BRPI0511976B1

BRPI0511976B1 - dispositivos para ordenha

Info

Publication number: BRPI0511976B1
Application number: BRPI0511976A
Authority: BR
Inventors: Kassibrahim Jan; Odeberg Johan; Pettersson Torbjörn
Original assignee: Delaval Holding Ab
Priority date: 2004-06-10
Filing date: 2005-06-01
Publication date: 2016-05-31
Also published as: SE0401488D0; JP2011135887A; EA200602050A1; EP1781084B1; CN1976580B; PL1781084T3; NZ551834A; ES2528719T3; SE0401488L; US20070245966A1; SE527446C2; CA2566847A1; AU2005251669A1; US7856942B2; JP4733130B2; DK1781084T3; JP2008502361A; EA008855B1; WO2005120217A1; AU2005251669B2

Abstract

dispositivos para ordenha. de acordo com a presente invenção, é proporcionado um dispositivo para ordenha compreendendo pelo menos uma manga flexível receptora de tetas, adaptada para ser posicionada na ou sobre uma teta. uma primeira parte do dispositivo compreende um material selecionado a partir do grupo constituído de elastômeros termoplásticos (tpe), conforme definido na norma iso 18064, e uma segunda parte do mesmo compreende um material: selecionado a partir do grupo constituído de termoplásticos. o método para fabricação do dispositivo para ordenha, particularmente um dispositivo insuflador de copo de teteira, é um processo de moldagem desenvolvido em duas ou mais etapas. na primeira etapa, um termoplástico, preferencialmente polipropileno (pp) ou poliamida (pa) é injetado em um molde definindo apenas aquelas partes do dispositivo que devem apresentar um maior endurecimento ou rigidez, tais como, os acoplamentos. as partes de endurecimento são desmontadas do molde e colocadas em um segundo molde, no qual um tpe adequado é injetado, na forma de uma segunda etapa de moldagem. outras etapas podem ser realizadas pelo projeto, caso seja necessário.

Description

"DISPOSITIVOS PARA ORDENHA, EQUIPAMENTO PARA ORDENHA E MÉTODO PARA FABRICAÇÃO DE UM DISPOSITIVO PARA ORDENHA" A presente invenção se refere, em geral, a dispositivos e componentes para equipamentos de ordenha, particularmente, aos componentes de tais dispositivos, tais como, dispositivos sugadores de leite e insufladores. Em aspectos específicos, a invenção se refere a um insuflador, que compreende uma manga flexível receptora de tetas e, opcionalmente, um tubo curto de leite, preferivelmente, porém não necessariamente, integrado com o insuflador e fabricado com elastômeros de termoplásticos (TPE), em combinação com os polímeros termoplásticos.

Antecedentes da Invenção A ordenhadeira existe em disponibilidade há cerca de um século. A construção básica de um dispositivo para ordenha, o qual ainda permanece em uso, é baseada em uma invenção patenteada por Gillies em 1902 e compreende um copo de teteira de duas câmaras desenhado para operar com pulsação a vácuo. 0 copo de teteira compreende uma manga flexível feita de borracha, formando uma parede flexível de uma câmara, onde a concha do copo de teteira forma a outra parede. No espaço entre as duas paredes é colocada uma câmara de pulsação a vácuo, onde a manga se expandirá e contrairá, deste modo ocasionando uma ação de massagem em uma teta, na qual o copo de teteira foi aplicado. A manga flexível é fornecida como parte de um assim chamado insuflador de copo de teteira (ou inflação em inglês dos Estados Unidos; doravante, o termo "insuflador" será usado no presente relatório descritivo e reivindicações).

Um equipamento de ordenha compreende, como um todo, um número de diferentes componentes, muitos dos quais atualmente fabricados de diferentes tipos de borracha, por exemplo, tubos, bicos, insufladores, etc.

Como exemplo, um sistema moderno de copo de teteira é divulgado na Patente U.S. No. 6.176.200 (Petterson). Tal sistema compreende uma parte de cabeça tubular capaz de receber uma teta e uma parte do tubo central formando uma parede interna da câmara de pulsação a vácuo. A parte do tubo central é flexível e normalmente é feita com um composto de borracha.

Para que sejam aceitos pelo mercado, os dispositivos que formam os componentes dos equipamentos de ordenha, tais como copos para teteiras e insufladores, devem apresentar um determinado número de propriedades.

Os exemplos que podem ser mencionados são: boas performances de ordenha, por exemplo, velocidade do leite, rendimento do leite, fluidez, rendimento da extração; bom tratamento da teteira; vida útil longa do dispositivo e capacidade de funcionamento no mesmo nível alto de performance durante toda sua vida útil; qualidade uniforme dos dispositivos; resistência química e física; os dispositivos devem ser de limpeza fácil; os dispositivos devem ser de substituição fácil; os dispositivos devem ser convenientes ao meio ambiente, por exemplo, o material deve ser passível de reciclagem; fabricação de baixo consumo de energia. O produto deve atender as regulamentações relativas ao material e a artigos e produtos que têm a finalidade de entrar em contato com alimentos.

Os componentes dos equipamentos para ordenha atualmente disponíveis, tais como insufladores e tubos que na maioria das vezes são fabricados de materiais de borracha, atendem às exigências acima em um grau totalmente satisfatório. O Requerente é detentor da Patente PCT/SE 03/02024 e divulga uma nova modalidade para a fabricação de dispositivos para ordenha, mediante uso de materiais do tipo TPE. A invenção divulgada oferece um número de vantagens sobre os dispositivos e métodos do estado da técnica.

Resumo da Invenção Apesar do melhoramento que a invenção descrita acima proporcionou, ainda existe espaço para mais aperfeiçoamento.

