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REVENDICATIONS
1. Faisceau de traite mécanique composé d'une griffe à lait et de quatre gobelets trayeurs à enceinte double équipés de manchons trayeurs dans lesquels le vide de traite exercé est d'une part maintenu en permanence à un niveau supérieur ou égal à celui de pulsation, et d'autre part subit des phases de relâchement périodiques de façon synchrone avec celui du vide de pulsation, caractérisé en ce qu'il comporte à ces effets une membrane élastique au moins (5) séparant les circuits d'air et du lait, disposant d'une large liberté de mouvement aussi bien vers l'avant que vers l'arrière de sa position de repos, et pouvant venir s'appuyer à l'embouchure de la source du vide de pulsation (10) pour l'empêcheur ainsi de s'exercer à sa pleine valeur au niveau du gobelet aussitôt que le vide de traite serait luimême diminué par la présence du lait dans le circuit.
2. Faisceau selon la revendication 1, caractérisé en ce que la membrane (5) est installée soit dans la griffe, soit dans chacun des gobelets trayeurs.
3. Faisceau selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'entrée d'air périodique (7).
4. Faisceau selon la revendication 3, caractérisé en ce que ce dis positif (7) est placé soit sur la griffe (1), soit sur chacun des quatre gobelets, et en ce qu'il consiste en une tige conique d'obturation d'une ouverture de diamétre défini dans une paroi de la griffe ou des gobelets, ladite tige (17) étant actionnée par une membrane élastique (14) soumise aux effets combinés du circuit pulsateur d'air et de la pression atmosphérique.
5. Faisceau selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le jet d'air dans la griffe est canalisé par une bague de, dimensions définies, et en ce que les embouchures des petits tuyaux à lait dans ladite griffe débordent elles-mêmes quelque peu de sa paroi intérieure.
II est connu que la traite mécanique cause aux trayons de l'animal à traire, des bovins en particulier, de nombreux dommages.
Ces dommages sont dus essentiellement à deux phénoménes inhérents au fonctionnement même des machines à traire de type usuel:
I'écrasement lors de chaque phase dite de massage d'un trayon soumis à un vide continu, et la chute du vide de traite qu'entraîne, surtout dans l'évacuation en ligne haute, la présence du lait dans les conduits. Les principales conséquences de ces deux caractéristiques sont les éversions du canal papillaire et durcissement du bout des trayons d'une part, le ballonnement des manchons et l'élongation exagérée des trayons et le grimpage des gobelets qu'il entraîne d'autre part.
Différents systèmes sont connus qui visent à supprimer, isolément ou ensemble, ces deux phénomènes et leurs conséquences. Toutefois, les effets néfastes de l'un et de l'autre pouvant se cumuler, il apparaît à l'évidence que c'est à une solution visant à répondre aux deux problèmes simultanément qu'il faut donner la préférence.
Or le seul système connu à ce jour qui y parvienne réellement, dans lequel le niveau du vide de traite, s'il subit des phases périodiques de relâchement synchrones avec celles du circuit pulsateur, n'en reste pas moins en permanence supérieur ou égal à celui du vide de pulsation, introduit, par rapport aux systèmes de traite conventionnels, quelques complications majeures telles que la nécessité de produire deux niveaux de vide différents pour les circuits de lait et de pulsation, ou l'utilisation d'un conduit à air ou de pièces supplémentaires pour assurer le bon fonctionnement de son organe régulateur du vide de traite.
La tâche de la présente invention est donc de proposer un faisceau de traite qui réponde aux mêmes caractéristiques de fonctionnement en évitant les inconvénients prohibitifs du système connu évoqué ci-dessus.
De l'étude et des mesures du fonctionnement des différents systèmes connus visant à supprimer l'un ou l'autre des phénomènes susmentionnés, il ressort que c'est de loin la stabilité du niveau de vide de traite qui est la plus difficile à obtenir par des moyens simples,
I'obtention d'un relâchement lors de la phase de massage étant, elle, assez aisée. La solution proposée vise donc en premier lieu à résoudre, par des moyens simples, le problème du déséquilibre des forces oeuvrant sur le trayon causé par la chute du niveau de vide de traite observée en présence de gros débits de lait.
