SE511014C2 - Sätt att mjölka ett djur med hjälp av två olika tryck och mjölkningsmaskin med två tryckkällor - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 511014 En konventionell mjölkningsmaskin innefattar ett mjölknings- organ som har en spenkoppscentral och fyra spenkoppar, varvid varje spenkopp har ett hölje och ett spengummi som är anordnat l höljet för att bilda en pulseringskammare mellan spengummit och höljet. Under mjölkning utsätts spengummits inre för ett un- deratmosfäriskt tryck, d.v.s. normalt ungefär 50 kPa under at- mosfärstryck. Det finns också mjölkningsmaskiner som arbetar under högtrycksförhållanden, varvid det låga trycket kan vara över atmosfärstryck. Pulseringskammaren utsätts för ett cykliskt pulserande tryck som normalt varierar mellan atmosfärstryck, när spengummit är kollapsat eller stängt och en minsta trycknivå när spengummit är helt öppet. Den minsta trycknivàn är normalt lika med nämnda underatmosfäriska trycknivå, d.v.s. 50 kPa under atmosfärstryck. Detta betyder att trycksklllnaden över spen- gummits vägg är väsentligen lika med noll när spengummit är helt öppet.

Pulseringstrycket uppvisar en pulseringscykel som kan delas in i fyra faser, d.v.s. (a) en öppningsfas under vilken pulserings- trycket minskar från atmosfärstryck till i normala fall nämnda un- deratmosfäriska tryck som råder i spengummits inre och under vilken spengummit rör sig från en väsentligen stängd position till en väsentligen öppen position, (b) en öppen fas under vilken pulseringstrycket har nått sin minsta nivå och är väsentligen lika med nämnda underatmosfäriska tryck och under vilken spen- gummit är i en öppen position, (c) en stängningsfas under vilken pulseringstrycket ökar från ungefär nämnda underatmosfäriska tryck till atmosfärstryck och under vilken spengummit rör sig från den öppna positionen till den stängda positionen, och slutligen (e) en stängd fas under vilken pulseringstrycket är lika med at- mosfärstryck och spengummit är i en stängd position. Tidsrela- tionerna mellan de öppna och stängda positionerna definieras i pulsatorförhållandet. Öppningen och stängningen av spengummit under fas (a) respektive (c) innefattar en mycket snabb och abrupt rörelse hos spengummit. Från en stängd position, d.v.s. 10 15 20 25 30 35 511 014 motsatta väggavsnitt hos spengummit är i kontakt med varandra, när pulseringstrycket minskar förblir spengummit väsentligen stängt till dess att det vid en viss nivå hos pulseringstrycket, den s.k. TPD-nivån (touch pressure difference), börjar öppna abrupt till den s.k. CCPD-nivån (critical collapse pressure difference) vid vilken nivå spengummit är helt öppet, d.v.s. nämnda motsatta väggavsnitt hos spengummit är åtskilda från varandra. Från den tidpunkt när pulseringstrycket är mindre än CCPD-nivån är spengummit sålunda väsentligen öppet och en ytterligare minsk- ning av pulseringstrycket resulterar endast i en obetydligt ytter- ligare öppning av spengummit.

Varje mjölkning kan delas in i fyra perioder, d.v.s. (I) den inle- dande stimulerings- eller massageperioden, (ll) huvudflödesperi- oden, (lll) flödesminskningsperioden och (IV) flödesavslutnings- perioden. Under de inledande, flödesminskande och flödesav- slutande perioderna är mjölkflödet reducerat i förhållande till hu- vudflödesperioden.

Sådana konventionella mjölkningsmaskiner av i dag infattar föl- jande problem. Under i synnerhet flödesminskningsperioden och flödesavslutningsperioden .hos varje mjölkning, när en liten mängd eller ingen mjölk strömmar, är spenarna helt utsatta för det underatmosfäriska tryck som råder i spengummits inre.

Dessutom kommer volymen under spenen att ändras på grund av spengummits öppnings- och stängningsrörelser. Denna volym- ändring kompenseras för med luft som rör sig mot spenen under spengummits öppningsrörelse. Hastigheten hos denna rörelse av luften är mycket hög (high jet flow). Detta luftflöde kan bära mjölkdroppar och bakterier. Dessa droppar accelereras och rik- tas mot spenen och slàr mot spenen med den så kallade ”impact”. Sådan ”high impact” och “high jet flow” skapar en stor risk för nya infektioner, såsom mastitis. Det kan hända att bakte- rier från en spene passerar direkt in i det inre av en annan spene och därmed ökas risken för infektion. 10 15 20 25 30 35 511 014 Vid mjölkflöde uppträder cykliska tryck- (vacuum-) fluktuationer under spentoppen på grund av spengummits öppnings- och stängningsrörelser. Sådana fluktuationer kan irritera spenarna och utöva påkänning på spenvävnaden, vilket har en negativ på- verkan på juverhälsan.

Vidare kan en sådan tryckminskning (vacuumökning) på grund av volymändringar i spengummits inre under i synnerhet den av- slutande perioden också resultera i att spenkoppen kryper uppåt på spenen. Sådan krypning vid slutet av mjölkningen när spenen slaknar leder till en strypning av mjölkledningen i det inre hos spenen och följaktligen kan mjölkflödet avbrytas även om en av- sevärd mängd restmjölk är kvar i juvret.

Dessa problem är alla associerade med den mycket snabba och abrupta öppnings- och stängningsrörelsen hos spengummit. Det har därför föreslagits att göra öppnings- och stängningsrörelsen långsammare. En långsammare öppnings- och stängningsrörelse av spengummit resulterar emellertid också i en tidsfördröjning tills spengummit börjar röra sig. Därför kan mjölkflödet från spe- narna försenas i förhållande till ett spengummi som arbetar på ett konventionellt sätt. Detta problem som är av största bety- delse under huvudflödesperioden kan leda till att mjölkningsope- rationen som helhet förlängs.