Portanto, a presente invenção busca fornecer dispositivos aperfeiçoados e componentes utilizáveis em equipamentos de ordenha que atendam a todas as exigências listadas acima. A invenção também permite uma produção ainda mais versátil dos dispositivos. De acordo com a invenção, isto é alcançado em um primeiro aspecto, por um dispositivo para ordenha o qual é definido na reivindicação 1, isto é, pela fabricação de um dispositivo para ordenha a partir da mistura de um material macio e um rigido, a saber, TPE e material termoplástico, respectivamente.

Preferivelmente, o dispositivo para ordenha é um insuflador de copo de teteira.

Assim, é fornecido um dispositivo para ordenha compreendendo pelo menos uma manga flexível receptora de tetas, adaptada para ser posicionada na ou sobre uma teta, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma primeira parte do mesmo compreende um material selecionado a partir do grupo que consiste de elastômeros termoplásticos (TPE), conforme definido na Norma ISO 18064 e que uma segunda parte do mesmo compreende um material selecionado a partir do grupo que consiste de materiais termoplásticos. O equipamento de ordenha é definido na reivindicação 15.

Em um terceiro aspecto, é proporcionado um método de fabricação de um dispositivo para ordenha, sendo que o método está definido na reivindicação 16.

Os dispositivos de acordo com a invenção apresentam as seguintes vantagens.

Devido à seleção de materiais combinados de acordo com a invenção, os orifícios de acesso e as rebarbas que normalmente ocorrem nos processo de moldagem podem ser eliminados ou pelo menos substancialmente reduzidos, o que significa que o tempo gasto após o tratamento para fins de acabamento pode ser eliminado, deste modo reduzindo o custo da produção. A moldagem em duas etapas, de acordo com a invenção, novamente devido à seleção do material especifico de acordo com a invenção, surpreendentemente alcança transições extremamente suaves entre os diferentes materiais ao conectar as partes do dispositivo moldado, isto é, os materiais diferentes se integram de maneira que não criam quaisquer ranhuras ou depressões onde bactérias ou outros microorganismos poderiam crescer e trazer um potencial risco de contaminação. Desse modo, as exigências estritas de higiene para este tipo de equipamento são atendidas bem além do que é exigido pelas regulamentações vigentes.

Além disso, ao usar materiais mais duros ou enrijecidos para aquelas partes que são submetidas a tensões mais fortes, a quantidade de material exigida pode ser reduzida, quando comparada com os dispositivos do estado da técnica. Por exemplo, acoplamentos de encaixe instantâneo podem ser fabricados com menor quantidade de material. Materiais mais duros também oferecem melhores tolerâncias nos componentes. Em geral, também haverá maior liberdade na construção/opções de projeto.

Uma característica específica que deve ser mencionada é que as variações nos parâmetros que influenciam a massagem da teta podem ser reduzidas com os materiais, de acordo com a invenção.

Um insuflador, conforme é projetado atualmente, possui partes diferentes que realizam funções diferentes. A manga trabalhará dinamicamente, enquanto que a conexão para a garra trabalhará estaticamente e tem a função de uma vedação. Em uma modalidade, é sugerido, de acordo com a invenção, que o tubo curto de leite e a fixação contra a parte central do copo da teteira sejam feitos de um material duro/rigido. Isto faria com que a fixação ficasse mais simples por meio de um acoplamento rápido, em um sentido amplo, o qual é mais fácil de alcançar com um material rigido do que com um material emborrachado macio. Por outro lado, a manga é feita de um material emborrachado macio para fins de alcançar propriedades ótimas de massagem e ordenha.

Para a aplicação especifica do conceito inventivo para insufladores (copo de teteira) existe um número de vantagens especificas e inesperadas para o uso de TPE.

Isto é, as vantagens correlacionadas com a produção são, por exemplo: o custo da produção será mais atraente; será mais fácil obter tolerâncias mais próximas nos itens produzidos, assim, será mais fácil prever as propriedades do produto final; o derramamento do material pode ser reduzido; menos variações no processo de produção produzem propriedades de produto mais uniformes em cada lote; o uso de materiais, de acordo com a invenção, tornará a soldagem possível como meio de produção. Entretanto, a propriedade mais inesperada é a alta resistência à fadiga.

As vantagens relativas ao meio ambiente a serem mencionadas são: a reciclagem do material de resíduo da produção é possibilitada, diretamente de volta para a produção, através da granulação do derramamento; menores quantidades de manipulação de aditivos potencialmente perigosos, deste modo, tornando o manuseio menos perigoso para os empregados, como por exemplo, não estarão presentes gases de vulcanização.

Outro escopo de aplicabilidade da presente invenção se tornará aparente a partir da descrição detalhada apresentada a seguir e dos desenhos que a acompanham, os quais são fornecidos apenas a titulo de ilustração e, assim, não devem ser considerados como limitativos para a presente invenção e, em que: A Figura 1 mostra um exemplo de um dispositivo do estado da técnica para um equipamento de ordenha, a saber, um copo de teteira e um insuflador; e A Figura 2 representa uma ilustração esquemática de uma modalidade da invenção na forma de um insuflador de copo de teteira em seção transversal, incorporando o conceito da presente invenção, notadamente, usando diferentes materiais em diferentes partes.

Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas Para fins do presente pedido de patente, um "dispositivo para ordenha", conforme o termo é usado em todo o relatório, deve ser considerado como qualquer dispositivo usado nos sistemas de ordenha. A expressão "insuflador" ou "insuflador de copo de teteira" é usada para abranger um dispositivo usável junto com um equipamento ou sistema de ordenha, o qual é para ser usado na indústria de laticínios, por exemplo, em contato com o leite e, portanto, deve cumprir com as regulamentações correlacionadas aos materiais e artigos que devem entrar em contato com alimentos. Um insuflador compreende pelo menos uma manga flexivel receptora de tetas, adaptada para ser posicionada na/sobre uma teta, adequadamente em um encaixe justo. Na extremidade mais próxima do terminal receptor da teta, pode ser fornecido um tubo curto de leite, para ser acoplado à parte central do copo de teteira. 0 insuflador também pode compreender o fornecimento de um tubo para um meio de pulsação, referido como um "tubo de pulsação". Deve ser observado que o insuflador, de acordo com a invenção, pode ser usado para diversos animais diferentes, por exemplo, vacas, búfalos, ovelhas e cabras e outros animais ruminantes.

