидании его транспортирования на молочный комбинат. Молоко является уязвимым пищевым продуктом с высокими требованиями к чистоте и температуре обработки, и важно предохранять его от микроорганизмов и предотвращать химические реакции. Таким образом, оборудование такой системы дойки необходимо регулярно очищать. Способ очистки оборудования состоит в том, чтобы освободить систему от молока и подать очищающую жидкость посредством подводящей линии для очищающей жидкости, в систему дойки.
В системах дойки, которые содержат несколько пунктов дойки, имеется необходимость удостоверяться в том, что в оборудование каждого пункта подается достаточное количество очищающей жидкости. Патентный документ Японии JP 2000-324970 иллюстрирует такую систему. Для подачи достаточного количества очищающей жидкости к доильным стаканам пунктов дойки обеспечены селекторные клапаны, чтобы поочередно подавать очищающую жидкость к доильным стаканам в первом и втором молокопроводах соответственно. Таким образом, очищающая жидкость не подается во все пункты дойки одновременно, и поэтому в каждый пункт может быть подано большее количество очищающей жидкости.
Желательно обеспечивать возможность одновременно очищать настолько много пунктов, насколько возможно, но трудно определить, какое количество может быть достаточным для того, чтобы обеспечивать их одновременную очистку, особенно в больших системах дойки, так называемых больших доильных залах, имеющих множество таких пунктов.
Описанные выше недостатки и трудности предшествующего уровня техники преодолены или ослаблены посредством способа и устройства для контроля за подачей очищающей жидкости в систему дойки.
Сущность изобретения
В соответствии с изобретением создан способ и устройство контроля за подачей очищающей жидкости из линии очистки в систему дойки, которая содержит, по меньшей мере, два пункта дойки и трубопроводы для молока, а линия очистки содержит подающие трубопроводы, подсоединяемые к трубопроводам для молока на пунктах дойки и выполненные с возможностью такого распределения очищающей жидкости для пунктов дойки, что очищающая жидкость протекает через эти пункты дойки.
Способ включает в себя измерение величины потока очищающей жидкости, протекающей через соответствующие пункты дойки, посредством соответствующего датчика потока и передачу упомянутых величин в блок управления.
Устройство содержит первый блок управления и датчики потока, причем соответствующий датчик потока выполнен с возможностью измерения величины потока очищающей жидкости, протекающей через соответствующий пункт дойки, и обеспечивает упомянутые величины для первого блока управления.
Таким образом, подача контролируется, и может быть обеспечена ее достаточная величина. Также можно избегать излишне большого потребления очищающей жидкости. Следует оценить, что изобретение является особенно важным для доильных установок, имеющих большое количество пунктов дойки. Типичный большой доильный зал содержит от 20 до 40 пунктов дойки в ряду, и установки часто бывают выполнены в двойных рядах. Изобретение даже можно применять для еще больших установок.
В одном варианте осуществления первый блок управления содержит устройство отображения и выполнен с возможностью отображения величины, а способ включает в себя отображение величин в блоке управления так, чтобы оператор мог контролировать изменения в производительности.
Один вариант осуществления способа включает в себя подачу предупредительного сигнала, когда величина измеряемого потока оказывается ниже заданной минимальной величины, чтобы избежать неудовлетворительной очистки.
Предпочтительно устройство содержит средство для регулирования подачи очищающей жидкости в систему дойки в соответствии с измеряемым потоком, а способ включает в себя этап регулирования подачи очищающей жидкости в систему дойки в зависимости от величины измеряемых потоков.
Регулирование подачи может включать в себя временное перекрытие подачи к некоторым пунктам дойки так, чтобы подача к другим пунктам дойки увеличилась. Для этой цели устройство может содержать электронные отсечные клапаны.
Другой пример регулирования подачи состоит в регулировании таким образом, чтобы разница между величинами потоков, протекающих по меньшей мере через два пункта дойки, уменьшалась. Таким образом, подача между пунктами дойки становится сбалансированной.
Регулирование потоков может включать в себя уменьшение потока, протекающего через пункт дойки, когда измеряемый поток превышает заданную максимальную величину, избегая ненужного большого потребления очищающей жидкости.
В предпочтительном варианте осуществления устройства датчики потока являются молокомерами, выполненными на пунктах дойки. Способ в этом варианте осуществления включает в себя измерение потока с помощью молокомеров на пунктах дойки, таким образом используя молокомеры в системе также и во время процесса очистки.
