EA008549B1 - Устройство и способ автоматического начала процесса доения - Google Patents

Abstract

Цилиндр доильного приспособления, содержащий гибкий элемент и по меньшей мере один чувствительный элемент, который детектирует, по меньшей мере, существенное уменьшение веса гибкого элемента для того, чтобы включить сигнал начала процесса доения.

Description

Настоящее изобретение относится к устройству и к способу, по которому надеваемое доильное приспособление вырабатывает сигнал начала процесса доения.

Уровень техники раскрывает патент Германии ΌΕ 25 54 998 С2, описывающий устройство и метод, по которым начало процесса происходит автоматически.

Удаляемый цилиндр в этой известной системе установлен в существенно вертикальной позиции и зафиксирован в осевом направлении у своего верхнего конца. Как только доильное приспособление захватывается, указанное доильное приспособление размещается к животному таким образом, чтобы осевой удаляемый цилиндр смещался от своей вертикальной позиции. Указанное смещение удаляемого цилиндра будет способствовать выключателю, который генерирует сигнал начала процесса доения. Веревка ослабляется. Когда цилиндр установлен на животном, он будет благодаря гравитации возвращен в свое вертикальное положение, в котором он остается до конца процесса доения. После сигнала удаления цилиндр наклоняется, таким образом, снова принимает наклонное положение. Доильное приспособление удаляется, и цилиндр с доильным приспособлением повисает и будет колебаться, пока не выровняется. Такое колебательное движение цилиндра и доильного устройства имеет место в течение операционного диапазона доения коровы, которая может значительно раздражаться.

Это является недостатком известного уровня техники, выражающееся в том, что удаляемый цилиндр должен быть постоянно центрирован для начала. В дополнение, этот удаляемый цилиндр колеблется после окончания процесса доения, и это может нарушить выработку молока у коровы.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение устройства и способа для упрощения начала процесса.

Один аспект состоит в том, что включение начала процесса упрощается. Вторым аспектом является то, что после сигнала начала доильное приспособление может быть перемещено от дояра к животному быстрее и требует меньших усилий. Еще одним аспектом является то, что устранены колебания удаляемого цилиндра.

Эта задача решена посредством признаков, изложенных в пп.1, 13 и 24.

Изобретение согласно п.1 содержит цилиндр доильного устройства, который может быть выполнен в форме, например, удаляемого цилиндра доильного устройства или удаляемого цилиндра. Гибкий элемент используется для того, чтобы подвесить доильное устройство, при этом указанный гибкий элемент может быть выполнен в виде веревки, цепи или подобного. Имеется по меньшей мере один чувствительный элемент, который определяет существенное уменьшение веса гибкого элемента для того, чтобы дать сигнал к процессу доения.

Изобретение имеет множество преимуществ.

Согласно изобретению нет необходимости в отдельной кнопке управления. При этом так называемое «пересечение» в доильных помещениях типа двойной елочки отсутствует. Другим преимуществом является то, что дояр может начинать процесс доения через захватывание и удержание или подъем доильного устройства. Это позволяет дояру работать быстрее и более продолжительное время.

Сигнал начала процесса предпочтительно вырабатывается, как только снижение веса гибкого элемента превысит заранее определенное пороговое значение. В практике, предпочтительно иметь предварительное пороговое значение, которое не зависит от операционных условий цилиндра доильного устройства и установки этих параметров в процессе доения. Пороговое значение, в частности, не зависит от операционного вакуума цилиндра доильного приспособления.

Заранее определенное пороговое значение предпочтительно изменяется и может быть настроено или изменено непрерывно или дискретными шагами.

Предпочтительно, чтобы был по меньшей мере один нагрузочный элемент, который имел бы возможность влиять на заранее определенное пороговое значение. Предпочтительно, чтобы нагрузочная сила нагрузочного элемента противодействовала весу гибкого элемента. Стартовый сигнал предпочтительно включается, когда уменьшение веса гибкого элемента превышает нагрузочную силу нагрузочного элемента.

В такой конфигурации точка включения не зависит от операционных условий установки процесса доения или цилиндра доильного устройства, т.к. результирующий вес доильного приспособления достаточно уменьшен и нагрузочная сила нагрузочного элемента будет превышена. В этом случае вырабатывается сигнал начала процесса.

Другая конфигурация может позволить, чтобы сила прикладывалась не через нагрузочный элемент, но так, чтобы сила прилагалась, например, как всасывающая сила на поршень, которая вырабатывает сигнал начала процесса, если указанная сила превышает.

Недостаток этого варианта заключается в том, что уровень всасывающей силы зависит от текущего операционного вакуума, который установлен, т.к. отдельное снабжение вакуумом для этого изобретения может быть непропорциональным. Это решение, таким образом, обеспечивает, что точка включения и выработка включающего сигнала зависят от текущих операционных условий. Адаптация доильных приспособлений различных весов возможна только посредством использования различных эффективных поверхностей. Однако потенциал увеличения эффективности поверхности имеет тенденцию к ограничению благодаря существующим размерам.

