ДВУХТАКТНЫЙ ДОИЛЬНЫЙ АППАРАТ ПОПАРНОГО ДОЕНИЯ

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к средствам механизации доения коров.

Известен доильный аппарат, содержащий двухкамерные доильные стаканы, пульсатор, шланги, молокосборник и коллектор с устройством для впуска воздуха в молочную камеру коллектора при такте сжатия. Устройство для впуска воздуха выполнено в виде размещенных в молочной камере коллектора полого штока и установленного на нем с возможностью вертикального перемещения поплавкового клапана, снабженных радиальными отверстиями, при этом полый шток связан каналом с распределительной камерой коллектора. Полый шток установлен в направляющих и снабжен кольцевым выступом для удержания поплавкового клапана в нижнем положении и совместного их перемещения в осевом направлении (Патент РФ 2122318. МПК A01J 5/04. Доильный аппарат. Подача заявки 28.08.2006. Опубл. 27.11.98. Бюл. 33).

Недостатками доильного аппарата является то, что в основное время доения при такте сжатия воздух поступает от пульсатора не только в распределительную камеру, но и в молочную камеру коллектора и далее в молокоприемник, что приводит к загрязнению молока и снижению его качества. При этом полый шток внутри коллектора служит не для отвода молока, а подачи воздуха в молочную камеру коллектора при такте сжатия, от чего величина вакуума в молочной камере значительно снижается, что может привести к падению подвесной части доильного аппарата с вымени и нарушению процесса доения коров.

Известен коллектор доильного аппарата, содержащий корпус с размещенным под ним сливным молочным патрубком и крышку с патрубками для соединения трубками с доильными стаканами. Корпус и крышка скреплены между собой резьбовым соединением в верхней свободной части трубы, проходящей в отверстие крышки и жестко связанной нижней частью с корпусом коллектора. Труба закреплена непосредственно на дне корпуса и выполнена сообщающейся внутренней полостью со сливным молочным патрубком, а в основании трубы на уровне донной поверхности корпуса выполнены отверстия для слива молока из коллектора в молочный патрубок. Под корпусом соосно сливному молочному патрубку оппозитно расположен дополнительный патрубок с краном, перекрывающим канал молочного патрубка. Молочный и дополнительный патрубки размещены за габаритами корпуса коллектора. На резьбовом конце трубы для соединения корпуса с крышкой установлена колпачковая гайка (Патент РФ 2323568. МПК A01J 5/05. Коллектор доильного аппарата. Подача заявки 28.08.2006. Опубл. 10.05.2008. Бюл. № 13).

Основным недостатком данного доильного аппарата является то, что при случайном спадании доильного аппарата с вымени коровы, коллектор с доильными стаканами не отключаются от вакуума. Через стаканы и коллектор в молокоприемник будет засасываться с пола стойла или станка загрязнения и поступать в молоко. Чтобы отключить доильный аппарат от вакуума следует вручную повернуть кран в дополнительном патрубке.

Известен коллектор доильного аппарата с верхним расположением выходного молочного патрубка, содержащий корпус коллектора, молокосборную камеру, распределитель вакуума с двумя камерами переменного вакуума, клапан, отсасывающую трубку, соединительный стержень, проходящий по оси через весь коллектор.

В данном коллекторе стержень располагается внутри отсасывающей трубки, это будет создавать дополнительное сопротивление при движении молока по ней, что приведет к увеличению трения и, как следствие, уменьшению скорости потока и отсасывающей способности доильного аппарата. Выполнение выходного патрубка наклонным ухудшает отвод молока в молокопровод, а выполнение клапана смещенным от центральной оси коллектора может привести к тому, что при спадании доильного стакана с вымени коровы клапан заклинит и не произойдет отключение коллектора (Патент США 6006695, МПК A01J 5/04. Коллектор доильного аппарата. Подача заявки 2.12.1996. Опубл. 28.12.1999).

