ДОИЛЬНЫЙ АППАРАТ

Полезная модель относится к сельскому хозяйству, в частности к оборудованию для доения.
Известны доильные аппараты, содержащие двухкамерные доильные стаканы, коллектор, состоящий из молокосборной камеры и камеры переменного вакуума, разделенных мембраной, и пульсатор (А.с. СССР №41782, Кл. A01J 5/12, 1935; В.Ф.Королев. Доильные машины. М. «Колос», 1969. С.89…90; А.с. СССР №770454, Кл. A01J 7/00, 1979.)
Общим их недостатком являются значительные колебания вакуума в подсосковой камере, приводящие к постоянной ударной нагрузке на сосок и попаданию в него вакуума, что негативно отражается на здоровье животных и приводит к повышенной их заболеваемости, а также -значительные колебания вакуума в молокосборной камере, следствием чего является повышенное пенообразование в ней, затрудняющее транспортировку молока в молокопровод и его учет.
Известен также ряд доильных аппаратов, направленных на улучшение режима доения: устройство для управления доильным аппаратом, сосредоточенное в его коллекторе (А.с. СССР №1424778, Кл. A01J 7/00, 1987), состоящее из камеры переменного и постоянного вакуума, мембраны и конусного клапана, обеспечивающего выравнивание вакуума в межстенной и подсосковой камерах доильных стаканов; устройство для автоматического отключения доильных стаканов (А.с. СССР №1554840, Кл. A01J 7/00, 1988), содержащее приемную камеру, выходной патрубок, закрываемый клапаном и двуплечий рычаг; регулятор вакуума для доильных аппаратов (А.с. СССР №1192737, Кл. A01J 7/00, 1984), содержащий датчик потока молока с подпружиненной мембраной и дополнительной вакуумной камерой; доильный аппарат (Пат. РФ №2220565, Кл. A01J 5/04, 2002), коллектор которого оборудован камерой управления и дополнительной камерой, которые сообщены каналом, причем дополнительная камера калиброванным каналом сообщается с молокопроводящим патрубком.
Недостатком известных конструкций является их громоздкость и ненадежность в эксплуатации.
Известен доильный аппарат (Пат. на ПМ №90293, Кл. A01J 5/04, 2009), включающий двухкамерные доильные стаканы, коллектор, состоящий из молокосборной камеры, выполненной в виде двух камер, расположенных одна над другой и сообщающихся между собой посредством установленного по оси симметрии коллектора в верхней камере патрубка, и камеры переменного вакуума, разделенных мембраной, при этом камера переменного вакуума посредством соединительных шлангов и магистрального вакуумного шланга сообщается с межстенными камерами доильных стаканов и пульсатором соответственно, а молокосборная камера через входные патрубки в верхней ее камере с установленными на них соединительными шлангами - с подсосковыми камерами и через отводной патрубок - с отводным молочным шлангом.
Недостатком известного доильного аппарата является наличие обратного оттока молока в коллектор и проникновение в него вакуума, что приводит к проникновению вакуума в подсосковую камеру, являющемуся причиной постоянной ударной нагрузки на сосок и попадания в него вакуума, негативно отражающихся на здоровье животных, и, кроме того, обратный отток молока в коллектор способствует повышенному пенообразованию, затрудняющему транспортировку молока по молокопроводу и его учет.
Известен доильный аппарат (Пат. на ПМ №109956, Кл. A01J 5/04, 2011, прототип), включающий двухкамерные доильные стаканы, коллектор, состоящий из молокосборной камеры, выполненной в виде двух камер, расположенных одна над другой и сообщающихся между собой посредством установленного по оси симметрии коллектора в верхней камере патрубка, и камеры переменного вакуума, разделенных мембраной, при этом камера переменного вакуума посредством соединительных шлангов и магистрального вакуумного шланга сообщается с межстенными камерами доильных стаканов и пульсатором соответственно, а молокосборная камера через входные патрубки в верхней ее камере с установленными на них соединительными шлангами - с подсосковыми камерами и через отводной патрубок - с отводным молочным шлангом. Доильный аппарат снабжен обратным клапаном, установленным на входе в отводной молочный шланг. Обратный клапан выполнен в виде корпуса, в котором по оси его симметрии со стороны входной полости последовательно установлены подпружиненный пружиной затвор в виде шарика с хвостовиком и рассекатель, при этом пружина одним концом жестко соединена с шариком, а другим - с рассекателем, кроме того, со стороны рассекателя на корпусе закреплена крышка, на которой с внутренней ее стороны установлен рассекатель, а с внешней - штуцер, а со стороны входной полости на корпусе обратного клапана установлен другой такой же штуцер, причем по всей длине корпуса, крышки и обоих штуцеров выполнено сквозное осевое отверстие переменного диаметра.