- 1 008549

Другим недостатком в применении всасывающей силы к поршню для создания нагрузочной силы является то, что поршень работает на границе вакуума и атмосферы, таким образом, необходимо руководствоваться требованием высокой точности, чтобы предотвратить большие потери при утечке.

Так как с одной стороны поршня есть доение на уровне атмосферного давления, а с другой стороны вакуум, загрязненный воздух может просочиться в пространство ниже поршня или в область чувствительного элемента. Этот способ приводит к необходимости уплотнения поверхности между цилиндром и поршнем и при загрязнении может привести к увеличению трения и скачкообразному движению поршня.

Если, однако, как описано выше, отдельный нагрузочный элемент используется для создания постоянной нагрузочной силы, все управляющие элементы будут всегда размещены в воздухе при атмосферном давлении. В связи с тем, что в давлении нет различий, нет загрязненного воздуха и, следовательно, не требуется отдельное уплотнение.

Предпочтительно гибкий элемент соединить с поршнем цилиндра доильного приспособления.

Чувствительный элемент может включать контактный датчик или выключатель, магниторезистивный датчик или выключатель, сухой герметизированного контакт или выключатель, или ленту измерительной рулетки, пьезоэлектрический датчик или датчик веса, или несколько подобных или иных датчиков упомянутого типа, и, как вышеуказанный, чувствительный элемент предпочтительно работает в бесконтактном режиме.

Предпочтительно по меньшей мере только часть датчика разместить внутри цилиндра.

Когда дояр берет и удерживает доильное приспособление, веревка освобождается от веса доильного приспособления. Чувствительный элемент, способный определять такое ослабление, выработает начальный сигнал, так как пороговый уровень будет превышен.

В предпочтительном воплощении изобретения нагрузочный элемент содержит по меньшей мере один пружинный элемент, действующий на гибкий элемент и, например, выполненный в виде веревки или цепи. Предпочтительно, чтобы нагрузочный элемент воздействовал на гибкий элемент, размещенный в цилиндре доильного приспособления, в таком как внутренний рукав, поршень или рычаг, присоединенные к указанному гибкому элементу. Нагрузочный элемент создает предварительное давление. Это, прежде всего, направлено, чтобы выровнять вес и силу трения гибкого элемента или веревки и рукава и других компонентов.

Если гибкий элемент (например, веревка) ослаблена от веса доильного приспособления, нагрузочный элемент может заставить гибкий элемент выходить из или входить в цилиндр доильного приспособления. Чувствительный элемент определяет такое перемещение и вырабатывает сигнал начала процесса.

Нагрузочный элемент, включающий пружинный элемент, имеет много преимуществ. Использование пружинных элементов различной степени жесткости позволяет приспособить усилие включения. С этой стороны, нагрузочный элемент может быть заменяемым. Могут быть использованы различные пружинные элементы, чтобы упростить приспособление нагрузки к доильным приспособлениями различного веса. С другой стороны, эффективная сила пружинного элемента может быть приспособлена применением предварительно нагруженного пружинного элемента.

Так как прогиб пружины будет, как правило, небольшим, в реальности не будет наблюдаться усталость материала пружинного элемента. Такое использование пружинного элемента в качестве нагрузочного элемента будет состоять из небольшого числа деталей. Иным, нежели пружинный элемент, нагрузочный элемент может быть весовым, или электрическим, или магнитным элементом.

Возможно использование такого же устройства согласно изобретению для различных пород или видов животных. Так как веса доильных приспособлений например, для коров, верблюдов, овец и коз, соответственно, различны, прилаживание или замена нагрузочного элемента позволяет приспособить устройство для использования со специальными доильными приспособлениями. Сумма сил гибкого элемента (пружина, вес и т.д.) может быть использована для регулировки чувствительности переключения. При использовании пружинного элемента предпочтительно использовать слабую пружину для легких доильных устройств и более жесткие пружины для тяжелых доильных устройств.

Если используются различные виды нагрузочных элементов, где вес не может быть просто уравнен, такие переменные дополнительные устройства невозможны. Нагрузочный элемент может быть, например, выполнен через подачу управляющего вакуума в управляемое пространство. Поверхность, на которую воздействует вакуум, будет определять действующую силу. В легких доильных аппаратах эта будет вызывать больший риск того, что сигнал начала будет включен ненамеренно.

Это наблюдается, в частности, когда гибкий элемент или веревка, ведущая к доильному приспособлению повторно ослабляется. Потери от трения в точках перемены направления движения будут уменьшать надежность включения. Хотя это может быть исправлено соответственно высокой сдвигающей силой нагрузочного элемента, ненамеренное включение может иметь место, в частности, в легких доильных приспособлениях, т.к. вес этого доильного аппарата и сдвигающая сила будут сопоставимы.