Известен двухтактный доильный аппарат попарного доения, содержащий двухкамерные доильные стаканы, пульсатор, распределитель вакуума с двумя камерами переменного вакуума, работающими в противофазах, шланги переменного вакуума и молочный, выполненными единым молочно-вакуумным шлангом в виде двух эластичных трубок, установленных одна в другой с зазором и коаксиально, коллектор с молокосборной камерой с верхним расположением выходного молочного патрубка и отсасывающей трубкой. (Патент РФ 2457675, МПК A01J 5/02, F16L 9/18. Доильный аппарат. Подача заявки 14.04.2010. Опубл. 10.08.2012. Бюл. № 22).

В данном доильном аппарате клапан для отключения вакуума расположен в верхней части отсасывающей трубки. Молоко при выходе из коллектора наталкивается на торцевую часть клапана, омывает его со всех сторон и далее поступает в выходной молочный патрубок. Все это ведет к увеличению сопротивления движению молока и, соответственно, уменьшает отсасывающую способность доильного аппарата. Для снижения сопротивления движению молока внутренний диаметр отсасывающей трубки в зоне расположения клапана увеличен, что приводит к резкому падению скорости молока и уменьшению отсасывающей способности доильного аппарата. При интенсивном припуске молока у коров это приведет к тому, что отсасывающая трубка коллектора может не справится с поступающим количеством молока. Это приводит к переполнению коллектора молоком и дестабилизации вакуумного режима, возникает обратный отток молока, что негативно влияет на здоровье коров.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в создании доильного аппарата со стабильным вакуумным режимом, отсутствием обратного оттока молока и увеличении отсасывающей способности доильного аппарата.

Технический результат заключается в том, что стабильный вакуумный режим доильного аппарата обеспечивается за счет увеличения отсасывающей способности доильного аппарата.

Технический результат достигается тем, что в двухтактном доильном аппарате попарного доения, содержащим двухкамерные доильные стаканы, пульсатор, распределитель вакуума с двумя камерами переменного вакуума, работающими в противофазах, молочно-вакуумный шланг, коллектор с молокосборной камерой с верхним расположением выходного молочного патрубка, отсасывающей трубкой с выступом на нижнем ее конце в зоне входного отверстия и клапаном с шайбой над верхним, в зоне расположения выходного молочного патрубка, а в днище молокосборной камеры коллектора выполнено центральное отверстие, снабженное патрубком, в котором размещен выступ отсасывающей трубки, расположенный ниже ее входных отверстий и выполненный с упором на его конце, расположенным снаружи патрубка, а верхний конец отсасывающей трубки совмещен по наружному диаметру с клапаном, причем отсасывающая трубка выполнена с возможностью осевого перемещения, а выходное отверстие отсасывающей трубки выполнено радиальным ниже клапана по размерам, равным отверстию выходного молочного патрубка коллектора, и совмещено с ним при крайнем верхнем положении отсасывающей трубки, а при крайнем нижнем положении отсасывающей трубки поверхность клапана перекрывает отверстие выходного молочного патрубка, при этом шайба клапана выполнена в виде опорного клапана, установленного в верхней части коллектора в камере, полость которой, расположенная ниже опорного клапана, соединена с полостью выходного патрубка, а полость над опорным клапаном через отверстие сообщается с атмосферой. К тому же цилиндрический выступ снабжен направляющим пазом, а боковая стенка нижнего патрубка коллектора снабжена фиксатором, конец которого входит в направляющий паз.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленный двухтактный доильный аппарат попарного доения соответствует критерию “новизна”, так как имеет существенные отличия.

1. В днище молокосборной камеры коллектора выполнено центральное отверстие, снабженное патрубком.

2. Цилиндрический выступ отсасывающей трубки расположен внутри патрубка, закрепленного под центральным отверстием днища молокосборной камеры.

3. На конце цилиндрического выступа отсасывающей трубки выполнен упор.

