专利名称：具有可封闭腔室的奶采集件的制作方法
技术领域：
本发明的主题涉及一种奶采集件，其包括具有至少两个入口连接管的壳体上部和 具有至少两个腔室的壳体下部，该腔室均经由出口与出口连接管流体连接。
背景技术：
挤奶器具用于对动物特别是母牛进行挤奶。挤奶器具包括奶采集件，其经由相应 的短挤奶软管连接到奶头杯上。奶头杯包括橡胶入口连接管设置在其中的套管。橡胶入口 连接管连接到短挤奶软管上。公知橡胶入口连接管和短挤奶软管在称为整体单元的一个件 中使用。短挤奶软管连接到入口连接管上。通过挤奶软管流入奶采集件中的奶经由出口连 接管被传送离开奶采集件。奶采集件连接到奶传送线路上。使用长挤奶软管进行连接。对于绵羊和山羊的挤奶，公知的奶采集件具有两个入口连接管。对于母牛的挤奶， 公知的奶采集件具有四个入口连接管。入口连接管的数量对应于供奶动物的奶头数量。文献US 4，434，744公开了具有壳体的奶采集件。该壳体由壳体上部和壳体下部 形成。设置了至少两个入口连接管。至少两个腔室，其均经由出口与出口连接管流体连接， 设置在壳体内。文献DE 10 2005 017 094 Al公开了奶采集件的又一实施例。该文献描述了具有 其中提供了四个腔室的壳体的奶采集件。这些腔室连接到入口连接管上。进入腔室的奶经 由出口连接管从奶采集件流出。在挤奶过程中，可出现挤奶杯脱离奶头或与待挤奶的动物分离。如果挤奶杯脱离 奶头，则空气可流经挤奶杯和短挤奶软管进入奶采集件中。灰尘可随空气进入奶采集件并 且最终进入奶采集容器。为了隔离空气流，已知入口连接管以这样一种方式构成挤奶软管 在入口连接管的自由端扭结，从而中断空气的供给。然而，出口连接管/挤奶软管配对的阀 门功能并不令人满意。此问题已经众所周知。US-A-4，483，272或CH-A5-667973在挤奶杯 中提供阀门，该阀门可用来防止奶从挤奶杯流出。该阀门由阀体形成，该阀体由于降低的压 力或在重力作用下抵接在阀座上。
发明内容
本发明基于以更进一步改善奶采集件的操作的方式改进公知的奶采集件的目的。根据本发明，通过具有权利要求1的特征的奶采集件实现此目的。本发明的有利 方案和构型形成从属权利要求的主题。根据本发明的奶采集件具有壳体。该壳体由壳体上部和壳体下部形成。奶采集件 具有至少两个入口连接管。每个入口连接管向形成在壳体中的相应腔室开口。每个腔室经 由出口与出口连接管流体连接。根据本发明的奶采集件的特征在于，至少一个腔室具有底 部，在该底部上形成有凹部。设置有封闭体，且该封闭体在处于凹部中的第一位置时位于腔 室的出口下方，而在处于第二位置时位于腔室的出口前方。一旦该封闭体已处于第一位置，则腔室的出口变通畅，从而通过入口连接管流入
3腔室中的奶可经由出口进入出口连接管。在封闭体可占据的第二位置，所述封闭体以所述 出口基本上被密封的方式位于出口前方，从而基本上中断腔室与出口连接管之间的流体连 接。在挤奶过程中，挤奶杯被附接在奶头上。挤奶杯的橡胶入口连接管尽可能完整地 覆盖奶头。在挤奶期间，奶或奶/空气混合物流入奶采集件。奶或奶/空气混合物通过出 口离开腔室并进入出口连接管。封闭体位于凹部中。在此情形中，奶或奶/空气混合物流 过封闭体。如果挤奶杯脱离奶头，则处于大气压的空气突然并高速流入橡胶入口连接管并且 经由短挤奶软管从那里流入相关腔室中。气流在位于凹部中的封闭体上产生抽吸作用。所 述封闭体通过抽吸从凹部移开并且在腔室出口的密封边缘进入其第二位置。出口连接管中 降低的压力与橡胶入口连接管中以及因此还有腔室中的大气压之间的压差产生压力，其足 够大以将密封体保持在腔室出口前方。根据本发明的奶采集件的一个显著优点还可从以下事实看到即使在奶采集件的 不利位置或姿势的情况下也保持了封闭功能；根据现有技术的采集部件并不是这种情况。封闭体优选地大致呈球形。这除其他外还具有封闭体不必以预定方式定向的优
