La présente invention a pour objet un dispositif de traite mécanique comportant des gobelets trayeurs reliés à un collecteur de lait, chaque gobelet présentant une garniture élastique de succion munie d'une ouverture centrale destinée à recevoir le trayon d'un animal, et logée à l'intérieur d'une enveloppe externe.
Suivant l'invention, ce dispositif de traite mécanique est caractérisé en ce que la garniture élastique présente à une extrémité une membrane annulaire délimitant l'ouverture centrale par laquelle le trayon est destiné à être introduit, la membrane présentant des ondulations s'étendant vers l'extérieur à partir de la périphérie de l'ouverture centrale. de telle sorte que quand l'ouverture centrale est dilatée, les ondulations tendent à s'aplatir et à ramener l'ouverture centrale vers ses dimensions primitives pour ainsi assurer une obturation hermétique entre la membrane et le trayon de l'animal.
Les détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
La fig. I est une vue en coupe longitudinale partielle d'un gobelet trayeur d'un dispositif de traite suivant l'invention.
La fig. 2 est une vue fragmentaire en coupe longitudinale partielle de la partie supérieure du gobelet trayeur illustré à la fig. 1, avec la tête de la garniture élastique retournée pour l'opération de lavage.
La fig. 3 est une vue en élévation latérale fragmentaire du sommet de l'enveloppe du gobelet trayeur de la fig. 1, illustrant une ailette.
La fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la fig. 2.
La fig. 5 est une vue en plan fragmentaire d'une partie de
l'enveloppe du gobelet trayeur de la fig. 3.
La fig. 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI de la fig. 1.
La fig. 7 est une vue en coupe fragmentaire d'une partie supé
rieure d'une garniture élastique semblable à celle de la fig. 1, illus
trant une variante de réalisation de la périphérie autour de
l'ouverture centrale du gobelet trayeur.
La fig. 8 est une vue en coupe semblable à la fig. 7, illustrant
une autre variante.
La fig. 9 est une vue en élévation de la garniture élastique de la
fig. 1, partiellement en coupe et dans l'état détendu.
La fig. 10 est une vue en élévation latérale et partiellement en
coupe de la partie supérieure d'une garniture élastique modifiée.
La fig. 11 est une vue en plan de la garniture élastique de la
fig. 9.
La fig. 1 la est une vue en coupe fragmentaire, suivant la ligne
1 la-i la de la fig. 9, d'une membrane illustrée à la fig. 9.
La fig. 12 est une vue en plan de la garniture élastique de la
fig. 10.
La fig. 12a est une vue en coupe de l'âme illustrée à la fig. 12,
suivant la ligne 12a-12a de cette dernière.
La fig. 13 est une vue en perspective représentant la tête
d'encore une autre variante de réalisation de la garniture élas
tique.
La fig. 14 est une vue en perspective d'un dispositif de traite
présentant quatre gobelets trayeurs reliés à un collecteur de lait,
en position de lavage.
La fig. 15 est une vue en plan illustrant une autre variante
d'ondulations en spirale sur la membrane entourant l'ouverture
pour recevoir le trayon.
La fig. 16 est une vue en coupe longitudinale de la tête d'une
garniture élastique illustrée à la fig. 13.
La fig. 17 est une vue en élévation latérale d'une variante de
l'enveloppe d'un gobelet trayeur.
La fig. 18 est une vue en plan d'une autre garniture élastique.
La fig. 19 est une vue en coupe longitudinale suivant la ligne
19-19 de la garniture élastique de la fig. 18.
La fig. 20 est une vue fragmentaire, à grande échelle, d'une
partie de la périphérie de l'ouverture centrale de la garniture élas
tique des fig. 18 et 19.
La fig. 21 est une vue en coupe fragmentaire suivant la ligne
21-21 de la fig. 18.
La fig. 22 est une vue en coupe fragmentaire suivant la ligne
22-22 de la fig.l8.
La fig. 22a est une vue en coupe fragmentaire semblable à la
fig. 22, avec une partie d'aile ou de bride dans sa position de
lavage.
