專利名稱：自動(dòng)奶品動(dòng)物擠奶器單元反沖器和乳頭浸液施加器系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及奶品動(dòng)物擠奶器單元的乳頭浸液施加器和反沖系統(tǒng)，更具體地說(shuō)
涉及用于安全地和有效地施加進(jìn)液和反沖擠奶器單元的自動(dòng)擠奶器單元反沖系統(tǒng)、乳頭浸液施加器、相關(guān)組件和方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及的奶品場(chǎng)擠奶系統(tǒng)包括一束乳頭杯，每個(gè)乳頭杯與用真空附著在奶品動(dòng)物乳頭上的柔性乳頭杯襯里匹配。真空以脈沖形式施加在外殼和襯里之間以方便柔性襯里移動(dòng)從而給奶品動(dòng)物擠奶。從奶牛流出的奶通過(guò)每個(gè)柔性襯里然后通過(guò)短奶管到達(dá)擠奶器單元收集碗組件，擠奶器單元收集碗組件收集來(lái)自所有動(dòng)物的乳頭的奶。元件的這種組合通稱為擠奶器單元，可用于為奶牛、綿羊、山羊及其它奶品動(dòng)物擠奶。每個(gè)擠奶器單元被用于給多個(gè)動(dòng)物擠奶，所以它必須至少定期地消毒，以防止污垢和細(xì)菌傳播到奶中和幫助防止動(dòng)物之間傳染疾病。來(lái)自單個(gè)動(dòng)物的奶從每個(gè)收集碗組件中流出通過(guò)長(zhǎng)奶管進(jìn)入接收來(lái)自奶品場(chǎng)所有擠奶器單元的奶的奶線路。然后奶被冷卻和儲(chǔ)藏在奶箱中。奶線路和儲(chǔ)藏系統(tǒng)絕不能被污垢、碎屑、化學(xué)品、病原體或污染奶污染。已有各種方法被用于清洗擠奶器單元。例如，將擠奶器單元浸入裝滿消毒劑溶液的水桶來(lái)清洗。在簡(jiǎn)單的自動(dòng)變體(automated variation)中,擠奶器單元被拉動(dòng)穿過(guò)裝滿消毒劑溶液的所謂“消毒槽”或多個(gè)槽。其它系統(tǒng)包括自動(dòng)漂洗，自動(dòng)漂洗通常從長(zhǎng)奶管的下游端開(kāi)始進(jìn)行，并清洗長(zhǎng)奶管的整個(gè)長(zhǎng)度以及擠奶器單元。該后者的方法涉及消耗非常多的水和清洗化學(xué)品，并且會(huì)浪費(fèi)長(zhǎng)奶管內(nèi)的本可以銷(xiāo)售的奶。在所有場(chǎng)合，在擠奶器被施加到下一個(gè)奶牛前必須幾乎完全去除擠奶器單元上的消毒劑溶液，因此徹底地漂洗和/或反沖是必要的。此外，擠奶之后奶品動(dòng)物的乳頭具有變寬的乳管，這使得它們尤其容易受到乳腺炎病原體的新的傳染。為了與這些病原體抗?fàn)?，乳頭可以用很好地粘著到乳頭的消毒劑溶液處理，消毒劑溶液通常還包括皮膚護(hù)理成分。消毒劑溶液的施加被叫做浸液和可以用手持浸液杯來(lái)完成，單個(gè)乳頭被引入該手持浸液杯。浸液也可以使用手動(dòng)噴灑設(shè)備和泡沫施加器來(lái)施加。用杯子來(lái)浸液，勞動(dòng)強(qiáng)度尤其大，但是一般具有較好的成功率和少于手動(dòng)噴灑法的浸液溶液消耗量。
—些噴灑法是自動(dòng)地噴灑來(lái)自浸液臂或浸液桿的浸液。自動(dòng)噴灑器是不精確的和易于比手動(dòng)浸液方法消耗更多的浸液溶液。其它在先的自動(dòng)乳頭浸液施加器系統(tǒng)在擠奶結(jié)束時(shí)但在拆卸擠奶器單元之前，從短奶管向乳頭的底部向上施加浸液。這種布置提供了一些保護(hù)，但是它不能均勻地涂敷整個(gè)乳頭。參見(jiàn)美國(guó)專利No. 7，290，497。其它的提出了施加浸液到上部乳頭部分的自動(dòng)系統(tǒng)，但是這些中的大多數(shù)沒(méi)能提供乳頭上的均勻浸液覆蓋；一直一致的浸液施加量；和保護(hù)下游奶系統(tǒng)組件不被浸液及其它化學(xué)品污染。具體地說(shuō)，大多數(shù)的在先的自動(dòng)乳頭浸液施加器和擠奶器單元清洗器系統(tǒng)沒(méi)能充分確保乳頭浸液成分和反沖流體不進(jìn)入長(zhǎng)奶管和污染奶品場(chǎng)奶線路。