点ο根据本发明的奶采集件的有利构型，提出封闭体具有由至少一种能与食品相容的 材料构成的表面。在此情形中特别优选封闭体由高等级钢、优选高等级不锈钢制成。根据本发明的奶采集件的又一有利构型，提出封闭体具有介于5g与IOg之间、优 选7g的质量。已发现具有此类质量的封闭体一方面不会悬浮在奶中，而另一方面足够轻以 通过抽吸而被向上拉向出口。凹部具有匹配封闭体的截面。优选在封闭体与凹部的罩壳之间提供间隙。在奶采 集件的操作中，奶在挤奶过程中流入该间隙中，从而在封闭体与凹部表面之间形成液膜。该 液膜的表面张力对封闭体具有粘附作用。因此形成的粘附力抵消吸力，由于流动而作用在 封闭体上，作用在封闭体中定位在奶流中的表面部分上，从而允许较高的奶流量而无需封 闭体在奶流动期间通过抽吸而从凹部移开并被拉到出口前方。在此情形中特别优选间隙具有介于0. Imm与Imm之间、特别是0.25mm的宽度。如果间隙大致呈环形则是特别有利的。在该奶采集件的优选构型中，凹部具有在凹部的纵向上观看时截面大致呈圆形的 部分。该截面优选是恒定不变的。如果截面基本上是不变的，则该部分基本上呈筒形。为了获得具有基本上不变宽度的间隙，奶采集件的有利构型提出设置这样的器 件，通过所述器件使封闭体在凹部中居中。至少一个器件可具有在罩壳上形成的结构。如 果这些结构为至少三个支承板(辐板，web)则是特别有利的。如果提供支承板，则支承板 优选在凹部的圆周方向上看去互相等距地设置。支承板或器件如此设置，即，使得封闭体可在凹部的纵向上移动。如果挤奶杯脱离奶头，则处于大气压力下的空气流入腔室中。所述空气流经腔室 并且通过出口离开所述腔室。空气夹带位于封闭体与凹部之间的奶。这减少了奶膜的粘附 作用，从而封闭体通过抽吸被向上拉向腔室的出口。为了减小流经奶采集件的空气的量并 因此减少封闭所需的时间，根据本发明的奶采集件的又一有利构型提出，设置有至少一个通道并且将凹部连接到腔室上。由于该通道，增加了从凹部传送出来的奶。这减少了封闭 时间，其结果是还可有利地减小流经奶采集件的空气的量。根据奶采集件的再又一有利构型，提出凹部具有至少一个可弹性变形的壁。在此 情形中，该可弹性变形的凹部使密封体在压差作用下被固定。如果压差减小，则凹部在一定 程度上脱模，结果释放了封闭体。封闭体可到达出口。为了将挤奶杯附接在奶头上，需要挤奶杯中形成降低的压力。该降低的压力还作 用在奶采集件中。为此，封闭体抵靠在其上的出口具有间隙，因此允许通过抽吸而从奶采集 件、挤奶软管和橡胶入口连接管移除一定量的空气。该气流一方面必须尽可能小，但其大小 也要满足需要以便允许在可接受的时间内附接挤奶杯。为了确保所作用真空的稳定性和良 好的奶品质，奶流量必须尽可能小。然而，另一方面，当可快速形成挤奶杯中降低的压力时， 可获得挤奶杯快速和方便的附接。这可在高气流下获得，因为挤奶杯仅可在封闭体不再位 于出口前方并且已建立足够高的粘附真空时释放。优选以封闭体在小于5秒的时间内脱离 出口的方式选择该间隙。优选地，间隙的尺度使得封闭体在小于1秒的时间内脱离出口。挤奶杯或腔室中的附接过程或真空的建立可由于以下事实而更进一步地加速在 出口附近设置有至少一个弹性元件，其在封闭体的第二位置在所述封闭体上施加大致远离 出口的力。下文将参照附图中示出的示例性实施例描述根据本发明的奶采集件的更多细节 和优点，本发明的主题并不局限于这些特定的示例性实施例。
附图中图1是奶采集件的示意性剖视图；图2是根据图1的奶采集件的俯视图；图3是具有封闭体的奶采集件的腔室的放大视图；图4是封闭体处于第一位置时带有挤奶软管和挤奶杯的奶采集件的示意性剖视 图；图5是封闭体处于第二位置时根据本发明的带有挤奶软管和挤奶杯的奶采集件 的示意性视图；图6是凹部构型的又一示例性实施例的剖视图；图7是沿着根据图6的剖面线的放大视图；图8示出了一段时间内的体积流量的时间变化；以及图9是连接到挤奶软管和挤奶杯上的奶采集件的又一示例性实施例的剖视图。
