DE69003237T2 - Zitzengummi. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Melkvorrichtung und insbesondere eine Vorrichtung zum Melken von Milchkühen.
• Verschiedene Geräte sind entwickelt worden, um einen Melker darin zu unterstützen, die Leistungsfähigkeit seiner Tätigkeiten zu verbessern. Beispielsweise sind Maschinen zum Melken von Kühen allgemein bekannt.
• Ein wesentlicher Bestandteil von modernen Melkmaschinen ist der Melkbecher oder Ziteznbecher, welches während des Melkens auf eine Zitze der Kuh aufgesetzt wird. Der Zitzenbecher enthält ein hohle, flexibles Zitzengummi, das die Zitze berührt. Unter der Wirkung eines Vakuumsystems massiert das Zitzengummi die Zitze, um die Zirkulation aufrecht zu erhalten, während Vakuum Milch aus der Kuh in eine Milchleitung auspreßt.
• Einige Beispiele bekannter Zitzengummis sind in DE-U-680597, US- A-4269143 und US-A-4,530,307 beschrieben. Das Zitzengummi, das in der US-A-4,530,307 beschrieben ist, enthält ein allgemein rohrförmiges Teil gemäß dem ersten Teil des Patentanspruchs 1 mit einer Längsachse und einer Wand, die als ein fortlaufendes Band von abwechselnd äußeren und inneren Auskehlungen ausgebildet ist, wobei ein Abschnitt des rohrförmigen Teils an dessen oberen Ende eine Mundstückkammer bildet. Während des Betriebs erzeugen die Auskehlungen eine gleichförmige Verteilung der Kräfte um die Kuhzitze und ermöglicht es, daß das Zitzengummi die Zitze gleichmäßig massiert, ohne diese zu quetschen, wobei eine Vielzahl von Zitzengrößen und Formen aufgenommen werden kann. Wegen der vorteilhaften Qualitäten hat das Zitzengwnmi der US-A-4,530,307 einen beträchtlichen wirtschaftlichen Erfolg.
• Trotzdem zeigen die weitergehenden Untersuchungen und Entwicklungen an, daß weitere Verbesserungen bei Zitzenguumis wünschenswert sind, und die vorliegende Erfindung gibt ein neues Zitzengummi an, das die Leistung früherer Zitzengummis übertrifft.
• Gemäß der Erfindung ist ein Zitzengummi für ein Melkgerät vorgesehen mit einem flexiblen, allgemein rohrförmigen Teil mit einer Längsachse und einer Wand mit ersten und zweiten Enden, wobei das rohrförmige Teil eine untere Trommel nahe dem ersten Ende, eine Mundstückkammer nahe dem zweiten Ende und eine obere Trommel zwischen der unteren Trommel und der Mundstückkammer hat, wobei die Wand des rohrförmigen Teils der oberen und der unteren Trommel als ein fortlaufendes Band von abwechselnd äußeren und inneren Auskehlungen geformt ist und die äußeren Auskehlungen innerhalb einer Umhüllenden eines vorbestimmten Durchmessers liegen, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbestimmte Länge der Wand der Rohrteil-Mundstückkammer Auskehlungen nur an seiner Innenfläche hat, und daß die entsprechende Außenfläche als Kegelstumpffläche ausgebildet ist.
• Diese Anordnung führt zu einer unüblich starren und stabilen Konstruktion für die Mundstückkammer. Die verbesserte Konstruktion verhindert, daß die Auskehlungen an der Mundstückkammer beim Gebrauch ausgeklappt oder entfaltet werden, was eine übermäßige Zitzeneindringung in das Zitzengummi ermöglichen und ein vollständiges Abmelken der Kuh verhindern würde.
• Vorzugsweise verläuft die Wand der unteren Trommel des rohrförmigen Teils allgemein parallel zu der Längsachse, und die Wand der oberen Trommel des rohrförmigen Teils divergiert in Richtung des zweiten Endes der Wand, um hierdurch eine Abschrägung in der oberen Trommel zu bilden. Die abgeschrägte obere Trommel trägt zu besseren Steuerung der Zitzenpenetration in das Zitzengummi bei und somit zu einem besseren Abmelken.
• Vorzugsweise enthält das rohrförmige Teil einen Vorsprung, der sich radial von dem ersten Ende der Wand nach außen erstreckt, und der Vorsprung hat einen Außendurchmesser, der größer ist als die Umhüllende der äußeren Auskehlungen an der unteren Trommel des rohrförmigen Teils. Der Vorsprung ist so angeordnet, daß er mit einer Nut in dem Zitzengummi zusammenpaßt, um das Zitzengummi während der Montage der verschiedenen Zitzenbecherbestandteile in Position zu halten, bevor der Zitzenbecher in einem Melkvorgang verwendet wird.
• Ein weiteres bevorzugtes Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Mundstückkammer vorgeformt ist, um einen Ring aufzunehmen und das Zitzengummi in dem Zitzenbecher zu halten. Diese Konstruktion ermöglicht es, daß das Zitzengummi in den Zitzenbecher in einem nicht-gespannten Zustand und ohne Verwendung von Werkzeugen eingesetzt wird.
• Weitere Vorteile, Eigenschaften und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich für den Fachmann aus der detaillierten Beschreibung der Erfindung.
• Eine Ausführungsform eines Zitzengummis gemäß der Erfindung wird nun als Beispiel mit Bezug auf die beigefügten Zeichnunen beschrieben, in denen:
• Fig. 1 eine Längsschnittansicht der Ausführungsform eines Zitzengummis gemäß der vorliegenden Erfindung ist, die in einen Zitzenbecher eingesetzt ist.
• Fig. 2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1.
• Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht des unteren Endes des Zitzengummis in einem nicht-montierten Zustand.
• Fig. 4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht entlang der Linie 4-4 der Figur 1.
• Mit Bezug auf Fig. 1 ist ein Zitzenbecher 1 offenbart, der die vorliegende Erfindung enthält. Der Zitzenbecher 1 ist insbesondere zur Anordnung über einer Zitze eines Kuheuters geeignet, um die Kuh mittels einer Maschine zu melken.
• Der Zitzenbecher 1 enthält ein zentrales Gehäuse 3, ein oberes Gehäuse 5, einen Halter 6 und eine Endkappe 7. Das zentrale Gehäuse 3 ist allgemein als rohrförmiger Zylinder geformt mit einer Wand 8 mit einem oberen Abschnitt 9 und einem unteren Abschnitt 11. Der untere Abschnitt 11 des zentralen Gehäuses hat Außengewinde 13 und eine innere Nut 15 zwischen dem Gewinde 13 und dem unteren Ende 17 des zentralen Gehäuses. Das zentrale Gehäuse enthält ferner ein Vakuumrohr 19, welches mit der rohrförmigen Wand 8 verbunden ist und sich in deren Inneres öffnet. Die Wand 8 bildet eine Reihe äußerer ringförmiger Nuten 21 in dem oberen Abschnitt 9 und eine Keilnut 23, die sich von dem oberen Ende 25 des Gehäuses zu den Nuten 21 erstreckt.
• Das obere Gehäuse 5 ist ein hohler Zylinder mit einer Wand 26 und einem ringförmigen Flansch 27, der sich radial von deren oberen Ende erstreckt. Das untere Ende 28 des oberen Gehäuses ist mit einer inneren Abschrägung 29 versehen. Die obere Gehäuse-Zylinderwand 26 hat auch einen nach innen vorstehenden Ansatz 30 zwischen dem Flansch 27 und dem unteren Ende 28.
• Die Zitzenbecherendkappe 7 hat ein oberes Ende mit einem Innengewinde, das zu dem Zentralgehäusegewinde 13 paßt. Das untere Kappenende ist mit einer Verbindungsspitze 33 versehen. Das zentrale Gehäuse 3 und die Kappe 7 sind aus einem durchsichtigen Kunststoff hergestellt. Das obere Gehäuse 5 besteht aus rostfreiem Stahl.
• Der Halter 3 besteht vorzugsweise aus gegossenem Gummimaterial. Der Halter hat eine erste innere Nut 35, die mit dem Flansch 27 des oberen Gehäuses 5 übereinstimmt. Der Halter hat außerdem eine zweite innere Nut 37.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein verbessertes Zitzengummi 39 in den Zitzenbecher 1 eingesetzt, um die Leistung eines Melkmaschinensystems zu verbessern. Das Zitzengummi 39 ist allgemein als langgestrecktes rohrförmiges Teil mit einer Wand 40 hergestellt, die konzentrisch um eine Längsachse 42 angeordnet ist. Das Zitzengummi ist in eine untere Trommel bzw. Rohrstück LB, eine obere Trommel bzw. Rohrstück UB und eine Mundstückkammer MC unterteilt.
• Unter Hinzuziehung der Figur 2 erstreckt sich die untere Zitzengummitrommel LB von dem unteren Ende des Zitzengummis 39 etwa bis zum Längsmittelpunkt 49. Die Wand 40 des Zitzengummis der unteren Trommel hat einen Querschnitt in Form eines fortlaufenden Bandes von abwechselnd und parallelen äußeren und inneren Auskehlungen. In diesem nicht montierten Zustand ist der Querschnitt der unteren Trommel im wesentlichen konstant, und die Auskehlungen 45 und 47 verlaufen parallel zu der Achse 42.
• Der Abschnitt 40 des Zitzengummis zwischen dem Mittelpunkt 49 und dem oberen Zitzengummiende 43 ist in die obere Trommel UB und die Mundstückkammer MC unterteilt. Über die Länge der oberen Trommel ist die Wand 40 durch Auskehlungen 45 und 47 gebildet, die die jeweiligen Auskehlungen der unteren Trommel LB fortsetzen. Jedoch divergiert die Wand 40 der oberen Trommel zunehmend in Richtung des oberen Endes 43, um so eine Abschrägung an der oberen Trommel zu bilden.
• Von der Verbindung mit der oberen Trommel UB setzt sich die Wand 40 der Mundstückkammer MC fort und divergiert in Richtung des oberen Endes 43 des Zitzengummis. Außerdem ist der Querschnitt der Wand an der Mundstückkammer anders als an der oberen Trommel und an der unteren Trommel LB. Wie ferner Fig. 4 zeigt, ist die Zitzengummiwand über eine Länge F der Mundstückkammer nur mit inneren Auskehlungen 47 versehen. Die zugehörige Außenfläche der Zitzengummiwand ist ohne äußere Auskehlungen gebildet, sondern als eine kegelstumpfförmige Fläche 51.