Um "copo de teteira" é considerado um dispositivo compreendendo um alojamento ou armação, uma "concha do copo de teteira", no qual um insuflador, conforme definido acima é montado ou formado como parte integral do mesmo. Particularmente, um copo de teteira pode ser um dispositivo extrator de leite, isto é, um dispositivo constituindo uma parte ou componente de um equipamento de ordenha que atua na teta do animal ou coopera com outras partes do equipamento de ordenha, de maneira que o úbere liberará o leite de uma maneira controlada. Um copo de teteira compreende um insuflador, o qual por sua vez compreende pelo menos uma manga flexivel receptora de tetas, adaptada para ser posicionada na/sobre a teta em um encaixe justo.

Para fins do presente pedido, para a expressão "polímero termoplástico" é atribuído o significado normal daquele termo dentro do campo da tecnologia de polímero. Atualmente, na presente invenção, os polímeros termoplásticos semicristalinos são preferidos, embora seja possível o uso de outros tipos de polímeros termoplásticos. Exemplos típicos de polímeros termoplásticos preferidos são poliolefinas (polipropileno, polietileno, etc) e poliamidas. Também podem abranger copolímeros de monômeros de poliolefina e também pode abranger diversos tipos de agentes de carga, tais como, fibras de vidro, fibras de carbono, fibras minerais, fibras metálicas, etc. ou outros agentes de carga convencionais usáveis em polímeros. Deve ser notado que os materiais termoplásticos são uma classe de materiais distinta dos polímeros de TPE.

Na Figura 1, é divulgado um exemplo de copo de teteira do estado da técnica. O copo de teteira é equipado com um insuflador de copo de teteira (1), o qual é montado em uma concha de copo de teta (2). O insuflador de copo de teteira (1) é essencialmente simétrico rotatório, com relação a um eixo longitudinal (3) e compreende uma parte superior da cabeça tubular (4) e uma porção de manga tubular flexível receptora de teta (5) , que se estende no sentido descendente a partir da parte da cabeça (4) . A parte da cabeça (4) compreende uma primeira extremidade superior (6) e uma segunda extremidade inferior (7) . Na extremidade superior (6) , a parte da cabeça tubular (4) compreende um rebordo (8) que se estende internamente no sentido radial e define essencialmente uma abertura central circular. A parte da cabeça tubular (4) forma uma passagem através da cabeça para o espaço interno do insuflador do copo de teteira, para receber uma teta na manga (5) . A extremidade inferior (7) compreende um rebaixo anular (9), o qual é encaixado pela porção de extremidade superior da concha do copo de teteira (2) . A parte inferior da manga (5) compreende um rebaixo periférico circundante (10), o qual é conectado pela porção de extremidade inferior da concha do copo de teteira (2) . Os rebaixos (9) e (10) são conformados de tal maneira que um espaço fechado (11) é formado entre o insuflador do copo de teteira e a concha do copo de teteira (2), cujo espaço (11) forma uma câmara pulsante do copo de teteira. Na sua parte inferior, o insuflador do copo de teteira (1) é conectado às partes de prolongamento (12) e (13), formando um conduto de leite, que pode ser conectado a uma garra (não mostrado). O insuflador do copo de teteira (1) é fabricado em um material elástico, por exemplo, borracha natural ou sintética.

De acordo com a presente invenção, devido à surpreendente flexibilidade no emprego da classe de materiais apresentados no presente documento, amplamente definidos pelas propriedades do material especificado e exemplificados pelos elastômeros de termoplásticos em combinação com termoplásticos, tais como poliolefinas (polipropileno (PP), polietileno (PE) e similares) ou poliamidas (PA) , particularmente, se tornará possível fabricar dispositivos apresentando diferentes propriedades mecânicas e físico-químicas, em diferentes partes ou regiões do dispositivo, deste modo permitindo traçar as propriedades para usos específicos. Assim, partes diferentes, isto é, uma primeira parte, uma segunda parte, etc. podem ser fabricadas de diferentes materiais. Particularmente, o TPE em uma primeira parte pode compreender um material termoplástico, o qual é compatível com e, preferivelmente, muito similar ao material termoplástico em uma segunda parte. O termo "compatível" tem um significado de amplo sentido, para que uma pessoa especializada no campo da tecnologia de polímero possa atribuir ao mesmo.

Na página da Internet: h L L p : / / v.' V.· V-·. íibcrsct . c o m /html/qlossary/qios c . h L m é encontrado o seguinte significado para a palavra compatível: "A capacidade de sistemas de resina diferentes a serem processados em contato entre si, sem degradação das propriedades do produto final".

Um outro significado para a palavra compatível é: "capaz de ser usado com ou conectado a outros dispositivos ou componentes sem modificação." Estes significados adicionais sào considerados como incluídos na definição normalmente usada no polímero depositado.

No caso específico da presente invenção, o resultado da compatibilidade é que os dois materiais em diferentes partes do dispositivo formarão uma junta que parece muito com uma solda. Preferivelmente, os materiais são muito semelhantes ou até mesmo praticamente idênticos.

