FR2792166A3

FR2792166A3 - Milking machine teat cluster tube automatic valve has spring to control shutter disc position relative to second valve chamber aperture

Info

Publication number: FR2792166A3
Application number: FR0003504A
Authority: FR
Inventors: Roberto Sicuri
Original assignee: INTERPLUS SpA
Current assignee: INTERPLUS SpA
Priority date: 1999-03-24
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2000-10-20
Anticipated expiration: 2006-03-15
Also published as: ITMI990169U1; IT246604Y1; ITMI990169V0; FR2792166B3

Abstract

The automatic valve, designed to be fitted into each teat cluster tube between a teat cup and collector, consists of a housing with a chamber (32) having first and second apertures (30, 40) connected by ducts (34, 38) to a teat cup and the collector respectively, and a shutter disc (20) which closes the valve when the milk flow stops. The valve incorporates a pre-stressed coil spring (24) which prevents the disc from shutting the second aperture during normal functioning of the milking machine or while it is being washed. The valve housing is in two sections (14, 16) connected by threads, the spring is of stainless steel, and the shutter disc of a food grade plastic.

Description

SOUPAPE AUTOMATIQUE POUR APPAREILS DE TRAITEAUTOMATIC VALVE FOR MILKING EQUIPMENT

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DESCRIPTIONDESCRIPTION

La présente invention concerne une soupape présente dans chaque tubulure reliant le collecteur The present invention relates to a valve present in each pipe connecting the manifold

de base d'une griffe au manchon correspondant. base of a claw to the corresponding sleeve.

Comme il est connu de l'homme de l'art, un appareil de traite est essentiellement 'constitué de: a) une tubulure reliée à une source de vide qui distribue le vide à ce que l'on appelle des pulsateurs, lesquels pulsateurs impriment à la griffe une action de pulsation indispensable pour l'extraction du lait hors de la mamelle de l'animal puis pour le massage visant à décongestionner le trayon et à permettre au sang de recirculer; b) une tubulure servant à acheminer le lait trait dans un récipient de stockage et relié aux griffes qui sont sensiblement constituées comme suit: - un collecteur de base qui comporte normalement une soupape de fermeture; - deux manchons (brebis et chèvres) ou quatre manchons (vaches et bufflonnes) contenus dans des gobelets correspondants, destinés à être appliqués aux trayons de l'animal à traire et qui permettent As is known to those skilled in the art, a milking apparatus essentially consists of: a) a tube connected to a vacuum source which distributes the vacuum to what are called pulsators, which pulsators print to the claw, a pulsating action essential for the extraction of milk from the udder of the animal then for the massage aimed at decongesting the teat and allowing the blood to recirculate; b) a tube used to convey the milk milk in a storage container and connected to the claws which are substantially constituted as follows: - a basic collector which normally includes a shut-off valve; - two sleeves (sheep and goats) or four sleeves (cows and buffaloes) contained in corresponding cups, intended to be applied to the teats of the animal to be milked and which allow

d'extraire le lait.extract the milk.

La soupape de fermeture équipant normalement le collecteur de base est de type manuel et a pour -2- fonction d'interrompre la communication entre les tubulures de lait et les manchons d'une griffe. La présence de cette soupape évite les déperditions substantielles de vide lorsque l'on passe d'un animal à l'autre ainsi que les fluctuations résultantes du degré de vide à l'intérieur de l'appareil. L'absence de la soupape entraînerait de fait: - une dispersion du vide avec des dépenses en énergie considérables liées à la pompe à vide; - une sollicitation excessivement agressive des trayons des animaux au moment du détachement des manchons, entraînant des risques de mastites; - la circulation dans l'installation d'une quantité d'air ambiant, par nature riche en bactéries, susceptibles de contaminer et d'abaisser la qualité du lait extrait, et par voie de The shut-off valve normally fitted to the basic collector is of the manual type and has the function of interrupting the communication between the milk tubes and the sleeves of a claw. The presence of this valve prevents substantial losses of vacuum when moving from one animal to another as well as the resulting fluctuations in the degree of vacuum inside the device. The absence of the valve would in fact lead to: - a dispersion of the vacuum with considerable energy expenditure linked to the vacuum pump; - excessively aggressive loading of the animals' teats when the sleeves are detached, leading to the risk of mastitis; - the circulation in the installation of a quantity of ambient air, by nature rich in bacteria, capable of contaminating and lowering the quality of the milk extracted, and by way of

conséquence de pénaliser l'éleveur. consequence of penalizing the breeder.