• Von dem oberen Ende der Länge F der Mundstückkammer MC geht die Wand 40 in ein ringförmiges Materialband 53 über. Das Band 53 bildet einen Innendurchmesser mit derselben Abmessung wie der Außendurchmesser eines Halterings 55 zuzüglich eines Metallbandes 53. Ein Ring-ähnliches Mundstück 57 hat eine Innenfläche 59, die an dem Mundstückkammerband 53 anliegt.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ferner das untere Zitzengummiende 41 mit einem sich nach außen erstreckenden ringförmigen Vorsprung 61 versehen. Siehe hierzu auch Fig. 3. Der Außendurchmesser des Vorsprungs 61 ist größer als die Umhüllende 62 der äußeren Auskehlungen 45 des Zitzengummis.
• Das Zitzengummi 39 besteht aus einem flexiblen Elastomer. Während Silikongummi ein bevorzugtes Material ist, sind auch andere Elastomere verwendbar. Eine Dicke von etwa 0,08 inches (2,03 mm) für die Zitzengummiwand 40 arbeitet sehr zufriedenstellend.
• Um den Zitzenbecher 1 zu montieren und zu benutzen, wird der Halter 6 so auf das obere Gehäuse 5 gepreßt, daß der obere Gehäuseflansch 27 in die erste Nut 35 des Halters eingreift. Der Haltering 55 wird auf dem Innendurchmesser des Zitzengummibandes 53 angebracht. Der Umstand, daß das Band auf den Außendurchmesser des Halterings 55 vorbemessen ist, beseitigt das Erfordernis eines speziellen Werkzeugs zum Einbau des Halterings, wie dies bei herkömmlichen Zitzengummis erforderlich war. Dann wird das obere Gehäuse 5 auf das mittlere Gehäuse gedrückt, wobei der Ansatz 30 des oberen Gehäuses in die Keilnut 53 des mittleren Gehäuses eingreift. Dann wird das untere Ende 41 der Zitzengummis durch das montierte obere Gehäuse und den Halter eingesetzt, und das Zitzengummi-Mundstückkammerband 53 wird in der zweiten Nut 37 des Halters angeordnet. Das untere Ende 41 des Zitzengummis 39 wird nach außen gefaltet, um sich um das untere Ende 17 des zentralen Gehäuses 3 zu kräuseln. Der Vorsprung 61 des Zitzengummis ist so bemessen, daß er in die Nut 15 nahe dem unteren Ende des zentralen Gehäuses paßt. Die Kappe 7 wird auf das zentrale Gehäuse mittels des Gewindes 13 an dem zentralen Gehäuse geschraubt, welches mit dem Innengewinde an der Kappe zusammenwirkt.
• Das obere Gehäuse wird von dem zentralen Gehäuse nach oben gedrückt, spannt das Zitzengummi, und der Dichtungsring 63 wird in einer ausgewählten Nut 21 des mittleren Gehäuses 3 angeordnet.
• Im Betrieb wird ein flexibler Schlauch (nicht dargestellt) mit der Spitze 33 der Zitzenkappe verbunden, und ein stetes Vakuum wird auf den Schlauch aufgebracht. Die Innenfläche 59 des Mundstücks des Zitzengummis 39 wird über eine Kuhzitze geschoben, derart, daß die Zitze in die Mundstückkammer MC und die obere Trommel UB eintritt. Das Vakuum, das durch die Spitze 33 in dem Inneren des Zitzengummis erzeugt wird, hat zur Folge, daß atmosphärischer Druck die obere Trommel des Zitzengummis geringfügig um die Zitze zusammenfallen läßt, um das Zitzengummi und damit den Zitzenbecher in Position zu halten. Ein zweiter Schlauch (nicht dargestellt), ist mit dem Vakuumrohr 19 des zentralen Gehäuses 3 verbunden. Ein pulsierendes Vakuum wird auf das Vakuumrohr 19 und damit auf das Innere des zentralen Gehäuses 3 und auf das Äußere des Zitzengummis 39 ausgeübt. Im Ergebnis dehnen sich die obere Trommel UB und die untere Trommel LB abwechselnd aus und fallen radial um die Achse 42 auf fortlaufende Weise zusammen, wobei das Vakuum die Zitze veranlaßt, Milch in das Innere des Zitzengummis und aus der Spitze 33 heraus zu pressen, und das Zusammenfallen massiert das Zitzenende und verhindert eine Gewebebeschädigung, die ein konstantes Vakuum hervorrufen würde.
• Die besondere Konstruktion des Zitzengummis 39, die Auskehlungen 45 am Inneren und die kegelstumpfförmige Fläche 51 am Äußeren der Mundstückkammer MC über die Länge F kombiniert, erzeugt verschiedene Vorteile. Die Wand 40 wird ungewöhnlich starr und stabil in diesem Bereich. Die Wandstarrheit verhindert, daß die Auskehlungen ausklappen und somit den effektiven Durchmesser der oberen Trommel und der Mundstückkammer vergrößern, was es ermöglichen wurde, daß die Kuhzitze weiter in das Zitzengummi eindringt, als dies wünschenswert ist, wodurch ein vollständiges Abmelken der Kuh verhindert wäre. Der vorgeformte Durchmesser des Mundstückkammerbandes 53 ermöglicht es, daß der Haltering 55 ohne Werkzeuge eingebaut wird. Außerdem hält das vorgeformte Zitzengummiband 53 den Durchmesser der Mundstückinnenfläche 59 zwischen den Aufblasvorgängen konstant und ermöglicht es ferner, daß die Mundstückkammer sich in einem ungespannten Zustand befindet, wenn das Zitzengummi in den Zitzenbecher 1 eingebaut wird.
• Der Vorsprung 61 an dem unteren Ende des Zitzengummis 39 paßt mit der zentralen Gehäusewand 15 überein und ist in dieser Position gehalten. Dieses Merkmal vereinfacht die Montage der Kappe 7 an den übrigen Zitzenbecherkomponenten. Außerdem beinhaltet natürlich das neue Zitzengummi der vorliegenden Erfindung die Vorteile früherer mit Auskehlungen versehener Zitzengummis.