4. Упор, выполненный на конце цилиндрического выступа отсасывающей трубки, расположен снаружи патрубка, закрепленного под центральным отверстием днища молокосборной камеры.

5. Верхний конец отсасывающей трубки выполнен в виде клапана, диаметр которого равен наружному диаметру отсасывающей трубки.

6. Отсасывающая трубка установлена внутри корпуса коллектора с возможностью осевого перемещения.

7. Выходное отверстие отсасывающей трубки выполнено радиально и расположено ниже клапана.

8. Выходное отверстие отсасывающей трубки соответствует профилю отверстия выходного молочного патрубка коллектора и по размеру не менее отверстия выходного молочного патрубка.

9. Шайба клапана выполнена в виде опорного клапана.

10. Над отсасывающей трубкой расположена камера, в которой расположен опорный клапан.

11. Полость камеры, которая расположена ниже опорного клапана, соединена с полостью выходного молочного патрубка, а полость, которая расположена над опорным клапаном, через отверстие соединена с атмосферой.

12. На внутренней стенке цилиндрического выступа выполнен направляющий паз.

13. В боковой стенке нижнего патрубка коллектора выполнен фиксатор.

Отверстие в днище молокосборной камеры выполнено с целью размещения и свободного перемещения в нем отсасывающей трубки, а также служит для ее извлечения из коллектора. К отверстию прикреплен патрубок для размещения в нем цилиндрического выступа.

С целью свободного перемещения отсасывающей трубки с выступом в корпусе коллектора, выступ отсасывающей трубки расположен внутри патрубка.

Выступ отсасывающей трубки выполнен с упором на конце с целью ограничения перемещения отсасывающей трубки, предотвращения подсоса воздуха в молокосборную камеру во время работы доильного аппарата.

Для включения и отключения коллектора доильного аппарата упор цилиндрического выступа расположен снаружи патрубка.

С целью уменьшения трения молока о клапан и как следствие увеличения отсасывающей способности доильного аппарата клапан совмещен с отсасывающей трубкой в верхней ее части с выводом его из потока молока. Также это упрощает конструкцию коллектора.

Отсасывающая трубка выполнена с возможностью осевого перемещения для того, чтобы в рабочем (крайнем верхнем) положении выходное отверстие отсасывающей трубки совмещалось с отверстием выходного молочного патрубка, а при отключении коллектора или спадании доильного стакана с вымени коровы отсасывающая трубка опускалась вниз и перекрывала клапаном, расположенным в верхней ее части, выходной молочный патрубок, тем самым отключая коллектор от вакуума.

С целью уменьшения сопротивления движению потока молока и совмещения с отверстием выходного молочного патрубка коллектора выходное отверстие отсасывающей трубки выполнено радиальным.

С целью уменьшения сопротивления потоку молока, выходное отверстие отсасывающей трубки по размерам равно отверстию выходного молочного патрубка коллектора.

С целью ограничения осевого перемещения отсасывающей трубки и стабильного перекрытия клапаном отсасывающей трубки отверстия выходного молочного патрубка коллектора, шайба клапана выполнена в виде опорного клапана.

С целью размещения и возможности перемещения опорного клапана над отсасывающей трубкой он расположен в камере.

С целью надежной работы и для того, чтобы при спадании доильного стакана с вымени коровы происходило автоматическое отключение доильного аппарата, полость под опорным клапаном сообщается через канал с полостью выходного молочного патрубка, а полость над опорным клапаном с атмосферой.

С целью предотвращения осевого вращения и ограничения перемещения отсасывающей трубки на внутренней стенке цилиндрического выступа выполнен направляющий паз, в боковой стенке патрубка коллектора выполнен фиксатор, например резьбовое отверстие с винтом, который входит в направляющий паз.

Выявленные признаки технического решения заявляемого доильного аппарата позволяют сделать вывод о соответствии технического решения критерию «существенные отличия».