WO-A-9 212 625 visar ett sätt att mjölka ett djur genom använ- dande av en mjölkningsmaskin som har åtminstone en spenkopp med ett spengummi och en pulseringskammare. Sättet enligt detta dokument strävar efter en reducering av restmjölken och en mer skonsam behandling av djurets spenar och samtidigt skall en snabb mjölkutvinning upprätthållas. För att åstadkomma detta drivs mjölkningsmaskinen att cykliskt trycksätta pulserings- kammaren så att under varje pulseringscykel öppnar och/eller stänger spengummit vid en lägre hastighet under det inledande och/eller flödesminskande och flödesavslutande perioderna av mjölkningsoperationen än under huvudflödesperioden av mjölk- 10 15 20 25 30 35 511 014 ningsoperationen. Detta sätt innefattar således en utdragen a- fas eller c-fas hos varje pulseringscykel.

US-A-5 218 924 visar ett mjölkningssystem i vilket pulsatorn har ersatts med en varierbar tryckkälla för att möjliggöra överföring av ett styrbart, varierbart tryck till pulseringskammaren, d.v.s. det är möjligt att variera hastigheten hos ändringen av trycket som tillförs med den varierbara tryckkällan till pulseringskamma- ren. Detta dokument eftersträvar en kortare övergångstid mellan den maximala trycknivàn och den minimala trycknivàn i pulse- ringskammaren. Därvid ökar hastigheten hos spengummits rö- relse i jämförelse med konventionell mjölkning, så att denna rö- relse från ett helt stängt till ett helt öppet spengummi respektive från ett helt öppet till ett helt stängt spengummi kommer att ske inom en mycket kort tidsperiod av 0,05 sekunder. En sådan snabb övergångsrörelse åstadkoms med en i det närmaste ögonblicklig tryckändring i pulseringskammaren, vilken följs av en något långsammare hastighet hos tryckändringen, vilket i sin tur följs av en slutlig i det närmaste ögonblicklig tryckändring.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att undanröja de ovan nämnda nackdelarna och åstadkomma ett förbättrat sätt att mjölka. I synnerhet skall sättet att mjölka, utan att negativt pà- verka mjölkningsproduktiviteten, innefatta en mer skonsam be- handling av spenarna och resultera i mindre restmjölk.

Detta ändamål uppnås med det inledningsvis nämnda sättet som kännetecknas av att åtminstone ett av det första trycket och det andra trycket överförs från den första tryckkällan respektive den andra tryckkällan till pulseringskammaren med en relativt hög effektivitet när det momentana trycket i pulseringskammaren är högre än ett mellanliggande tryck, som är lägre än det första trycket och högre än det andra trycket, och med en relativt làg 10 15 20 25 30 35 511 014 effektivitet när det momentana trycket i pulseringskammaren är lika med eller lägre än nämnda mellanliggande tryck.

Uttrycket “med hög effektivitet” är avsett att innefatta normal, full applicering av det underatmosfäriska trycket respektive atmos- färstryck till pulseringskammaren, medan uttrycket "med låg effektivitet” är avsett att innefatta någon, vilken som helst drifts- åtgärd som vidtages för att göra öppnings- respektive stäng- ningsrörelsen hos spengummit långsammare. Överföringen med låg effektivitet kommer att resultera i en lång- sammare spengummirörelse och därför kommer uppbyggnaden i av ett vacuum i spengummits inre att reduceras. Således kan vacuumtopparna under spenen reduceras så att spenarna inte irriteras och spenvävnaden inte utsätts för påkänning, och vidare resulterar det uppfinningsenliga sättet i mindre "high jet flow" och mindre "high impact", vilket avsevärt minskar risken för in- fektioner.

Tack vare den långsammare spengummirörelsen kan spengum- mit under vissa omständigheter inte nå ett helt öppet tillstånd under varje pulseringscykel. I motsats till den allmänna me- ningen bland fackmän inom området har det emellertid insetts att mjölkflödet under huvudflödesperioden inte kommer att reduce- ras och mjölkningstiden inte att förlängas under förutsättning att spengummit bara passerar den abrupta rörelsen från den vä- sentligen stängda positionen till den väsentligen öppna positio- nen under varje pulseringscykel. Således kan det uppfinningsen- liga sättet att mjölka utnyttjas under hela mjölkningsoperationen och en hög mjölkningsproduktivitet kan upprätthållas.

Vidare kan spenkoppskrypning och strypning av mjölkledningen i det inre av spenen förhindras med det uppfinningsenliga sättet.

Eftersom spengummits öppningsrörelse har gjorts långsammare är det mer sannolikt att en god friktionskontakt mellan spenen och spengummit upprätthålls också när spenen blir slak under 10 15 20 25 30 35 511 014 flödesminsknings- och flödesavslutningsperioderna så att spen- koppens krypning kommer att minskas och mjölkningen kan fort- sätta och mängden restmjölk reduceras.

Föredragna utföringsformer av sättet enligt uppfinningen definie- ras i de beroende kraven 2-9.

Enligt en utföringsform åstadkoms nämnda överföring med rela- tivt låg effektivitet av åtminstone en av nämnda första tryck och nämnda andra tryck genom strypning av en passage genom vil- ken överföringen sker. Med en sådan åtgärd kan överföringen med relativt låg effektivitet åstadkommas på ett mycket enkelt och effektivt sätt. Ändringen från överföring med relativt hög effektivitet till överfö- ring med relativt låg effektivitet och vice versa görs vid en tid- punkt när det momentana trycket i pulseringskammaren är vid nämnda mellanliggande trycknivå. En sådan mellanliggande trycknivå kommer att råda i pulseringskammaren när spengum- mit rör sig abrupt till en av de väsentligen öppna och stängda positionerna. Genom att sàledes avkänna spengummits rörelse när spengummit rör sig abrupt till en av de väsentligen öppna och stängda positionerna är det möjligt att bestämma när änd- ringen från överföring med relativt hög effektivitet till överföring med relativt låg effektivitet skall ske. Ändringen mellan trycköverföring med hög och låg effektivitet kan således genom- föras med steget att bestämma att det momentana trycket i pul- seringskammaren skall vara lika med eller mindre än nämnda mellanliggande tryck när spengummit abrupt rör sig till nämnda öppna position och högre än nämnda mellanliggande tryck när spengummit har rört sig abrupt till nämnda stängda position.