La fig. 23 est une vue en perspective fragmentaire de la tête de
la garniture élastique de la fig. 18 renversée et de la partie d'aile
telle qu'illustrée à la fig. 22a.
La fig. 24 est une vue en élévation latérale d'une garniture
élastique connectée à un capuchon récepteur du collecteur de lait,
avec certaines parties éliminées par brisure, en position de traite.
La fig. 25 est une vue en élévation latérale de la garniture élas
tique de la fig. 24, illustrant la position naturelle de cette garniture
lorsqu'elle est déconnectée de l'animal.
En se référant à présent aux fig. I à 6, un gobelet trayeur 21
comprend une enveloppe rigide 23 qui entoure et supporte une
garniture élastique de succion 25. Bien que cette garniture soit
habituellement faite de caoutchouc, on utilise de préférence une
matière plastique transparente à base de vinyle. L'enveloppe 23
est de préférence en matière plastique transparente et elle possède
sur son bord supérieur un rebord 28, et sur son bord inférieur une
aile de base 36. L'enveloppe 23 peut être faite d'un polycarbonate
vendu par la société General Electric Co ofAmerica sous la
marque Lexan . Le rebord 28 (fig. 3 à 5) présente plusieurs
fentes 22 espacées également sur sa périphérie. A partir du
rebord 28, sur la partie interne de chaque fente 22 s'étend une
ailette 24.
Comme observé aux fig. 1 et 6, un conduit de pulsa
tion 34 communique avec l'intérieur de l'enveloppe 23, de manière
tangentielle, à travers l'aile inférieure 36.
Un manchon repliable 27, fait en une pièce avec la garniture
élastique 25, est disposé autour du sommet de la garniture élas
tique 25 de manière à s'étendre par-dessus le rebord 28, conjointement avec les ailettes 24 et les fentes 22 et de manière à saisir élastiquement la partie supérieure de l'enveloppe 23 en un agencement d'obturation hermétique. L'effet d'obturation du manchon 27 est augmenté en prévoyant un anneau 32 qui est logé dans une gorge périphérique correspondante 42 dans la partie supérieure de l'enveloppe.
Comme représenté plus clairement à la fig. 11, au sommet de la garniture élastique 25 est disposée une membrane flexible 29 qui comprend plusieurs ondulations en spirale 31 et l'ouverture centrale 30 pour recevoir le trayon. Chacune des ondulations 31 commence sa spirale de manière radiale à partir du bord de l'ouverture 30.
La partie d'extrémité inférieure de la garniture élastique 25 devient un tuyau à lait 35 qui, à sa sortie, est destiné à recevoir un raccord 40 s'étendant à partir d'un collecteur de lait 37 (voir la fig. 14). L'ouverture dans l'aile inférieure 36 de l'enveloppe 23 qui reçoit la garniture élastique 25 à l'endroit où le tuyau 35 commence est obturée de manière hermétique par une paire d'ailes ou brides 41 et 44 s'étendant vers l'extérieur à partir de la garniture élastique 25. Les ailes 41 et 44 servent ainsi à établir un engagement élastique et étroit entre l'aile inférieure 36 de l'enveloppe 23 entourant l'ouverture pour le conduit 35 de la garniture 25. On remarquera que le conduit 34 pénètre dans l'enveloppe 23 immédiatement au-dessus de l'aile 41.
A la fig. 2, le manchon 27 a été retourné sur lui-même pour le lavage. En se référant plus particulièrement à la fig. 14, on remarquera que les gobelets trayeurs 21 sont renversés et pendent, par l'intermédiaire des conduits 35, à partir du collecteur de lait 37.
Un râtelier 53 supporte le collecteur 37 au moyen d'une poignée 51 solidaire de celuii. Une connexion de sortie 47 établit un passage à partir du collecteur 37 vers un conduit de sortie de lait 48. Un diviseur de vide 52, monté sur ce qui serait le sommet du collecteur 37 dans sa position de fonctionnement normale, mais qui se trouve en dessous de celui-ci à la fig. 14, assure la jonction d'une conduite de connexion à vide constant 45 et d'une conduite de connexion à vide pulsé 43. Le diviseur de vide 52 établit un passage d'écoulement à fluide entre la conduite 43 et les conduites de pulsations à vide 39, d'une part, et, d'autre part, entre la conduite à vide constant 45 et l'intérieur du collecteur 37.