Заявленный двухтактный доильный аппарат попарного доения поясняется чертежным материалом.

На фиг 1. схематично изображен продольный разрез предлагаемого доильного аппарата (в рабочем положении); на фиг.2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг 1; на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг 2.

Двухтактный доильный аппарат попарного доения состоит из двухкамерных доильных стаканов 1 и 2, пульсатора 3, молочно-вакуумного шланга 4 и коллектора 5 с верхней эвакуацией молока. Молочно-вакуумный шланг 4 выполнен в виде двух эластичных трубок 6 и 7 (фиг. 6), установленных одна в другой с зазором и коаксиально. При этом наружная поверхность внутренней эластичной трубки 6 соединена с внутренней поверхностью наружной эластичной трубки 7 посредством сплошных перегородок 8, диаметрально расположенных с образованием двух изолированных полостей 9 и 10 по всей длине шлангов. Коллектор 5 содержит молокосборную камеру 11, отсасывающую трубку 12 с клапаном 13, расположенным в верхней ее части, и снабжена радиальным выходным отверстием 14 по размерам, равным отверстию выходного молочного патрубка 15, расположенного в верхней части коллектора 5, при этом отсасывающая трубка 12 выполнена с возможностью осевого перемещения в корпусе коллектора 5. В днище молокосборной камеры 11 коллектора 5 выполнено центральное отверстие 16, снабженное патрубком 17. Выступ 18 на нижней части отсасывающей трубки 12 выполнен цилиндрическим и расположен в патрубке 17. На конце цилиндрического выступа 18, расположенного снаружи корпуса коллектора, размещен упор 19. Цилиндрический выступ 18 расположен ниже входных радиальных отверстий 20 отсасывающей трубки 12. К выходному молочному патрубку 15 подсоединяется внутренняя полость эластичной трубки 6 (фиг. 6). По обе стороны молочного патрубка 15 располагается распределитель 21, выполненный в виде отдельных корпусов 22 и 23 (фиг. 2) с камерами переменного вакуума 24 и 25 (фиг. 5), работающих в противофазах. Входные патрубки распределителя 26 и 27 (фиг. 5) выполнены в поперечном сечении по форме изолированных полостей 9 и 10 (фиг. 6) молочно-вакуумного шланга 4. При этом корпуса распределителя 21 свободно размещены вдоль молочного патрубка 15, по обе стороны от него. Для подключения молокосборной камеры 11 коллектора 5 к молокоприемнику и источнику вакуума служит клапан 13 отсасывающей трубки 12, размещенный в верхней ее части. Для подключения доильного аппарата к молочно-вакуумному крану доильной установки (не показан) служит ручка-переходник 28, на которой закреплен пульсатор 3 попарного действия. Подсоединение молочно-вакуумного шланга 4 к ручке-переходнику 28 производится аналогично, что и к молочному патрубку 15 коллектора 5 и распределителю 21. Шайба 29 клапана 13 выполнена в виде опорного клапана, установленного в верхней части коллектора в камере 30, полость которой расположена ниже опорного клапана и соединена с полостью выходного молочного патрубка 15 каналом 31, а полость над опорным клапаном через отверстие 32 соединена с атмосферой. Сверху камера 30 закрыта крышкой 33. Цилиндрический выступ 18 снабжен направляющим пазом 34, а боковая стенка патрубка 17 коллектора 5 снабжена фиксатором 35, например резьбовым отверстием с винтом, конец которого входит в направляющий паз 34, что предотвращает осевое вращение отсасывающей трубки 12, но не мешает ее перемещению в пределах паза 34. Между упором 19 цилиндрического выступа 18 и корпусом коллектора 5 располагается уплотнительное кольцо 36, исключающее подсос воздуха в молокосборную камеру 11 при работе коллектора 5.

