PL221801B1 - Układ sterowania i stabilizacji podciśnienia ssącego w komorze podstrzykowej kubków udojowych dla krów - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ sterowania i stabilizacji podciśnienia ssącego w komorze podstrzykowej kubków udojowych stosowanych w maszynowym doju krów.

W przypadku klasycznych rozwiązań konstrukcyjnych aparatów udojowych do komory mlecznej kolektora spływa mleko z kubków udojowych w procesie maszynowego doju krów. Kolektor połączony jest krótkimi przewodami mlecznymi z czterema kubkami udojowymi, po jednym dla każdej ćwiartki wymienia krowy. Krótkie przewody mleczne spełniają dwie funkcje a mianowicie, oprócz odprowadzania mleka do kolektora, dostarczają również podciśnienie do kubków udojowych krowy. Podczas działania tak skonstruowanego aparatu, w jego kolektorze występują wahania podciśnienia, wynikające z natury zachodzących w tym czasie zjawisk fizycznych w zespole elementów tworzących jego ko nstrukcję. Wahania podciśnienia wywołane są zamykającymi się podczas taktów ssania i masażu gumami strzykowymi (w kubkach udojowych) i malejącą w wyniku tego zjawiska objętością komór podstrzykowych, połączonych za pośrednictwem krótkich przewodów mlecznych z kolektorem.

W stosowanych powszechnie rozwiązaniach konstrukcyjnych aparatów udojowych mleko spływa z ćwiartek wymienia do jednego kolektora, skąd na skutek wahań podciśnienia ssącego istnieje możliwość cofania się mleka pod strzyki wymienia, co często prowadzi, do przenoszenia zarazków pomiędzy strzykami, a w efekcie pogarsza zdrowotność wymienia. Innym ważnym zagadnieniem, którego nie udało się producentom urządzeń udojowych skutecznie rozwiązać jest precyzyjny pomiar chwilowego objętościowego wypływu mleka ze strzyka wymienia krowy.

Chociaż na rynku urządzeń pomiarowych jest wiele przepływomierzy, to jednak specyfika pomiaru wypływu mleka nie pozwala na stosowanie większości z nich. Te oferowane przez producentów urządzeń udojowych posiadają małą dokładność pomiarową lub nie wytwarzają sygnału analogowego.

W zgłoszeniu patentowym P. 399 045 opisany został kolektor autonomicznego aparatu udojowego złażony z czterech identycznych cylindrycznych kolumn, z których każda posiada dwie komory usytuowane symetrycznie W sklepieniu komór znajdują się otwory, od których poprowadzone są króćce z przewodami doprowadzającymi podciśnienie ssące, a pomiędzy nimi znajdują się symetrycznie rozmieszczone czujniki podciśnienia. Po bokach otworów usytuowane są czujniki pomiaru poziomu mleka w komorach, a obok czujników w pobliżu ścian bocznych komór znajdują się otwory doprowadzające powietrze atmosferyczne z filtrami cząstek stałych. W dolnej partii komór znajdują ujście przewody doprowadzające mleko. Przewód doprowadzający mleko do jednej komory i przewód doprowadzący podciśnienie do drugiej komory posiadają korzystnie jeden wspólny zawór zaciskowy i odwrotnie. Przewody doprowadzające podciśnienie do komór łączą się nad komorami z układem regulacji podciśnienia. Natomiast przewody doprowadzające mleko do komór połączone w trójniki.

W podstawach komór znajdują się symetrycznie rozmieszczone odpływy, po jednym do każdej komory, przechodzące w przewody odprowadzające mleko z obu komór kolumny do instalacji mlecznej. Na przewodach zainstalowane są zawory zaciskowe, zamykające komory.

W tego rodzaju aparacie udojowym każda z kolumn wymaga odrębnego układu sterowania i stabilizacji podciśnienia.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że do kolumny aparatu udojowego podłączony jest za pomocą przewodu rurowego akumulacyjny zbiornik podciśnieniowy, który to zbiornik jest z kolei podłączony za pomocą przewodu do standardowego agregatu próżniowego. Jednocześnie znajdujące się w kolumnie aparatu udojowego czujniki podciśnienia i chwilowego natężenia wypływu mleka ze strzyka wymienia krowy są sprzężone obwodem elektronicznym z mikroprocesorową jednostką sterującą, która z kolei jest sprzężona z proporcjonalnym zaworem elektromagnetycznym i czujnikiem podciśnienia, które są zainstalowane do akumulacyjnego zbiornika podciśnieniowego.

Korzystnie proporcjonalny zawór elektromagnetyczny jest wyposażony w filtr cząstek stałych.

Zaletą przedstawionego rozwiązania jest możliwość autonomicznego traktowania każdej z ćwiartek wymienia krowy i wyeliminowanie wad dotychczas stosowanych urządzeń. Zastosowanie układu według wynalazku umożliwia kontrolowanie podciśnienia pod każdym strzykiem indywidualnie, jego stabilizację i kształtowanie w zależności od natężenia wypływu mleka. Wykorzystanie w algorytmie sterowania korelacji pomiędzy wypływem mleka a wartością podciśnienia daje możliwość uwzględnienia cech osobniczych krów w zakresie oddawania mleka. Dzięki zbliżeniu parametrów deju do cech osobniczych krów przedstawiony wynalazek pozwoli ograniczyć ich zapadalność na choroby wymion i w ten sposób jego zastosowanie przyniesie wymiernie korzyści finansowe hodowcom.