Нагрузочный элемент может быть замещен или оснащен датчиком, таким как датчик веса, или расширяемым измерительным средством, например таким, как измерительная рулетка, или подобным. Когда расширительные измерительные средства использованы, пороговое значение точки включения для сигнала начала процесса может быть установлено в управляемых средствах. Это может быть отрегули

- 2 008549 ровано вручную или посредством компьютерного программного обеспечения. Тогда устройство согласно изобретению не будет требовать никаких модификаций для различной обстановки.

Предпочтительно, чтобы сигнал начала следовал, по меньшей мере, после открытия доильного вакуума. Также может начаться пульсация. Также может быть начато управление потоком молока с использованием известных средств.

В противоположность этому, уровень техники раскрывает позиционный датчик для определения перемещения удаляемого цилиндра. Такое устройство требует значительного изменения местоположения доильного приспособления для выработки сигнала включения. Вентиляция цилиндра доильного приспособления начинается только после выработки стартового сигнала. До тех пор любое движение доильного приспособление относительно цилиндра подавляется, т.к. доильное приспособление должно быть вытянуто против вакуума в цилиндр.

Устройство согласно изобретению, однако, выдает стартовый сигнал готовности, как только вес уменьшится или доильное приспособление поднимется быстро, так, чтобы цилиндр доильного приспособления быстро установился вертикально и вытянулся, если это возможно.

Цилиндр доильного устройства, который может быть выполнен как поддерживающий и вытягивающий цилиндр, предпочтительно позиционируется горизонтально и предпочтительно жестко установлен. Таким образом рабочий диапазон может быть расширен. Вертикальный цилиндр может быть также использован, при этом он также жестко устанавливается. Предлагаемый способ начала процесса не зависит от позиции цилиндра и работает как в горизонтальном, так и в вертикальном положении.

В ежедневной установке множество данных могут быть введены и выведены посредством дисплея и управляющего устройства. В соответствии с философией управления дисплей и устройство управления для обслуживаемой коровы следует всегда позиционировать на виду у дояра.

В частности, ближе к концу процесса доения дояр должен быть способен видеть вымя, т. к. хороший, опытный дояр может распознать по состоянию вымени, закончен или нет процесс дойки. Этот дояр будет также пальпировать четверти вымени или молоко вручную, чтобы определить, не осталась ли существенная доля молока в вымени. Дисплей и панель управления или графический управляющий узел также должны быть на виду у дояра, поскольку много выходных данных, таких как текущее количество молока, может расходиться с ожидаемым количеством, поэтому дояр должен принимать решения, руководствуясь предписаниями дисплея и другими данными. С обоими наблюдениями вымени и дисплея или устройства управления в области обзора можно будет правильно приспособить процесс дойки.

Существует значительное преимущество в автоматическом начале процесса доения согласно изобретению, например в установке, имеющей зеркальную конфигурацию, но при этом отсутствует «пересечение» рук. В двойной елочке процесса доения, например, половина доильных стойл размещена в зеркальном отражении против другой половины. В результате на одной стороне дояр будет подходить к следующему животному в ряду, например, справа, пока на другой стороне он будет подходить слева. Теперь, если обычные кнопки начала были всегда размещены на правой стороне, половина доильных стойл в такой доильной установке в виде елочки будет труднодоступна для одновременного визуального наблюдения за графическим дисплеем и выменем. Теперь снова, если кнопки пуска будут размещены на другой (левой) стороне, начало процесса будет затруднено для дояра, когда он, например, удерживает доильное приспособление в своей левой руке, пока он должен пересечь свою правую руку над левой для нажатия кнопки начала процесса. Таким образом, дояр должен скрестить свою правую руку над левой для начала процесса доения.

Автоматическое начало процесса устраняет этот недостаток за счет того, что теперь не требуется кнопка пуска. Дисплей может быть всегда размещен в непосредственной близости от вымени, так, что дояр будет обозревать с одного взгляда и вымя, и дисплей, или средство управления, которое размещено справа или слева от доильного стойла. Такое размещение становится несущественным.

Объект изобретения так же выполнен, как описан в п.13 формулы.

Согласно п.13 цилиндр доильного приспособления содержит, по меньшей мере, ускоренную вентиляцию, которая может управляться или управляется через мембрану. Указанная мембрана может быть доведена до по меньшей мере одного открытого положения и по меньшей мере одного закрытого положения. Предпочтительно указанная ускоренная вентиляция содержит по меньшей мере одно вентиляционное отверстие, размеренное и установленное так, что позволяет проводить ускоренную вентиляцию цилиндра доильного приспособления. Предпочтительно, чтобы вентиляционный эффект быстрой вентиляции был по меньшей мере на 50% быстрее, чем конвенционные вентиляционные системы.