Dans la position illustrée à la fig. 14, les gobelets trayeurs 21 sont situés en dessous du niveau de liquide actif des solutions de lavage et de rinçage, en permettant à ces solutions de circuler à travers les gobelets 21, les conduites 35 et les conduites 39. Ceci est réalisé en appliquant alternativement un vide et une pression aux conduites 43 et 45 et au conduit 48, tout en amenant simultanément le gobelet 21 à être immergé dans la solution de lavage ou l'eau de rinçage, suivant les désirs.
On remarquera, à la fig. 6, que le fluide expulsé de la conduite 39 pénètre dans le conduit de pulsation 34 et suit les
flèches suivant un parcours en hélice. Lorsque le fluide s'approche
du rebord 28, la garniture élastique 25 étant maintenue dans une position plus ou moins centrée par les ailettes 24 comme repré
senté à la fig. 2, le fluide s'échappe en tourbillonnant à travers les
fentes 22 comme indiqué par les flèches à la fig. 2 et également
par-dessus le rebord 28. D'une façon analogue, le fluide de lavage
et de rinçage chassé du récipient 37 pénètre dans le conduit à
lait 35 et s'écoule à travers l'intérieur de la garniture élastique 25.
L'écoulement est toutefois plus ou moins rectiligne jusqu'à ce que
le fluide rencontre des prolongements 31 a des ondulations en spi
rale 31, après quoi il est amené à tourbillonner sur la face ulfé-
rieure de la membrane flexible 29, comme représenté à la fig. 2, et,
en suivant les ondulations 31, il sort en tourbillonnant de l'ouver
ture 30, comme indiqué par la flèche. Le mouvement qui en
résulte tend à récurer énergiquement la poche annulaire sur la
face inférieure de la membrane flexible 29.
Lorsqu'une pression inférieure à la pression atmosphérique est
engendrée dans les conduites 43 et 44 et dans le conduit 48, le
fluide de lavage ou de rinçage est aspiré dans le sens opposé et le
mouvement tourbillonnant est provoqué sur la face extérieure de
la membrane 29 ainsi qu'à l'intérieur, grâce aux ondulations en
spirale 31 et aux prolongements 31a, ce qui augmente à nouveau
l'action de lavage ou de rinçage. De la même façon, le fluide est
aspiré à travers les fentes 22 ainsi que par-dessus le rebord 28 et
amené dans l'espace annulaire compris entre l'enveloppe 23 et la
garniture élastique 25, jusqu'à ce qu'il soit aspiré vers l'extérieur à
travers le conduit 34. La turbulence résultante et le mouvement
tourbillonnant assurent un nettoyage énergique de ces zones inter
nes.
Si on le désire, les raccords 40 qui s'étendent dans le collec
teur de lait 37 peuvent aussi se trouver sous un angle et en même
temps en une position tangente par rapport à la surface périphé
rique interne du collecteur 37, afin d'induire un mouvement tour
billonnant pour améliorer le nettoyage à l'intérieur du collec
teur 37. Toutefois, cette inclinaison ne doit de préférence pas être
supérieure à 45" par rapport à la verticale, étant donné qu'il est
important, pour maintenir un vide pratiquement constant dans la
garniture élastique 25, que du lait soit aspiré à travers le conduit à
lait 35 de telle sorte qu'il ne bloquera pas ce passage en provo
quant des fluctuations indésirables du vide au voisinage du trayon
de la vache à l'intérieur de la garniture élastique 25.
Pour la même
raison, le conduit 35 devrait être court, de préférence avec une
longueur d'environ 10 cm et un grand alésage, par exemple avec
un diamètre d'environ 1 cm à 1,25 cm ou plus.