A ce propos, il est apparu qu'une compensation complète de la chute observée pouvait être obtenue grâce à l'effet de pompage exercé par l'apport supplémentaire d'une importante surface de séparation élastique des circuits d'air et du lait, mais que ce mécanisme devenait insuffisant en ligne haute dans les cas où le débit dépassait quatre litres par minute, et où un défaut d'étanchéité plus important que la normale était observé à l'ajustage de l'orifice du manchon trayeur sur la mamelle.
Une solution partielle à ce défaut peut être apportée par la mise en place d'un dispositif d'entrée d'air périodique pendant la seule phase de relâchement du circuit pulsateur, ce qui a pour effet d'améliorer notablement l'évacuation du lait; toutefois il s'est encore avéré nécessaire, afin de garantir en toute circonstance une parfaite adéquation des deux vides, d'introduire dans le faisceau une certaine liberté de mouvement de la surface de séparation du côté du circuit d'air également, ainsi qu'un dispositif supplémentaire de réduction du vide de pulsation, qui intervienne au moment où les différents dispositifs de compensation du vide de traite sont dépassés.
Le fonctionnement d'un faisceau de traite ainsi conçu sera mieux compris à l'aide d'un modèle exposé à titre d'exemple. Ce modèle est représenté schématiquement sur l'unique figure où seule la griffe à lait est représentée, le solde du faisceau etant connu et d'usage courant dans l'exemple choisi. La figure est donc une représentation d'une coupe sagittale d'une griffe à lait dont le boîtier cylindrique I comprend les entrées des petits tuyaux à lait 2 destinées à être raccordées aux manchons trayeurs (non représentés), le conduit d'évacuation du lait 3, un orifice latéral 4 représentant le siège d'une membrane 5, et une ouverture 6 destinée à recevoir le dispositif d'entrée d'air périodique 7.
La membrane 5 est ajustée sur l'orifice 4 au moyen d'une plaque bombée 8 définissant la chambre de travail 9 de ladite membrane, et dans laquelle sont ménagées l'entrée 10 et la sortie 11 du circuit pulsateur, cette dernière, destinée à être reliée à un répartisseur d'air pulsé dans les chambres de travail des gobelets (non représentés) et au dispositif d'entrée d'air périodique 7, étant conçue de façon à ne déborder que légèrement dans la chambre de travail 9 et à ménager ainsi à la membrane 5 une certaine liberté de mouvement en arrière de sa position de repos. Le dispositif d'entrée d'air périodique 7 est constitué d'une pièce supérieure creuse 12 et d'une pièce inférieure annulaire 13 dont l'assemblage avec une membrane élastique 14 définit une chambre de travail 15 reliée à la sortie d'air 11 par un conduit d'entrée 16 et un tuyau flexible non représenté.
Une tige 17 dont l'extrémité conique est ajustée à l'ouverture 6 de la paroi de la griffe est fixée à la face inférieure de cette membrane de façon que, en position de repos, un passage d'air soit ménagé par ladite ouverture.
Une fois équipé de manchons trayeurs dont les chambres de travail sont reliées, de même que les chambres de travail 9 et 15, à un circuit pulsateur d'air non représenté mais de type usuel, et branché à un circuit d'évacuation du lait où règne le même vide nominal que dans le circuit pulsateur, le faisceau ainsi décrit fonctionne de la façon suivante:
En phase de succion, les deux vides auxquels elle est soumise étant d'une valeur identique, la membrane est en position de repos, un vide de pulsation entier est alors transmis par la sortie 11 aux chambres de travail des gobelets ainsi qu'à la chambre de travail 15 du dispositif d'entrée d'air périodique, ce qui a pour effet d'aspirer la membrane 14 vers le haut, et donc d'engager le cône de la tige 17 dans l'ouverture 6 jusqu'à ce que cette dernière soit obstruée.