具体实施例方式图1和图2是根据本发明的奶采集件的示例性实施例的示意图。奶采集件具有壳 体1。壳体1被构造为具有两个部分。其具有壳体上部2和壳体下部3。壳体上部2和壳 体下部3经由连接器件(未示出)结合在一起。壳体上部2和壳体下部3均具有密封面， 因此允许壳体部分2、3以气密方式接合在一起。在所示示例性实施例中，壳体上部2连接到入口连接管4、5上。入口连接管4、5具有嘴部，奶采集件的相应腔室向该嘴部开口。为了给母牛挤奶，奶采集件具有四个入口连 接管。挤奶软管(未示出)连接到每个入口连接管上。入口连接管并非必须形成在壳体上部2上。入口连接管也可形成在壳体下部上。 术语“入口连接管”也可指吸入开口。如果设置吸入开口，则挤奶软管的端部区域可被弓I导 到其中。该端部区域可具有环形槽，吸入开口的边缘区域伸入到该环形槽中。在所示示例性实施例中，壳体下部具有四个腔室8、9、18和19，如可从根据图2的 视图可见。腔室8、9、18和19均经由连接到挤奶软管上的入口连接管连接到挤奶杯上，从 而一个乳房四分之一的奶输入一个腔室。每个腔室8、9、18和19均具有相应的底部12、13、20和21。凹部14形成在腔室8 的底部12中。相应凹部15、22和23形成在腔室9、18和19中。在凹部附近，每个腔室具有出口 10、11、16和17，从而挤出的奶可流出腔室通过出 口进入采集腔室24。奶通过连接到长挤奶软管26上的出口连接管25离开采集腔室24。相应的封闭体27位于每个凹部中。封闭体在凹部中处于第一位置。在第二位置， 封闭体位于所述的腔室的出口前方。图3是腔室12的剖视和侧视图。封闭体27的两个位置以虚线示出。封闭体27在 凹部中位于一个位置，而在凹部上方位于另一位置。例如，如果奶采集件旋转，则封闭体可 处于该上部位置。封闭体27基本上为球形。这种情形中特别优选封闭体，其表面至少部分 由能与食品相容的材料组成。特别优选封闭体为重量约为7g的钢滚珠的实施方式。凹部 14匹配封闭体27的轮廓。凹部深度与封闭体直径的比率介于0. 4与0. 9之间，优选0. 7。 在优选构型的情形中，封闭体从凹部伸出约滚珠直径的30%。出口 10具有大致圆形截面。出口的直径小于球形封闭体27的直径。出口 10具 有密封面28。在第二位置，封闭体27抵靠在出口 10的密封面28上，从而封闭出口 10。图 3示出了修改的腔室12。在腔室12中设置有壁29，其限制封闭体27的移动。壁29优选具 有楔形/圆形截面。壁29在底部12的方向上延伸并且在所述底部前方终止以便形成间隙 30。间隙30优选具有稍小于封闭体27的直径的高度，从而封闭体可基本上在通过壁29以 及腔室的侧壁限定出的空间内移动。这样的优点是封闭体可随时进入凹部14。封闭体27的两个位置以虚线示出。在第一位置，封闭体位于凹部14中。在第二 位置(以虚线示出)，封闭体向上移动超过出口 10，封闭体的移动通过壁29限制。密封面28优选具有至少一个管道31。腔室12与采集腔室24之间的目标泄漏通 过管道31产生。在采集腔室内以及在封闭体27在出口 10前方的所示位置中压力降低的 情况下，细微的限制气流始终流动而基本上不会降低采集腔室24中的压力。如果将挤奶杯作用在动物的奶头上并且如果橡胶入口连接管以基本上气密的方 式包围奶头，则腔室12与外部压力隔离。由于密封面28的泄漏，减小了作用在封闭体27 上的力。在取决于封闭体重量的限定压差下降的情况下，封闭体脱离密封面28并进入凹部 14。因此出口 10变通畅。图4是连接到短挤奶软管32和挤奶杯33上的奶采集件的腔室12的示意性截面。 挤奶软管32经由入口连接管4连接到腔室12上。根据图4的视图示出了处于第一位置的 封闭体27，封闭体27在该第一位置位于凹部14中。