Les fig. 7 et 8 représentent des membranes 29a et 29b, respec
tivement, qui sont identiques à la membrane 29 illustrée à la
fig. 1 1 à l'exception du fait que des renflements 54 et 55 ont été
incorporés sur la périphérie de l'ouverture 30. Le renflement 54
est un élément saillant vers le haut, tandis que le renflement 55 a
une section transversale pratiquement circulaire. Chacun des
renflements 54 et 55 a pour fonction d'établir une liaison moins
mordante entre le trayon et la garniture élastique 25 et, en outre,
il renforce la périphérie de l'ouverture 30 de telle sorte que des
déchirures sont moins vraisemblables et que l'épaisseur des mem
branes 29a et 29b peut être légèrement inférieure par comparaison
avec celle de la membrane 29.
En se référant plus particulièrement à la fig. 11, on remarquera
qu'une ondulation en spirale 31 s'étend approximativement per
pendiculairement ou radialement à partir du bord de l'ouver
ture 30 dans la partie initiale 31a mais est pratiquement transver
sale par rapport au centre de l'ouverture 30 en un emplace
ment 31c qui est espacé de cette ouverture 30. A cause de cette
configuration, lorsque l'ouverture 30 est élargie par suite de
l'introduction du trayon, chaque zone 31b d'une ondulation en
spirale tend à se dilater relativement suivant une direction indi
quée par des flèches 56, tandis qu'en un emplacement 31c, l'ondu-
lation en spirale 31 tend à se contracter suivant une direction rela
tive indiquée par la flèche 57.
Etant donné que cette dilatation et
cette contraction s'effectuent à l'encontre de l'élasticité naturelle
de la matière constituant la membrane 29, les ondulations en spi
rale 31 tendent à ramener l'ouverture 30 à une valeur proche de
ses dimensions primitives et le trayon de la vache est ainsi ferme
ment saisi par la périphérie de l'ouverture 30. La force due à
l'élasticité de la membrane 29, toutefois, n'est pas suffisamment
élevée pour provoquer une morsure exagérée de la périphérie de
l'ouverture 30 dans les tissus du trayon de la vache.
Dans la variante de réalisation de garniture élastique 25a illus
trée aux fig. 10 et 12, la contraction dans la membrane 29c est
largement reprise par un joint de dilatation constitué par une join
ture 58 qui entoure l'ouverture 30a et est coaxiale avec celle-ci. Six
ondulations en spirale 60 s'étendent à partir de la périphérie de
l'ouverture 30a jusqu'à la jointure 58. Lorsque l'ouverture 30a est élargie par suite de l'introduction d'un trayon, chacune des ondulations en spirale 60 s'élargit suivant la direction relative des
flèches 61 en un emplacement adjacent à l'ouverture 30a et, en même temps, une distension se produit radialement comme indiqué par les flèches 62 dans les jointures 58.
Comme dans le cas de la variante précédente, le trayon est fermement saisi par la périphérie de l'ouverture 30a et, lorsqu'il en est retiré, l'élasticité naturelle de la membrane 29c ramène l'ouverture 30a à sa dimension primitive.
On a représenté aux fig. 13 et 16 la tête d'une variante de garniture élastique 64, qui comprend une membrane 65 et un manchon 66 destinés à saisir élastiquement le sommet d'une enveloppe telle que celle désignée par la référence 23 à la fig. 1. Dans la membrane 65, six ondulations 67 s'étendent radialement à partir de l'ouverture 70. Une jointure 71 à section transversale en forme de U entoure l'ouverture 70 et est coaxiale avec celle-ci.
Lorsqu'un trayon est introduit dans l'ouverture 70 de manière à l'amener à s'élargir ou se dilater, chaque ondulation 67 est étalée suivant une direction relative indiquée par les flèches 72, tandis que la jointure 71 est resserrée dans le sens indiqué par les flèches 74 à la fig. 16. Le trayon de la vache est maintenu fermement par l'action élastique de la membrane 65 sur la périphérie de l'ouverture 70 et, comme dans les formes de réalisation décrites précédemment, lorsque le trayon est retiré, l'élasticité de la matière de la membrane 65 ramène l'ouverture 70 à sa configuration et sa dimension primitives.
La fig. 15 est une vue de dessus d'une variante d'agencement des ondulations pour la garniture élastique illustrée à la fig. 13.