On peut donc conclure qu'une telle soupape est indispensable; elle est d'ailleurs prescrite par les normes. Toutefois, les soupapes classiques à actionnement manuel présentent intrinsèquement un grave inconvénient en ce sens qu'elles doivent être actionnées par l'opérateur. En fait, si ce dernier oublie de fermer la soupape ou n'effectue pas cette opération à temps, on observe les graves We can therefore conclude that such a valve is essential; it is also prescribed by standards. However, conventional manual actuation valves inherently have a serious disadvantage in that they must be actuated by the operator. In fact, if the latter forgets to close the valve or does not perform this operation in time, we observe the serious

inconvénients mentionnés plus haut. disadvantages mentioned above.

On s'est alors orienté vers des soupapes automatiques qui se ferment en fonctionnement sans We then turned to automatic valves that close in operation without

l'intervention de l'opérateur.operator intervention.

-3- Parmi les soupapes automatiques employées dans les installations de traite, on peut citer par exemple celle décrite dans le modèle d'utilité -3- Among the automatic valves used in milking installations, we can cite for example that described in the utility model

N 207706 dont le demandeur est le titulaire. N 207706 of which the applicant is the holder.

Cette soupape a un corps dans lequel est ménagée une chambre présentant une première lumière en communication avec le conduit d'adduction de lait en provenance du manchon correspondant, et une seconde lumière en communication avec le collecteur de base. La seconde lumière est agencee dans la partie supérieure de la chambre et peut être fermée par aspiration par un obturateur en forme de plateau contenu dans la chambre. Le poids du plateau est défini de manière à empêcher ce dernier de fermer la seconde lumière au moment du passage normal du lait à travers la chambre. En revanche, ledit plateau est aspiré à nouveau contre la seconde lumière et ferme cette dernière, quand le manchon est enlevé du trayon (et que cesse le passage du lait mais non l'aspiration). On a cependant pu constater qu'une telle soupape présente divers inconvénients, notamment: 1. Il est nécessaire que la soupape fonctionne en position verticale ou presque verticale, car si l'inclinaison de la soupape dépasse une valeur déterminée (ce qui peut arriver dans le cas de certains animaux, tels que les chèvres qui ont des trayons très bas, avec pour conséquence que la griffe fonctionne en reposant de manière inclinée sur le sol), il se peut que le -pateau ferme ladite seconde lumière même pendant le fonctionnement normal, avec pour conséquence le détachement et la chute de la griffe; - 4 - 2. Au cours des opérations de lavage prescrites, il se crée à l'intérieur de la soupape une forte turbulence qui peut provoquer le soulèvement du plateau et la fermeture de la seconde lumière, et par là même empêcher le nettoyage voulu de l'appareil; 3. Puisque le plateau se détache de la seconde lumière par gravité, pour obtenir un détachement rapide dudit plateau, il faut prévoir un passage d'air non négligeable, d'o une certaine consommation d'énergie. Pour éliminer l'inconvénient mentionné au point 2 ci-dessus, on a modifié la soupape en la dotant d'un dispositif actionnable manuellement au moyen d'un petit levier commutable entre deux positions, qui permet de faire dépasser un petit axe dans la chambre de la soupape, de manière à empêcher la fermeture de la seconde lumière. Cette disposition rend toutefois la soupape semi-automatique, car elle requiert une intervention de la part de l'opérateur, This valve has a body in which is formed a chamber having a first lumen in communication with the milk supply conduit from the corresponding sleeve, and a second lumen in communication with the base manifold. The second light is arranged in the upper part of the chamber and can be closed by suction by a tray-shaped shutter contained in the chamber. The weight of the tray is defined in such a way as to prevent the tray from closing the second lumen when the milk passes normally through the chamber. On the other hand, said plate is sucked up again against the second lumen and closes the latter, when the sleeve is removed from the teat (and the passage of the milk ceases but not the suction). However, it has been observed that such a valve has various drawbacks, in particular: 1. It is necessary for the valve to operate in a vertical or almost vertical position, because if the inclination of the valve exceeds a determined value (which can happen in in the case of certain animals, such as goats which have very low teats, with the consequence that the claw works while resting in an inclined manner on the ground), it is possible that the -pateau closes said second light even during normal operation , with the consequence of the detachment and the fall of the claw; - 4 - 2. During the prescribed washing operations, a strong turbulence is created inside the valve which can cause the plate to rise and the second light to close, thereby preventing the desired cleaning from the device; 3. Since the plate detaches from the second lumen by gravity, to obtain rapid detachment of said plate, it is necessary to provide a non-negligible passage of air, hence a certain energy consumption. To eliminate the drawback mentioned in point 2 above, the valve was modified by providing it with a device which can be actuated manually by means of a small lever which can be switched between two positions, which allows a small axis to be protruded into the chamber of the valve, so as to prevent the closing of the second lumen. This provision, however, makes the valve semi-automatic, because it requires intervention by the operator,

ce qui entraîne une certaine perte de temps. which results in a certain loss of time.

