DD290567A5 - Milchsammelstueck mit rueckschlagklappen an den milcheinlaufstutzen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Milchsammelstueck mit Rueckschlagklappen zur Verhinderung von Rueckspray. Es soll verhindert werden, dasz infizierte Milch von einem kranken Euterviertel auf die gesunden uebertragen wird. Dies geschieht durch an den Muendungen der Milcheinlaufstutzen angeordneten Klappenventile. Um die Melkbecherinnenraeume nach beendetem Melkvorgang belueften zu koennen, werden die Klappenventile zwangsgesteuert durch eine Membrane geoeffnet, da sonst die maschinelle Melkzeugabnahme erschwert wird. Die Ansteuerung der Arbeitskammer zwecks Membranbetaetigung erfolgt zu Melkbeginn bzw. bei Milchfluszende durch den Pulsator oder eine gesonderte Steuerleitung. Anwendung bei automatisierten Melkanlagen. Fig. 1{Milchsammelstueck; Membran; Arbeitskammer; Druckwechselkammer; Steuerklappen; Verschluszklappen; Klappenbefestigung; Eigensteuerung; Fremdsteuerung; Rueckspray; Verhinderung}

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Milchsammeistück mit Rückschlagklappen an den Milcheinlaufstutzen zur Vermeidung von Rückspray, insbesondere für automatisierte Melkstände.

Charakteristik des bekannten Stand* .'-tr Technik

Eutererkrankungen sind stark verbreitet und verursachen erhebliche ökonomische Verluste. Die Mastitis spielt dabei die größte Rolle. Neben anderen Ursachen wird sie hauptsächlich durch euterpathogene Erreger verursacht. Durch Übertragung der Erreger von infizierten Eutervierteln auf gesunde wird sie zwischen den Eutervierteln und zwischen Kühen verbreitet. Von der Melkmaschine geht eine potentielles Übertragungsrisiko für euterpathogene Keime aus, daß einerseits durch unmittelbare Übertragung der Erreger durch verunreinigte Melkbecher bedingt ist. Zum anderen ist nachgewiesen, daß funktionsbedingt durch die Pumpwirkung des pulsierenden Zitzengummis Milchtropfen und Milchaerosole mit hoher Geschwindigkeit entgegen der Milchabflußrichtung auf die Zitzenspitzen befördert werden. Damit gelangen auch Erreger auf die Zitzenspitze, voh wo aus sie in das Euter gelangen. Diese Effekte- auch als Rückfluß, Rückspray und Impact bezoichnot- sind besonders vorhanden, wenn zusätzlich Lufteinbrüche im Unterdrucksystem der Melkanlage wirksam werden. Das geschieht z. B., wenn einzeln Molkbecher an den Zitzen nicht dicht anliegen oder abrutschen bzw. abfallen.

Es wird deshalb vorsucht, durch verschiedene konstruktive Veränderungen an den Melkmaschinen dieses potentielle Übertragungsrisiko zu vormeiden. Bekannt Ist die permanente Zuführung von Luft am Zltzengummlkopf, die dem Rückfluß entgegenwirken soll. Auch die Zusammenführung der von den Melkbechern kommenden abführenden Milchschläuche unter einem spitzen Winkol unter

gleichzeitiger Luftzuführung sowie die getrennte Ableitung der Milch von Jedem Euterviertel soll verhindern, daß Milch entgegen der Milchflußrichtung zu benachbarten Eutervierteln gelangen kann. Der zusätzliche Lufteinlaß wirkt sich jedoch schädlich auf die Milch aus, da diese aufgeschäumt und zu stark beschleunigt wird. Weiterhin werden Schutzschilde, Einwegkugelventile oder

Einwegklappenventile In die Ausgänge der Melkbecher eingebaut, die der Abschirmung gegen Rückspray dienen sollen. Es ist

nachgewiesen, daß Einwegventile Rückfluß und Rückspray wirksam verhindern und das potentielle Übertragungsrisiko der

Melkmaschine erheblich vermindern. Ventileinbauten erschweren aber die Reinigung der Melkbecher beträchtlich. Die DE-AS 2838705 beschreibt ein Milchsammeistück, bei dem die Milch aus den 4 Zitzen nicht zusammengeführt, sondern in Einzelleitungen abgeführt wird. Ähnlich ist dies bei Eutervlertol-Melkmaschinen, die die Milch in getrennton Leitungen bis in das Sammelgefäß führen. Die Einzelschläucho beeinträchtigen jedoch die Handhabung der Melkmaschine. Es sind auch Milchsammeistücke bekannt, die die 4 Milchschläuche so zusammenführen, daß günstigere Voraussetzungen zur Minderung von Rückspray geschaffen werden. Bekannt sind Milchsammeistücke mit tangentialen Milchein- und

-auslaufstutzen.