В дополнительных вариантах осуществления средство регулирования содержит вкладыши ограничения потока, предпочтительно адаптированные для введения в подающие трубопроводы линии очистки, и/или клапаны, предпочтительно выполненные на подающих трубопроводах системы очистки. Предпочтительно клапаны представляют собой электронные клапаны, то есть клапаны, управляемые с помощью электроники, и в варианте осуществления, который включает в себя молокомеры, предпочтительно выполнены в молокомерах.
В дополнительном варианте осуществления первый блок управления выполнен с возможностью управления электронными клапанами.
В дополнительном варианте осуществления устройство содержит блок очистки, подсоединенный к линии очистки, и предпочтительно первый блок управления выполнен в блоке очистки.
В качестве альтернативы выполнению первого блока управления в блоке очистки первый блок управления в одном варианте осуществления выполнен с возможностью управления процессом доения и предпочтительно также адаптирован для управления электронными клапанами. Этот вариант осуществления в качестве альтернативы может включать в себя второй блок управления, а первый блок управления может быть выполнен с возможностью передачи величины во второй блок управления, причем второй блок управления выполнен с возможностью управления электронными клапанами. Этот вариант осуществления может включать в себя блок очистки, и второй блок управления может быть выполнен в блоке очистки.
Дополнительные предпочтительные варианты осуществления определены зависимыми пунктами формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Теперь изобретение будет описано посредством примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - вид устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения, реализованного в системе дойки, обеспеченной очистным оборудованием,
фиг.2 - более подробный вид части устройства пунктов дойки и линии очистки в соответствии с фиг.1, и
фиг.3 - иллюстрация вариантов осуществления частей обладающего признаками изобретения устройства систем дойки в соответствии с фиг.1 и 2.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
Ниже будет дано детализированное описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг.1 схематично иллюстрирует основные части системы дойки, имеющей очистное оборудование. Система дойки содержит пункты 4A, 4B, 4C, 4D дойки, где доят животных. Молоко втягивается через молокопровод 2 в контейнер 6 для молока посредством вакуума, производимого источником 8 вакуума. Из контейнера 6 для молока молоко откачивается в резервуар 16 для охлаждения молока посредством молочного насоса 10, через трубопровод 14 для молока. Молокомеры 20A, 20B, 20C, 20D и 22 (на фиг.2 и 3) выполнены на пунктах 4A-4D дойки для измерения расхода в потоке молока от пунктов дойки 4A-4D к трубопроводу для молока, и эти молокомеры сообщающимся образом связаны с блоком 17 и/или 18 управления, который контролирует потоки и количества молока на пунктах 4A-4D дойки. Устройство 12 клапанов размещено между молочным насосом 10 и резервуаром 16 для охлаждения молока и выполнено с возможностью селективного подсоединения молочного насоса 10 к резервуару 16 для охлаждения молока или к блоку 5 очистки через трубопровод 9.
Блок 5 очистки представляет собой часть очистного оборудования, которая содержит линию 1 очистки для поставки очищающей жидкости в систему дойки через разветвленные трубопроводы 3A-3D, подсоединяемые к соответствующим пунктам 4A-4D дойки. Блок очистки также содержит внутренние элементы (не показано), такие как клапаны водоснабжения, дозировочный насос для добавления растворителя к очищающей жидкости, нагревательный элемент для подогревания очищающей жидкости, чтобы можно было выполнять очистку обычными способами, такими как с использованием в качестве очищающей жидкости воды, подогретой воды и воды с растворителем. Очистное оборудование выполнено таким образом, чтобы во время очистки очищающая жидкость подавалась через линию 1 очистки и распределялась посредством разветвленных трубопроводов 3A-3D для пунктов 4A-4D дойки. Каждый разветвленный трубопровод можно подсоединять к соответствующему пункту 4A-4D дойки так, чтобы во время доения разветвленные трубопроводы 3A-3D были отсоединены, а во время очистки разветвленные трубопроводы 3A-3D были подсоединены к соответствующему пункту 4A-4D дойки. Затем используется вакуумный источник, чтобы перемещать очищающую жидкость через систему дойки от пунктов 4A-4D дойки к контейнеру 6 для молока. Из контейнера 6 для молока она перекачивается молочным насосом 10 через устройство 12 клапанов обратно в блок 5 очистки. Затем очищающая жидкость циркулирует через систему. Блок 5 очистки также подсоединен к выпускному отверстию (не показано) для выпуска использованной жидкости очистки.