Vidare kan sättet innefatta stegen att känna av spengummits rö- relse när spengummit rör sig abrupt till en av de öppna och stängda positionerna och att utnyttja nämnda avkända abrupta rörelse hos spengummit för att bestämma om nämnda överföring med relativt hög effektivitet eller relativt låg effektivitet skall ge- 10 15 20 25 30 35 511 014 nomföras. En sådan mellanliggande trycknivå kommer också att råda i pulseringskammaren när mjölkflödet från djurets spene börjar eller upphör under åtminstone en pulseringscykel. Det är således också möjligt att bestämma ändringen från överföring med relativt hög effektivitet till överföring med relativt låg effek- tivitet genom att detektera tidpunkten när mjölkflödet börjar eller upphör. Vidare kommer en sådan mellanliggande trycknivå också att råda i pulseringskammaren vid den tidpunkt när pulserings- kammarens volym ändras abrupt. Det är således också möjligt att bestämma när nämnda ändring skall ske genom att detektera tidpunkten när pulseringskammarens volym ändras abrupt. Där- vid är det möjligt att kontinuerligt styra när överföring med rela- tivt hög effektivitet respektive överföring med relativt låg effekti- vitet skall genomföras och därvid optimera sättet enligt uppfin- ningen. Enligt en annan utföringsform av uppfinningen är nämnda mellanliggande tryck förutbestämt.

Det ovan nämnda ändamålet uppnås också med den inlednings- vis angivna mjölkningsmaskinen som kännetecknas av att medel är anordnade för att påverka överföringen av åtminstone ett av det första trycket och det andra trycket från den första tryckkäl- lan respektive den andra tryckkällan till pulseringskammaren på så sätt att effektiviteten hos nämnda trycköverföring är relativt hög när det momentana trycket i pulseringskammaren är högre än ett mellanliggande tryck, som är lägre än det första trycket och högre än det andra trycket, och är relativt låg när det mo- mentana trycket i pulseringskammaren är lika med eller lägre än nämnda mellanliggande tryck.

Föredragna utföringsformer av mjölkningsmaskinen definieras i de beroende kraven 11-30.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Olika utföringsformer av föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar på vilka 10 15 20 25 30 35 511 014 Fig 1 schematiskt visar en vy av en mjölkningsmaskin enligt uppfinningen, vilken är försedd med en strypventil, Fig 2 visar en liknande vy av en mjölkningsmaskin som är försedd med en förbiledning, _ Fig 3 visar en liknande vy av en mjölkningsmaskin som är försedd med en servoventil, Fig 4 visar en vy av en mjölkningsmaskin liknande den i Fig 3, Fig 5 visar en liknande vy av en mjölkningsmaskin som har en buffert, Fig 6 visar en liknande vy av en mjölkningsmaskin som har två pulsatorer, Fig 7 visar en liknande vy av en mjölkningsmaskin som innefattar två lågtryckskällor, Fig 8 visar en liknande vy av en mjölkningsmaskin som har en strypt förbiledning, Fig 9 visar ett diagram som illustrerar trycket i pulseringskammaren som en funktion av tiden och Fig 10 visar ett diagram som illustrerar spengummits position som en funktion av tiden.

DETALJERAD BESKRIVNING AV OLIKA UTFÖRINGSFORMER AV FÖRELIGGANDE UPPFINNING Med hänvisning till Fig 1-8 visas schematiskt en mjölkningsma- skin 1 som innefattar en spenkopp 2 med ett hölje 3 och ett spengummi 4 som är anordnat i höljet 3. Det skall noteras att även om bara en spenkopp 2 visas kan mjölkningsmaskinen in- nefatta flera spenkoppar, exempelvis fyra, beroende på vilket djur som skall mjölkas. Mellan höljet 3 och spengummit 4 bildas en pulseringskammare 5. Det inre hos varje spengummi 4 bildar en mjölkledningspassage 6. Från mjölkledningspassagen 6 leder en mjölkpassage 7 till ett mottagningsorgan 8 vars inre utsätts för ett underatmosfäriskt lågt tryck LP medelst en lågtryckskälla 9 via en lågtryckspassage 10. En pulsator 11 är ansluten till pulseringskammaren 5 via en pulseringspassage 12, till låg- 10 15 20 25 30 35 511 014 10 tryckskällan 9 via en lågtryckspassage 13, och till en högtrycks- källa 14 via en högtryckspassage 15. Högtryckskällan 14 genere- rar ett relativt högt tryck HP och kan bildas av att atmosfären.

Det relativt höga trycket HP kan således vara lika med atmos- färstrycket. Vidare kan mjölkningsmaskinen 1 innefatta en mjölkflödesavkännare 16 som är anordnad att känna av det mo- mentana mjölkflödet genom mjölkledningspassagen 6 eller mjölkpassagen 7. Det kan också finnas en avkännare 17 som är anordnad i pulseringskammaren 5 eller i pulseringspassagen 12.

Avkännaren 17 är anordnad att känna av spengummits 4 rörelse åtminstone när spengummit rör sig abrupt mellan en väsentligen öppen position och en väsentligen stängd position. Avkännaren 17 kan ha formen av en tryckavkännare som mäter det momentana trycket i pulseringskammaren under varje pulse- ringscykel eller en flödesmätare som mäter det momentana luft- flödet till och från pulseringskammaren. Vidare kan avkännaren ha formen av en avståndsmätanordning som mäter det momen- tana avståndet mellan höljet 3 och spengummit 4. De olika av- kännarna 16, 17 kan vara anslutna till en styranordning 18 som skall beskrivas vidare nedan.