Die DE-OS 3020294 beschreibt ein Milchsammeistück mit einem Gummieinsatz, welcher Klappen aufweist, die dio Einlaufstutzen abdecken. Dieses Milchsammeistück muß jedoch nach dem Melken zerlegt und der Gummiolncatz manuell

goreinigt werden. Der Zeitaufwand dafür ist zu hoch.

Die DD-PS 220 055 beseitigt diesen Nachteil, Indem durch die gewählte Kombination von Klappenventilen und tangenialen Stutzen eine Selbstreinigung der Klappen im SpUlprozeß erreicht wird. Lösungen mit Kugel- oder Klappenventil, die beim Auffalten des Zitzengummis dicht schließen, bewirken durch die Vergrößerung des Melkbecherinnenraumes boim auffaltenden Zitzengummi, daß der Unterdruck im Melkbechoi innenraum

größer ist als im Milchsammeistück. Dieser erhöhte Unterdruck, der durch den eintretenden Milchfluß aus dor Zitze wieder abgebaut wird, beschleunigt den Milchentzug und führt dazu, daß die Melkbecher fester an den Zitzen haften. Am Melkende wird das Abnehmen der Melkbecher insbesondere bei automatischer Abnahme erschwert. Des weiteren kann noch vorhandene

Restmilch aus den Melkbecherinnenräumen nicht abfließen. Wenn der Melkzeugabzugzylinder mit Vakuum beaufschlagt wird, zieht er an dem Melkzeug, obwohl die Melkbecher noch fest

haften. Das Melkzeug wird demzufolge vom Euter abgerissen, was für die Kühe schmerzhaft ist.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, das mit Klappen versehene Milchsammulstück auch für automatisierte Anlagen verwendbar zu machen und das Melkzeug schonend sowie frei von Restmilch vom Euter abzunehmen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die technische Aufgabe besteht darin, die Klappen so auszubilden, daß bei der automatischen Spülung keine Spülschatten entstehen und daß der beim Melken notwendige dichte Verschluß der Klappen zu den Melkbecherinnenräumen nach Beendigung des Melkvorganges automatisch aufgehoben wird, ohne daß die Wirkung der Klappenventile zur Verhinderung von Rückspray und Rückfluß beeinträchtigt wird.

Erfindungsgemäß besitzt das Milchsammeistück einen massiven Gummieinsatz, welcher zwischen Über- und Unterteil des Milchsammeistückes eingeklemmt ist. Die 4 Klappen sind schaufeiförmig ausgebildet und hängend angeordnet. Die Befestigung am Gummieinsatz erfolgt durch schmale aber verdickte Stege. Oberhalb des Gummieinsatzes, der die Eigenschaft einer Membran hat, welche sich nur in der Randzone biegt, befindet sich eine Arbeitskammer, die über zwei nicht vollständig dichtende Klappen mit zwei Druckwechselkammern verbunden ist, welche aus jeweils 2 Melkbecherzwischenräumen gespeist werden. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Befindet sich in der Druckwechselkammer atmosphärischer Luftdruck, legt sich die Ventilklappe durch Eigenspannung an den Ventilsatz und wird durch die Druckdifferenz angedrückt. Über eine Bohrung oder eine Kerbe an der Dichtfläche kann etwas Luft in die Arbeitskammer gelangen. Über die andere Druckwechselkammer, dio Unterdruck führt, wird bei geöffnetem Ventil einströmende geringe Luftmenge mit abgesaugt. Im nächsten Melktakt wechseln die beiden Druckwechselkammern ihre Arbeitsdrücke und die Ventile ihre Funktion. Der Unterdruck in der Arbeitskammer bleibt erhalten. Da sich oberhalb und unterhalb der Membran während des Melkvorganges Vakuum befindet, behält die Membran ihre Lage bei. Dio an den Mündungen der Milcheinlaufstutzen befindlichen 4 Klappen liegen an diesen lose an. Zum Zeitpunkt des Druckwechsels im Melkbecherzwischonraum, wenn dieser evakuiert wird, faltet der Zitzengummi auf und vergrößert das Volumen im Melkbecherinnenraum. Dadurch legen sich die Klappen an dio Mündungen der Milcheinlaufstutzen dicht an. Die damit verbundene kurzzeitige Vakuumerhöhung im Melkbecherinnenraum ist vorteilhaft für einen intensiven Melkvorgang. Die Druckdifferenz zum Milchsammolraum wird aber durrh dio aus den Zitzen austretende Milch schnell wieder aufgehoben, die Klappen öffnen, so daß die Milch aus den Melkbecherinnenräumen in den Milchsammeiraum des Milchsammeistückes abfließen kann.