Nas modalidades preferidas o material de TPE tem uma dureza de 50-90 shore A e uma resistência à tração de 4-8 MPa. A invenção é baseada na descoberta de que, embora os materiais de TPE utilizáveis nos dispositivos para ordenha, conforme divulgado na Patente PCT/SE 03/02024, aumentem as possibilidades de projeto para os dispositivos para ordenha em geral e, em particular, os insufladores de copo de teteira, entretanto, estes não são tão versáteis do ponto-de-vista de modelo ou construção, conforme possa ser esperado por alguém.

Surpreendentemente, os inventores descobriram que os termoplásticos (tais como polipropilenos, polietilenos e/ou poliamidas) combinados com materiais de TPE abrirão uma nova dimensão de possibilidades construtivas e de modelos. Assim, ao selecionar TPEs e os termoplásticos que possuam propriedades adequadas, estes materiais podem ser combinados de muitas maneiras. Por um lado, partes diferentes podem ser feitas de materiais diferentes e combinadas e integradas, isto é, por meio de conexão mecânica (fisica) de itens separados, mas produtos compostos contendo propriedades superiores também podem ser fabricados por meio do uso de técnicas de co-injeção.

Um breve resumo dos materiais de TPE adequados para o uso na invenção será inicialmente apresentado.

Elastômeros Termoplásticos (TPE) Antes do desenvolvimento dos TPEs existiam, em geral, apenas os produtos de artigos rigidos ou semi- rígidos que poderíam ser fabricados e processados com a nova tecnologia para termoplásticos. A produção de termoplásticos é mais rápida, consome menos energia, mais limpa e mais fácil para reutilizar os resíduos.

Para materiais elastoméricos havia falta de alternativas para borrachas termocuráveis. Para aplicações não expostas a temperaturas extremas não existe necessidade fundamental para sítios de reticulação resistentes à temperatura. O uso de borrachas termocuráveis será acompanhado das desvantagens da reticulação.

Os incentivos para desenvolver os materiais termoplásticos exibindo propriedades elásticas sem quaisquer sítios de reticulação permanente foram, portanto, bastante fortes.

Os elastômeros termoplásticos (TPE) são materiais que combinam as propriedades de processamento de um material termoplástico com as propriedades elastoméricas de um material de borracha.

Os elastômeros termoplásticos são sistemas de duas fases. Uma das fases é um polímero rígido que fornece a tensão mecânica em temperaturas de serviço, entretanto, se torna fluido quando aquecido acima da temperatura de fusão ou de transição vítrea (Tg) . A outra fase é um polímero emborrachado macio.

Existem, principalmente, dois modos de atingir as propriedades: a saber, por meio do fornecimento de materiais na forma de copolímeros em bloco ou misturas de polímeros.

Os copolímeros em bloco que atendem a definição de elastômeros termoplásticos consistem de duas fases, uma rigida e outra macia, formada a partir de segmentos na mesma cadeia de uma molécula. O segmento mais rigido pode ser cristalino, com uma alta temperatura de fusão ou um material amorfo com uma alta temperatura de transição vítrea. O segmento macio sempre é amorfo e tem uma temperatura de transição vítrea muito baixa.

Os TPEs produzidos a partir de misturas de polímeros constituem uma mistura de um material rígido, quase que exclusivamente semicristalino, com uma alta temperatura de fusão em uma fase contínua, misturada com um emoliente, pelo menos um material principalmente amorfo, com uma temperatura de transição vítrea muito baixa.

De acordo com a Norma ISO 18064, TPE significa elastômeros de termoplástico em geral. A definição exata dada na Norma ISO 18064:2003 (E) é como segue: "TPE: elastômeros termoplásticos, constituídos de um polímero ou mistura de polímeros que têm propriedades em sua temperatura de serviço, similares às da borracha vulcanizada, porém podendo ser processados e re-processados à temperatura elevada, tal como um material termoplástico".

Termoplásticos Vulcanizados (TPV) Os materiais termoplásticos vulcanizados (TPV) consistem de um sistema de duas fases, constituído de uma fase contínua de termoplástico e uma borracha reticulada na forma de fase descontínua. O sistema dominante é o PP/EPDM, porém existem também sistemas PP/NBR. A fase de borracha é mais vulcanizada do que a de TPOs, onde a fase emborrachada é apenas parcialmente vulcanizada ou não. A vulcanização da fase de borracha resulta em numerosas melhorias de propriedade.

Propriedades Gerais de materiais TPV: Densidade (kg/dm3) : 0,9-1,0 Dureza Shore: 35A-50D

Limite de temperatura baixa: -60°C

Limite de alta temperatura (continua): 135°C

Resistência do conjunto à compressão, a 100°C: G

Resistência a fluidos de hidrocarbonetos: G/E

Resistência a fluidos aquosos: G/E

Faixas de preço: 2,5 - 3,0 Olefinas Termoplásticas (TPOs) Olefinas termoplásticas, conforme definido pela Norma ISO, são misturas de polipropileno (PP) e copolimero de polipropileno-etileno (EPM) ou polímero de etileno-propileno-etileno (EPDM). 0 termo EP(D)M abrange ambos, EPDM e EPM.

Misturas de PP-EP(D)M são produzidas por meio de agitação intensa de PP e EPDM e/ou EPM.

Normalmente, o polipropileno é um homopolimero isotático ou um PP isotático com menor conteúdo de etileno. O ponto de fusão destes polímeros semicristalinos está na faixa de 145 - 165°C.

Portanto, um TPO pode reter muitas de suas propriedades mecânicas sob altas temperaturas.

Um EP(D)M com uma proporção de etileno e propileno de 50:50 é quase que completamente amorfo, embora ambos, o polietileno e o polipropileno, sejam um polímero semicristalino. Trocando, por exemplo, o teor de etileno para uma proporção mais elevada, se produz uma certa cristalinidade. O efeito líquido de uma pequena quantidade de cristalinidade de etileno acentuadamente influencia a resistência da borracha.

