PL219886B1 - Kolektor autonomicznego aparatu udojowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kolektor autonomicznego aparatu udojowego, stosowanego w maszynowym doju krów.

Głównym zadaniem kolektora jest całkowite i szybkie odprowadzenie mleka z wymienia krowy do rurociągu mlecznego, transportującego mleko do schładzalnika.

W przypadku klasycznych rozwiązań konstrukcyjnych aparatów udojowych do komory mlecznej kolektora spływa mleko z kubków udojowych w procesie maszynowego doju krów. Kolektor połączony jest krótkimi przewodami mlecznymi z czterema kubkami udojowymi, po jednym dla każdej ćwiartki wymienia krowy. Krótkie przewody mleczne spełniają dwie funkcje, a mianowicie, oprócz odprowadzania mleka do kolektora, dostarczają również podciśnienie do wymienia krowy. Podczas działania tak skonstruowanego aparatu, w jego kolektorze występują wahania podciśnienia, wynikające z natury zachodzących w tym czasie zjawisk fizycznych w zespole elementów tworzących jego konstrukcję. Wahania podciśnienia wywołane są zamykającymi się podczas taktów ssania i masażu gumami strzykowymi (w kubkach udojowych) i malejącą w wyniku tego zjawiska objętością komór podstrzykowych, połączonych za pośrednictwem krótkich przewodów mlecznych z kolektorem.

Z polskiego opisu patentowego nr 161 600 znane jest rozwiązanie pt. „Aparat udojowy”. Aparat ten posiada kolektor, przy czym kolektor podzielony jest na trzy komory: komorę górną, komorę środkową i komorę dolną, utworzoną między pokrywą dolną i membraną. Komora górna oddzielona jest przegrodą od komory środkowej zaopatrzonej w zawór zwrotny. Komora dolna połączona jest z pulsatorem.

W stosowanych powszechnie rozwiązaniach konstrukcyjnych aparatów udojowych mleko spływa z ćwiartek wymienia do jednego kolektora, skąd na skutek wahań podciśnienia ssącego istnieje możliwość cofania się mleka pod strzyki wymienia, co często prowadzi do przenoszenia zarazków pomiędzy strzykami, a w efekcie pogarsza zdrowotność wymienia. Innym ważnym zagadnieniem, którego nie udało się producentom urządzeń udojowych skutecznie rozwiązać jest precyzyjny pomiar chwilowego objętościowego wypływu mleka ze strzyka wymienia krowy. Chociaż na rynku urządzeń pomiarowych jest wiele przepływomierzy, to jednak specyfika pomiaru wypływu mleka nie pozwala na stosowanie większości z nich. Te oferowane przez producentów urządzeń udojowych posiadają małą dokładność pomiarową lub nie wytwarzają sygnału analogowego.

Opisane wady znanych urządzeń do udoju mleka zostały wyeliminowane w rozwiązaniu według wynalazku.

Istota kolektora polega na tym, iż kolektor składa się czterech identycznych cylindrycznych kolumn, przy czym każda kolumna posiada dwie komory usytuowane symetrycznie. W sklepieniu komór znajdują się otwory, od których poprowadzone są króćce z przewodami doprowadzającymi podciśnienie ssące, a pomiędzy nimi znajdują się symetrycznie rozmieszczone czujniki podciśnienia. Po bokach otworów usytuowane są czujniki pomiaru poziomu mleka w komorach, a obok czujników w pobliżu ścian bocznych komór znajdują się otwory doprowadzające powietrze atmosferyczne z filtrami cząstek stałych. W dolnej partii komór znajdują ujście przewody doprowadzające mleko. Przewód doprowadzający mleko do jednej komory i przewód doprowadzający podciśnienie do drugiej komory posiadają korzystnie jeden wspólny zawór zaciskowy i odwrotnie. Przewody doprowadzające podciśnienie do komór łączą się nad komorami z układem regulacji podciśnienia. Natomiast przewody doprowadzające mleko do komór są połączone w trójniki.