Cette garniture élastique, désignée par la référence 64a, possède six ondulations 75 en spirale à section en U qui sont radiales par rapport à la périphérie de l'ouverture 70a à l'emplacement 75a et qui s'incurvent de manière à devenir pratiquement transversales à l'endroit d'une ligne passant par le centre de l'ouverture 70a et un emplacement 75b. Lorsqu'un trayon est amené à traverser l'ouverture 70a de manière à élargir celle-ci, chaque spirale 75 est dilatée et aplatie à son emplacement 75a suivant une direction relative indiquée par des fléches 76. Toutefois, dans les appendices transversaux de chaque ondulation en spirale, à l'emplace ment 75b, cette ondulation est resserrée sur elle-même suivant une direction relative telle qu'indiquée par la flèche 77.
Au cours de l'opération de lavage, les ondulations en spirale 75 amènent l'eau de lavage et de rinçage à tourbillonner au-dessus et en dessous de la membrane 65a. Ce tourbillonnement a une importance particu lièvre dans cette structure, à cause de la configuration profonde et étroite de la poche 80, comme représenté à propos de la garniture élastique 64 à la fig. 16, une poche annulaire située d'une façon analogue étant située en dessous des spirales 75 à l'endroit de l'emplacement 75b.
A la fig. 17, une enveloppe enroulée 81 présente des enroulements hélicoïdaux 82 et remplit le double rôle de guider les fluides de lavage et de rinçage qui pénètrent ou sortent par l'intermédiaire d'un conduit de pulsation 84 et d'ouvertures inclinées 85 disposées immédiatement en dessous du bord supérieur 86 d'une partie de rebord 87, et de renforcement de l'enveloppe. En outre, une meilleure prise pour la main peut être obtenue sur l'enveloppe, ce qui facilite sa manipulation. On remarquera, d'après la fig. 17, que les ouvertures 85 sont inclinées vers la gauche et vers le bas de manière à communiquer le mouvement tourbillonnant approprié au fluide qui peut pénétrer ou sortir dans ces zones.
On se rendra également compte qu'au cours de l'opération de traite, les ouvertures 85 sont recouvertes par un manchon repliable dirigé vers le bas à partir du bord supérieur de la garniture élastique, comme par exemple les manchons 27 ou 66.
On a représenté, aux fig. 18 à 23, une variante supplémentaire d'une garniture élastique. Cette garniture élastique 90 comprend une membrane 91 avec une ouverture 92 en son centre. Vers l'extérieur à partir de l'ouverture 92 s'étendent six zones incurvées en ondulations 94 disposées à des intervalles de 60". Ces ondulations agissent de manière à faire tourbillonner le fluide de lavage au cours du cycle de lavage, lorsque la garniture élastique 90 est nettoyée, et offrent également une périphérie dilatable autour de l'ouverture 92. Un manchon 95 s'étend vers l'extérieur et vers le bas autour de la membrane 91 lorsque la garniture élastique se trouve à sa configuration de traite. Sous le manchon 95, on a moulé une gorge circulaire 96 dans la garniture élastique afin de recevoir une enveloppe rigide externe du gobelet trayeur.
Comme représenté à la fig. 19, la garniture élastique 90 comprend une mince partie flexible 98 qui a une épaisseur d'environ 0,2 cm et un conduit à lait plus rigide 97 d'une épaisseur d'environ 0,4 cm ou plus. Sur la partie supérieure du conduit à lait 97 est prévue une gorge annulaire 100 destinée à une obturation hermétique de l'enveloppe rigide du gobelet trayeur. Une partie de l'extrémité 101 de la garniture élastique 90 présente une ligne d'axe 102 qui recoupe sous un angle d'approximativement 20 la ligne d'axe longitudinale 104 du reste de la garniture élastique 90.
Celle-ci est de préférence faite de caoutchouc au néoprène noir et la partie d'extrémité 101 tend à éliminer un aplatissement du conduit à lait 97 sur le collecteur de lait et à égaliser en outre la tension de ressort de la garniture en caoutchouc 90 sur le trayon de la vache au cours de l'opération de traite, de telle sorte que les quatre quartiers de la vache sont plus ou moins équilibrés de ce point de vue.