Такой цилиндр доильной установки имеет много преимуществ. Он позволяет быстрое размещение доильной установки на вымени животного для доения без требования больших операционных усилий от дояра. Значительное воздушное потребление благодаря ускоренной вентиляции позволяет быстро разместить доильное приспособление и не требует больших усилий, поршень цилиндра доильного приспособления может быть вытянут из цилиндра без затруднений. Известный уровень техники, наоборот, требует больших операционных усилий для быстрого размещения доильного приспособления, так как должно быть преодолено сопротивление трения притекаемого воздуха. Ускоренная вентиляция согласно настоящему изобретению в большинстве устраняет эти недостатки.

- 3 008549

В предпочтительном частном воплощении изобретения воздух из насоса подается для ускоренной вентиляции. Подходящая координация компонентов может быть достигнута тем, что доильное приспособление размещено преимущественно без усилий так, что дояр только направляет доильное приспособление.

Предпочтительно ускоренная вентиляция содержит по меньшей мере одну дополнительную вентиляцию, имеющую по меньшей мере одно отверстие. Таким образом, вентиляция достигается существенно быстрее, чем с использованием только конвенционной вентиляции.

В этом состоит значительное преимущество настоящего изобретения, так как имеют место автоматическое начало функции доения и также функция ускоренной вентиляции по сравнению с существующими воплощениями, которые могли быть использованы. Существующие устройства могут быть трансформированы путем замены нескольких компонентов, где цилиндрический рукав цилиндров доильных установок, главным образом, поршень, чувствительный элемент и другие элементы должны быть заменены. Реконструкция возможна благодаря тому, что имеются небольшие конструктивные изменения.

Во всех конфигурациях цилиндр доильного приспособления с ускоренной вентиляцией, указанная ускоренная вентиляция предпочтительно управляется вспомогательным клапаном цилиндра. Клапан ускоренной вентиляции позволяет управлять через отверстие относительно небольшого поперечного сечения полостью большого поперечного сечения. Этот клапан предпочтительно положительно действует, когда обеспечивает надежное включение и делает этот момент включения независимым от текущего уровня давления.

Предпочтительно обеспечить управление мембраной или быстрой вентиляцией через порт управления с отдельным управлением воздухом. Этот управляющий порт предпочтительно ведет в управляемый объем, который полностью закрыт от внутреннего объема цилиндра доильного приспособления, так что не существует потоков, соединяющих их, и нет воздуха, который мог бы перетекать между ними, и нет воздуха, который мог бы обмениваться между воздухом для управления цилиндром доильного приспособления и воздухом для ускоренной вентиляции.

Преимущество использования управления воздухом для ускоренной вентиляции, а не для аэрации или вентиляции, но только для клапана управления позволит обеспечить надежное включение. С другой стороны, некоторая промежуточная позиция клапана может привести к обмену между входящим и выходящим воздухом. Например, когда опорожняющий порт уже слегка открыт, пока входной порт остается слегка открытым, оба могут быть короткозамкнутыми, в результате может быть неопределенная промежуточная позиция, когда нет автономного открытия или закрытия. Чтобы избежать таких промежуточных положений, требуется быстрый встроенный вакуум или входной воздух, который, однако, не всегда желателен, в частности, для встроенного вакуума.

Внутри клапана ускоренной вентиляции применима, в частности, мембрана. Она также предназначена для клапана ускоренной вентиляции вместе с управляющим поршнем вместо управляющей мембраны. Для этой цели используют поршень. Когда поршень находится в первой (конечной) позиции, ускоренная вентиляция, например, возможна, а во второй (конечной) позиции ускоренная вентиляция закрыта. Этот поршень может быть настроен так, чтобы переходить в первое положение посредством управления атмосферным давлением и чтобы переходить во второе положение посредством вакуума на управляемой стороне. Размеры поршня и входа предпочтительно выбирают так, чтобы потери на утечки были низки и потери на трение в движении поршня были ниже с поверхностью, которая выполняется так, чтобы силы, действующие на поршень, были достаточны для осуществления действия.

Недостаток клапана ускоренной вентиляции с управлением от поршня благодаря загрязнению, трение на поршне может значительно повышаться, пока управление станет невозможным. Имеется другой недостаток, заключающийся в том, что точка включения зависит от текущих условий давления. Одно преимущество мембраны заключатся в том, что нет обмена воздуха и трения мембраны и она значительно менее подвержена загрязнению.

Нагрузочное средство предпочтительно для обеспечения нагружения мембраны в направлении позиции закрытия. Указанная мембрана может предпочтительно быть размещена против сил нагрузочного средства по меньшей мере в одной вертикальной позиции. В вертикальной позиции воздух может быть подан через отверстие для ускоренной вентиляции.