W podstawach komór znajdują się symetrycznie rozmieszczone odpływy, po jednym do każdej komory, przechodzące w przewody odprowadzające mleko z obu komór kolumny do instalacji mlecznej. Na przewodach zainstalowane są zawory zaciskowe, zamykające komory.

Główną zaletą wynalazku jest to, iż kolektor zawiera cztery całkowicie niezależne kolumny (indywidualne kolektory dla każdej ćwiartki wymienia). Dzięki takiemu rozwiązaniu możliwe jest oddzielenie podciśnienia ssącego od transportowego (jeżeli jedna komora zdaje mleko, to druga się opróżnia i tak naprzemian), a to z kolei pozwala kształtować podciśnienie ssące w funkcji strumienia mleka wypływającego ze strzyka krowy. W przypadku podciśnienia transportowego, takie rozwiązanie umożliwia zastosowanie jego wyższej wartości, co zwiększa szybkość transportu mleka w instalacji co jest istotne dla wysokowydajnych krów mlecznych. Co za tym idzie następuje poprawa parametrów doju krów wpływających na zdrowotność wymion, a w szczególności ograniczenie pustodoju. Każda kolumna kolektora aparatu udojowego umożliwia precyzyjny pomiar chwilowego objętościowego natężenia wypływu mleka ze strzyka i wykorzystanie tej wartości do sterowania podciśnieniem w komorze

PL 219 886 B1 podstrzykowej kubka udojowego. Dwukomorowa budowa kolumn kolektora separuje niekorzystne oddziaływanie podciśnienia transportowego na strzyk wymienia krowy.

Przedmiot wynalazku zilustrowany jest przykładem wykonania, w którym fig. 1 stanowi przekrój poprzeczny kolumny.

Kolektor składa się czterech identycznych cylindrycznych kolumn, a każda z kolumn posiada dwie symetryczne komory 1 i 2. W sklepieniu komór 1 i 2 znajdują się otwory, od których poprowadzone są króćce 14 i 15 i odpowiadające im przewody 24 i 25 doprowadzające podciśnienie ssące, a pomiędzy nimi znajdują się symetrycznie rozmieszczone czujniki 26 i 27 podciśnienia. Po bokach otworów usytuowane są czujniki 20 i 21 pomiaru poziomu mleka w komorach 1 i 2, a obok czujników 20 i 21 w pobliżu ścian bocznych komór znajdują się otwory doprowadzające powietrze atmosferyczne z filtrami 16 i 17 cząstek stałych. W dolnej partii komór 1 i 2 znajdują ujście przewody 8 i 9 doprowadzające mleko. Przewód 8 doprowadzający mleko do komory 1 i przewód 24 doprowadzający podciśnienie do komory 2 posiadają korzystnie jeden wspólny zawór zaciskowy 10, a przewód 9 doprowadzający mleko do komory 2 i przewód 25 doprowadzający podciśnienie do komory 1 posiadają korzystnie jeden wspólny zawór zaciskowy 11. Przewody 24 i 25 doprowadzające podciśnienie do komór 1 i 2 łączą się nad komorami 1 i 2 z układem regulacji podciśnienia 5, wyposażonym w zawór 18 regulujący podciśnienie. Natomiast przewody 8 i 9 doprowadzające mleko do komór 1 i 2 połączone są w trójnik 19. W podstawach kolumn 3 i 4 znajdują się symetrycznie rozmieszczone odpływy, po jednym do każdej komory, przechodzące w przewody 22 i 23 odprowadzające mleko z obu komór kolumny do instalacji mlecznej. Na przewodach 22 i 23 odprowadzających zainstalowane są zawory 12 i 13 zaciskowe, zamykające komory 1 i 2.