Le but de l'invention est de réaliser une soupape du type mentionné plus haut qui soit complètement automatique et qui ne présente pas les The object of the invention is to provide a valve of the type mentioned above which is completely automatic and which does not have the

inconvénients des soupapes automatiques ou semi- disadvantages of automatic or semi valves

automatiques connues.automatic known.

Ce but est atteint grâce à la soupape automatique selon la présente invention, caractérisée en ce qu'il est prévu un élément élastique qui empêche l'obturateur de fermer la seconde lumière au cours du fonctionnement normal de l'appareil ou de -5- son lavage, mais pas lorsque le manchon est détaché This object is achieved thanks to the automatic valve according to the present invention, characterized in that an elastic element is provided which prevents the shutter from closing the second light during normal operation of the device or its washing, but not when the sleeve is detached

du trayon de l'animal.the teat of the animal.

L'innovation ressortira plus clairement de la Innovation will emerge more clearly from the

description suivante de l'une des formes de following description of one of the forms of

réalisation. Dans cette description, on se référera production. In this description, we will refer

aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe, passant par l'axe des conduits de lait, d'une soupape selon la présente invention; et La figure 2 est une vue en coupe suivant la in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a sectional view, passing through the axis of the milk ducts, of a valve according to the present invention; and Figure 2 is a sectional view along the

ligne 2-2 de la figure 1.line 2-2 of figure 1.

Comme il apparaît aux figures, la soupape automatique 10 comprend un corps 12 qui contient la cavité 32 et est composé de deux parties, à savoir une partie inférieure 14 et une partie supérieure 16, les deux parties pouvant être couplées entre elles par vissage grâce aux filetages correspondants désignés dans leur ensemble par le repère 18. Les joints 28 et 29 mis en place assurent l'étanchéité As shown in the figures, the automatic valve 10 comprises a body 12 which contains the cavity 32 and is composed of two parts, namely a lower part 14 and an upper part 16, the two parts being able to be coupled together by screwing thanks to the corresponding threads designated as a whole by the reference 18. The seals 28 and 29 put in place provide sealing

après vissage des deux parties 14 et 16 du corps 12. after screwing the two parts 14 and 16 of the body 12.

La partie inférieure 14 du corps 12 a la forme d'une coupelle circulaire, sur le fond de laquelle repose un plateau dont la face supérieure, dans ce cas spécifique, n'est pas plane, mais présente une forme sensiblement tronconique pour une raison qui apparaîtra clairement ci- dessous. En fait, le plateau est légèrement décollé du fond de la coupelle 14 grâce à la présence,- sur ledit fond, de trois The lower part 14 of the body 12 has the shape of a circular cup, on the bottom of which rests a plate whose upper face, in this specific case, is not planar, but has a substantially frustoconical shape for a reason which will appear clearly below. In fact, the plate is slightly detached from the bottom of the cup 14 thanks to the presence, - on said bottom, of three

nervures 22 dont la fonction apparaîtra plus loin. ribs 22 whose function will appear later.

Sur le rebord de la face supérieure du plateau 20 -6- prend appui la spire d'extrémité inférieure d'un ressort hélicoïdal précontraint (représenté schématiquement à la figure 1) indiqué par le repère 24, la surface supérieure légèrement tronconique du plateau 20 servant à maintenir centré le ressort 24. La spire d'extrémité supérieure du ressort 24 prend appui en revanche sur des gorges radiales 26 prévues dans la partie supérieure 16 du corps 12 de la On the edge of the upper face of the plate 20 -6- is supported the lower end turn of a prestressed helical spring (shown diagrammatically in Figure 1) indicated by the reference 24, the slightly frustoconical upper surface of the plate 20 serving to keep the spring 24 centered. The upper end turn of the spring 24, on the other hand, rests on radial grooves 26 provided in the upper part 16 of the body 12 of the

soupape 10.valve 10.