Согласно предпочтительному воплощению изобретения внутренняя часть цилиндра доильного приспособления с поршнем внутри выполнена с одной стороны мембраны. Вторая кольцевая внутренняя камера, в которую протекает наружный воздух через отверстие ускоренной вентиляции, предпочтительно распространяется в ту же сторону. Предпочтительно, чтобы указанное второе кольцевое внутреннее пространство простиралось радиально, по меньшей мере частично, вокруг внутренней поверхности цилиндра. Также предпочтительно, чтобы внутренней пространство клапана ускоренной вентиляции было размещено на другой стороне мембраны, при этом пространство должно быть соединено с портом управления мембраны.

Порт управления мембраной предпочтительно может быть наполнен воздухом. Для эффективного управления может быть использован разряженный воздух, или воздух под атмосферным давлением, или предварительно сжатый. Ускоренная вентиляция предпочтительно открыта для подачи разряженного

- 4 008549 воздуха или некоторым вакуумом для порта управления мембраной.

В частности, предпочтительно поместить мембрану в вертикальной позиции под действие атмосферного давления во второе кольцевое внутреннее пространство и посредством приложения разряжения к порту управления мембраной.

Это специфическое воплощение служит для того, чтобы достичь лучшей надежности включения. Случайное открытие или закрытие ускоренной вентиляции должно быть надежно запрещено, т.к. усилие средства нагружения должно превышать усилия действующей ускоренной вентиляции.

Хотя, в общем, этого возможно достичь большей ускоренной вентиляцией, чем в предшествующем уровне техники, посредством большего поперечного сечения внутренних каналов, большего диаметра шлангов. Однако это приведет к значительному увеличению загрязнения, потребует большего вакуума, поскольку воздух, присутствующий в шланговой системе, должен быть удален. Другой недостаток больших диаметров шлангов заключается в том, что жесткость шланга увеличивается, делая приспособление более сложным. Большее поперечное сечение каналов также требует большего и таким образом более дорогого клапана, чтобы сохранить меньшее давление. Потребление энергии таким переключающим клапаном также большее, которое, в свою очередь, требует электронной энергоснабжающей системы. Все это не требуется в ускоренной вентиляции согласно изобретению. Производственные расходы и затраты энергии становятся значительно меньшими.

Если используется клапан для вентиляции, существует риск загрязнения клапана и, таким образом, неправильного срабатывания. В ускоренной вентиляции согласно изобретению вентиляция не действует через клапан, но через вентиляционное отверстие, размещенное на наружной стенке цилиндра, предпочтительно с установленным фильтром.

Другим недостатком большого поперечного сечения шлангов является то, что воздух вытягивается слишком быстро, как только доильное приспособление удалено. Процесс удаления доильного приспособления должен быть предпочтительно медленный и осторожный.

Предлагаемое воплощение изобретения может обеспечить, чтобы дополнительная вентиляция или дополнительное вентиляционное отверстие могли быть выполнены отдельно или в вентиляции. Это можно обеспечить, чтобы дополнительные отверстия не позволяли входить никакому воздуху мимо встроенного клапана ускоренной вентиляции. Тогда воздух может входить в цилиндр доильного приспособления только через каналы конвенционного воздуха так, чтобы доильное приспособление могло быть медленно опущено для специальных операций, таких как очистка и ополаскивание.

Параллельный процесс функции автоматического начала процесса настоящего изобретения с ускоренной вентиляцией, в частности, предпочтителен. Без ускоренной вентиляции дояр обязан стягивать поршень более его полной длины, в то время, как обычный старт через кнопку старта частично стянет поршень за счет веса подвешенного доильного приспособления. С параллельным процессом функции автоматического начала процесса и ускоренной вентиляции доильное приспособление уже в руке дояра, таким образом, что поршень автоматически выскальзывает из цилиндра, сохраняя время и силы. Таким образом, начало процесса доения облегчается.

Дальнейшее воплощение и преимущества настоящего изобретения показаны в воплощении, которое ниже описано со ссылками на чертеж.

На чертежах показано:

фиг. 1 - состояние ожидания процесса доения, и фиг. 2 - состояние после активации датчика с открытой ускоренной вентиляцией.

Фиг. 1 и 2 показывают цилиндр доильного приспособления 100, в поперечном сечении которого в воплощении изобретения выполнен с возможностью удаления цилиндр 100 или АСК. (автоматический кластерный удалитель), содержащий цилиндрический рукав 102, поршень 2, установленный в указанный цилиндрический рукав, клапан ускоренной вентиляции 103 и крышку 104.

Фиг. 1 показывает основное состояние, в котором цилиндр 100 доильного приспособления находится в положении ожидания процесса доения, в то время, как фиг. 2 показывает состояние после того, как датчик активации с ускоренной вентиляцией открыт.

В удаляемом цилиндре 100 поршень 2 имеет гибкий элемент 1, прикрепленный к нему. Этот гибкий элемент 1 в настоящем воплощении выполнен в виде веревки 1. Веревка 1 выходит из цилиндра 100 доильного приспособления к доильному устройству (не показано) так, чтобы последнему было свободно двигаться, будучи подвешенным на веревке 1. Веревка может быть направлена через один или более отклоняющих шкивов так, чтобы сделать цилиндр доильного приспособления 100 подходящим как для вертикального, так и для горизонтального установочных положений.