Przykład wykonania przedstawiony został na rysunku.

PL 221 801 B1

Do kolumny 2 aparatu udojowego dojarki z rozdzielnym transportem mleka i powietrza podłączony jest za pomocą przewodu 6 rurowego akumulacyjny zbiornik 1 podciśnieniowy, który to zbiornik i jest z kolei podłączony za pomocą przewodu 5 rurowego do standardowego agregatu próżniowego 7, który wytwarza podciśnienie dla całej instalacji udojowej. Znajdujące się w kolumnie aparatu udojowego 2 czujniki 10 podciśnienia i 8 chwilowego natężenia wypływu mleka ze strzyka są sprzężone obwodem elektronicznym z mikroprocesorową jednostką 3 sterującą, która z kolei jest sprzężona z proporcjonalnym zaworem 4 elektromagnetycznym i czujnikiem 9 podciśnienia, które są zainstalowane do akumulacyjnego zbiornika 1 podciśnieniowego. Proporcjonalny zawór 4 elektromagnetyczny jest wyposażony w filtr 11 cząstek stałych.

Na podstawie sygnału S1 wejściowego chwilowego natężenia wypływu mleka ze strzyka wymienia krowy następuje ustalenie wartości podciśnienia ssącego w komorze podstrzykowej kubka udojowego przez mikroprocesorową jednostkę 3 sterującą. Na podstawie wyznaczonej wartości podciśnienia mikroprocesorowa jednostka 3 sterująca określa wartość sygnału S2 wyjściowego sterującego stopniem otwarcia proporcjonalnego zaworu 4 elektromagnetycznego. Zawór 4 doprowadza otwarcia proporcjonalnego zaworu 4 elektromagnetycznego. Zawór 4 doprowadza odpowiednią ilość powietrza atmosferycznego do zbiornika 1 akumulacyjnego, oczyszczonego uprzednio w filtrze 11 cząstek stałych, przez co następuje żądana zmiana wartości podciśnienia. Mikroprocesorowa jednostka 3 sterująca na podstawie sygnału S4 pochodzącego z czujnika 9 podciśnienia w akumulacyjnym zbiorniku podciśnieniowym lub alternatywnie na podstawie sygnału S3 pochodzącego z czujnika 10 podciśnienia znajdującego się w kolumnie 2 autonomicznego aparatu udojowego weryfikuje i stabilizuje wartość podciśnienia ssącego dostarczanego do komory podstrzykowej kubka udojowego. Czujnik 9 przesyła sygnał S4 o podciśnieniu panującym w akumulacyjnym zbiorniku podciśnieniowym do modułu 1 sterującego.

Sygnał S4 z czujnika 9 znajdującego się w zbiorniku 1 akumulacyjnym jest wykorzystywany, gdy układ sterowania i stabilizacji podciśnienia współpracuje z aparatem udojowym nie posiadającym czujnika podciśnienia. Natomiast sygnał S3 jest wykorzystywany, gdy w aparacie udojowym dojarki jest zainstalowany czujnik podciśnienia dostarczający sygnał informujący o wartości podciśnienia.

Wykaz oznaczeń

- akumulacyjny zbiornik podciśnieniowy;

- kolumna kolektora aparatu udojowego

- mikroprocesorowa jednostka sterująca;

- proporcjonalny zawór elektromagnetyczny;

- przewód podciśnieniowy;

- przewód podciśnieniowy;

- agregat próżniowy;

- czujnik pomiaru chwilowego natężenia wypływu mleka ze strzyka wymienia krowy;

- czujnik podciśnienia w zbiorniku akumulacyjnym;

- czujnik podciśnienia w aparacie udojowym dojarki z rozdzielnym transportem mleka i powietrza (lub w kolumnie autonomicznego aparatu udojowego);

- filtr cząstek stałych;

- sygnał chwilowego natężenia wypływu mleka ze strzyka wymienia krowy;

- sygnał stopnia otwarcia proporcjonalnego zaworu elektromagnetycznego;

- sygnał podciśnienia w aparacie udojowym dojarki z rozdzielnym transportem mleka i powietrza (lub w kolumnie autonomicznego aparatu udojowego);

- sygnał podciśnienia w akumulacyjnym zbiorniku podciśnieniowym.

Claims (2)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Układ sterowania i stabilizacji podciśnienia ssącego w komorze podstrzykowej kubka udojowego aparatu udojowego dojarek z rozdzielnym transportem mleka i powietrza wyposażony w moduł sterujący, znamienny tym, że do kolumny (2) aparatu udojowego podłączony jest za pomocą przewodu (6) rurowego akumulacyjny zbiornik (1) podciśnieniowy, który to zbiornik (1) jest z kolei podłączony za pomocą przewodu (5) rurowego do standardowego agregatu próżniowego (7), jednocześnie znajdujące się w kolumnie aparatu udojowego (2) czujniki (10) podciśnienia i (8) chwilowego natężenia wypływu mleka ze strzyka są sprzężone obwodem elektronicznym z mikroprocesorową jednostką (3)

   PL 221 801 B1 sterującą, która z kolei jest sprzężona z proporcjonalnym zaworem (4) elektromagnetycznym i czujnikiem (9) podciśnienia, które są zainstalowane do akumulacyjnego zbiornika (1) podciśnieniowego.
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że proporcjonalny zawór (4) elektromagnetyczny jest wyposażony w filtr (11) cząstek stałych.