該 問(wèn)題可以由許多因素引起，但是污染的一個(gè)可能原因是由在連接到奶線路的浸液和反沖裝置中產(chǎn)生的差別壓力引起的。奶線路和浸液以及反沖裝置之間的差別壓力會(huì)引起甚至通過(guò)關(guān)閉的閥和緊密密封件的滲漏，因此難以設(shè)計(jì)、建造、安裝、維修和使用安全的和防止污染奶品場(chǎng)系統(tǒng)的自動(dòng)乳頭浸液施加器和擠奶器單元反沖系統(tǒng)。因此，需要能自動(dòng)地和在方便布置的系統(tǒng)中提供反沖和乳頭浸液施加，方便布置的系統(tǒng)也保證浸液溶液和反沖流體不污染奶品場(chǎng)系統(tǒng)和奶供給源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及自動(dòng)地反沖擠奶器單元和可以自動(dòng)地施加乳頭浸液到奶品動(dòng)物乳頭上的系統(tǒng)和方法。通常，當(dāng)用本發(fā)明來(lái)進(jìn)行浸液施加時(shí)，其自動(dòng)發(fā)生在臨近擠奶結(jié)束時(shí)，即當(dāng)流過(guò)擠奶器單元的奶減少和真空即將切斷以從奶品動(dòng)物上拆卸擠奶器單元時(shí)。在從動(dòng)物上拆卸之前，本發(fā)明將擠奶器單元與其余的奶品場(chǎng)系統(tǒng)隔絕和將乳頭浸液輸送到動(dòng)物乳頭的頂部附近。根據(jù)本發(fā)明的浸液施加器可以包括浸液供給源、泵、合適的管道、閥門(mén)和將基本均勻量的浸液引導(dǎo)到每個(gè)動(dòng)物乳頭的集管。本發(fā)明可以被調(diào)整而為大多數(shù)類型的乳頭浸液恰當(dāng)?shù)赜?jì)時(shí)浸液輸送、乳頭覆蓋和浸液漂洗。在浸液施加之后，通過(guò)繼續(xù)將擠奶器單元與下游奶品場(chǎng)系統(tǒng)組件密封開(kāi)用本發(fā)明來(lái)進(jìn)行反沖。閥門(mén)被操作，進(jìn)而反沖化學(xué)用品、水和空氣被用于消毒擠奶器單元。反沖操作開(kāi)始于擠奶器單元的下游部分的附近，并且向著乳頭杯被向引導(dǎo)向上游。用本發(fā)明清洗擠奶器單元比僅僅清洗杯的襯里更徹底而且它還不浪費(fèi)長(zhǎng)奶管中的奶。擠奶器單元和本發(fā)明本身可以在反沖之后用清水漂洗。自動(dòng)地反沖擠奶器單元用最少的或不用操作員工作來(lái)清除奶和乳頭浸液溶液以及為下一個(gè)動(dòng)物準(zhǔn)備擠奶器單元。操作員工作量減少，但形成更一致的浸液和擠奶器單元清洗，并改善了奶品場(chǎng)牧群健康狀況。根據(jù)本發(fā)明，浸液和反沖操作以及保護(hù)下游奶系統(tǒng)組件的同步性可以由一系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行，該系統(tǒng)包括主控制器、輸送軟管、空氣供給源、水供給源、反沖流體供給源、浸液供給源、廄控制器和使擠奶器單元的下游端與其余奶品場(chǎng)系統(tǒng)密封開(kāi)的安全閥。系統(tǒng)還可以包括閥門(mén)和控制器以輸送反沖流體、水以及空氣通過(guò)安全閥和進(jìn)入擠奶器單元。擠奶器單元的下游的奶品場(chǎng)系統(tǒng)包括長(zhǎng)奶管，其余的奶品場(chǎng)奶收集、冷凍和儲(chǔ)藏設(shè)備，這些都被安全閥及其它系統(tǒng)組件保護(hù)防止污染。每個(gè)擠奶間可使用一個(gè)主控制器，該主控制器包括電子控制器、存儲(chǔ)單元和浸液以及消毒劑溶液的預(yù)備。主控制器還可以監(jiān)視整個(gè)系統(tǒng)的安全性并且可以產(chǎn)生合適的警報(bào)信號(hào)或停工信號(hào)。也可以有多個(gè)主控制器，每個(gè)控制器控制整個(gè)奶品場(chǎng)內(nèi)的多個(gè)廄。廄控制器單元控制每個(gè)相關(guān)擠奶站的系統(tǒng)。它可以控制單個(gè)擠奶站的浸液、反沖和漂洗操作的時(shí)間和順序。廄控制器還可以在為每次浸液過(guò)程做準(zhǔn)備時(shí)將浸液溶液儲(chǔ)存在配量閥中?？