В качестве альтернативы устройству 12 клапанов можно использовать шланг, подсоединенный к молочному насосу 10, и этот шланг можно перемещать между резервуаром 16 для охлаждения молока и блоком 5 очистки, чтобы по выбору подсоединять молочный насос 10 соответственно к блоку 5 очистки и к резервуару 16 для охлаждения молока.
Фиг.1 также иллюстрирует примеры на блоках 7, 17, 18 управления, предназначенных для того, чтобы управлять процессом дойки, процессом очистки, и особенно для того, чтобы контролировать очищающую жидкость.
Таким образом, в одном варианте осуществления блок 18 управления доением управляет процессом доения, а блок 7 управления очисткой, выполненный в блоке 5 очистки, управляет процессом очистки. Чтобы управлять устройством и контролировать очищающую жидкость, блок 18 управления доением и блок 7 управления очисткой могут быть связаны сообщающимся образом. Контролирование подачи очищающей жидкости выполняется молокомерами 20A-20D, 22 на фиг.2 и 3, измеряющими расход в потоке, протекающем через каждый пункт 4A-4D дойки, и результат передается в блок 18 управления доением. Тогда результат измерений может использоваться для регулирования подачи очищающей жидкости. Соответствующие конструкционные особенности контролирования и управления подачей очищающей жидкости в систему дойки будут дополнительно обсуждаться ниже при описании фиг.2 и 3.
Однако на фиг.1 также иллюстрируется альтернатива использованию блока 18 управления доением для управления доением и блока 7 управления очисткой для управления очисткой. Центральное устройство 17 управления выполнено с возможностью управления подачей вакуума, управления молочным насосом и контролирования пунктов дойки. Коммуникационные соединения иллюстрируются на фиг.1 пунктирными линиями, где центральное устройство 17 управления принимает информацию от пунктов 4 дойки непосредственно или через блок 18 управления доением и/или блок 7 управления очисткой.
Несколько упрощенный альтернативный вариант процесса доения может быть обеспечен с помощью использования блока управления для контролирования потока молока, но не для управления молочным насосом 10. Молочный насос 10 может управляться посредством оборудования контейнера 6 для молока датчиками уровня и выполнения молочного насоса с возможностью его включения и выключения в зависимости от уровня молока в контейнере 6 для молока, выявляемого детекторами.
Для процесса очистки предпочтительно имеется передача информации между системой дойки и очистным оборудованием, облегчая и контролирование, и управление подачей очищающей жидкости. Один путь для достижения этого состоит в использовании иллюстрированного центрального устройства 17 управления, сообщающимся образом подсоединенного непосредственно и к системе дойки, и к очистному оборудованию. Другой путь состоит в том, чтобы использовать иллюстрированный блок 18 управления доением для контролирования потока и передачи информации в блок 7 управления очисткой.
Контроль выполняется с помощью измерения потока очищающей жидкости, поставляемой на пункты дойки. Это может быть выполнено посредством выполнения датчиков 26A-26D потока в разветвленных трубопроводах 3 или использования молокомеров 4 на пунктах дойки. Таким образом, вместо инактивирования молокомеров и/или блока управления доением во время очистки измеряется расход в потоке очищающей жидкости, протекающем через молокомеры, и результат передается в блок 7, 17, 18 управления, выбираемый таким образом, чтобы он был подходящим для использования вместе с выбранным регулирующим средством.
Регулирование может быть выполнено многими способами, показывается один пример, с использованием функции предупредительной сигнализации, когда подача снижается, и в ответ на предупредительный сигнал поток увеличивается. Это увеличение может быть выполнено посредством уменьшения потока в некоторых трубопроводах, чтобы увеличить поток там, где он слишком низкий.
Фиг.2 иллюстрирует части соединений между линией 1 очистки и пунктами 4A-4D дойки у молокопровода 2. Пункты дойки содержат трубопроводы 2A-2D для молока, подсоединяющие доильные стаканы 24A-24D к молокопроводу. Во время доения доильные стаканы 24A-24D подсоединены к животным. Во время очистки, иллюстрируемой на чертеже, доильные стаканы 24A-24D подсоединены к разветвленным трубопроводам 3A-3D линии 1 очистки, причем каждый из разветвленных трубопроводов обеспечен средствами 21A-21D регулирования потока и датчиками 26A-26D потока.