Under mjölkningen är spenkoppen 2 anbringad på spenen hos en ko som skall mjölkas. Högt tryck HP från högtryckskällan 14 och lågt tryck LP från lågtryckskällan 9 överförs alternerande till pul- seringskammaren 5 med hjälp av pulsatorn 11. Därvid genereras ett pulserande tryck i pulseringskammaren 5 så att spengummit 4 rör sig cykliskt till en väsentligen öppen position under överfö- rande av det låga trycket och till en väsentligen stängd position under överförande av det höga trycket HP. Eftersom det låga trycket LP också överförs via passagerna 10 och 7 till mjölkled- ningspassagen 6 i spengummits 4 inre kommer mjölk att sugas från kons spene när spengummit 4 är i sin väsentligen öppna position.

Mjölkningsmaskinen 1 som visas i Fig 1-8 innefattar också på- verkansmedel som skall beskrivas vidare nedan och som är an- 10 15 20 25 30 35 511 014 11 ordnade för att påverka överföringen av åtminstone ett av det höga trycket HP och det låga trycket LP från högtryckskällan 14 respektive lågtryckskällan 9 till pulseringskammaren 5 så att effektiviteten hös nämnda trycköverföring är relativt hög när det momentana trycket i pulseringskammaren 5 är högre än ett mel- lanliggande tryck, som är lägre än det höga trycket HP och högre än det låga trycket LP, och relativt lågt när det momentana trycket i pulseringskammaren 5 är lika med eller lägre än nämnda mellanliggande tryck. Sådana påverkansmedel kommer att resultera i en tryckkurva som visas i Fig 9 med streckade lin- jer 19, 20. Därvid illustrerar den streckade linjen 19 överföringen av lågt tryck LP med låg effektivitet från lågtryckskällan 9 och den streckade linjen 20 illustrerar överföringen av högt tryck HP med låg effektivitet från högtryckskällan 14. Kurvan 21 illustrerar det momentana trycket i pulseringskammaren 5 i enlighet med mjölkning enligt tidigare teknik. Ändringen mellan överföring med hög effektivitet och överföring med låg effektivitet görs vid den mellanliggande trycknivån 22. Fig 10 visar spengummits 4 posi- tion som en funktion av tiden. Därvid illustrerar kurvan 23 enligt tidigare teknik och den streckade linjen 24 illustrerar överför- ingen av det låga trycket LP med låg effektivitet under spen- gummits 4 öppningsfas. Ändringen från överföring med hög effektivitet till överföring med låg effektivitet sker vid TPD, vilket således bildar det mellanliggande trycket 22. Såsom kan ses av Fig 10 påverkas överföringen av det låga trycket LP så att öpp- ningshastigheten hos spengummits rörelse (kurva 24) minskar under varje pulseringscykel. Kurvan 25 i Fig 10 illustrerar spen- gummits rörelse när överföringen av det låga trycket har gjorts långsammare från början av pulseringscykeln såsom föreslås i WO-A-9 212 625. Fig 10 visar enbart överföringen av det låga trycket LP med låg effektivitet. Såsom kan ses i kurvan 19 i Fig 9 är appliceringshastigheten av det låga trycket LP sådan att has- tigheten hos trycksänkningen i pulseringskammaren 5 minskar.

Kurvan 20 illustrerar att appliceringshastigheten av det höga trycket HP under spengummits 5 stängningsfas är sådan att 10 15 20 25 30 35 511 014 12 hastigheten hos tryckökningen i pulseringskammaren 5 minskar upp till den mellanliggande nivån 22. l mjölkningsmaskinen 1 som visas i Fig 1 innefattar påverkans- medlen en strypventil 26 som är anordnad på làgtryckspassagen 13. Strypventilen 26 kan exempelvis ha en öppning med en tvärsnittsarea som är varierbar mellan en första relativt liten öppning för att åstadkomma en överföring av det låga trycket med en relativt låg verkningsgrad från lågtryckskällan 9 och en andra relativt stor öppning för åstadkomma en överföring av det låga trycket LP med en relativt hög effektivitet. Ändringen mellan den lilla öppningen och den stora öppningen kan styras med styrmedlen 18. Spengummits 4 öppningsrörelse kan således gö- ras långsammare med hjälp av strypventilen 26, jämför linjen 19 i Fig 9 och linjen 24 i Fig 10. Det skall noteras att ventilen 26 också kan vara anordnad på pulseringspassagen 12 för att åstadkomma samma verkan. En liknande strypventil kan också vara anordnad på högtryckspassagen 15 för att göra spengum- mits 4 stångningsrörelse långsammare, jämför linje 20 i Fig 9.

I mjölkningsmaskinen 1 som visas i Fig 2 innefattar påverkans- medlen en strypventil 26 och en förbiledning 27. Strypventilen 26 är anordnad på pulseringspassagen 12 och förbiledningen 27 pa- rallellt med denna. Vidare är förbiledningen 27 försedd med en backventil 28 som har en fördröjningsfunktion. När exempelvis det låga trycket LP överförs från lågtryckskällan 9 kommer det relativt höga trycket i pulseringskammaren 5 först att evakueras genom ventilen 26 och ledningen 27 och efter ett visst tidsinter- vall kommer backventilens 28 fördröjningsfunktion att stänga led- ningen 27 och därmed endast möjliggöra passage genom venti- len 26. Därvid kommer överföringen med hög effektivitet att änd- ras till överföring med låg effektivitet. Även i detta fall skulle det vara möjligt att arrangera ventilen 26 och ventilen 28 på låg- tryckspassagen 13. För att åstadkomma överföring med låg effektivitet under överföringen av det höga trycket HP från hög- tryckskällan 14 skall backventilen 28 vara riktad i motsatt rikt- 10 15 20 25 30 35 511 014 13 ning. Genom anordnande av ett sådant arrangemang av en strypventil 26 och en backventil 28 på både högtryckspassagen 15 och lågtryckspassagen 13 är det möjligt att göra både öpp- ningsrörelsen och stångningsrörelsen hos spengummit 4 lång- sammare. Strypventilen 26 i detta exempel kan ha formen av en ledning som har en reducerad passagediameter eller en juster- bar strypventil som tillåter justering av strypningsgraden.