Недостатком известного доильного аппарата являются ощутимые переходные процессы от такта сосания к такту сжатия, обусловленные конструкцией обратного клапана, открывающего отводной молочный шланг по мере поступления в него молока и закрывающего его в такте сжатия. Между этими событиями существует временной интервал, в течение которого и происходит проникновение вакуума в подсосковую камеру, являющееся причиной постоянной ударной нагрузки на сосок и попадания в него вакуума, негативно отражающихся на здоровье животных. Кроме того, конструкция обратного клапана не обеспечивает надежной его работы, в результате существующий временной интервал увеличивается со временем, еще большим образом увеличивая вероятность проникновение вакуума в подсосковую камеру доильного стакана, а появившийся обратный отток молока в молокосборную камеру повлечет за собой повышенное пенообразование, затрудняющее транспортировку молока по молокопроводу и его учет.
Задача полезной модели заключается в стабилизации величины вакуумметрического давления в подсосковой камере доильного стакана и исключение обратного оттока молока в молокопровод.
Технический результат от решения поставленной задачи заключается в снижении заболеваемости животных техническим маститом, а также в исключении пенообразования в молочной камере, что облегчает транспортирование молока по отводному молочному шлангу к емкостям для приема молока и учет надоев.
Технический результат достигается тем, что доильный аппарат, содержащий двухкамерные доильные стаканы, коллектор, состоящий из включающей верхнюю и нижнюю камеры молокосборной камеры и камеры переменного вакуума, разделенных мембраной, при этом камера переменного вакуума посредством соединительных шлангов и магистрального вакуумного шланга сообщается с межстенными камерами доильных стаканов и пульсатором соответственно, а молокосборная камера через входные патрубки в верхней ее камере с установленными на них соединительными шлангами - с подсосковыми камерами и через отводной патрубок - с отводным молочным шлангом, на входе в который установлен клапан. Клапан выполнен в виде двух, соединенных между собой корпусов с осевыми сквозными отверстиями, перпендикулярными друг другу, при этом с обеих сторон одного корпуса в осевом отверстии установлены одинаковые штуцеры для подсоединения клапана в отводной молочный шланг, а в осевом отверстии другого корпуса, представляющем собой полость переменного диаметра, установлен поршень с подпружиненным пружиной штоком, причем один конец пружины жестко связан с поршнем, а другой закреплен на корпусе, кроме того, посредством вакуумного шланга полость переменного диаметра обратного клапана сообщается с магистральным вакуумным шлангом.
Клапан по выполняемой им функции относится к запорным устройствам. Установка запорного клапана на выходе из верхней молокосборной камеры коллектора в отводном молочном шланге позволит не только исключить обратный отток молока в коллектор, но и, прежде всего, позволит исключить переходные процессы от такта сосания к такту сжатия в доильном аппарате, а значит и временной интервал, в течение которого происходит проникновение вакуума в подсосковую камеру, являющегося причиной постоянной ударной нагрузки на сосок и попадания в него вакуума, негативно отражающихся на здоровье животных. Исключение обратного оттока молока в молокосборную камеру коллектора значительно снизит ценообразование, облегчит транспортировку молока по молокопроводу и его учет. Конструкция запорного клапана проста и надежна в работе.
Полезная модель иллюстрируется чертежами.
На фиг 1. изображен доильный аппарат, общий вид; на фиг.2 - запорный клапан, общий вид.
Доильный аппарат включает двухкамерные доильные стаканы 1, коллектор 2, состоящий из молокосборной камеры 3 и камеры переменного вакуума 4, разделенных мембраной 5. Молокосборная камера 3 выполнена в виде двух расположенных одна над другой камер: верхней 6 и нижней 7, сообщающихся между собой посредством патрубка 8. Патрубок 8 установлен в верхней камере 6 молокосборной камеры 3 по оси симметрии коллектора 2. В верхней камере 6 имеются патрубки: входные 9 и отводной 10, на которых установлены соответственно соединительные шланги 11 и отводной молочный шланг 12 с запорным клапаном 13 на его входе, исключающий обратный отток молока в молокосборную камеру 3 коллектора 2. Повышенное пенообразование в молокосборной камере 3 вызвано и конструктивными ее особенностями, касающимися взаимного расположения входных патрубков 9, по которым молоко поступает в верхнюю камеру 6, и патрубка 8, расположенного по оси симметрии коллектора 2, посредством которого нижняя камера 7 сообщается с верхней 6. В случае, когда траектория струи молока перпендикулярна основанию 14 верхней камеры 6, разбрызгивание его и ценообразование максимально. Подбором угла наклона оси входного патрубка 9 к основанию 14 верхней камеры 6 и точки ее пересечения 15 с основанием 14 можно значительно «смягчить» удар струи молока об основание 14 верхней 6 молокосборной камеры, существенно снизив его пенообразование. Точка пересечения 15 оси симметрии каждого входного патрубка 9 верхней 6 молокосборной камеры с ее основанием 14 находится на линии пересечения патрубка 8 с основанием 14 верхней 6 молокосборной камеры, при этом угол наклона ее (оси) к основанию 14 составляет 45°.