Примеры различных средств регулирования иллюстрируются на фиг.3, по одному на каждом пункте 4A-4D дойки. Однако предпочтительно использовать один и тот же тип средства регулирования для подачи очищающей жидкости на каждом пункте дойки.
Для каждого пункта показан только один доильный стакан, но их количество должно соответствовать количеству сосков животного. На фиг.3 иллюстрируются различные средства и меры для регулирования потоков, такие как регулирование манипуляционного клапана 25 вручную, выбор и введение вкладыша 27 ограничения потока в подающие разветвленные трубопроводы 3, управление электронным клапаном 23 на стороне подачи или управление клапанами с помощью электроники в молокомерах 22, которые содержат управляемый таким образом клапан, на стороне пункта дойки. Средство регулирования выбирается соответствующим образом при выборе контролирующего средства. Например, манипуляционные клапаны 25 используются подходящим образом вместе с устройством отображения для оператора в блоке управления, а измеряемые расходы в потоках отображаются. Электронные клапаны 23 подходящим образом используются вместе с блоком управления, контролирующим поток и адаптированным так, чтобы подавать управляющие сигналы в качестве отклика на расходы в потоках.
Молокомеры 20A-20D, 22, например, используются для измерения расхода в потоке очищающей жидкости, и результат передается в блок 18 управления доением, содержащий устройство отображения, где отображается этот результат. Регулирование может выполнятся вручную, посредством введения в подающий трубопровод вкладышей 27 ограничения потока, например вкладышей в форме, подобной кольцевым прокладкам с отверстиями, имеющими размер, выбираемый в зависимости от требуемого потока. Регулирование посредством вкладышей можно выполнять, например, во время установки нового оборудования. В качестве альтернативы подающие трубопроводы обеспечиваются манипуляционными клапанами 25, а регулирование включает в себя регулирование манипуляционных клапанов 25 вручную.
В другом варианте осуществления молокомеры 20A-20D, 22 используются для измерения расхода в потоке очищающей жидкости и передачи результата измерения в блок 18 управления доением, который адаптирован для того, чтобы во время очистки передавать принимаемый результат в блок 7 управления очисткой в блоке 5 очистки. Тогда блок 7 управления очисткой регулирует подачу очищающей жидкости посредством электронных клапанов 23, выполненных в подающих трубопроводах 3A-3D.
В другом варианте осуществления молокомеры 22, содержащие регулирующие клапаны 22, используются для измерения расхода в потоке очищающей жидкости и передачи результата измерения в блок управления доением, который адаптирован так, чтобы в качестве ответа подавать управляющие сигналы. Таким образом, молокомеры 22 используются и для измерения, и для регулирования, а блоки 7, 17, 18 управления используют измерения от нескольких молокомеров для получения полного контролирования и обеспечивают управляющие сигналы или команды для каждого индивидуального клапана молокомера.
В других вариантах осуществления датчики 26A-26D потока выполнены в подающих трубопроводах 3A-3D, а измерения в соответствии с изобретением могут использоваться операторами вручную или блоками управления автоматически.
Различные типы средств 22, 23, 25, 27 регулирования могут быть объединены так, чтобы, например, во время устанавливания очистного оборудования контролирование использовалось для выбора соответствующих вкладышей 27 ограничения потока так, чтобы потоки через пункты дойки были сбалансированы, то есть становились одинаково сильными. Тогда во время работы системы подача очищающей жидкости будет управляться, например, с помощью контролирования подачи посредством молокомеров 22, передающих измерения в блок 18 управления, и регулирования подачи посредством автоматического управления электронными клапанами в молокомерах 22 с помощью пересылки управляющих сигналов из блока 18 управления в эти молокомеры 22.
Также контролирование может изменять путь в проведении измерений между операциями очистки. Блок управления может быть адаптирован так, чтобы давать предупредительный сигнал, когда отклонения измерений увеличиваются и становятся больше, чем контрольные значения, поскольку большие отклонения указывают на изменения в системе, возможно, на сбои в работе и на необходимость в проведении технического обслуживания и текущего ремонта в системе. Таким образом, система адаптирована так, чтобы давать предупредительный сигнал, когда измеряемые расходы в потоках от последующих операций по очистке отличаются больше, чем на предварительно определенное пороговое значение.
Выше были описаны предпочтительные варианты осуществления способа и устройства в соответствии с изобретением. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что их можно изменять в пределах объема прилагаемой формулы изобретения.