Mjölkningsmaskinen 1 som visas i Fig 3 är mycket lika den som visas i Fig 2, varvid backventilen har ersatts med en servoventil 29. Servoventilen 29 är uppdelad i två kammare 30, 31 med hjälp av ett membran 32. Kammaren 30 är ansluten till en servo- tryckkälla 33 som överför ett servotryck till kammaren 30. Kam- maren 31 är en del av förbiledningen 27 och förbiledningen 27 är stängd medelst membranet 32 när trycket i kammaren 30 är högre än trycket i kammaren 31. När trycket hos servotryckkällan 33 således är högre än trycket i pulseringskammaren 5 kommer servoventilen 29 att vara stängd och därmed endast tillåta över- förande högt tryck HP respektive lågt tryck LP genom strypven- tilen 26. Även i detta fall kan strypventilen 26 vara en ledning med en liten passagediameter eller en justerbar strypventil.

I mjölkningsmaskinen 1 i Fig 4 har strypventilen 26 ersatts med en liten öppning 34 som är anordnad som en integrerad del av servoventilen 29 och som möjliggör en strypt passage genom servoventilen 29 när membranet 32 är i den stängda positionen.

Mjölkningsmaskinen som visas i Fig 5 innefattar en strypventil 26 som är anordnad på lågtryckspassagen 13 och en buffert 35 som är anordnad på lågtryckspassagen 13 mellan strypventilen 26 och pulsatorn 11. Bufferten 35 innesluter en buffertvolym och denna volym kan vara varierbar. I det visade exemplet har buf- ferten 35 formen av en cylinder och i cylindern är en rörlig kolv anordnad, vilken kan positioneras med hjälp av en servomotor 37 så att en lämplig volym innesluts i cylindern. I detta arrange- mang överförs lågt tryck LP kontinuerligt från lågtryckskällan 9 10 15 20 25 30 35 511 014 14 till bufferttanken 35, d.v.s. i fallet med ett underatmosfäriskt tryck i tryckkällan evakueras bufferten 35 med en reducerad överföringskapacitet på grund av strypventilen 26. Överföringen av det låga trycket LP till pulseringskammaren 5 kommer således att ha relativt hög effektivitet så länge som det finns en lågtryckskapacitet i bufferten 35. Därefter kommer överföringen att ha relativt låg effektivitet på grund av strypventilen 26. Ett liknande arrangemang med en buffert 25 och en strypventil 26 på högtryckspassagen 15 möjliggör överförandet av det höga trycket HP med en relativt hög effektivitet så länge som det finns en högtryckskapacitet i bufferten 35 och därefter med en relativt låg effektivitet för att åstadkomma en långsammare stängnings- rörelse hos spengummit 4. l mjölkningsmaskinen 1 som visas i Fig 6 innefattar påverkans- medlen en första och en andra pulsator 11, 11a, vilka är anord- nade parallellt med varandra. Lågtryckspassagen 13a till den andra pulsatorn 11a är försedd med en strypventil 26. Pulsato- rerna 11, 11a är inställda så att den första ostrypta pulsatorn 11 är anordnad att vara öppen när det momentana trycket i pulse- ringskammaren 5 är högre än ett mellanliggande tryck 22 och att vara stängd när det momentana trycket är lika med eller lägre än nämnda mellanliggande tryck 22 och att den andra, strypta pul- satorn 11a är anordnad att vara öppen åtminstone när nämnda momentana tryck är lika med eller lägre än nämnda mellanlig- gande tryck 22. Det visade arrangemanget möjliggör således överföring av det låga trycket LP med relativt låg effektivitet från lågtryckskällan 9 för att göra spengummits rörelse långsammare.

Genom att strypventilen 26 emellertid anordnas på en hög- tryckspassage 15a till pulsatorn 11a skulle det också på ett lik- nande sätt vara möjligt att överföra det höga trycket HP från högtryckskällan 14 med en relativt låg effektivitet för att göra spengummits 4 stängningsrörelser långsammare. Det skall note- ras att strypventilen 26 kan vara anordnad på pulseringspassa- gen 12 liksom på lågtryckspassagen 13a och högtryckspassagen 15a. 10 15 20 25 30 35 511 014 15 l mjölkningsmaskinen 1 som visas i Fig 7 innefattar påverkans- medlen en tredje tryckkälla 38 som är anordnad att generera ett tredje tryck som motsvarar en mellanliggande trycknivå 22. Den tredje tryckkällan 38 är via en passage 39 ansluten till lågtrycks- passagen 13 och lågtryckskällan 9 år via en passage 40 anslu- ten till lågtryckspassagen 13. Passagerna 39 och 40 är parallella med varandra och den totala tvärsnittsarean hos passagerna 39, 40 är väsentligen lika med den hos lågtryckspassagen 13. Därvid kommer det låga trycket att överföras med relativt hög effektivi- tet så länge som det momentana trycket i pulseringskammaren 5 är lika med eller lägre än trycket hos den tredje tryckkällan 38.

Därefter kommer den reducerade tvärsnittsarean hos passagen 40 att resultera i en överföring av det låga trycket LP med rela- tivt låg effektivitet från lågtryckskällan 9. För att förhindra att det låga trycket LP från lågtryckskällan 9 överförs till den tredje tryckkällan 38 kan en backventil 41 vara anordnad på passagen 39. Det är också möjligt att anordna en fjärde tryckkälla som le- vererar ett tryck pà en mellanliggande nivå 22 parallellt med högtryckskällan 14 för att möjliggöra, på ett liknande sätt, över- föring av högt tryck HP med låg effektivitet under spengummits 4 stängningsrörelse. l mjölkningsmaskinen 1 som visas i Fig 8 innefattar påverkans- medlen en förbiledning 42 som är parellell med pulsatorn 11 och ansluter högtryckspassagen 15 med pulseringspassagen 12.