Камера переменного вакуума 4 посредством соединительных шлангов 16 сообщается с межстенными камерами 17 доильных стаканов 1 и через магистральный вакуумный шланг 18 - с пульсатором 19. Верхняя камера 6 молокосборной камеры 3 через соединительные шланги 11 сообщается с подсосковыми камерами 20 доильных стаканов 1 и с отводным молочным шлангом 12 через запорный клапан 13, смонтированный посредством штуцеров 21 и 22 на отводном патрубке 10 верхней 6 молокосборной камеры коллектора 2 и на входном патрубке 23 отводного молочного шланга 12 соответственно. Запорный клапан 13 выполнен в виде двух, соединенных между собой посредством фланца 24 корпусов 25 и 26 с осевыми сквозными отверстиями 27 и 28 соответственно, перпендикулярными друг другу. С обеих сторон корпуса 25 в осевом отверстии 27 установлены одинаковые штуцеры 21 и 22 для подсоединения запорного клапана 13 в отводной молочный шланг 12, а в осевом отверстии 28 другого корпуса 26, представляющем собой полость переменного диаметра, установлен поршень 29 с подпружиненным пружиной 30 штоком 31, причем один конец 32 пружины 30 жестко связан с поршнем 29, а другой 33 закреплен на корпусе (фланце 24). Кроме того, посредством вакуумного шланга 34 полость переменного диаметра 28 запорного клапана 13 сообщается с магистральным вакуумным шлангом 18.
Доильный аппарат работает следующим образом.
Исходное положение сосковой резины до подключения доильного аппарата к вакуумной системе - сплюснутое. В режиме сосания из вакуумной системы доильного аппарата посредством пульсатора 19 через магистральный вакуумный шланг 18, камеру переменного вакуума 4 и соединительный шланг 16 в межстенную камеру 17 доильного стакана 1 подается вакуум высокий (70 Кпа). Сосковая резина 35 выпрямляется, сосок 36 коровы вытягивается, открывается сфинктер, и молоко из вымени животного через сосок 36 заполняет подсосковую камеру 20 доильного стакана 1 и далее по соединительному шлангу 11 попадает в верхнюю камеру 6 молокосборной камеры 3, откуда через патрубок 8 - в нижнюю камеру 7 молокосборной камеры 3. Мембрана 5 при этом прогнута вниз, объем нижней камеры 7 молокосборной камеры 3 увеличивается, за счет чего вакуумметрическое давление в камере 7 увеличивается, в верхней же камере 6, наоборот, за счет наполнившего ее молока вакуумметрическое давление уменьшается. Благодаря тому, что обе камеры 6 и 7 сообщаются между собой посредством патрубка 8, давление в них выравнивается, и молоко не наполняется пузырьками воздуха. Запорный клапан 13 при этом надежно перекрывает посредством штока 31 сквозное осевое отверстие 27 в корпусе 25, а значит и отводной молочный шланг 12. Пружина 30 на штоке 31 сжата, поскольку поршень 29 под действием вакуума, поступившего через вакуумный шланг 34 в полость 28, занимает свое нижнее положение.
Далее следует такт сжатия, когда из магистрального вакуумного шланга 18 в камеру переменного вакуума 4, в межстенные камеры 17 доильных стаканов 1 посредством соединительных шлангов 16 и через вакуумный шланг 34 в полость 28 запорного клапана 13 поступает атмосферный воздух. Мембрана 5 поднимается вверх, снижая вакуумметрическое давление в камере 7, и благодаря тому, что камеры 6 и 7 сообщаются, снижается вакуумметрическое давление и в камере 6 молокосборной камеры 3. Одновременно сосковая резина 35 сжимается, вакуумметрическое давление в подсосковой камере 20 снижается, то есть выравнивается давление в подсосковой камере 20 и молокосборной камере 3, что предотвращает удар по соску 35. Одновременно пружина 30 запорного клапана 13 стремится занять свое устойчивое положение, приводя в движение поршень 29 вместе со штоком 31, в результате чего сквозное осевое отверстие 27 в корпусе 25 запорного клапана 13 открывается для отведения молока через отводной молочный шланг 12 в емкость для приема молока. Молоко без воздушных пузырьков и пены под воздействием вакуума в молокопроводе направляется в отводной молочный шланг 12 и далее через молокопровод - в емкость для приема молока.
Далее следует такт сосания. Переходные процессы от такта сосания к такту сжатия, благодаря конструкции и установке запорного клапана на входе в отводной молочный шланг, в доильном аппарате исключены. Между тактами сосания и сжатия не существует переходного процесса, являющегося причиной проникновения вакуума в подсосковую камеру, а значит и исключена постоянная ударная нагрузка на сосок и попадание в него вакуума, негативно отражающихся на здоровье животных. Кроме того, запорный клапан исключает обратный отток молока в молокосборную камеру коллектора, что, в свою очередь, исключает наличие ценообразования и облегчает транспортировку молока по молокопроводу и его учет. Конструкции запорного клапана проста и надежна в работе.
Заявленный доильный аппарат промышленно осуществим. Изготовлен опытный образец доильного аппарата.