Claims (9)

1. Zitzengummi (39) eines Zitzenbechers einer Melkmaschine, mit einem flexiblen, allgemein rohrförmigen Teil mit einer Längsachse (42) und einer Wand (40) mit ersten und zweiten Enden, wobei das rohrförmige Teil einen unteren Rohrabschnitt (LB) nahe dem ersten Ende, eine Mundstückkammer (MC) nahe dem zweiten Ende, und einen oberen Rohrabschnitt (UB) zwischen dem unteren Rohrabschnitt (LB) und der Mundstückkammer (MC) aufweist und die Wand der oberen und der unteren Rohrabschnitte des rohrförmigen Teils als ein fortlaufendes Band abwechselnd äußerer (45) und innerer (47) Auskehlungen gebildet ist und die äußeren Auskehlungen (45) innerhalb einer Umhüllenden eines vorbestimmten Durchmessers liegen, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbestimmte Länge (F) der Wand (40) der Mundstückkammer (MC) des rohrförmigen Teils Auskehlungen (47) nur an der Innenseite aufweist, und daß die zugehörige Außenfläche als eine kegelstumpfförmige Fläche (51) geformt ist.

2. Zitzengummi nach Anspruch 1, wobei die Wand (40) des unteren Rohrabschnitts (LB) des rohrförmigen Teils allgemein parallel zu der Längsachse (42) liegt und die Wand (40) des oberen Rohrabschnitts (UB) des rohrförmigen Teils in Richtung des zweiten Wandendes divergiert, um eine Abschrägung in dem oberen Rohrabschnitt (UB) zu bilden.