梢允褂酶鶕?jù)本發(fā)明的配量閥來(lái)調(diào)節(jié)將施加的浸液的量，以適應(yīng)乳頭浸液、天氣條件、牧群健康和任何其它相應(yīng)的條件的變化。根據(jù)本發(fā)明的安全閥可以與擠奶器單元收集碗一體成型或被安裝在或靠近擠奶器單元的下游部分。在擠奶期間，安全閥自動(dòng)地將擠奶器單元和奶品場(chǎng)系統(tǒng)與浸液和反沖裝置隔絕。在浸液和反沖過(guò)程中安全閥還自動(dòng)地將擠奶器單元與其余的擠奶系統(tǒng)隔絕，以確保沒(méi)有浸液或反沖流體會(huì)從擠奶器單元流入擠奶系統(tǒng)的下游。安全閥和浸液閥可以形成在單個(gè)閥門(mén)單元中。本發(fā)明可以僅僅被安裝為自動(dòng)反沖系統(tǒng)或浸液施加器，或它可以兩者都包括。另外，自動(dòng)反沖系統(tǒng)可以被最初地安裝和之后具有附加的自動(dòng)乳頭浸液施加器。安 全閥還可以被添加到大多數(shù)現(xiàn)有擠奶器單元類型和方式中。如上所述，乳頭浸液施加器在擠奶之后和從動(dòng)物上解除擠奶器單元之前施加浸液溶液。浸液通過(guò)安裝在乳頭杯(或外殼)的內(nèi)部或外部的浸液通道從安全閥內(nèi)的浸液閥組件流到襯里。本發(fā)明的乳頭浸液的消耗量可媲美在用浸液杯的手動(dòng)浸液中實(shí)現(xiàn)的低消耗量。浸液可被分配通過(guò)乳頭外殼襯里的前端，借此消毒劑溶液可以通過(guò)形成在外殼襯里的前端內(nèi)部的圓頂流動(dòng)控制器被分配到四周，如美國(guó)申請(qǐng)Nos. 12/215，706和12/157，924，美國(guó)專利7，401，573和臨時(shí)申請(qǐng)60/578，997中公開(kāi)的，這些公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。這樣，只引入一次乳頭浸液到殼體襯里中就足夠在襯里前端的內(nèi)部區(qū)域和乳頭上均勻地分配浸液，然后當(dāng)乳頭杯被移開(kāi)浸液被擦拭在乳頭的長(zhǎng)度上。拆卸過(guò)程中襯里的重力、壓差和擦拭動(dòng)作都確保了乳頭自上而下被完全覆蓋。這樣控制浸液流還減少擠奶器單元從動(dòng)物上掉下來(lái)時(shí)噴灑到擠奶器襯里外面的浸液。擠奶器單元安全閥確保即使奶線路和安全閥內(nèi)有壓差，消毒劑和乳頭浸液也不會(huì)從安全閥向下游流動(dòng)到奶線路中。為了防止?jié)B漏通過(guò)閥和密封件，根據(jù)本發(fā)明的安全閥可以包括一種被稱為“阻塞-排放-阻塞”的閥門(mén)裝置。標(biāo)準(zhǔn)的閥門(mén)和密封件會(huì)損壞或存在滲漏，因?yàn)槟?、乳頭浸液和反沖管路中使用的密封件的相對(duì)側(cè)上有壓差。本發(fā)明的阻塞-排放-阻塞功能通過(guò)提供一對(duì)間隔開(kāi)的閥門(mén)和通往大氣的噴口(vent)或“排放處”來(lái)防止消毒劑和乳頭浸液移動(dòng)通過(guò)閥門(mén)和密封件進(jìn)入奶線路，噴口布置在兩個(gè)密封件之間。多個(gè)阻塞-排放-阻塞布置可被用在本發(fā)明中以提供冗余和附加的安全性。另外根據(jù)本發(fā)明，為了效率而提供有將空氣、水和反沖供給線路相連且將它們與共用出口連通的閥組。閥組還提供位于一對(duì)密封件之間的壓力排放口以進(jìn)一步保護(hù)奶線路不受污染。另外，根據(jù)本發(fā)明，乳頭浸液集管可被用于確保更均勻和更一致地將浸液溶液分配到單個(gè)乳頭杯。集管可以被布置在擠奶器單元或安全閥上或靠近擠奶器單元或安全閥。乳頭浸液集管還可以包括將每個(gè)襯里前端浸液管或一對(duì)襯里前端浸液管與擠奶器單元內(nèi)的其它部分隔絕，以防止擠奶期間各種管內(nèi)的不利壓差的閥門(mén)裝置。這些管中的不利壓差會(huì)影響擠奶器單元襯里前端的臨界擠奶真空水平，本發(fā)明消除或減少這些壓差。