Zasada działania kolektora polega na tym, że dój rozpoczyna się od zaniknięcia zaworów 12 i 13 zaciskowych, przez co w obydwu komorach nie będzie większego podciśnienia transportowego. Następnie, zawór 11 zaciskowy otwiera dopływ podciśnienia ssącego z układu regulacji 5 przewodem 25 do komory 1. Ciśnienie to można precyzyjnie regulować i stabilizować według potrzeb, bo informację o aktualnej wartości do układu regulacji dostarcza czujnik podciśnienia 26. Jest to niezwykle istotne dla faktu zmiany objętości powietrza w tej komorze w trakcie jej napełniania. Do chwili n apełnienia mlekiem komory 1, panuje w niej podciśnienie ssące. Po osiągnięciu przez mleko maks ymalnego poziomu w komorze 1, zawór 11 zaciskowy zamyka dopływ podciśnienia ssącego do komory 1 i jednocześnie otwiera dopływ mleka do komory 2. W tym samym czasie przesterowany zostaje zawór 10 zaciskowy podwójny, który zamyka dopływ mleka do komory 1 i otwiera dopływ podciśnienia ssącego do komory 2. W czasie rozpoczęcia napełniania mlekiem komory 2, następuje opróżnienie komory 1 - otwarty zawór 12 zaciskowy umożliwia dopływ podciśnienia transportowego o wartości 72 kPa. Z chwilą opróżnienia komory 1 zawór 12 zaciskowy zamyka się i komora oczekuje na napełnianie. Obydwie komory zostały wyposażone w otwory doprowadzające powietrze atmosferyczne z filtrami 16 i 17 cząstek stałych. Zapewniają one swobodny dopływ powietrza do komór kolektora chroniący go przed zjawiskiem powstawania próżni. W czasie oczekiwania na kolejne napełnienie, filtry obniżają podciśnienie do wartości ok. 48 kPa tak, aby nie następował gwałtowny spadek wartości podciśnienia z 72 kPa do ok. 48 kPa. Komory są napełniane i opróżnianie naprzemiennie identycznym algorytmem sterowania, jeśli jedna jest napełniana, to druga w tym czasie oddaje mleko do instalacji.

Kolektor jest odpowiedzialny za przejmowanie mleka z jednej ćwiartki wymienia krowy, stąd autonomiczny aparat udojowy charakteryzuje się tym, że dla doju niezbędne są cztery identyczne kolumny. Parametry procesu doju mogą być dostosowywane indywidualnie do każdej z nich.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Kolektor autonomicznego aparatu udojowego podzielony na komory, do których podłączone są przewody doprowadzające mleko, znamienny tym, że składa się czterech identycznych cylindrycznych kolumn, przy czym każda kolumna posiada dwie symetryczne komory (1) i (2), w sklepieniu których znajdują się otwory, a od nich poprowadzone są króćce (14) i (15) z dołączonymi przewodami (24) i (25) doprowadzającymi podciśnienie ssące, które łączą się nad komorami (1) i (2) z układem regulacji podciśnienia, przy czym pomiędzy króćcami (14), (15) usytuowane są symetrycznie rozmieszczone czujniki (26) i (27) podciśnienia, a obok króćców (14), (15) znajdują są czujniki (20) i (21) pomiaru poziomu mleka w komorach (1) i (2), natomiast w pobliżu ścian bocznych komór (1) i (2) znajdują się otwory doprowadzające do nich powietrze atmosferyczne z filtrami (16) i (17) cząstek

   PL 219 886 B1 stałych, a w dolnych zewnętrznych narożach komór (1) i (2) znajdują ujście przewody (8) i (9) doprowadzające mleko, przy czym w podstawach (3) i (4) komór (1) i (2) znajdują się symetrycznie rozmieszczone odpływy po jednym do każdej komory, przechodzące w przewody (22) i (23) odprowadzające mleko do instalacji mlecznej.
2. 2. Kolektor według zastrz. 1, znamienny tym, że przewód (8) doprowadzający mleko do komory (1) i przewód (24) doprowadzający podciśnienie do komory (2) posiadają jeden wspólny zawór (10) zaciskowy, a przewód (9) doprowadzający mleko do komory (2) i przewód (25) doprowadzający podciśnienie do komory (1) posiadają jeden wspólny zawór (11) zaciskowy.
3. 3. Kolektor według zastrz. 1, znamienny tym, że przewody (8) i (9) doprowadzające mleko do komór (1) i (2) połączone są w trójnik (19).
4. 4. Kolektor według zastrz. 1, znamienny tym, że na przewodach (22) i (23) odprowadzających zainstalowane są zawory (12) i (13) zaciskowe.