Propriedades: Uma vez que PP e EP(D)M podem, ser misturados em qualquer proporção, teoricamente, existe um espectro continuo, a partir do termoplástico PP levemente modificado para o EP(D}M reforçado com termoplástico, De acordo cora a presente invenção, um dispositivo para ordenha e, particularmente, um insuflador de copo de teteira, conforme anteriormente definido, é fabricado a a partir de um material incluindo um ou mais materiais em combinação, selecionados a partir de um grupo de materiais, incluindo os acima discutidos e materiais termoplásticos. Os materiais termoplásticos que são contemplados compreendem qualquer material selecionado a partir de poliolefinas tais como, polipropileno, polietileno etc, e poliamidas. Estes materiais (TPE vs) diferem em propriedades, principalmente em termos de suas flexibilidades. Assim, estas porções ou partes do dispositivo que precisam ser macias, por exemplo, partes receptoras de teta de um insuflador de copo de teteira para um equipamento de ordenha, por exemplo, a porção da membrana localizada no topo do dispositivo, e a referida membrana tendo uma abertura receptora de teta, sào feitas de TPEs. Também no caso do dispositivo ter um tubo curto de leite conectado ou integrado ao mesmo, este tubo também é preferivelmente fabricado com um TPE.

Aquelas partes que têm uma função de conexão, isto é, acoplamentos e similares, particularmente, acoplamentos de encaixe instantâneo, para conectar o tubo de leite a um insuflador ou partes do mesmo, tendo uma função de suporte, são fabricados de um material mais rigido, tais como termoplásticos, poliolefinas (por exemplo, polipropileno, polietileno) ou poliamida. A seguinte lista contém exemplos de propriedades que um insuflador tendo uma manga flexivel baseada em TPE e que é acoplável a teta/animal e ao sistema geral de ordenha deve exibir: deve ter capacidade para remover leite do úbere de um animal por meio de vácuo; deve ter capacidade para transportar o leite em sistemas fechados; deve ser acoplável através de interface com o sistema geral de ordenha; a teta deve ser submetida à massagem; a manga flexivel deve estimular o animal; a manga flexivel deve atender aos regulamentos correlacionados com os materiais e artigos que devem entrar em contato com alimentos; a manga flexivel deve ter capacidade de atuar como uma barreira e não deve ser influenciada pelo leite; a manga flexivel deve apresentar uma tração ou compressão continua ou variável; deve apresentar uma função de vedação ou selagem; a manga flexivel deve ser adaptável à teta, automática ou manualmente; as mangas flexíveis devem ser, funcionalmente, controláveis; a manga flexivel é baseada em um material que deve suportar o ambiente de ordenha; a manga flexivel é baseada em um material que deve ser processável; a manga flexivel deve ter a capacidade de ser presa e vedada/selada contra uma concha externa dura; a manga flexivel deve caber em tetas de todos os tamanhos; preferivelmente, a manga flexivel deve ser constituída de um ou mais materiais ou combinações dos mesmos; a manga flexível é baseada em um material que é constituído de TPE ou TPE em mistura com outros materiais; deve ser permitido um transporte suave de leite.

Os critérios acima são atingidos com um insuflador tendo pelo menos uma manga flexível fabricada de um material que compreende um TPE, conforme definido na Norma ISO 18064. O material de elastômero termoplástico (TPE) usado para o dispositivo de ordenha, de acordo com a invenção, deve apresentar (pelo menos) as seguintes propriedades: uma dureza entre 25 shore A e 50 shore D; um módulo de Young entre 0,1 Mpa e 50 Mpa; uma resistência à tração, tipicamente, superior a 0,5 Mpa; um alongamento mínimo de 50% sem quebra.

Opcionalmente, o dispositivo para ordenha deve apresentar : uma temperatura de serviço, tipicamente, entre -60C e +200C.

Adequadamente, o material é resistente a ácidos, em particular ao ácido fórmico, ácido propiônico, ácido peracético e/ou H2O2. O material também é preferivelmente resistente a álcali, em particular a amônia, NaOH e KOH, em concentrações normalmente usadas em procedimentos de lavagem ou limpeza usados na indústria de laticínios. O material também deve ser resistente a cloro, ozônio, à irradiação de UV e à oxidação térmica.

Em modalidades preferidas, o material apresenta uma resistência ao rasgamento entre 5 e 50 kN/m, preferivelmente de 15-35 kN/m.

Em modalidades preferidas, o material apresenta uma resistência ao rasgamento de 0,5-40 MPa, preferivelmente de 5-20 MPa.

Em uma modalidade preferida, também deve apresentar um alongamento superior a 200% antes da quebra, preferivelmente superior a 300%. 0 material pode ser um termoplástico vulcanizado (TPV), compreendendo duas fases, que consistem de uma fase continua e uma borracha reticulada na forma de uma fase descontínua, onde o elastômero termoplástico compreende uma borracha selecionada a partir de borracha de butadieno, silicone, EPDM e NBR opcionalmente enxertados com acrilatos ou anidridos. O elastômero termoplástico também compreende, preferivelmente, uma poliolefina cristalina selecionada de polietileno (HDPE, LDPE OU LCDPE), polipropileno ou misturas dos mesmos, por exemplo copolimeros. Em virtude da excelente processabilidade dos materiais selecionados de acordo com a invenção, torna-se possível projetar os insufladores para um grande número de diferentes aplicações ou necessidades dentro do campo da ordenha. Assim, é possível fabricar insufladores em um processo de moldagem simples, para uma alta precisão dimensional, enquanto os materiais diferentes são combinados em diferentes partes do produto. Por exemplo, é possível prover a parte da cabeça e o tubo de leite com uma rigidez maior do que a da manga flexível.