根據(jù)本發(fā)明的反沖擠奶器單元的方法包括的步驟有關(guān)閉安全閥以將擠奶器單元的下游部分從奶品場(chǎng)管線系統(tǒng)上密封開(kāi)；泵送反沖流體通過(guò)安全閥和擠奶器單元；泵送水通過(guò)安全閥和擠奶器單元；推動(dòng)空氣通過(guò)安全閥和擠奶器單元；和打開(kāi)安全閥以便擠奶器單元與奶品場(chǎng)管路系統(tǒng)流體連通。關(guān)閉安全閥的步驟可以包括的步驟有將反沖活塞從擠奶位置移動(dòng)到反沖位置，其可以包括的步驟有推動(dòng)空氣進(jìn)入安全閥以將反沖活塞從擠奶位置移動(dòng)到反沖位置。反沖擠奶器單位的方法還可以包括的步驟有使安全閥在安全閥噴口排放，其中當(dāng)安全閥在擠奶位置和/或反沖位置時(shí)噴口設(shè)置在上游密封件和下游密封件之間，當(dāng)安全閥在擠奶位置時(shí)，噴口可以設(shè)置在與安全閥流體連通的反沖流體供給源和擠奶器單元的下游部分之間。本發(fā)明可以結(jié)合實(shí)施浸液奶品動(dòng)物乳頭的方法來(lái)實(shí)施反沖擠奶器單元的上述步驟。浸液奶品動(dòng)物乳頭的方法可以包括的步驟有將反沖活塞移動(dòng)到反沖位置；和將浸液 閥活塞移動(dòng)到浸液位置以允許浸液從加壓浸液供給源流到與乳頭殼體襯里的上部流體連通的浸液通道中，該步驟在從動(dòng)物上拆卸擠奶器單元之前和/或期間進(jìn)行。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)以下的一個(gè)或多個(gè)使浸液過(guò)程自動(dòng)操作以提高操作員效率和減少操作員疲勞度；提供乳頭的安全的、單獨(dú)的消毒以減少乳頭上的致病生物；防止傳染病在動(dòng)物之間傳染，進(jìn)而改進(jìn)整個(gè)牧群的乳房健康；減少或最小化化學(xué)品消耗量(與噴灑或其它自動(dòng)浸液系統(tǒng)相反)；改善乳頭浸液施加的均勻性；防止奶和下游奶系統(tǒng)線路的化學(xué)污染；減少擠奶器單元反沖期間的耗水量；和被改造為幾乎適合任何可買(mǎi)到的擠奶單元。


圖IA是奶品場(chǎng)采集設(shè)備的透視示意圖，包括根據(jù)本發(fā)明的擠奶器單元反沖和乳頭浸液施加器系統(tǒng)；圖IB是根據(jù)本發(fā)明的浸液施加器和反沖系統(tǒng)可選實(shí)施例的透視示意圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明的擠奶器單元和安全閥的透視圖；圖2B是圖2A的擠奶器單元和安全閥的側(cè)視圖；圖2C是根據(jù)本發(fā)明的擠奶器單元和安全閥裝置的可選實(shí)施例的側(cè)視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的反沖和乳頭浸液施加器系統(tǒng)的主控制器和供給箱的正面圖；圖4A是廄控制器和處于擠奶位置的擠奶器單元的透視圖，擠奶器單元具有本發(fā)明的反沖和乳頭浸液施加器單元；圖4B是圖3A的擠奶廄和擠奶器單元的透視圖，擠奶器單元處于反沖位置；圖5A是根據(jù)本發(fā)明的廄控制器的透視圖，廄控制器可用于在相關(guān)擠奶廄控制反沖和乳頭浸液；圖5B是圖5A的廄控制器的正視圖；圖6A是根據(jù)本發(fā)明的閥組的透視圖；圖6B是圖6A的閥組的左側(cè)視圖，螺線管閥被移開(kāi)；圖6C是圖6A的閥組的側(cè)面截面左側(cè)視圖，螺線管閥被移開(kāi)；圖6D是圖6A的閥組的側(cè)面截面正視圖，螺線管閥被移開(kāi)；圖7A是根據(jù)本發(fā)明的從配量閥的右下方看的透視圖；圖7B根據(jù)本發(fā)明的配量閥的側(cè)面截面右視圖；圖7C是根據(jù)處于浸液預(yù)備位置的本發(fā)明的配量閥的正面截面的右視圖7D是根據(jù)處于浸液位置的本發(fā)明的配量閥的正面截面的右視圖；圖7E是根據(jù)本發(fā)明的配量閥的分解透視圖；圖8A是用于在本發(fā)明的組件之間連通多個(gè)流體的軟管組合和可以為廄控制器編程和改編程序的計(jì)算機(jī)的透視圖；圖8B是圖8A的軟管組合的截面圖；圖9A是根據(jù)本發(fā)明的處于擠奶位置的配量閥的截面圖；圖9B是圖9A的配量閥處于反沖位置的截面圖；圖9C是圖9A的擠奶器單元安全閥處于擠奶位置的側(cè)面截面圖和示出了排放路徑;