Förbiledningen 42 innefattar en ventil 43 som är anordnad att öppna förbiledningen 42 för att medge överföring av en strypt mängd högt tryck HP under överföringen av det låga trycket LP från lågtryckskällan 9 och därmed reducera effektiviteten hos lågtrycksöverföringen.

I en ytterligare utföringsform (ej visad) av mjölkningsmaskinen 1 kan påverkansmedlen innefatta en pulsatorventil som har en asymmetrisk öppning, varvid nämnda ventil är anordnad att öppna och respektive stänga relativt snabbt för att åstadkomma 10 15 20 25 30 35 511 014 16 nämnda överföring med relativt hög effektivitet och relativt sakta för att åstadkomma nämnda överföring med relativt låg effektivi- tet.

Den mellanliggande trycknivån 22 vid vilken ändringen mellan överföring med hög effektivitet och överföring med låg effektivitet skall ske kan enligt ett första driftsätt vara förutbestämd. Efter- som föreliggande uppfinning eftersträvar att göra spengummits 4 rörelse långsammare kan det vara önskvärt att under öppnings- fasen ändra från överföring med hög effektivitet till överföring med låg effektivitet när spengummit 4 börjar öppna. Det mellan- liggande trycket 22 kan således bestämmas som det momentana trycket som har uppnåtts i pulseringskammaren 5 ett förutbe- stämt fast tidsintervall efter en pulseringscykels början. Därvid skall tidsintervallet vara sådant att det motsvarar det tidsintervall som normalt förflyter från en pulseringscykels början till början av spengummits 4 öppnande. Det är sålunda inte nödvändigt att identifiera den mellanliggande trycknivån 22. En sådan förutbe- stämd mellanliggande trycknivå 22 kan också anses råda vid den tidpunkt från en pulseringscykels början när mjölkflödet från kons spene vanligtvis startar.

Det kan också vara möjligt att reglera när ändringen mellan överföring med låg effektivitet och överföring med hög effektivitet skall ske som svar på det aktuella mjölkflödet, som avkänns med flödesavkännaren 16, eller spengummits 4 aktuella abrupta rö- relse, som avkänns med avkännaren 17. Genom detektering av exempelvis det aktuella mjölkflödet under en pulseringscykel med hjälp av flödesmätaren 16 kan styranordningen 18 ställa in aktiveringen av strypventilen 26 i nästa pulseringscykel som svar på nämnda detekterade mjölkflöde. I den utföringsform som vi- sas i Fig 2 kan styranordningen 18 ställa in tidsfördröjningen hos backventilen 28 som svar på nämnda detekterade mjölkflöde. På samma sätt kan styranordningen 18 ställa in servotryckets nivå hos servotryckkällan som svar på det detekterade mjölkflödet i de utföringsformer som visas i Fig 3 och 4. Vidare kan styr- 10 15 20 25 30 35 511 014 17 anordningen 18 också aktivera inställning av volymen i bufferten 35 som svar på nämnda detekterade mjölkflöde i utföringsformen som visas i Fig 5. Även trycknivàn hos den tredje tryckkällan 38 i utföringsformen som visas i Fig 7 kan ställas in med hjälp av styranordningen 18 som svar på nämnda detekterade mjölkflöde.

Avkännare 17 kan vara en tryckavkännare och genom att känna av det momentana trycket i pulseringskammaren 5 är det möjligt att detektera TPD-nivàn eller CCPD-nivån. Spengummits 4 öpp- ningsrörelse sker väsentligen mellan TPD-nivån och CCPD-nivån och stängningsrörelsen väsentligen mellan CCPD-nivån och TPD-nivån. Spengummits 4 öppningsrörelse och stängningsrö- relse är mycket abrupta. På grund av denna abrupta öppnings- och stängningsrörelse hos spengummit 4 minskar respektive ökar pulseringskammarens 5 volym abrupt. Denna volymändring resulterar i ett temporärt avbrott hos minskningen respektive ök- ningen av det momentana trycket i pulseringskammaren 5, vilket ger upphov till en distinkt oregelbundenhet hos tryckkurvan, vil- ken kan detekteras med hjälp av tryckavkännaren 17. Eftersom TPD-nivàn motsvarar början av spengummits 4 öppningsrörelse kan denna detekterade nivå tas såsom den mellanliggande tryck- nivån 22. Därvid kan styranordningen 18 vara anordnad att ställa in de olika påverkansmedien som visas ovan som svar på nämnda detekterade TPD-nivå för att initiera ändring från överfö- ring från hög effektivitet till överföring med låg effektivitet under spengummits 4 öppningsrörelse och ändring från överföring med låg effektivitet till överföring med hög effektivitet under spen- gummits 4 stängningsrörelse.

Avkännaren 17 kan också vara anordnad att detektera den mo- mentana volymändringen i pulseringskammaren 5. Därvid kan avkännaren 17 vara utformad som en flödesmätare som mäter ett flöde till och från pulseringskammaren 5. När luftflödet över- stiger en viss nivå är detta en indikation på att spengummit 4 rör sig abrupt mellan en väsentligen öppen och en väsentligen stängd position. Vidare kan avkännaren 17 vara utformad som 10 511 014 18 en avståndsmätanordning som mäter avståndet mellan höljet 3 och spengummit 4 och när ett avstånd ändras abrupt är detta en indikation på att spengummit 4 rör sig abrupt mellan en väsentli- gen stängd och en väsentligen öppen position.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de visade utfö- ringsformerna utan kan varieras inom patentkravens omfång. Fö- religgande uppfinning kan appliceras på helt automatisk mjölk- ning och mjölkning som erfordrar manuell påsättning av spen- kopparna och är lämplig för mjölkning av alla djur som kan mjöl- kas, såsom kor, får, getter, bufflar, kameler och hästar.