Двухтактный доильный аппарат попарного доения работает следующим образом. После подключения доильного аппарата к молочно-вакуумному крану доильной установки посредством ручки-переходника 28 и подключения молокосборной камеры 11 коллектора 5 к молокоприемнику при помощи цилиндрического выступа 18, нажимая на него до упора вверх, что обеспечивает совмещение отверстия отсасывающей трубки 12 и выходного молочного патрубка 15 коллектора. Отсасывающая трубка 12 остается в таком положении до конца процесса доения благодаря тому, что внутри коллектора 5 вакуум, а снаружи на цилиндрический выступ 18 действует атмосферное давление, при этом сила от перепада давления на выступ 18 отсасывающей трубки 12 больше, чем на опорный клапан 29. Оператор надевает доильные стаканы 1 и 2 на соски вымени коровы и начинается процесс доения. При работе пульсатор 3 попарного действия подает одновременно в полость 9 молочно-вакуумного шланга 4 и соответственно в камеру 24 корпуса 22 распределителя вакуум, а в полость 10 и камеру 25 корпуса 23 распределителя - воздух. Вакуум из корпуса 22 распределителя поступает в межстенную камеру доильного стакана 1, в этой доли вымени наступает такт сосания. В это же время воздух из корпуса 23 распределителя подается в межстенную камеру доильного стакана 2 другой половины вымени, где наступает такт сжатия. При переключении работы пульсатора 3 происходит противоположная замена тактов. В доильном стакане 2 наступает такт сосания, а в доильном стакане 1 - такт сжатия. Молоко от доильных стаканов поступает в молокосборную камеру 11 коллектора 5 и далее через отсасывающую трубку 12, а далее через радиальное выходное отверстие 14 и патрубок 15 поступает во внутреннюю полость эластичной трубки 6 молочно-вакуумного шланга 4 и перемещается в молокопровод (не показан) доильной установки. Чтобы отключить коллектор 5 от вакуума, необходимо потянуть вниз за цилиндрический выступ 18 (перевести в крайнее нижнее положение), что обеспечит опускание отсасывающей трубки 12 с клапаном 13 вниз, с перекрытием отверстия молочного патрубка 15 коллектора 5. В случае спадания доильного стакана с вымени коровы, поток воздуха поступает в молокосборную камеру 11 коллектора 5, что приводит к резкому снижению разряжения в молокосборной камере 11 и перепаду давлений, действующих на цилиндрический выступ 18. Атмосферное давление начинает действовать на цилиндрический выступ 18 внутри молокосборной камеры 11, при этом в полости 30 благодаря каналу 31 на некоторое время остается вакуум, и из-за разности давлений опорный клапан 29 воздействует на отсасывающую трубку 12 и опускает ее вниз, обеспечивая надежное закрытие выходного молочного патрубка 15 клапаном 13, тем самым отсоединяя коллектор 5 от вакуума.

Выполнение выходного радиального отверстия отсасывающей трубки ниже клапана молочного патрубка исключает, в отличие от прототипа, препятствия в виде клапана по ходу движения воздушно-молочного потока, что значительно снижает сопротивление при движении молока, исключает его завихрение при наталкивании на клапан и обтекании его поверхности. Это исключает раздробление молочного жира и увеличивает скорость движения потока молока. Все это ведет к увеличению пропускной способности доильного аппарата, исключению переполнения молочной камеры с образованием молочных пробок и обратного оттока молока, не снижает уровень вакуума доения в подвесной части даже при максимальной молокоотдачи, что положительно влияет на здоровье коровы.

Выполнение выступа отсасывающей трубки перемещающимся в патрубке коллектора и входных отверстий отсасывающей трубки над дном молокосборной камеры коллектора в месте ее соединения с выступом, а также размещение шайбы клапана, выполненной в виде опорного клапана, в камере, расположенной в верхней части коллектора, с упором в клапан отсасывающей трубки, позволяет гарантированно срабатывать им автоматически при случайном спадании подвесной части доильного аппарата, отключая вакуум от нее.