Uma classe de materiais TPE que é adequada para as finalidades da invenção inclui os materiais SANTOPRENE®, disponíveis da Advanced Elastomer Systems. Estes são elastômeros termoplásticos adequados para aplicação em contato com alimentos aquosos e atendem às exigências contidas na "Directive 90/128/EC e suas emendas". Tais materiais podem ser processados através de moldagem por injeção e são totalmente recicláveis.

Abaixo, é apresentada uma lista típica de valores de testes para três materiais SANTOPRENE® (para placas moldadas por injeção, do tipo de porta de extremidade, com lOOmm x 150mm x 2mm).

X271-73EU

Propriedade Valor Unidade Método de Teste Dureza 74 Shore A ASTM D 2240 (5s) Dureza 78 Shore A ISO 868 (15s) Resistência à 7,0 MPa ISO 37 Tipo 1 tração Alongamento 380 % ISO 37 Tipo 1 X271-64EU

Propriedade Valor Unidade Método de Teste Dureza 66 Shore A ASTM D 2240 (5s) Dureza 70 Shore A ISO 868 (15s) Resistência à 5,5 MPa ISO 37 Tipo 1 tração Alongamento 370 % ISO 37 Tipo 1 X271-55EU

Propriedade Valor Unidade Método de Teste Dureza 58 Shore A ASTM D 2240 (5s) Dureza 62 Shore A ISO 868 (15s) Resistência à 5,0 MPa ISO 37 Tipo 1 tração Alongamento 350 % ISO 37 Tipo 1 Valores preferidos para o material TPE em um dispositivo para ordenha, de acordo com a invenção, incluem uma dureza de 50 - 90 Shore A e uma resistência à tração de 4- 8 Mpa. O termoplástico a ser usado para as partes mais rígidas do dispositivo, de acordo com a invenção, deve ter, preferivelmente, as seguintes propriedades: um módulo de Young entre 800 e 8500 Mpa, preferivelmente, entre 1000 e 6500 Mpa, mais preferivelmente, entre 1100 e 1300 Mpa. uma resistência à tração, tipicamente, entre 25 e 140 Mpa, preferivelmente de 30-60 Mpa e, mais preferivelmente, de 35-90 Mpa.

Opcionalmente, o material termoplástico pode ser reforçado com fibras de vidro e, neste caso, a resistência à tração total será exercida na parte superior dos intervalos apresentados acima. Outros agentes de carga selecionados a partir de outros materiais fibrosos, tais como, fibras de carbono, fibras minerais e outros agentes de carga convencionais, podem ser empregados para aplicações específicas, de acordo com a necessidade.

Em uma modalidade específica da presente invenção, é fornecido um insuflador de copo de teteira, onde fica, especificamente, a parte do insuflador da manga flexível receptora de teta, a qual é fabricada com um determinado material ou combinação de materiais. Um insuflador (20), de acordo com a invenção, está esquematicamente ilustrado em seção transversal da Figura 2, conforme montado esquematicamente, representando a concha do copo de teteira (21). O insuflador compreende uma parte de cabeça (22), uma parte de manga flexível (24) para receber a teta, substancialmente, na forma de um encaixe justo. O termo "encaixe justo" significa que não haverá quantidades significativas de ar entrando entre a teta e a manga em operação; isto é, durante a ordenha. A manga se estende da parte da cabeça (22) até uma parte conectora (27), onde um tubo curto de leite pode ser conectado à manga (24) . Alternativamente, o tubo de leite pode ser integrado com a manga.

Adequadamente, a parte conectora (27) é fabricada com um material mais rigido (termoplástico), de maneira que o insuflador pode ser firmemente acoplado à concha do copo de teteira (21), de modo a não causar vazamento. É importante que a manga seja fixada em uma posição definida e especifica na concha.

Além disso, a concha do copo de teteira deve ser conectada a um meio de suprimento de pulsação, a fim de que a manga do insuflador tenha condições de desempenhar sua função. Este suprimento é provido através de um tubo de pulsação, que pode ser conectado à concha do copo de teteira, na entrada de um conector (23) , de modo que a pulsação possa atuar sobre a manga (24). O elemento mais importante de um insuflador é a manga flexível (24), no sentido de que este é o elemento que desempenha a função alternativa de dobrar e abrir/expandir, causado pelo vácuo pulsante aplicado. Assim, a fim de que o insuflador tenha capacidade de cumprir com suas funções técnicas, pelo menos a manga flexível deve atender a determinados critérios, com relação às propriedades do material.

Um número de modalidades baseado nas seleções de material e nas combinações do material é possível. Todas estas variações e modificações são aplicáveis a todos os dispositivos, dentro da definição genérica do dispositivo, de acordo com a invenção.

Assim, é possível fabricar um dispositivo, de acordo com a invenção (por exemplo, um insuflador, possivelmente compreendendo um tubo de leite curto e/ou um tubo curto de pulsação), usando diversas variações ou modificações em termos de combinações de material, para fornecer propriedades adequadas para cada uso específico ou aplicação do dispositivo, de acordo com a invenção. Além disso, partes diferentes de um dispositivo podem ser fornecidas com diferentes propriedades, adaptadas ao tipo de ambiente onde a parte ou porção específica do dispositivo entrará em contato.

Particularmente, deve ser observado que se inclui dentro do conceito inventivo, o uso de mais de um material TPE em combinação com um ou mais materiais termoplásticos. Assim sendo, por exemplo, a superfície externa da manga flexível pode receber propriedades diferentes daquelas da superfície interna, tais como, diferenças em termos de propriedades hidrofóbicas/hidrofílicas. Diversos graus de rigidez podem ser alcançados, por exemplo, usando diferentes graus de poliolefinas.

Agora, será descrito o método de acordo com a invenção.