圖9D是根據(jù)本發(fā)明的圖9A的擠奶器單元安全閥處于反沖和浸液位置的部分側(cè)面截面圖；圖9E是圖9A的安全閥處于反沖和浸液位置的側(cè)面截面圖；圖9F是根據(jù)本發(fā)明的圖9A的安全閥處于反沖位置的截面透視圖和示出了“排放”路徑；圖9G是圖9A的安全閥處于擠奶位置，外殼被移開(kāi)；圖9H是圖9A的安全閥處于反沖位置，外殼被移開(kāi)；圖IOA是根據(jù)本發(fā)明的密封插入件的透視圖；圖IOB是沿圖IOA中的10B-10B的密封插入件的截面透視圖；圖IlA是根據(jù)本發(fā)明的反沖活塞的透視圖；圖IlB是圖IlA的反沖活塞的側(cè)視圖；圖IlC是圖IlA的反沖活塞的俯視圖；圖12A是根據(jù)本發(fā)明的反沖閥操作板的透視圖；圖12B是沿圖12A的線12B-12B的板的截面圖；圖12C是根據(jù)本發(fā)明的反沖操作板的可選實(shí)施例的透視圖；圖12D是沿圖12C的線12D-12D的反沖操作板的截面圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的安全閥活塞連接器的透視圖；圖14A是根據(jù)本發(fā)明的上部外殼和相關(guān)組件的部分透視圖；圖14B是根據(jù)本發(fā)明的安全閥的截面透視圖，示出了風(fēng)管，增壓空氣(pressurized air)通過(guò)該風(fēng)管而操作反沖活塞和浸液活塞；圖14C是安全閥的部分截面和透視圖，示出了空氣入口，增壓空氣通過(guò)該空氣入口而進(jìn)入安全閥以清除安全閥和相關(guān)組件上的清洗流體；圖14D是安全閥的部分截面和透視圖，示出了空氣入口，增壓空氣經(jīng)過(guò)該空氣入口而進(jìn)入安全閥以清除安全閥和相關(guān)組件上的清洗流體；圖14E是上部外殼的部分透視圖，示出了通過(guò)安全閥的浸液流動(dòng)路徑；圖14F是處于浸液位置的上部外殼和一些相關(guān)組件的截面?zhèn)纫晥D；圖15是根據(jù)本發(fā)明的浸液閥和頂板的分解透視圖；圖16A本發(fā)明的上部外殼內(nèi)的頂板和浸液入口和出口腔室的分解透視圖；圖16B是根據(jù)本發(fā)明的頂板的透視圖；圖16C圖16B的頂板的截面透視圖16D是頂板的底面的透視圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明的用在安全閥中的傘形閥的透視圖；圖18是根據(jù)本發(fā)明的安全閥封蓋的透視圖；圖19A是根據(jù)本發(fā)明的浸液集管的透視圖；圖19B是根據(jù)本發(fā)明的圖19A的浸液集管，蓋子被移開(kāi)以顯示隔膜閥的圖；圖19C是圖19B的浸液集管，隔膜閥被移開(kāi)顯示出通過(guò)浸液集管的浸液路徑的圖；圖19D是圖19C移去流動(dòng)路徑的圖；圖19E是根據(jù)本發(fā)明的浸液集管可選實(shí)施例的透視圖，蓋子被移開(kāi)以示出隔膜 閥；圖19F是浸液集管的截面圖，隔膜閥被移開(kāi)以示出浸液流動(dòng)路徑；圖19G是圖19F的浸液集管移開(kāi)流動(dòng)路徑的圖；圖19H是用于浸液集管中的隔膜閥；圖20A是根據(jù)本發(fā)明的乳頭杯組件的分解透視圖，具有用于輸送浸液的內(nèi)部浸液通道；圖20B是圖20A的乳頭杯組件的截面圖；圖20C是根據(jù)本發(fā)明的可選乳頭杯組件的側(cè)視圖，具有用于輸送浸液的外部浸液通道；圖20D是根據(jù)本發(fā)明的乳頭杯組件和用于輸送浸液的浸液通道的另一個(gè)可選實(shí)施例的透視圖；圖21A是根據(jù)本發(fā)明的擠奶器襯里的側(cè)面總體視圖；圖21B是根據(jù)本發(fā)明的擠奶器襯里圓頂腔室的透視圖；圖21C是根據(jù)本發(fā)明的擠奶器單元襯里部分透視截面圖；圖2ID是本發(fā)明的襯里和乳頭杯的截面圖。