Il n'y a donc aucune entrée d'air dans le circuit du lait au cours de cette phase de succion. En phase de massage, le relâchement du circuit
pulsateur va permettre l'aspiration de la membrane 5 dans le volume de la griffe, créant par là un travail de pression qui va faciliter l'évacuation du lait. Dans le même temps, le relâchement de l'aspiration exercée sur la membrane 14 va permettre au cône de la tige 17 de se dégager de l'ouverture 6, autorisant ainsi une entrée d'air qui va également favoriser l'écoulement du lait lors de cette phase critique. Par ailleurs, ces deux forces de réduction de la dépression exercée vont assurer, en plus de cette meilleure évacuation, la réduction désirée du vide auquel est soumis le trayon lors de cette phase de massage.
Lors de la phase de succion consécutive, cette chute de dépression va être instantanément compensée par la membrane 5 qui tend à reprendre sa position de repos sous l'influence du vide régnant dans la chambre de travail 9 d'autre part. Enfin, lorsque, en présence d'un trop gros débit de lait, ce mécanisme de pompage ne suffit plus à compenser la chute du niveau du vide de traite engendrée par l'accumulation du lait dans les conduits, la membrane 5 va être aspirée dans la chambre de travail 9 jusqu'à venir se plaquer à l'embouchure de la sortie 11, provoquant ainsi une réduction du vide de pulsation transmis aux chambres de travail des gobelets, dans le sens d'une parfaite adéquation des deux vides déterminant la position du manchon trayeur par rapport au trayon.
Il ressort donc de la description du fonctionnement de ce faisceau trayeur que, par l'introduction judicieusement combinée d'une membrane élastique de pompage, d'un dispositif d'entrée d'air périodique et d'un organe obturateur de réglage du vide de pulsation, les problèmes que l'invention avait pour tâche de résoudre trouvent ainsi une solution simple, efficace et fiable. De plus, on notera que le phénomène du rejet du lait, ou flux inverse, est également supprimé du fait de l'équilibration constante des vides en présence, et du léger débordement des entrées d'air et de lait à l'intérieur de la griffe qui rendent impossible tout impact direct du jet d'air dans les embouchures des petits tuyaux à lait.
Les avantages obtenus sont nombreux.
La conception simple et rationnelle adoptée en réduit considérablement les prix par rapport aux autres systèmes connus visant à résoudre les mêmes problèmes. tout en facilitant sa mise en service sur des installations existantes, qui n'ont pas besoin d'être modifiées.
La production, au niveau des trayons, de conditions de vide idéales permet d'éliminer tous les phénomènes réputés néfastes pour la santé des trayons que sont le ballonnement des manchons trayeurs et l'élongation des trayons et le grimpage des gobelets qui lui sont associés, I'écrasement périodique d'un trayon soumis à un vide élevé, et le rejet du lait contre les trayons.
Le maintien du vide de succion en permanence à un niveau idéalement efficace permet une réduction du temps de traite, d'où une exposition encore moindre des trayons.
Enfin, les conditions d'évacuation du lait sont considérablement améliorées.
Des modifications pourront être apportées.
Ainsi, les différents dispositifs introduits (membrane de pompage, dispositif d'entrée d'air périodique et organe obturateur de réglage du vide de pulsation) pourront-ils être montés soit séparément. soit de façon conjuguée, ailleurs que dans la griffe, par exemple dans les gobelets. De même pourront-ils être conçus de façon fractionnée.
Ainsi, le dispositif d'entrée d'air périodique peut-il être supprimé.
Ainsi enfin, la surface élastique de séparation des circuits d'air et du lait peut-elle être, au besoin, augmentée, par exemple au moyen d'un dédoublement dans la griffe elle-même.
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CLAIMS
1. Mechanical milking cluster composed of a milk claw and four teat cups with double enclosure equipped with teat sleeves in which the vacuum of milking exerted is on the one hand permanently maintained at a level greater than or equal to that of pulsation , and on the other hand undergoes periodic relaxation phases synchronously with that of the pulsating vacuum, characterized in that it comprises for these effects at least one elastic membrane (5) separating the air and milk circuits, having a large freedom of movement both forwards and backwards from its rest position, and being able to come to bear at the mouth of the source of the pulsating vacuum (10) for the prevention thus to exercise at its full value at the level of the cup as soon as the milking vacuum is itself reduced by the presence of milk in the circuit.