Claims (30)

10 15 20 25 30 35 511 014 19 Patentkrav

1. Sätt att mjölka ett djur med en mjölkningsmaskin som har en spenkopp med ett spengummi och en pulseringskammare, en första tryckkälla för att generera ett första tryck, och en andra tryckkälla, för att generera ett underatmosfäriskt andra tryck, som är lägre än det första trycket, varvid sättet innefattar - anslutning av den andra tryckkällan till spengummits inre, och - alternerande överföring av det första trycket från den första tryckkällan och det andra trycket från den andra tryckkällan till pulseringskammaren, för att generera ett pulserande tryck i pul- seringskammaren, varvid spengummit rör sig cykliskt med en minskande öppningshastighet till en väsentligen öppen position under överförande av det andra trycket och med en minskande Stängningshastighet till en väsentligen stängd position under överförande av det första trycket, kännetecknat av att åtminstone ett av det första trycket och det andra trycket överförs från den första tryckkällan respektive den andra tryckkällan till pulse- ringskammaren med en relativt hög effektivitet när det momen- tana trycket i pulseringskammaren är högre än ett mellanlig- gande tryck, som är lägre än det första trycket och högre än det andra trycket, och med en relativt låg effektivitet när det mo- mentana trycket i pulseringskammaren är lika med eller lägre än nämnda mellanliggande tryck.

2. Sätt enligt krav 1, kännetecknat av att nämnda trycköverfö- ring med relativt hög effektivitet sker genom åtminstone en pas- sage och att nämnda trycköverföring med relativt låg effektivitet åstadkoms genom strypning av nämnda passage.

3. Sätt enligt krav 1, kännetecknat av att nämnda trycköverfö- ring med relativt låg effektivitet åstadkoms genom att samtidigt överföra det första trycket från den första tryckkällan och det andra trycket från den andra tryckkällan. 10 15 20 25 30 35 511 014 20

4. Sätt enligt något av kraven 1-3, kännetecknat av steget att bestämma att det momentana trycket i pulseringskammaren är lika med eller lägre än nämnda mellanliggande tryck, när spen- gummit abrupt rör sig till nämnda öppna position, och är högre än nämnda mellanliggande tryck när spengummit har rört sig ab- rupt till nämnda stängda position.

5. Sätt enligt krav 4, kännetecknat av stegen att känna av spengummits rörelse, när spengummit abrupt rör sig till en av de öppna och stängda positionerna, och att utnyttja nämnda av- kända abrupta rörelser hos spengummit för att bestämma om nämnda överföring med relativt hög effektivitet eller låg effekti- vitet skall genomföras.

6. Sätt enligt något av kraven 1-3, kännetecknat av stegen att detektera tidpunkten när mjölkflödet från en spene hos djuret under åtminstone en pulseringscykel startar eller upphör och att bestämma att det mellanliggande trycket råder i pulseringskam- maren vid nämnda tidpunkt.

7. Sätt enligt något av kraven 1-3, kännetecknat av stegen att detektera tidpunkten när pulseringskammarens volym ändras ab- rupt och att bestämma att det mellanliggande trycket råder i pul- seringskammaren vid nämnda tidpunkt.

8. Sätt enligt krav 1, kännetecknat av att nämnda mellanlig- gande tryck är förutbestämt.

9. Sätt enligt något av kraven 1-3, kännetecknat av att nämnda mellanliggande tryck definieras som det momentana trycket som har uppnåtts i pulseringskammaren efter ett förutbestämt, fast tidsintervall från början av en av pulseringscyklerna.

10. Mjölkningsmaskin innefattande åtminstone en spenkopp (2) som har ett spengummi (4) och en pulseringskammare (5), en första tryckkälla (14) för att generera ett första tryck, en andra 10 15 20 25 30 35 511 014 21 . tryckkälla (9) för att generera ett underatmosfäriskt andra tryck, som är lägre än det första trycket, ledningsmedel (12, 15, 13) för att överföra det första trycket respektive det andra trycket från den första tryckkällan (14) respektive den andra tryckkällan (9) till pulseringskammaren (5), och en pulsator (11, 11a) för att al- ternerande ansluta den första tryckkällan (14) och den andra tryckkällan (9) till pulseringskammaren (5) via ledningsmedlen, så att spengummít rör sig cykliskt med en minskande öppnings- hastighet till en väsentligen öppen position under överförande av det andra trycket och med en minskande stängningshastighet med en väsentligen stängd position under överförande av det första trycket, kännetecknad av att medel (26, 27, 34, 35, 38, 42) är anordnade för att påverka överföringen av åtminstone ett av det första trycket (HP) och det andra trycket (LP) från den första tryckkällan (14) respektive den andra tryckkällan (9) till pulse- ringskammaren (5) på så sätt att effektiviteten hos nämnda trycköverföring är relativt hög när det momentana trycket i pulse- ringskammaren (5) är högre än ett mellanliggande tryck (22), som är lägre än det första trycket (HP) och högre än det andra trycket (LP), och är relativt låg när det momentana trycket i pul- seringskammaren (5) är lika med eller lägre än nämnda mellan- liggande tryck (22).

11. Mjölkningsmaskin enligt krav 10, kännetecknad av att på- verkningsmedlen innefattar strypmedel (26) som är anordnade på ledningsmedlen (13, 15, 12) för att strypa överföringen av åt- minstone ett av det första trycket (HP) och det andra trycket (LP) för att åstadkomma nämnda överföring med relativt låg effektivi- tet.

12. Mjölkningsmaskin enligt krav 11, kännetecknad av att stryp- medlen innefattar en ventil (26) som har en öppning med en tvärsnittsarea som är varierbar mellan en första relativt liten öppning för att åstadkomma nämnda överföring med låg effekti- vitet och en andra relativt stor öppning för att åstadkomma nämnda överföring med relativt hög effektivitet. 10 15 20 25 30 35 511014 22

13. Mjölkningsmaskin enligt krav 11, kännetecknad av att påver- kansmedlen innefattar en förbiledning (27) som är parallell med strypmedlen (26, 34) och att en ventil (28, 29) är anordnad i för- biledningen (27) så att nämnda överföring med relativt hög effek- tivitet ästadkoms när ventilen (28, 29) är öppen och nämnda överföring med relativt låg effektivitet åstadkoms när ventilen är stängd.