具體實(shí)施例方式圖IA和2A至5B大致地圖不了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)直在奶品場(chǎng)米集設(shè)備22中的自動(dòng)乳頭浸液施加器和擠奶器單元反沖系統(tǒng)20。乳頭浸液施加器和擠奶器單元反沖系統(tǒng)20此處被稱為“系統(tǒng)20”和優(yōu)選地包括主控制器26 ;壓縮空氣供給源25 ;反沖化學(xué)品供給源28 ;水供給源29 ;乳頭浸液供給源30 ；用于容置適當(dāng)?shù)能浌芎凸茏?2的管道31 ;每個(gè)擠奶廄的廄控制器36 ;廄供給軟管38 ;每個(gè)廄的擠奶器單元40和每個(gè)擠奶器單元40的安全閥60。主控制器26及其它控制器連接到適當(dāng)?shù)墓╇娖?沒(méi)有圖示)。擠奶器單元40 (圖1A、2A、2B和2C)包括擠奶器碗收集器44 ;四個(gè)短奶管46 ;四個(gè)乳頭杯48 ;四個(gè)設(shè)置在乳頭杯48內(nèi)的乳頭杯襯里50 ;為乳頭浸液和反沖操作控制流體流動(dòng)的擠奶器單元安全閥60 ;和將乳頭浸液輸送到動(dòng)物乳頭上部的乳頭浸液輸送通道62(圖2A)。乳頭杯48連同襯里50附著于奶品動(dòng)物的乳頭上，和施加通過(guò)軟管(未顯示)的交替真空(脈沖)從而為動(dòng)物擠奶。從襯里50流出的奶，通過(guò)短奶管46，進(jìn)入碗和爪收集器44，和通過(guò)長(zhǎng)奶管41到達(dá)主奶品場(chǎng)奶線路。
系統(tǒng)20優(yōu)選地結(jié)合了乳頭浸液和反沖過(guò)程，但是僅僅包括擠奶器單元反沖特征沒(méi)有乳頭浸液施加器的系統(tǒng)20或反過(guò)來(lái)的系統(tǒng)20可以位于本發(fā)明的范圍內(nèi)。僅僅具有反沖特征對(duì)每次擠奶后或至少定期地自動(dòng)反沖每個(gè)擠奶器單元40以確保擠奶器單元40的最優(yōu)衛(wèi)生狀況是有用的。在優(yōu)選的實(shí)施例中，乳頭浸液施加器是與反沖器同一單元的一部分，但是乳頭浸液施加器組件甚至可以在安全閥60已經(jīng)被安裝在擠奶器單元40上之后被附加到反沖器上。本發(fā)明的系統(tǒng)20可被用在包括旋轉(zhuǎn)擠奶間的任何構(gòu)造的奶品場(chǎng)采集設(shè)備中。圖IB示出了另一個(gè)乳頭浸液和反沖系統(tǒng),包括施加浸液到奶牛或其它奶品動(dòng)物乳頭的施加器831。施加器831包括控制面板832和浸液集管834。乳頭杯殼體836、襯里838、第一反沖閥840、短奶管842、擠奶器單元收集碗844、奶線路846、和第二反沖閥848也被提供以當(dāng)作施加器831的一部分或與施加器831相結(jié)合。 控制面板832遠(yuǎn)程控制乳頭浸液施加系統(tǒng)830的操作。其可以用合適的手動(dòng)分離手柄來(lái)自動(dòng)操作或可通過(guò)響應(yīng)可聽(tīng)見(jiàn)和/或可視的、反應(yīng)擠奶和反沖操作階段的信號(hào)手動(dòng)地接合各種控制按鈕來(lái)操作?？刂泼姘?32控制空氣837、水839、乳頭浸液841和可能需要的任何適當(dāng)?shù)娜ㄩy通氣。還提供了噴口 845?？刂泼姘?32可以遠(yuǎn)程地控制系統(tǒng)830內(nèi)的其它地方的閥門(mén)或其可以結(jié)合閥門(mén)和軟管連接件來(lái)控制空氣、水、乳頭浸液和閥門(mén)通氣?？刂泼姘?32通過(guò)集管軟管850與浸液集管834流體連通。浸液集管834圖示的是供給單個(gè)乳頭浸液施加器和擠奶器單元組合，但是集管834優(yōu)選地服務(wù)多個(gè)襯里838和擠奶器單元組合。浸液集管834通過(guò)浸液軟管852與每個(gè)乳頭浸液襯里838流體連通。浸液軟管852優(yōu)選地沿著短奶管842、第一反沖閥840和進(jìn)入乳頭杯殼體836鋪設(shè)，浸液軟管852被保護(hù)在乳頭杯殼體836中防止損壞?？蛇x的，浸液軟管852可以沿可選路線到達(dá)乳頭杯殼體836。浸液軟管852的線路還可以在乳頭杯殼體836的外部上，或成為形成在乳頭杯殼體836中的一體管道(未顯示)的一部分。浸液軟管852供形成乳頭浸液、空氣和水通過(guò)的流體管道的一部分。一旦施加了足夠量的浸液，浸液集管834阻斷浸液的流動(dòng)。