在挤奶过程中，奶头位于挤奶杯内。奶头优选以没有空气或仅少量空气可进入奶头与橡胶入口连接管之间的方式设置在橡胶入口连接管中。封闭体27位于凹部14中，从 而出口 10变通畅。图4的视图示出了封闭体27的大部分位于凹部14中。在挤奶过程中， 奶或奶/空气混合物仅直接流过封闭体27的表面的一小部分。如果从奶头移开挤奶杯33，则空气流入腔室12中，致使封闭体27从其在凹部14 中的第一位置移到在入口 10前方的第二位置中并上升至密封面28。封闭体27的此位置在 图5中示出。箭头示出流经密封面28中的管道31的空气的泄漏。图6和图7示出根据本发明的奶采集件的又一示例性实施例。图6中示出的实施 例基本上对应于腔室12的构型。图6和图7示出了具有大致筒形部分的凹部14。间隙36 形成在封闭体27与筒形部分34的罩壳35之间。图6和图7的视图示出了所设置的器件39。器件39的形式为在凹部的纵向上延 伸的支承板。根据图6的视图示出了支承板形成在基本上筒形部分34中。图7的视图示出 了基本上互相等距地设置的三个支承板。代替支承板，器件39也可通过例如球形突出部的 结构形成。该器件使封闭体27在凹部14中居中。结果，间隙36基本上保持一致。器件39 定向成径向向内，该器件具有径向向内定向的伸出部以允许封闭体在凹部的纵向上移动。在挤奶过程中，奶进入间隙36。间隙36中奶膜的表面张力相对封闭体27定位在 奶流中的表面部分上的吸力具有粘附效应，并且因此允许更高的奶流量，而不会在挤奶过 程中将封闭体27压靠在出口 1的密封面28上。图6和图7的视图还示出了在罩壳35中设置的沟槽37。如果空气代替奶流入腔室12中，则气流夹带位于凹部14中的奶。由于沟槽37，加 速了奶从凹部14的流出，从而也减少了反应时间，即出口 10的封闭时间。封闭体27与凹部14的罩壳35之间的间隙36允许峰值速度的缓冲。如果流体流 过封闭体27，则一定的吸力作用所述封闭体上。吸力随着流体的流速增加而增加。吸力抵 消了封闭体27的重量。如果吸力作用在封闭体27上，则在封闭体下方形成向下拉动封闭 体的减小的压力。该减小的压力还由于向间隙增加流体而中断。一旦间隙被奶完全覆盖， 就只有奶可继续流动。这允许中断峰值速度而无需通过抽吸将封闭体从凹部完全拉出，从 而奶的峰值速度对封闭体的封闭性能基本上没有影响。体积流量的示例性路线(曲线，course)在图8中示出。为了将挤奶杯附接在动物的奶头上，如果没有借助于挤奶机器人自动附接的话， 则用手将挤奶杯附接在动物上。在附接过程中，封闭体27位于出口 10前方或密封面28上。 流经管道31的空气的量与将必须通过抽吸从腔室12、挤奶软管32和奶头杯33移除以中断 腔室12与采集腔室24之间的一定压差的空气的量相比较低，从而封闭体27进入凹部14。 为加速此过程而设置弹性元件38，封闭体27抵靠在该弹性元件38上，从图9也可见该弹性 元件38。弹性元件38在封闭体27上施加方向与出口 10相对的力。结果，封闭体27在更 早的时间点进入凹部14。附图标记列表1 壳体2壳体上部3壳体下部4入口连接管[00665入口连接管[00676 窜部[00687 窜部[00698!空室[00709!空室[007110出口[007211出口[007312底部[007413底部[007514凹部[007615凹部[007716出口[007817出口[007918腔室[008019腔室[008120底部[008221底部[008322凹部[008423凹部[008524采集腔室[008625出口连接管[008726长挤奶软管[008827封闭体[008928密封面[009029壁[009130间隙[009231管道[009332短挤奶软管[009433挤奶杯[009534部分[009635COT 草冗[009736间隙[009837沟槽[009938弹性元件[010039器件