Lorsque la garniture élastique se trouve dans une position de lavage semblable à celle illustrée à la fig. 14, le manchon 95 est retourné sur lui-même de manière à apparaître tel qu'illustré aux fig. 22a et 23. Il doit être entendu qu'une enveloppe rigide externe 105 semblable à l'enveloppe 23 est reçue dans la gorge 96, comme indiqué par les lignes en traits mixtes à la fig. 23. Afin que le fluide de lavage et de rinçage s'écoule vers l'intérieur et l'extérieur de l'espace annulaire compris entre l'enveloppe 105 et la partie flexible 98, on a prévu trois cannelures inclinées semblables 106, avec un espacement de 1800 autour de la gorge 96,
I'une de ces cannelures étant illustrée à la fig. 23.
Lorsque la garniture élastique 90 se trouve en position de lavage, les cannelures 106 amènent l'eau de lavage et de rinçage à tourbillonner dans l'espace annulaire compris entre l'enveloppe 105 et la partie flexible 96, d'une façon telle que décrite précédemment à propos des ailettes 24 et des fentes 22. Toutefois, lorsque le manchon 95 est rabattu à sa position d'opération de traite, telle que représentée à la fig. 22, les cannelures sont fermées par le manchon ou bride 95 et, par conséquent, un joint hermétique est offert au sommet de l'enveloppe 105 ainsi qu'à la base, à l'aide de la gorge 100.
La garniture élastique représentée 1 1 aux fig. 24 et 25 présente une partie de tuyau souple inférieure 14B qui se termine par une partie d'extrémité coudée 14A. L'ensemble de la garniture élastique peut être fait d'une matière élastique moulable, telle que du caoutchouc, et il peut avoir un diamètre de tuyau interne minimum de 1,27 cm, de telle sorte que la garniture élastique soit autoportante mais fléchisse lorsqu'un poids supplémentaire tel qu'une enveloppe est connecté à l'extrémité supérieure de la garniture. Le diamètre interne habituel des tubes partant des gobelets de trayeurs vers le collecteur de lait est d'environ 0,64 à 1 cm.
Avec de tels petits diamètres, les trayons de la vache sont fréquemment lavés dans le lait recueilli. De même, les épaisseurs de paroi des garnitures élastiques sont de 0,3 cm ou moins seulement. Dans la garniture élastique préférée, la partie supérieure se trouvant normalement à l'intérieur d'une enveloppe est d'environ 0,2 cm, tandis que la partie de tuyau souple a une épaisseur triple ou quadruple.
Lorsque les parties d'extrémité 14A des quatre tuyaux souples de garniture élastique sont chacune ajustées sur leurs raccords d'entrée respectifs 17 menant au capuchon récepteur 15 du collecteur de lait, les coudes des tuyaux sont décalés par rapport à la force exercée par le poids de l'assemblage du collecteur de lait et ainsi les coudes des garnitures élastiques s'opposent à ce poids et offrent un effet élévateur ou de ressort au cours de la traite. En outre, lorsqu'une vache est fraîche et pleine de lait, les trayons sont fortement écartés de telle sorte que des gobelets trayeurs étalés avec des tuyaux coudés montés de la manière décrite sont plus aisément adaptés sur l'animal.
Toutefois, lorsqu'ils sont libérés, les tuyaux souples sous l'action du poids des gobelets trayeurs retomberont de manière à prendre les configurations naturelles des coudes et à fermer ainsi les ouvertures 19 dans les raccords 17 du capuchon 15 du collecteur de lait.
Il doit être entendu que les raccords 17 peuvent être montés sur le capuchon récepteur 15 de manière à s'étendre vers l'extérieur sous un angle d'environ 20 à 30 à partir de la verticale et les bords des ouvertures 19 des raccords sont taillés en biseau de telle sorte que les tuyaux souples retombent naturellement afin de fermer l'ouverture lors d'une libération. Ainsi, l'angle de chaque raccord par rapport à la verticale d'environ 20 à 30 et l'angle de chaque extrémité 14A coudée d'une valeur analogue se combinent pour assurer que les gobelets trayeurs s'étendent vers l'extérieur à environ 45" ou plus par rapport à l'horizontale.