Чашечная манжета 13 поршня 2 надежно изолирует внутреннюю полость 15 цилиндра от внешнего окружения 14. В зависимости от состояния операции внутренняя полость 15 цилиндра защищена, например, от атмосферного давления или от вакуума.

Фиг. 2 показывает состояние, где доильное приспособление поднято, что приводит к ослаблению веревки 1. Благодаря усилию пружины 3 внутренний рукав 4 отходит к концу 101 или в направлении крышки 104 цилиндра 100. Внутренний рукав 4 соединен с веревкой 1. Это приводит к тому, что магнит 5 перемещается к чувствительному элементу 6, который в конкретной реализации изобретения сконст

- 5 008549 руирован в виде язычкового магнитного выключателя или магнитного концевого выключателя, так, что магнит 5 перемещается в зону включения магнитного концевого выключателя 6, который расположен в удаляемом цилиндре 100, у его конца 101. Магнит 5 прикрепляется к внутреннему рукаву 4, который соединен с концом веревки 1. Приближение магнита 5 к магнитному конечному выключателю 6 приводит к включению. Вырабатывается сигнал начала доильного процесса. Магнит 5 позиционируется во внешней среде 14 при нормальном давлении, в то время, как магнитный конечный выключатель 6 размещается во внутренней полости 15 цилиндра.

Чувствительный элемент 6 установлен с пространственной фиксацией. Подвижен только магнит 5, но не магнитный конечный выключатель 6, чтобы избежать прокладки кабеля по направлению к подвижному датчику.

Вместо магнитного конечного выключателя можно использовать датчик Холла или подобный ему. Использование весовых датчиков подобно таким, как вытягиваемые мерные ленты или пьезоэлектрические датчики для обнаружения веса на веревке 1 или рукаве 4 или давления на крышку 104 или другие элементы. Датчик может быть сконструирован в виде тензометрического датчика, установлен между поршнем и крышкой или нижней крышкой цилиндра или между поршнем и веревкой или подобным предметом.

Когда доильное приспособление поднято или только удерживается, соответствующий датчик 6 может выработать сигнал для блока управления (не показан). В этом случает атмосферное давление (в частном случае воплощения изобретения повышенное давление) приложено к вакуумному порту 8. Указанный вакуум может одновременно быть приложен к мембране 7 порта управления или к вакуумному порту 9.

Можно обеспечить датчик 6, который отвечает на уменьшение веса доильного приспособления или на уменьшение веса веревки, происходящее без перемещения доильного приспособления или веревки. Это может быть выполнено посредством догрузки датчика. Также приемлемо, например, чтобы маленькие движения веревки или доильного аппарата, которые детектируются, заставляли включаться сигнал начала процесса.

Различный диапазон сил благодаря различному весу доильных приспособлений может быть уравнен через изменение пружины или использованием специального программного обеспечения в блоке управления, если, например, используются вытягивающаяся измерительная лента, тензометрические датчики, пьезоэлектрические элементы или им подобные.

После выработки сигнала начала процесса (атмосферный) воздух протекает через вакуумный порт 8 внутрь цилиндра между поршнем и крышкой. Это выпускает поршень с веревкой так, что доильное приспособление может быть свободно помещено на животное. Благодаря уменьшениям поперечного сечения и подобному будет иметь место уменьшение давления в цилиндре доильного приспособления. Для заданного тянущего усилия скорость, с которой доильное приспособление может быть стянуто или размещено на животном, ограничена. Чтобы достичь скорейшего размещения доильного приспособления, прилагаемое усилие должно быть увеличено, что приведет к излишнему постоянному утомлению.

Согласно другому предложению настоящего изобретения для облегчения начала процесса у нижнего конца 101 цилиндра ускоренная или дополнительная вентиляция через клапан 103 ускоренной вентиляции активируется одновременно или после сигнала начала процесса.

Перед тем, как сигнал начала процесса выработан, мембрана 7 клапана 103 ускоренной вентиляции нагружается через нагрузочную пружину 11 так, что промежуток 19 закрыт мембраной 7, как показано на фиг. 1. Воздух подают через промежуток 19, через вентиляционное отверстие 12, выполненное позади фильтрующего элемента 17. Нагружающая пружина может быть заменена на нагружающий вес. Смещение мембраны может быть использовано для нагрузочных целей, так что мембрана 7 одновременно служит нагрузочным средством.