Soll das Melkzeug am Melkende vom Euter abgenommen werden, ist es notwendig, dio Melkbecherinnenräume zu belüften. Bei Melkzeugen ohne Ventile geschieht das, indem die Milchabsaugung zwischen Milchsammeistück und Milchleitung abgesperrt wird, so daß die über eine Bohrung ständig in den Milchsammeiraum einströmende Transportluft das Vakuum im Milchsammolraum und in den Melkbechern abbaut. Bei Melkzeugen mit Klappenventilen wird durch die dichtschließenden Klappen der Druckausgleich zwischen Milchsammeiraum und Melkbecherinnenräumen und damit der Abbau des Vakuums verhindert.

Nach einer bekannten Lösung wird der Pulsator so abgeschaltet, daß atmosphärische Luft in den beiden Druckwechselkammern anliegt, die über die undichten Klappen in die Arbeitskammer gelangt. Durch die nun vorhandene Druckdifferenz zwischen

atmosphärischem Druck in der Arbeitskammer und Vakuum im Milchsammeiraum biegt sich die Membran durch, so daß die

Stege die Klappen von der Wand des N'ilchsammelraumee abdrücken. Da die Milch· und Luftabsaugung abgesperrt ist, kann sich

der Unterdruck Im Milchsamiruilraum abbauen, und da die Klappen von ihrem Sitz abgehoben wurden, kann die Luft vom

Milchsammeistür¹', in die Melkbecherinnonräume eindringen, so daß die Heftwirkung schnell herabgesetzt wird. Bei Gleichtakt-Melkanlagen genügt es, wenn der Melkbecherzwischenraum mit der Arbeitskammer über nur eine dichtende Klappe verbunden ist. Der gleiche Effekt wird auch erreicht, wenn statt der Luftabsaugung aus den Melkbecherzwischenräumen die Luftzufuhr zum Pulsator abgesperrt wird. In diesem Fall wird die Pulsation der Zitzengummis ebenfalls unterbunden. In der Arbeitskammer

bleibt das Vakuum erhalten. Der sich im Milchsammeiraum nach Absperrung der Absaugleitung aufbauende atmosphärische

Druck führt dazu, daß durch die Druckdifferenz die Membran gehoben wird und die Klappen über die steifen Stege abgedrückt

werden. In diesem Fall wird die Arbeitskammer so gestaltet, daß sich die Membran entsprechend bewegen kann. Die

Arbeitskammer kann aber auch direkt mit atmosphärischer Luft oder Vakuum angesteuert werden. Der Vorteil dieser Erfindung liegt darin, daß während des Melktaktes kurzzeitig ein erhöhtes Melkvakuum an den Zitzen anliegt

und nach dem Abschalten des Melkvorganges die Luft ungehindert vom Milchsammeiraum in die Melkbecherinnenräume eintreten kann. Da das Milchsammeistück im Bereich die Klappenaufhängung ringförmig erweitert ist, benetzt durch die tangentiale Einleitung der Flüssigkeit diese die gesamte Mantelfläche und umspült auch die Stege für die Klappenbefestigung.

Der Gummikörper an der Membran garantiert die Durchbiegung in der Randzone und ermöglicht auch eine gute Spülung der

Membran.