14. Mjölkningsmaskin enligt krav 13, kännetecknad av att venti- len är en servoventil (29) som är ansluten till en servotryckkälla (33), som levererar ett servotryck som motsvarar nämnda mel- lanliggande tryck (22), på så sätt att servoventilen (29) är öppen när det momentana trycket i pulseringskammaren (5) är högre än servotrycket, och stängd när det momentana trycket i pulse- ringskammaren (5) är lika med eller lägre än servotrycket.

15. Mjölkningsmaskin enligt krav 13, kännetecknad av att venti- len är en backventil (28) som har en fördröjningsfunktion på så sätt att backventilen är anordnad att stänga förbiledningen (27) när det momentana trycket i pulseringskammaren (5) har uppnått nämnda mellanliggande tryck (22).

16. Mjölkningsmaskin enligt krav 10, kännetecknad av att påver- kansmedlen innefattar en servoventil (29) som är anordnad på ledningsmedlen och ansluten till en servotryckkälla (33), som le- vererar ett servotryck som motsvarar nämnda mellanliggande tryck (22) på så sätt att servoventilen (29) är öppen när det mo- mentana trycket i pulseringskammaren (5) är högre än servo- trycket och stängd när det momentana trycket i pulseringskam- maren (5) är lika med eller lägre än servotrycket, och en strypöppning (34) som är anordnad som en integrerad del av servoventilen (29) och medger en överföring med relativt låg effektivitet när servoventilen är stängd. 10 15 20 25 30 35 511 014 23

17. Mjölkningsmaskin enligt krav 11, kännetecknad av att stryp- medlen (26) är anordnade på ledningsmedlen (13, 15) mellan pulsatorn och en av nämnda första tryckkälla (14) och andra tryckkälla (9) och att päverkansmedlen innefattar ett buffertorgan (35) som är anordnat på ledningen mellan pulsatorn (11) och strypmedlen (26).

18. Mjölkningsmaskin enligt krav 17, kännetecknad av att buf- fertkapaciteten hos buffertorganet (35) är varierbar (36, 37).

19. Mjölkningsmaskin enligt krav 11, kännetecknad av att stryp- medlen innefattar en pulsatorventil som har en asymmetrisk öppning, varvid nämnda ventil är anordnad att öppna respektive stänga relativt snabbt för att åstadkomma nämnda överföring med relativt hög effektivitet och relativt sakta för att åstadkomma nämnda överföring med relativt läg effektivitet.

20. Mjölkningsmaskin enligt krav 10, kännetecknad av att påver- kansmedlen innefattar en första och en andra pulsator (11, 11a) anordnade parallellt med varandra på ledningen (13, 13a), varvid den första pulsatorn är strypt (26), och av att den andra pulsa- torn (11a) är anordnad att öppna när det momentana trycket i pulseringskammaren (5) är högre än nämnda mellanliggande tryck (22), och stänga när det momentana trycket i pulserings- kammaren (5) är lika med eller lägre än nämnda mellanliggande tryck (22).

21. Mjölkningsmaskin enligt krav 10, kännetecknad av att påver- kansmedlen innefattar en tredje tryckkälla (38) för att generera ett tredje tryck som motsvarar nämnda mellanliggande tryck, att den andra tryckkällan (9) är ansluten till ledningsmedlen medelst en andra ledning (13), att den tredje tryckkällan (38) är ansluten till ledningsmedlen med en tredje ledning (39), att den andra och tredje ledningen är parallella med varandra, och att den totala tvärsnittsarean hos de andra och tredje ledningarna i allt väsent- ligt är lika med ledningsmedlens tvärsnittsarea. 10 15 20 25 30 35 511 014 24

22. Mjölkningsmaskin enligt krav 21, kännetecknad av att en backventil är anordnad på de tredje Iedningsmedlen.

23. Mjölkningsmaskin enligt krav 10, kännetecknad av att påver- kansmedlen innefattar en förbiledning, (42, 43) som är anordnad att ansluta den första tryckkä|lan (14) respektive den andra tryckkä|lan (9) till ledningsmedlen (12) mellan pulsatorn (11) och pulseringskammaren (5).

24. Mjölkningsmaskin enligt något av kraven 10-18, känneteck- nad av en avkännare (16, 17) som är anordnad för att känna av spengummits (4) rörelse när spengummit (4) rör sig abrupt till en av de väsentligen öppna och stängda positionerna.

25. Mjölkningsmaskin enligt krav 24, kännetecknad av att av- kännaren är en tryckavkännare (17) som är anordnad att detek- tera det momentana trycket i pulseringskammaren (5) när spen- gummit (4) rör sig abrupt till en av de väsentligen öppna och stängda positionerna.

26. Mjölkningsmaskin enligt krav 24 eller 25, kännetecknad av styrmedel (18) anordnade för att styra päverkansmedlen till att ändra mellan nämnda överföring med relativt hög effektivitet och nämnda överföring med relativt låg effektivitet som svar på av- känningarna från nämnda avkännare.

27. Miölkningsmaskin enligt något av kraven 10-18, känneteck- nad av en detektor (16) som är anordnad för att detektera tid- punkten när mjölkflödet från spenen hos djuret startar eller upp- hör under åtminstone en pulseringscykel.

28. Mjölkningsmaskin enligt något av kraven 10-18, känneteck- nad av en detektor (17) som är anordnad för att detektera tid- punkten när pulseringskammarens (5) volym ändras abrupt. 10 511 014 25

29. Mjölkningsmaskin enligt krav 27 eller 28, kännetecknad av styrmedel (18) som är anordnade att styra pàverkansmedlen till att ändra mellan nämnda överföring med relativt effektivitet och nämnda överföring med relativt låg effektivitet som svar på nämnda detektor.

30. Mjölkningsmaskin enligt något av kraven 10-29, känneteck- nad av ytterligare ledningsmedel (7, 10) för överförande av det andra trycket från den andra tryckkällan (9) till spengummits (4) inre (6).