Os dispositivos descritos acima são, adequadamente, fabricados através de moldagem por injeção de um ou mais materiais, de acordo com as propriedades desejadas. Alternativamente, se a estrutura for mais complicada, a moldagem por injeção ou outras técnicas de moldagem são preferidas. Assim, os dispositivos compreendendo dois ou mais materiais em combinação, isto é, formando um material composto, podem ser juntados de diversos modos. A injeção dupla de dois (ou mais) materiais em seqüência em um e o mesmo molde podem ser usados. Outra opção é a de fabricar um "precursor" de um material em um primeiro molde e, em seguida, mover o "precursor" para um segundo molde, no qual um ou mais de outros materiais são injetados. Também é possível realizar a moldagem por injeção ou extrudar os componentes separadamente usando materiais diferentes e, em seguida, soldar os componentes juntos. Determinados componentes ou partes podem ser acopladas simplesmente colocando um junto ao outro.

Entretanto, será característica para o campo do técnico especializado, projetar o processo de moldagem com detalhes, para obter as estruturas desejadas e os ajustes necessários e, portanto, estes métodos não serão aqui discutidos.

De acordo com a invenção, o método para fabricar um dispositivo para ordenha, particularmente um insuflador de copo de teteira, é em uma modalidade preferida, um processo de moldagem de duas etapas. Entretanto, está dentro do conceito inventivo realizar mais de duas etapas para fabricar estruturas mais complexas.

Assim, na primeira etapa, em uma modalidade preferida, um termoplástico, preferivelmente, polipropileno (PP) ou poliamida (PA), é injetada em um molde, que define apenas aquelas partes do dispositivo que devem apresentar uma dureza ou rigidez mais elevada, tais como, os acoplamentos. 0 molde compreende um núcleo definindo um lúmen interno do dispositivo. 0 núcleo, que agora é portador das partes rígidas acima mencionadas, é retirado do molde e colocado em um segundo molde, no qual, como uma segunda etapa de moldagem, é injetado um TPE adequado. Alternativamente, o núcleo pode ser colocado em uma segunda cavidade, porém no mesmo molde ou até na mesma cavidade, caso o molde seja ajustável a uma forma diferente, deste moído definindo a segunda estrutura ou componente de moldagem. A segunda (e outra, caso seja exigida) etapa de moldagem define as partes restantes do dispositivo a serem fabricadas. Uma vez que o TPE e o termoplástico são compatíveis, pelo fato de que o material de matriz do TPE é muito semelhante, ou talvez idêntico, ao termoplástico usado na primeira etapa, haverá uma conexão muito boa entre os materiais e, na prática, eles serão "soldados" entre si. As transições entre os dois materiais, isto é, entre as partes mais rígidas e as mais macias, ficarão quase perfeitas. O termo "quase perfeita", significa que não ocorrerão ressaltos ou ranhuras perceptíveis, onde os dois materiais se encontram. Assim a bactéria ou outros microorganismos e material orgânico, tais como resíduos de leite servindo como um nutriente para as bactérias, não poderão realmente ficar presos nestas regiões de transição. Do ponto-de-vista de higiene, isto é essencial e constitui uma característica importante do método e do dispositivo, de acordo com a invenção.

Na parte superior de um insuflador de copo de teteira, onde a teta está localizada em uso, é possível se proporcionar uma parte mais rigida, para a provisão de funcionalidade de acoplamento, enquanto se mantém, ao mesmo tempo, o suave contato da superfície com a teta em si, de maneira que o risco de causar feridas nas tetas é minimizado ou até eliminado.

Na modalidade específica apresentada na Figura 2, o insuflador de copo de teteira é fabricado como duas partes separadas, conectáveis por meio de acoplamento de encaixe instantâneo (28). Assim, o topo ou parte da cabeça, incluindo a abertura receptora de teta (26) é fabricado como uma "tampa" (22), que pode ser conectada à parte restante, compreendendo a manga flexível do insuflador. Portanto, a tampa é fabricada em um processo de duas etapas. Assim, preferivelmente, a parte rígida do acoplamento em forma de anel é fabricada em uma primeira etapa e enquanto morna e ainda no lugar no núcleo molde, colocada em um segundo molde, onde o TPE é injetado para formar a parte da membrana que tem a abertura para receber a teta. A parte da manga tendo dois acoplamentos, um no topo (na parte da cabeça) , para se conectar com a tampa e um no fundo, para se conectar a um tudo de leite ou uma concha de copo de teteira, a qual também é fabricada conforme descrito acima em um processo de duas etapas.

Embora o método acima descrito, onde as partes rígidas ou duras são moldadas na primeira etapa e o modo mais preferido é aquele em que partes macias e flexíveis são moldadas na segunda etapa, é possível implementá-lo de maneira invertida, isto é, moldar as partes macias antes das partes duras. Não existe diferença fundamental nas duas abordagens e o especialista versado na técnica pode facilmente ajustar os parâmetros de moldagem para atender a qualquer procedimento.

Para determinadas aplicações, pode ser necessário usar mais de um TPE para partes diferentes de um dispositivo e/ou mais de um termoplástico para partes diferentes. Neste caso, talvez o processo de fabricação tenha que ser realizado em mais de duas etapas, onde uma etapa é usada para cada material. Entretanto, também é possível que dois materiais diferentes possam ser simultaneamente injetados em partes diferentes de um molde. Tais variações no processo são características pertinentes ao campo do técnico especializado e, por si só, não fazem parte da invenção.

Deve ser notado que devido à seleção de materiais, isto é, TPE em combinação com termoplásticos e devido à compatibilidade entre estes materiais, se torna muito simples criar detalhes no projeto para as necessidades específicas.

Como exemplo, constitui uma opção de um modelo fácil de compreender, a introdução de anéis de vedação diretamente no interior das partes mais duras do dispositivo, através da moldagem de TPE em canais adequados, que apresentam uma geometria na forma de anel. Uma vez que os materiais se integram tão bem, será proporcionada uma satisfatória funcionalidade de selagem.