浸液不能遺留在襯里838內(nèi)部，因?yàn)樗赡芪廴鞠乱粋€(gè)奶牛的奶。因此希望反沖襯里838。至少有兩個(gè)選擇來(lái)反沖襯里838。在一個(gè)選擇中，第二反沖閥848打開(kāi)以輸送反沖流體859如水或合適的化學(xué)品進(jìn)入奶線路846，通過(guò)擠奶器單元844、短奶管842、第一反沖閥840 (如果存在)和從襯里838中出來(lái)。在第二選擇方案中，第一反沖閥840被使用，和僅僅只有襯里838被反沖而奶線路846被反沖閥840隔絕。系統(tǒng)830的自動(dòng)操作基于來(lái)自擠奶傳感器(未顯不)的、激活控制面板832的擠奶結(jié)束信號(hào)來(lái)切斷到達(dá)擠奶器單元844的真空。然后第一反沖閥840關(guān)閉，以將襯里前端噴嘴864與奶線路846隔絕，從而避免奶線路846暴露在浸液和反沖流體859中。優(yōu)選地，僅僅使用第二反沖閥848，其被控制面板832激活以從擠奶器單元收集碗844上切斷奶線路846。然后，控制面板832操作三通閥，以將控制面板832連接到集管軟管850和輸送浸液進(jìn)入集管軟管850、集管834、浸液軟管852、襯里前端腔室862和襯里前端開(kāi)口 864。浸液851的量和壓力由閥門(mén)和浸液源的壓力控制。然后，空氣被推動(dòng)通過(guò)集管軟管850、集管834、浸液軟管852、和襯里前端腔室862，以推動(dòng)浸液從襯里前端開(kāi)口 864中出來(lái)。當(dāng)擠奶器單元844隨后開(kāi)始由標(biāo)準(zhǔn)的拆卸機(jī)構(gòu)(未顯示)拆卸時(shí)，襯里頭部860嘴部向下擦拭乳頭側(cè)面的浸液和將過(guò)剩浸液量聚積在乳頭立而部上。接下來(lái)，如上所述的正常反沖循環(huán)被使用，以在擠奶和漂洗掉任何乳頭浸液殘留物之間消毒襯里。系統(tǒng)830現(xiàn)在已準(zhǔn)備好重復(fù)循環(huán)。主控制器更詳細(xì)地參照如圖I和3所示的系統(tǒng)20，主控制器26、空氣供給源25、水供給源
29、浸液供給源30和反沖化學(xué)品容器28優(yōu)選地在一個(gè)與擠奶器單元40和擠奶操作所在地 方隔開(kāi)的房間中。這是出于安全性和衛(wèi)生考慮的優(yōu)選的布置，但是其它系統(tǒng)構(gòu)造也是可能的。圖3示出了主控制器26的更多細(xì)節(jié)，主控制器26以精確的控制方式輸送空氣、水、浸液(當(dāng)被包括在內(nèi)作為系統(tǒng)的一部分時(shí))和反沖溶液到位于奶品間(dary parlor) 22的廄控制器36。主控制器26優(yōu)選地放置在用于保護(hù)的外殼或箱體內(nèi)，以免受奶品場(chǎng)條件侵害。主控制器26包括可以例如存儲(chǔ)信息、控制操作順序、監(jiān)視操作、考慮系統(tǒng)20的條件接收數(shù)據(jù)、分析可能的問(wèn)題、產(chǎn)生維修提示和在有問(wèn)題的情況下提供臨界控制的可編程裝置21。如果這種問(wèn)題出現(xiàn)，主控制器26可以被編程來(lái)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)男盘?hào)，如聲音、光或書(shū)寫(xiě)顯示。主控制器可編程裝置21優(yōu)選地被編程以監(jiān)視和控制與主控制器26關(guān)聯(lián)的裝置的所有功能，并且通訊于、響應(yīng)于和/或控制廄控制器36、計(jì)算機(jī)、其它數(shù)據(jù)輸入設(shè)備包括傳感器和手動(dòng)控制器。例如，主控制器26可以監(jiān)視多個(gè)系統(tǒng)參數(shù)如1)浸液施加壓力；2)水壓力；和3)—個(gè)或多個(gè)空氣供給源的空氣壓力，并且，主控制器通過(guò)修正操作控制或調(diào)整一個(gè)或多個(gè)壓力調(diào)節(jié)器68調(diào)整這些參數(shù)?？删幊萄b置21優(yōu)選是用作電子監(jiān)視裝置的I/088PCB電路板，但是其它類型的裝置可用于適應(yīng)特定的奶品場(chǎng)裝置和需要。