Vorteil der Erfindung: Dieser besteht darin, daß automatisch die Klappen öffnen, die Luft in die Melkbecherinnenräume eindringen kann, die Milchreste

besser abgesaugt werden und sich das Melkzeug leicht vom Euter löst.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1: ein mit Rückschiagklappen versehenes Milchsammeistück mit lose hängenden Klappen während des Melkens, Fig. 2: den gleichen Aufbau mit membranegesteuertor Klappenöffnung nach Abschaltung des Melkvorganges und Fig. 3: ein durch Fremdsteuerung betätigtes Milchsammeistück zwecks Klappenbetätigung

Das Milchsammeistück 1 weist die bekannte Grundform auf. Die Milch gelangt über die Milcheinlaufstutzen 2 in den Milchsammeiraum 3. Der Auslauf erfolgt über den Absaugstutzen 4. Das automatisch schließende Ventil 5 wird während des Melkvorganges durch den Differenzdruck zwischen Milchsammelraum-Vakuum und Umgebungsdruck offengehalten. Bei abgefallenem Melkbecher schließt es durch das Eigengewicht und die Lufteinströmung. Zwischen dem Oberteil 6 und dem Milchsammeistück 1 ist eine Membran 7 eingespannt, die im Zentrum einen kegeligen, nach unten gerichteten Gummikörper 8 aufweist. An der Membran 7 sind an den Zulaufbohrungen 9 der Milcheinlaufstutzen 2 an Stegen 10 befestigte Klappen 11 angeordnet. Die Stege 10 sind schmal und in der Höhe versteift gestaltet. Oberhalb der Membran 7 befindet sich eine Arbeitskammer 12, die über zwei Bohrungen 13a; 13b unter Zwischenschaltung von zwei über Absperrklappen 14a; 14b mit den Druckwechselkammern 15a; 15b verbunden ist. Die Stutzen 16a; 16b stellen die Verbindungsleitung vom Pulsator zum Melkbecherzwischenraum dar. Ohne Schaltautomatik haben sie die Funktion eines Vakuumverteilers auf jeweils zwei Melkbecherzwischenräume. Die Klappen 14 a; 14 b weisen kleine Bohrungen 17 oder entsprechende Kerben an der Unterseite der Klappen'oder am Ventilsitz auf.

Beim Melken werden bei dem in Fig. 1 dargestellten Wechseitakt-Melkverfahren abwechselnd die Druckwechselkammern 15a; 15b mit atmosphärischer Luft oder Vakuum beschickt. In der in Fig. 1 gezeichneten Stellung liegt an der DruckwGchselkammer 15b Vakuum, an der Druckwechs9lkammor 15a Atmosphäre an. Durch die Bohrung 17 dringt eine geringe Luftmenge ein, die über die Arbeitskammer 12, Bohrung 13b und Druckwechselkammer 15b abgesaugt wird. Folglich baut sich in der Arbeitskammer 12 ein Vakuum auf, dom ein Vakuum im Milchsammeiraum 3 gegenübersteht. Die Membran 7 ist entlastet, die Klappen 11 liegen leicht an und werden beim Druckwechsel, durch das sich beim Entlastungstakt im Melkbecherinnenraum vergrößernde Volumen angesaugt. Wenn durch die aus der Zitze fließende Milch das Vakuum bis auf die Höhe des Vakuums im Milchsammeiraum 3 abgesenkt ist, öffnen sich die Klappen 11, und die Milch gelangt in den Sammelraum 3. Von hier gelangt die Milch über den Stutzen 4 und den Absaugschlauch 18 zu einem Sammelbehälter. Ist der Melkvorgang beendet und soll das Melkzeug automatisch von der Kuh abgenommen werden, dann wird der Pulsator abgeschaltet. Die Melkbecherzwischenräume werden belüftet und folglich auch die Druckwechselkammern 15a und 15b. Über die undichten Ventile kann sich Atmosphärendruck in der Arbeitskammer 12 aufbauen (Fig. 2). Aufgrund der Druckdifferenz zwischen Arbeitskammer 12 und Milchsammelraum 3 bewegt sich die Membran 7 in der Randzone 7 a nach unten, und die die Klappen verbindenden Stege 10 knicken durch die Abstützung an der Kante 1 a des ringförmig erweiterten Gehäuses 1 ein und öffnen die Klappen 11. Wird nun die Absaugung der Milch am Absaugstutzen 4 unterbrochen, was auf verschiedene Weise erfolgen kann, am einfachsten durch Abklemmen des Ab&augschlauches 18 oder Herabziehen des Absperrventil 5, baut sich über die Belüftungbohrung 19 atmosphärischer Druck im Milchsammeiraum auf, der sich über die jetzt nicht mehr dicht schließenden Klappenventile 11 in die Melkbecherinnenräume ausgleichen kann. Das Melkzeug kann leicht und euterschonend abgezogen werden. Diese Konstruktion ermöglicht eine effektive Spülung des Melkzeuges. Durch die tangentiale Einleitung der Spülflüssigkeit rotiert diese entlang der Gehäuseinnenwand und umspült auch die Stege 10 sowie die Klappen 11. , Das in der Fig. 3 dargestellte Milchsammeistück unterscheidet sich dadurch, daß die Arbeitskammer 12 durch die Steuereinrichtung der Meikzeugabnahmevorrichtung während des Melkens unter atmosphärischem Luftdruck steht und daß bei Nachlassen des Milchflusses die Arbeitskammer 12 über den Stutzen 20 mit dem Vakuum des Melkzeugabnahmezylinders verbunden wird. Die konstruktiv veränderte Randzone 7 a sorgt dafür, daß die Klappen 11 unter Vakuum abgehoben werden.