Как только процесс доения начинается, доильный вакуум, как правило, подводится к доильному приспособлению посредством клапана. Управляющий воздух или управляющий вакуум для указанного управляющего клапана предпочтительно подают к порту 9 или к мембране 7 управляющего порта. Это исключает необходимость дополнительного клапана управления. Внутренняя полость 16 клапана управления тогда будет под давлением. Именно поэтому вакуум для мембраны управляющего порта 9 возможен в процессе установки доильного приспособления после стартового сигнала. Причина заключается в том, что, как только стартовый сигнал вырабатывается, вакуум также прикладывается к доильному приспособлению. Управляющий сигнал для начала выработки вакуума доильного приспособления может быть получен с минимальной энергией для вакуума управляющего порта 9 цилиндра доильного приспособления. Следовательно, нет необходимости дополнительного выключаемого клапана для осуществления способа. Как только процесс доения начался (автоматически), вакуум для доильного приспособления активируется и вакуум прикладывается к мембране управляющего порта 9. В результате получаем частичное упрощение конструкции.

Воздух при нормальном давлении (атмосферный воздух) одновременно подается в вакуумный порт

8. Это приведет к тому, что воздух под атмосферным давлением будет подаваться через вакуумный порт 8 в полость цилиндра 15.

- 6 008549

Благодаря разнице давлений между кольцевым пространством 18 (атмосферное давление) на одной стороне мембраны 7 и пониженным давлением, присутствующем в пространстве управляемого клапана 16 на другой стороне мембраны, усилие нагрузочного элемента или нагрузочной пружины 11 преодолевается. Мембрана 7 перемещается в направлении конца 101 удаляемого цилиндра против усилия нагрузочной пружины 11, освобождая зазор 19, так, чтобы воздух мог протечь из внешнего пространства через фильтр 17 и через отверстие ускоренной вентиляции 12 во внутреннюю поверхность цилиндра 15. Это состояние показано на фиг. 2.

Настоящее воплощение имеет вентиляционные отверстия 12 ускоренной вентиляции, размещенные радиально. Атмосферный воздух будет протекать сравнительно быстрее, чем если бы проходил через вакуумный порт 8. Причина в том, что, не считая большого поперечного сечения всех вентиляционных отверстий 12, ускоренная вентиляция будет подвержена воздушным потокам в суженных поперечных сечениях.

Это будет приводить к ослаблению потока в рукавах, клапанах и т.д. перед вакуумным портом 8, что не соответствует требованиям, т. к. вентиляционные отверстия 12 ускоренной вентиляции позволяют обеспечить эффективное воздушное потребление.

Это значительное количество атмосферного воздуха, протекающего через вентиляционные отверстия 12, значительно увеличивает возможную скорость перемещения веревки 1 и, следовательно, доильного приспособления. Одновременно, усилие, требуемое для вытягивания веревки из цилиндра в процессе перемещения доильного приспособления к животному, становится значительно меньше. Поршень 2 будет гладко и просто скользить в цилиндре доильного приспособления.

Устройство согласно настоящему изобретению также позволяет использовать специальную стартовую функцию. Это может быть достигнуто, например, посредством удерживания дояром доильного приспособления для предварительно определенного времени без всяких движений. Затем может быть начата специальная программа. Например, когда приспособление удерживается в течение короткого времени, начинается стимуляция, и, когда она проводится достаточно времени, начинается нормальный доильный процесс. Интервал времени может быть, например, 0,25, либо 0,5, либо 1, либо 2 с. Возможно также внедрение третьей специальной стартовой функции, например, после истечения времени или посредством подъема доильного приспособления несколько раз. Возможна одна специальная функция, например, когда сигнал остановки вырабатывается после продления времени удержания так, если процесс инсталляции был безуспешным, например, когда доильное приспособление подвешено и при этом не влияет на вес.

Другое воплощение, как показано на фиг. 2, может обеспечить вместо или в дополнение к магнитному конечному выключателю 6 датчик, например, сконструированный как датчик давления 25, может включать, например, вытягиваемую измерительную ленту, тензометрический датчик или пьезоэлектрический элемент. Это воплощение не требует пружинного элемента 3, так же, как и внутреннего рукава 4, но гибкий элемент или веревка 1 могут быть прикреплены непосредственно к поршню 2. Для стартовой функции необходимы только части движения для поршня 2 с веревкой 1 с того момента, когда датчик 25 обнаруживает усилие, с которым поршень 2 давит против поверхности 26 крышки цилиндра 104. Когда оператор берет и удерживает доильное приспособление, контактное усилие поршня 2 увеличивается, т. к. вес доильного приспособления прекращает уменьшение вакуумных сил. Сигнал начала процесса вырабатывается как сигнал, падающий ниже или переходящий границу заранее определенного порога. Это воплощение позволяет самонастройку доильных приспособлений различного веса, т.к. давление или усилие детектируется постоянно. Определение различных значений в режиме ожидания для доения и с подъемом доильных приспособлений позволяет автоматически приспособить уровень включения.