La partie supérieure 16 du corps 12 de la soupape comprend également une première lumière ou un ajutage 30 et une seconde lumière ou un ajutage 36. A travers le premier ajutage 30 et à travers le tuyau flexible 34 enfilé dans cet ajutage, le lait provenant du manchon correspondant (non représenté) entre dans la chambre 32 de la soupape 10. Le second ajutage 36 permet au lait entré dans la chambre 32 de sortir de la soupape 10 pour être amené au collecteur The upper part 16 of the body 12 of the valve also comprises a first lumen or a nozzle 30 and a second lumen or a nozzle 36. Through the first nozzle 30 and through the flexible pipe 34 threaded into this nozzle, the milk from the corresponding sleeve (not shown) enters the chamber 32 of the valve 10. The second nozzle 36 allows the milk entering the chamber 32 to exit from the valve 10 to be brought to the collector

de base (non représenté) via le tuyau flexible 38. base (not shown) via flexible hose 38.

Comme il apparaît à la figure 1, la lumière interne du second ajutage 36 est centrée par rapport As shown in Figure 1, the internal lumen of the second nozzle 36 is centered relative to

à la coupelle 14, au ressort 24 et au plateau 20. to the cup 14, to the spring 24 and to the plate 20.

En ce qui concerne les matériaux, le corps 12 de la soupape 10 et le plateau 20 seront évidemment réalisés dans un matériau adapté à l'usage alimentaire, par exemple une matière plastique de qualité alimentaire. Le ressort 24 sera commodément As regards the materials, the body 12 of the valve 10 and the plate 20 will obviously be made of a material suitable for food use, for example a food-grade plastic. The spring 24 will be conveniently

réalisé en acier inoxydable.made of stainless steel.

On décrira maintenant brièvement le fonctionnement de la soupape 10, bien que celui-ci ressorte clairement de ce qui précède pour l'homme de métier. - 7 - La situation représentée à la figure 1 correspond à la position de repos, à la position de fonctionnement normal de l'appareil de traite dont fait partie la soupape 10, ou à la condition de lavage. En fait, le ressort 24 est choisi de manière à maintenir le plateau 20 dans sa position de repos (celle qui est représentée à la figure 1), soit lorsque le lait provenant du manchon passe dans la chambre 32, soit lorsque la chambre est traversée par le liquide de lavage, mais le ressort 24 ne peut pas empêcher le plateau 20 de se soulever 'jusqu'à fermer l'embouchure interne 40 (appelée ci- dessus seconde lumière) du second ajutage 36 lorsque le manchon correspondant est enlevé du trayon. Les nervures 22 (figure 1) au fond de la coupelle 14 favorisent le The operation of valve 10 will now be briefly described, although it will be clear from the above for those skilled in the art. - 7 - The situation shown in Figure 1 corresponds to the rest position, the normal operating position of the milking device which includes the valve 10, or the washing condition. In fact, the spring 24 is chosen so as to maintain the plate 20 in its rest position (that which is represented in FIG. 1), either when the milk coming from the sleeve passes into the chamber 32, or when the chamber is crossed by the washing liquid, but the spring 24 cannot prevent the plate 20 from lifting up until closing the internal mouth 40 (called above second light) of the second nozzle 36 when the corresponding sleeve is removed from the teat . The ribs 22 (Figure 1) at the bottom of the cup 14 promote the

décollement du plateau 20 par rapport au fond. separation of the plate 20 relative to the bottom.

Comme on le comprend, la soupape 10 est une As will be understood, the valve 10 is a

soupape entièrement automatique.fully automatic valve.

En outre, la poussée du ressort 24 est toujours exercée perpendiculairement au plateau 20, In addition, the thrust of the spring 24 is always exerted perpendicular to the plate 20,

quelle que soit l'orientation de la soupape 10. regardless of the orientation of the valve 10.

Le ressort 24 est choisi de manière que la turbulence présente dans la chambre 32, lorsque cette dernière est traversée par le liquide de lavage, ne réussisse pas à soulever le plateau 20, évitant ainsi la fermeture inopinée de la seconde lumière 40. Cette caractéristique permet à la soupape 10 d'être The spring 24 is chosen so that the turbulence present in the chamber 32, when the latter is traversed by the washing liquid, does not succeed in lifting the plate 20, thus avoiding the unexpected closing of the second lumen 40. This characteristic allows to valve 10 to be

complètement automatique (tandis que la soupape semi- fully automatic (while the semi-valve

automatique connue mentionnée ci-dessus nécessitait dans la phase de lavage l'intervention de_i'opérateur au niveau d'un petit levier). Il en résulte une économie de temps pour l'opérateur ainsi que la known automatic mentioned above required in the washing phase the intervention of the operator at the level of a small lever). This results in time savings for the operator as well as the

sécurité que le lavage est effectué correctement. safety that the washing is carried out correctly.