权利要求
一种奶采集件，包括具有壳体上部(2)和壳体下部(3)的壳体(1)以及至少两个入口连接管(4，5)，并具有设置在所述壳体(1)中的至少两个腔室(8，9，18，19)，各腔室经由出口(10，11，16，17)与出口连接管(25)流体连接，其特征在于，至少一个腔室(8，9，18，19)具有其中形成了凹部(14，15，22，23)的底部(12，13，20，21)；还设置有封闭体(27)，所述封闭体(27)在处于所述凹部(14，15，22，23)中的第一位置时位于所述出口下方，并且在处于第二位置时位于所述出口(10，11，16，17)前方。
2.根据权利要求1所述的奶采集件，其特征在于，所述封闭体(27)大致为球形。
3.根据权利要求1或2的奶采集件，其特征在于，所述封闭体(27)具有由至少一种能 与食品相容的材料构成的表面。
4.根据权利要求1、2或3的奶采集件，其特征在于，所述封闭体(27)的质量介于5g与 IOg之间，优选为7g。
5.根据权利要求1至4中任一项的奶采集件，其特征在于，所述凹部(14，15，22，23)具 有与所述封闭体(27)的截面相匹配的截面。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的奶采集件，其特征在于，当位于所述第一位置时 所述封闭体(27)与所述凹部(14，15，22，23)的罩壳(35)之间形成有间隙(36)。
7.根据权利要求6的奶采集件，其特征在于，所述间隙(36)具有介于0.Imm与Imm之 间、特别是0. 25mm的宽度。
8.根据权利要求5、6或7所述的奶采集件，其特征在于，所述凹部(14，15，22，23)具有 大致平坦的底部。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的奶采集件，其特征在于，所述凹部(14，15，22， 23)具有这样一部分(34)，在沿所述凹部的纵向观看时该部分的截面呈大致圆形，优选地 具有不变的截面。
10.根据权利要求5至9中至少一项所述的奶采集件，其特征在于，设置有用来使所述 封闭体(27)在所述凹部(14,15,22,23)中居中的器件(39)。
11.根据权利要求10的奶采集件，其特征在于，所述器件(39)包括位于所述凹部(14， 15，22，25)的所述罩壳(35)上的结构。
12.根据权利要求11的奶采集件，其特征在于，所述结构由至少三个支承板形成。
13.根据权利要求12的奶采集件，其特征在于，在所述凹部的周向上观看时所述支承 板之间的距离彼此相等。
14.根据前述权利要求1至13中至少一项所述的奶采集件，其特征在于，设置有至少一 个沟槽(37)，所述沟槽(37)将所述凹部(14，15，22，23)连接至所述腔室(8，9，18，19)。
15.根据前述权利要求1至14中至少一项所述的奶采集件，其特征在于，所述凹部 (14，15，22，23)具有至少一个可弹性变形的壁。
16.根据前述权利要求1至15中至少一项所述的奶采集件，其特征在于，在所述出口 (10，11，16，17)附近设置有至少一个弹性元件(38)，在所述封闭体(27)位于所述第二位置 时所述弹性元件(38)在所述封闭体上施加基本上远离所述出口的力。
全文摘要
本发明涉及一种奶采集件，其包括具有至少两个入口连接管(4，5)的壳体上部(2)和具有至少两个腔室(8，9，18，19)的壳体下部(3)，所述腔室均经由出口(10，11，16，17)与出口连接管(25)流体连接。
文档编号A01J5/04GK101932230SQ200880121804
公开日2010年12月29日 申请日期2008年12月18日 优先权日2007年12月19日
发明者M·奥伯格 申请人:Gea农业技术有限公司