2. Bundle according to claim 1, characterized in that the membrane (5) is installed either in the claw, or in each of the teat cups.
3. Beam according to one of claims 1 and 2, characterized in that it comprises a periodic air intake device (7).
4. A beam according to claim 3, characterized in that this positive say (7) is placed either on the claw (1), or on each of the four cups, and in that it consists of a conical rod for closing d 'an opening of diameter defined in a wall of the claw or the cups, said rod (17) being actuated by an elastic membrane (14) subjected to the combined effects of the pulsating air circuit and atmospheric pressure.
5. Bundle according to claims 3 and 4, characterized in that the air jet in the claw is channeled by a ring of defined dimensions, and in that the mouths of the small milk pipes in said claw themselves overflow somewhat from its inner wall.
It is known that mechanical milking causes a lot of damage to the teats of the animal to be milked, in particular cattle.
This damage is mainly due to two phenomena inherent in the very operation of conventional milking machines:
The crushing during each so-called massage phase of a teat subjected to a continuous vacuum, and the fall in the milking vacuum that results, especially in the evacuation in high line, the presence of milk in the conduits. The main consequences of these two characteristics are the eversion of the papillary canal and hardening of the teat tips on the one hand, the bloating of the sleeves and the exaggerated elongation of the teats and the climbing of the cups that it causes on the other hand.
Different systems are known which aim to eliminate, individually or together, these two phenomena and their consequences. However, since the harmful effects of both can accumulate, it seems obvious that preference must be given to a solution aimed at responding to the two problems simultaneously.
However, the only system known to date that really achieves this, in which the level of the milking vacuum, if it undergoes periodic phases of relaxation synchronous with those of the pulsating circuit, remains nonetheless permanently greater than or equal to that of the pulsating vacuum, introduced, compared to conventional milking systems, some major complications such as the need to produce two different levels of vacuum for the milk and pulsation circuits, or the use of an air duct or additional parts to ensure the proper functioning of its milking vacuum regulator.
The task of the present invention is therefore to propose a milking cluster which meets the same operating characteristics while avoiding the prohibitive drawbacks of the known system mentioned above.
From the study and measurements of the operation of the various known systems aimed at eliminating one or the other of the above-mentioned phenomena, it appears that it is by far the stability of the level of vacuum in milking which is the most difficult to obtain. by simple means,
The obtaining of a relaxation during the massage phase being, it, quite easy. The proposed solution therefore aims in the first place to solve, by simple means, the problem of the imbalance of forces working on the teat caused by the drop in the level of milking vacuum observed in the presence of large milk flows.
In this regard, it appeared that complete compensation for the observed fall could be obtained thanks to the pumping effect exerted by the additional provision of a large elastic separation surface of the air and milk circuits, but that this mechanism became insufficient in the high line in cases where the flow rate exceeded four liters per minute, and where a greater than normal leakage was observed when adjusting the orifice of the teat liner on the udder.
A partial solution to this defect can be provided by the installation of a periodic air inlet device during the single phase of relaxation of the pulsating circuit, which has the effect of significantly improving the evacuation of milk; however, it has also proved necessary, in order to guarantee in all circumstances a perfect adequacy of the two voids, to introduce into the bundle a certain freedom of movement of the separation surface on the side of the air circuit also, as well as an additional pulsation vacuum reduction device, which intervenes when the various milking vacuum compensation devices are exceeded.
The operation of a milking cluster thus designed will be better understood using a model presented by way of example. This model is shown schematically in the single figure where only the milk claw is represented, the balance of the bundle being known and in common use in the example chosen. The figure is therefore a representation of a sagittal section of a milk claw whose cylindrical housing I comprises the inlets of the small milk hoses 2 intended to be connected to the milking sleeves (not shown), the milk evacuation duct 3, a lateral orifice 4 representing the seat of a membrane 5, and an opening 6 intended to receive the periodic air intake device 7.