-8 Etant donné que le plateau se détache principalement à la suite de la poussée exercée par le ressort (et non par la seule action de la gravité, comme dans les soupapes automatiques connues et dans la soupape semi-automatique connue), il s'ensuit que, dans la soupape 10, le flux d'air requis est réduit par rapport aux soupapes connues, ce qui se traduit par une économie d'énergie non négligeable et par de -8 Since the plate is detached mainly due to the thrust exerted by the spring (and not by the sole action of gravity, as in the known automatic valves and in the known semi-automatic valve), it As a result, in the valve 10, the required air flow is reduced compared to the known valves, which results in a significant energy saving and by

moindres fluctuations du degré de vide. less fluctuations in the degree of vacuum.

Dans le cas de la soupape 10 dues figures, ce flux est assuré en prévoyant trois ressauts 42, In the case of the valve 10 due to figures, this flow is ensured by providing three projections 42,

agencés à 120 , au niveau de l'embouchure 40. arranged at 120, at the mouth 40.

De plus, la suppression du petit levier de In addition, the removal of the small lever

commande du dispositif qui, dans la soupape semi- device control which in the semi-valve

automatique connue, empêche la fermeture de la seconde lumière au cours du lavage, permet de redimensionner la soupape pour la rendre particulièrement compacte (comme il ressort des figures). Plus compacte, la soupape résiste mieux aux known automatic, prevents the closing of the second light during washing, allows the valve to be resized to make it particularly compact (as shown in the figures). More compact, the valve is more resistant to

coups et aux ruades de l'animal.beating and kicking the animal.

En outre, puisque la soupape selon l'invention et, par conséquent, la griffe sont sensiblement plus légères, dans le cas d'animaux dont les trayons dépassent latéralement de la mamelle, on réussit à éviter l'obstruction des trayons sous l'effet de leur In addition, since the valve according to the invention and, consequently, the claw are appreciably lighter, in the case of animals whose teats protrude laterally from the udder, it is possible to avoid clogging of the teats under the effect of their

flexion et du poids de la griffe.flexion and weight of the claw.

Il convient de signaler que la soupape selon la présente invention peut également être employée It should be noted that the valve according to the present invention can also be used

utilement dans les robots de traite connus. usefully in known milking robots.

Claims

1. A valve arranged in each of the pipes connecting the base manifold of a milking apparatus to the various sleeves to be applied to the different teats of the animal, said valve (10) comprising a body (11) in which a chamber ( 32) comprising: a first lumen (30) which, by means of a corresponding conduit (34), communicates with the milk supply conduit of the corresponding sleeve; and a second lumen (36) which, by means of a corresponding conduit, communicates with the base manifold, the chamber containing a shutter for closing the second lumen as a result of the suction exerted through the conduit for communication with the basic collector, characterized in that an elastic element (24) is provided which prevents the shutter (20) from closing the second lumen (36) during the normal operation of the device or during its washing, but not when the sleeve is detached

the teat of the animal.

2. Valve according to claim 1, characterized in that the shutter has a shape

tray (20).

3. Valve according to claim 1, characterized in that the elastic element is a

prestressed helical spring (24).

4. Valve according to claims 2 or 3.

characterized in that the surface of the plate (20) on which the spring (24) rests is shaped

slightly tapered.

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5. Valve according to claims 2 and 3,

characterized in that the second light, the spring (24) and the plate (20) are arranged

coaxially (36).

6. Valve according to claim 1, characterized in that the body of the valve (10) comprises a lower part (14) and a part

upper (16) able to be connected together.

7. Valve according to claim 6, characterized in that the lower part (14) has a circular cup shape, the two parts of the valve body having respective threads allowing their assembly by screwing.

8. Valve according to claim 1, characterized in that the valve body and the shutter are made of a plastic material suitable for food use and in that the element

elastic (24) is made of stainless steel.

9. Valve according to claim 6, characterized in that the seal between the two parts of the valve body is ensured by the interposition of seals made of material suitable for

food use.