Claims

1 . Dispositivo para ordenha compreendendo pelo menos uma manga flexível receptora de teta, adaptada para ser colocada em ou sobre uma teta, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma primeira parte do dispositivo compreende um material selecionado a partir do grupo que consiste de elastômeros termoplásticos (ETP), conforme definido na Norma ISO 18064 e uma segunda parte do mesmo compreende um material selecionado a partir do grupo que consiste de materiais termoplásticos.

2. Dispositivo para ordenha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ETP exibe as seguintes propriedades: a) uma dureza entre 25 de shore A e 50 de shore D; b) um módulo de Young entre 0,1 Mpa e 50 Mpa; c) uma resistência à tração acima de 0,5 Mpa; e d) um alongamento mínimo de 50% sem rompimento; e em que o termoplástico exibe as seguintes propriedades; i) um módulo de Young entre 800 e 8500 Mpa, preferivelmente, entre 1000 e 6500 Mpa, mais preferivelmente, entre 1100 e 1300 Mpa. ii) uma resistência à tração, tipicamente, entre 25 e 140 Mpa, preferivelmente entre 30-60 Mpa e, mais preferivelmente, entre 35-90 Mpa.

3. Dispositivo para ordenha, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de opcionalmente exibir uma temperatura de serviço entre -60°C e +2 0 0 ° C.

4 . Dispositivo para ordenha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-3, caracterizado pelo fato de que o ETP na primeira parte compreende um material termoplástico compatível com e, preferivelmente, muito semelhante ao material termoplástico na segunda parte.

5. Dispositivo para ordenha, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o material de ETP tem uma dureza de 50-90 de shore A e uma resistência à tração de 4-8 Mpa.

6. Dispositivo para ordenha, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-5, caracterizado pelo fato de que o referido material termoplástico compreende um material selecionado de poliolefinas, tais como, polipropilenos (PP), polietilenos (PE) e poliamidas ou as misturas dos mesmos.

7. Dispositivo para ordenha, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de apresentar pelo menos uma outra parte compreendendo um material de ETP diferente daquele da primeira parte.

8. Dispositivo para ordenha, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma superfície externa de pelo menos uma parte do dispositivo compreende um material de ETP diferente daquele de uma superfície interna.

9. Dispositivo para ordenha, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que as propriedades superficiais diferem em termos de hidrofobicidade/hidrofilicidade.

10. Dispositivo para ordenha, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de compreender elementos seladores integrados no dispositivo e os referidos elementos seladores compreendendo um material ETP.

11. Dispositivo para ordenha, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, compreendendo duas partes, sendo que uma primeira parte compreende a dita manga flexível receptora de teta e uma segunda parte compreende uma tampa superior tendo uma membrana com uma abertura receptora de teta, as referidas partes sendo acopláveis por meio de um acoplamento de encaixe instantâneo, caracterizado pelo fato de que a referida membrana e a referida manga são fabricadas com um ETP e o referido acoplamento é fabricado com um material termoplástico.

12. Dispositivo para ordenha, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o material termoplástico compreende ainda agentes de carga selecionados a partir de materiais fibrosos tais como, fibras de vidro, fibras de carbono, fibras minerais, fibras metálicas e outros agentes de carga convencionais.

13. Dispositivo para ordenha, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de: - ser um dispositivo insuflador do copo de teteira tendo uma manga flexível fabricada com um ETP; - apresentar uma parte superior compreendendo uma membrana com uma abertura receptora para teta, fabricada com ETP, a referida parte superior e a manga flexível sendo conectadas através de um acoplamento de encaixe instantâneo feito de um material termoplástico; - apresentar uma parte de base que serve como conectora para um tubo de leite

14. Dispositivo para ordenha, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de compreender ainda um tubo curto de leite, conectado à parte da base através de um acoplamento de encaixe instantâneo, que é feito com um material termoplástico.

15. Aparelhagem para ordenha, caracterizada pelo fato de compreender um dispositivo para ordenha, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores.

16. Método para fabricação de um dispositivo para ordenha, compreendendo pelo menos uma manga flexível receptora de teta, adaptada para ser posicionada na ou sobre uma teta, compreendendo as etapas de: - prover um molde contendo uma cavidade e um núcleo; - moldar pelo menos uma parte do dito dispositivo no dito molde, usando pelo menos um primeiro material de polímero; - moldar pelo menos uma outra parte do dito dispositivo, usando pelo menos um segundo material de polímero; - opcionalmente, repetir as etapas de moldagem conforme exigido pelo desenho do dispositivo, usando os mesmos ou outros materiais de polímero; caracterizado pelo fato de que os materiais de polímero são selecionados a partir de polímeros de ETP e polímeros termoplásticos, e em que um polímero de ETP é usado para pelo menos uma parte do dispositivo e um polímero de termoplástico é usado para pelo menos a outra parte.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que na primeira etapa de moldagem, o primeiro material de polímero é um ETP e na segunda etapa de moldagem, o segundo material de polímero é um material termoplástico.

18. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que na primeira etapa de moldagem, o primeiro material de polímero é um termoplástico e, na segunda etapa de moldagem, o segundo material de polímero é um ETP.

19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16-18, caracterizado pelo fato de compreender ainda a desmoldagem do núcleo que transporta a referida pelo menos uma parte, colocando o núcleo em um segundo molde.

20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16-18, caracterizado pelo fato de compreender ainda a desmoldagem do núcleo que transporta a referida pelo menos uma parte, colocando o núcleo em uma segunda cavidade no mesmo molde.

21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16-18, caracterizado pelo fato de compreender ainda o ajuste do molde para definir um segundo formato para moldar um outro componente.