The membrane 5 is adjusted on the orifice 4 by means of a convex plate 8 defining the working chamber 9 of the said membrane, and in which the inlet 10 and the outlet 11 of the pulsating circuit are formed, the latter intended for be connected to a forced air distributor in the working chambers of the cups (not shown) and to the periodic air intake device 7, being designed so as to only slightly protrude into the working chamber 9 and to be sparing thus the membrane 5 a certain freedom of movement behind its rest position. The periodic air inlet device 7 consists of a hollow upper part 12 and an annular lower part 13, the assembly of which with an elastic membrane 14 defines a working chamber 15 connected to the air outlet 11 by an inlet duct 16 and a flexible pipe not shown.
A rod 17 whose conical end is adjusted to the opening 6 of the wall of the claw is fixed to the underside of this membrane so that, in the rest position, an air passage is formed by said opening.
Once equipped with teat sleeves, the working chambers of which are connected, as well as the working chambers 9 and 15, to an air pulsator circuit not shown but of the usual type, and connected to a milk evacuation circuit where the same nominal vacuum prevails as in the pulsating circuit, the beam thus described operates as follows:
In the suction phase, the two voids to which it is subjected being of an identical value, the membrane is in the rest position, an entire pulsating vacuum is then transmitted by the output 11 to the working chambers of the cups as well as to the working chamber 15 of the periodic air intake device, which has the effect of sucking the membrane 14 upwards, and therefore of engaging the cone of the rod 17 in the opening 6 until the latter is obstructed.
There is therefore no air entering the milk circuit during this suction phase. During the massage phase, the relaxation of the circuit
pulsator will allow the suction of the membrane 5 in the volume of the claw, thereby creating a pressure work which will facilitate the evacuation of the milk. At the same time, the loosening of the suction exerted on the membrane 14 will allow the cone of the rod 17 to disengage from the opening 6, thus allowing an air intake which will also promote the flow of milk during of this critical phase. Furthermore, these two forces for reducing the vacuum exerted will ensure, in addition to this better evacuation, the desired reduction in the vacuum to which the teat is subjected during this massage phase.
During the subsequent suction phase, this drop in depression will be instantly compensated for by the membrane 5 which tends to return to its rest position under the influence of the vacuum prevailing in the working chamber 9 on the other hand. Finally, when, in the presence of a too large flow of milk, this pumping mechanism is no longer sufficient to compensate for the drop in the level of the milking vacuum caused by the accumulation of milk in the conduits, the membrane 5 will be sucked into the working chamber 9 until it comes to be pressed against the mouth of the outlet 11, thus causing a reduction in the pulsating vacuum transmitted to the working chambers of the cups, in the direction of a perfect adequacy of the two voids determining the position of the teat liner relative to the teat.
It therefore appears from the description of the operation of this milking cluster that, by the judiciously combined introduction of an elastic pumping membrane, of a periodic air intake device and of a shutter member for adjusting the vacuum of pulsation, the problems which the invention had the task of solving thus find a simple, effective and reliable solution. In addition, it will be noted that the phenomenon of rejection of milk, or reverse flow, is also eliminated due to the constant equilibration of the voids present, and the slight overflow of the air and milk inlets inside the claw which make it impossible for any direct impact of the air jet in the mouths of the small milk pipes.
The advantages obtained are numerous.
The simple and rational design adopted considerably reduces prices compared to other known systems aiming to solve the same problems. while facilitating its commissioning on existing installations, which do not need to be modified.
The production, at the level of the teats, of ideal vacuum conditions makes it possible to eliminate all the phenomena reputed to be harmful to the health of the teats, such as the bloating of the teat sleeves and the elongation of the teats and the climbing of the cups associated with it, The periodic crushing of a teat subjected to a high vacuum, and the rejection of milk against the teats.
Maintaining the suction vacuum permanently at an ideally efficient level allows a reduction in milking time, resulting in even less teat exposure.
Finally, the conditions for milk evacuation are considerably improved.
Changes may be made.
Thus, the various devices introduced (pumping membrane, periodic air intake device and shutter device for adjusting the pulsating vacuum) can be mounted either separately. or in a combined manner, elsewhere than in the claw, for example in the cups. Likewise, they can be designed in a split fashion.
Thus, the periodic air intake device can be omitted.
Thus finally, the elastic surface of separation of the air and milk circuits can be increased, if necessary, for example by means of a splitting in the claw itself.