Claims (10)

1. Milchsammeistück mit Rückschlagklappen an den Milcheinlaufstutzen zur Vermeidung von Rückspray, welche beweglich an einem Gummiformstück angeordnet sind und durch die ausfließende Milch geöffnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummiformstück als Membrane (7) ausgebildet, die Klappen (11) im elastischen Bereich durch schmale verdickte Stege (10) mit der Membrane (7) verbunden sind, daß sich oberhalb der Membrane (7) eine Arbeitskammer (12) befindet, die während des Melkvorganges über Klappen (14) ständig mit dem Vakuumstutzen des Pulsators und bei Milchflußende über die Klappen (14) oder eine direkte Steuerleitung mit der Atmosphäre verbunden ist.

2. Milchsammeistück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Melkvorganges die Arbeitskammer (12) über die Klappen (14) odor durch eine direkte Steuerleitung mit der Atmosphäre und bei Milchflußende über eine Ventilsteuerung oder den Pulsator mit dem Vakuum verbunden ist.

3. Milchsammeistück nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Druckgleichheit beiderseits der Membrane (4) die Stege (10) der Klappen (11) spannungsfrei sind.

4. Milchsammeistück nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Druckdifferenz beiderseits der Membrane (7) die Stege (10) der Klappen (11) auf Biegung beansprucht sind.

5. Milchsammeistück nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Gleichtaktmelken die Arbeitskammer (12) mit der Druckwechselkammer (15) mit einem im Saugtakt öffnenden und im Entlastungstakt nicht vollständig schließenden Ventil (14) verbunden ist.

6. Milchsammeistück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Wechseltaktmelken jeweils zwei Melkbecherzwischenräume über ein nicht völlig schließendos Ventil (14a; 14b) mit der Arbeitskammer 12 verbunden sind.

7. Milchsammeistück nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das membranförmige Gummiformstück im Zentrum eine nach unten gerichteten kegeligen oder kugeligen Ansatz (8) besitzt.

8. Milchsammeistück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Klappenbefestigung (10) der Milchsammeiraum (3) konzentrisch erweitert ist.

9. Milchsammeistück nach Anspruch 1,3 und folgende, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummiprofil der Membrane (7) in der Randzone (7a) so gestaltet ist, daß bei Überdruck in der Arbeitskammer (12) die Stege (10) bei der Verformung der Membrane (7) in Richtung Milchsammeikammer an der Kante (1 a) des ringförmig erweiterten Gehäuses (1) anliegen und die Klappen (11) eine nach dem Zentrum weisende Stellung einnehmen.

10. Milchsammeistück nach Anspruch 1,2,4 und folgende, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke der Randzone (7a) der Membrane (7) so ausgebildet ist, daß bei deren Bewegung in Richtung der Arbeitskammer (12) die Stege (10) und Klappen (11) eine nach dem Zentrum weisende Stellung einnehmen (Fig. 3).