3. Zitzengummi nach Anspruch 1, wobei das rohrförmige Teil einen Vorsprung (61) aufweist, der sich von seiner Wand (40) an dem ersten Ende radial nach außen erstreckt, und wobei der Vorsprung einen Außendurchmesser hat, der größer als die Umhüllende der äußeren Auskehlungen (45) an dem unteren Rohrabschnitt (LB) des rohrförmigen Teils ist.

4. Zitzengummi nach Anspruch 1, wobei das Zitzengummi (39) aus einem Silikongummielastomer gebildet ist und wobei die Dicke der Wand des oberen Rohrabschnitts und der unteren Rohrabschnitts des rohrförmigen Teils etwa 0,08 inches (2,03 mm) beträgt.

5. Zitzengummi nach Anspruch 1, wobei der obere Rohrabschnitt (UB) zunehmend von dem unteren Rohrabschnitt (LB) in einer Richtung zu dem zweiten Wandende divergiert, und wobei die Mundstückkammer (MC) von dem oberen Rohrabschnitt (UB) divergiert.

6. Zitzengummi nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Auskehlungen (47) an der Innenfläche der Mundstückkammer (MC) Fortsetzungen der jeweiligen inneren Auskehlungen an dem oberen Rohrabschnitt (UB) sind, und wobei ein Mundstück (57) an dem zweiten Ende der Wand (40) des rohrförmigen Teils konzentrisch mit dessen Längsachse (42) verläuft.

7. Gerät zum Melken von Kühen mit:

a) einem Zitzenbecher (1) mit einem zentralen rohrförmigen Gehäuse (3) mit einem oberen und einem unteren Ende und einer äußeren Nut (15) an dem unteren Ende, einem rohrförmigen oberen Gehäuse (5), das mit dem oberen Ende des zentralen Gehäuses (3) gekoppelt ist, einem rohrförmigen Halter (6), der mit dem oberen Gehäuse gekoppelt ist und eine innere Nut (35) eines vorbestimmten Durchmessers hat, und einer rohrförmigen Kappe (7), die mit dem unteren Ende des zentralen Gehäuses (3) gekoppelt ist;

b) einem Zitzengummi nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, welches in den Zitzenbecher (1) eingesetzt ist, so daß das Ende der Wand (40) des rohrförmigen Teils sich über das Ende des zentralen Gehäuses (3) hinaus erstreckt, wobei die Wand der Mundstückkammer (MC) einen Abschnitt hat, der zwischen dem zweiten Wandende und der vorbestimmten Länge angeordnet ist und Auskehlungen (47) an der Innenfläche hat und ein ringförmiges Band (53) bildet, welches in die innere Nut (37) des Zitzenbecherhalters paßt, und

c) einem Haltering (55), der in die Mundstückkammer (MC) gegen das ringförmige Band (53) in die innere Nut (37) eingesetzt ist, um das Zitzengummi (39) in dem Zitzenbecher (1) zu halten.

8. Gerät nach Anspruch 7, wobei das Mundstückkammerband (53) einen vorbemessenen Innendurchmesser hat, der es ermöglicht, daß der Haltering (55) ohne Werkzeuge darin eingebaut wird und daß sich das Zitzengummi (39) nach der Montage in einem ungespannten Zustand befindet.

9. Gerät nach Anspruch 7 in Abhängigkeit von Anspruch 3, wobei der Vorsprung (61), der sich von dem ersten Ende der Wand (40) des rohrförmigen Teils radial erstreckt, um das untere Ende des zentralen Gehäuses (3) des Zitzenbechers (1) erstreckt und in die Nut (15) an dem unteren Ende des zentralen Gehäuses aufgenommen ist, um den unteren Rohrabschnitt (LB) des Zitzengummis in Position in dem Zitzenbecher (1) zu halten.