Claims (28)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Цилиндр доильного приспособления, содержащий гибкий элемент и по меньшей мере один чувствительный элемент, который определяет, по меньшей мере, значительное уменьшение веса гибкого элемента для того, чтобы включить сигнал начала процесса доения.
2. 2. Цилиндр доильного приспособления согласно п.1, отличающийся тем, что сигнал начала процесса вырабатывается, как только уменьшение веса гибкого элемента превысит заранее определенный уровень.
3. 3. Цилиндр доильного приспособления согласно п.1 или 2, отличающийся тем, что предварительно определенный уровень переменный.
4. 4. Цилиндр доильного приспособления согласно по меньшей мере одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что предварительно определенный уровень не зависит от операционного вакуума.
5. 5. Цилиндр доильного приспособления согласно по меньшей мере одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что выполнен по меньшей мере один нагрузочный элемент.
6. 6. Цилиндр доильного приспособления согласно по меньшей мере одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что на предварительно определенный уровень влияет нагрузочный элемент.
7. 7. Цилиндр доильного приспособления согласно по меньшей мере одному из предыдущих пунктов,

   - 7 008549 отличающийся тем, что гибкий элемент соединен с подвижным элементом, таким как рукав или поршень.
8. 8. Цилиндр доильного приспособления согласно по меньшей мере одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что гибкий элемент выполнен в виде цепи или веревки.
9. 9. Цилиндр доильного приспособления согласно по меньшей мере одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что гибкий элемент присоединен к доильному приспособлению.
10. 10. Цилиндр доильного приспособления согласно по меньшей мере одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере один чувствительный элемент выбран из группы датчиков, содержащих средства измерения нагрузки, бесконтактные переключатели, магнитные концевые выключатели, герметичные переключатели (герконы), вытягиваемые измерительные ленты, магнитные, индуктивные емкостные датчики, датчики сопротивления и им подобные.
11. 11. Цилиндр доильного приспособления согласно по меньшей мере одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере часть чувствительного элемента смонтирована в цилиндре.
12. 12. Цилиндр доильного приспособления согласно по меньшей мере одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что чувствительный элемент выполнен бесконтактным.
13. 13. Цилиндр доильного приспособления, отличающийся тем, что по меньшей мере одна ускоренная вентиляция обеспечивается через мембрану, при этом мембрана может быть помещена либо в открытое, либо в закрытое положение.
14. 14. Цилиндр доильного приспособления по п.13, отличающийся тем, что для управления ускоренной вентиляцией установлен управляющий порт с отдельным управлением воздухом.
15. 15. Цилиндр доильного приспособления по п.13 или 14, отличающийся тем, что для управления мембраной установлен управляющий порт с отдельным управлением воздухом.
16. 16. Цилиндр доильного приспособления по пп.13, 14 или 15, отличающийся тем, что ускоренная вентиляция управляется клапаном ускоренной вентиляции.
17. 17. Цилиндр доильного приспособления по любому из пп.13-16, отличающийся тем, что нагрузочное средство обеспечивается усилием мембраны в направлении закрытого положения.
18. 18. Цилиндр доильного приспособления по любому из пп.13-16, отличающийся тем, что мембрана может быть перемещена в положение вентиляции, где воздух может быть подан через по меньшей мере одно отверстие ускоренной вентиляции.
19. 19. Цилиндр доильного приспособления по любому из пп.13-18, отличающийся тем, что одна сторона мембраны ограничивает внутреннюю поверхность цилиндра доильного приспособления, в котором смонтирован поршень.
20. 20. Цилиндр доильного приспособления по любому из пп.13-19, отличающийся тем, что на другой стороне мембраны смонтирован порт управления мембраной.
21. 21. Цилиндр доильного приспособления по любому из пп.13-20, отличающийся тем, что мембрана может быть перемещена в положение вентиляции приложением атмосферного давления во внутреннее пространство и приложением повышенного давления к порту управления мембраной.
22. 22. Цилиндр доильного приспособления по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что обеспечена по меньшей мере одна ускоренная вентиляция с клапаном ускоренной вентиляции, который может быть установлен либо в открытом, либо в закрытом положении.
23. 23. Цилиндр доильного приспособления по п.22, отличающийся тем, что ускоренная вентиляция выполнена согласно любому из пп.13-21.
24. 24. Способ автоматического начала процесса доения, отличающийся тем, что удержание доильного приспособления включает сигнал начала процесса и имеет место ускоренная вентиляция.
25. 25. Способ согласно п.24, отличающийся тем, что поднятие доильного приспособления включает сигнал начала процесса.
26. 26. Способ согласно п.24 или 25, отличающийся тем, что имеет место ускоренная вентиляция через дополнительные вентиляционные отверстия.
27. 27. Способ согласно пп.24, 25 или 26, отличающийся тем, что используют приспособление согласно любому из пп.1-23.
28. 28. Способ для ускоренной вентиляции цилиндра доильного приспособления, в котором воздух удаляют через мембрану, в частности, когда используют устройство согласно любому из пп.1-23.