還可以在主控制器上安裝打開(kāi)/關(guān)閉開(kāi)關(guān)、指示燈、信號(hào)燈、音響報(bào)警器、鍵盤(pán)、其它輸入裝置、信號(hào)設(shè)備和/或任何其它類型的交互裝置。另外，用于電線/電纜連接器的索環(huán)(grommets)可以是可編程裝置21的外殼的一部分。浸液施加壓力應(yīng)該保持相對(duì)固定，以用最小的滯后時(shí)間、氣泡、或其它不一致性維持一致的浸液過(guò)程。來(lái)自浸液供給源30 (圖3中的不是按比例的)的浸液被浸液泵33泵送和被調(diào)節(jié)器35控制。浸液壓力可以在不同位置上被監(jiān)視和調(diào)節(jié)以記錄通過(guò)浸液施加組件的壓損/壓增，浸液施加組件包括安裝在主控制器26上的浸液過(guò)濾器39。浸液供給源30可以儲(chǔ)存將被主控器26自動(dòng)混合的預(yù)混合浸液、浸液濃縮物、干的浸液成分或其它浸液成分。其可以包括一個(gè)以上的容器和可以包括在現(xiàn)場(chǎng)混合浸液的水源。反沖流體可以抽取自多個(gè)源包括反沖化學(xué)品容器28，反沖化學(xué)品容器28不是按比例顯示的，但是代表了預(yù)混合或濃縮物的單個(gè)化學(xué)品供給源；液體或固體化學(xué)品混合物；多個(gè)化學(xué)品供給源或任何其它希望用在反沖擠奶器單元中的化學(xué)品源。反沖流動(dòng)或配量計(jì)量器和/或泵53優(yōu)選地被用于混合來(lái)自化學(xué)品容器28的濃縮物和水，并控制反沖化學(xué)品流到廄控制器或直接地流到安全閥60。當(dāng)使用濃縮物時(shí)，可以在主控制器26中與水或其它流體進(jìn)行混合，或者由主控制器26控制該混合?？梢允褂酶鞣N類型的混合控制器和器皿，但是優(yōu)選購(gòu)自美國(guó)佛羅里達(dá)33765克利爾沃特的Dosatron國(guó)際股份有限公司的D25RE2型Dosatron泵。也可以使用適用于所有供給源的過(guò)濾器、傳感裝置和取樣裝置。
空氣和水壓力不允許偏差在預(yù)定范圍之外因?yàn)椴蛔愕目諝夂退畨毫?huì)導(dǎo)致無(wú)效的閥門(mén)操作和不一致的清洗和/或乳頭浸液施加。如果發(fā)生不能接受的條件可以停止本發(fā)明的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和/或啟動(dòng)警報(bào)?？諝鈮毫τ梢粋€(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)(未示出)來(lái)產(chǎn)生和由調(diào)節(jié)器37來(lái)調(diào)節(jié)，由空氣監(jiān)視開(kāi)關(guān)45控制，和由空氣聯(lián)合過(guò)濾器47來(lái)過(guò)濾?？諝夤┙o源25設(shè)置有適當(dāng)?shù)某隹趬毫Γ瑑?yōu)選地在大約50至70psi之間，以操作相關(guān)組件。最優(yōu)的空氣壓力將取決于多個(gè)因素，包括被服務(wù)的擠奶器單元40的數(shù)量和從空氣壓縮機(jī)28到擠奶器單元40的軟管長(zhǎng)度。一個(gè)以上的空氣供給源線路可以被使用和被主控制器26控制。水入口壓力可以由用作系統(tǒng)20的一部分的當(dāng)?shù)厮椿虮脕?lái)產(chǎn)生。水入口壓力被開(kāi)關(guān)49監(jiān)視和被過(guò)濾。水供給源29可以是溫度、pH值和化學(xué)性質(zhì)與系統(tǒng)20以及相關(guān)化學(xué)溶液如乳頭浸液濃縮物、反沖化學(xué)濃縮物、或僅是反沖操作之后擠奶器單元40的最終漂洗液兼容的任何適合的源。如果當(dāng)?shù)厮吹腜H值或其它特性與必要的化學(xué)溶液不兼容和/或?yàn)榱俗钚』到y(tǒng)組件的腐蝕，那么可以包括調(diào)節(jié)系統(tǒng)(未示出)。 在優(yōu)選的實(shí)施例中，一個(gè)浸液線路、一個(gè)水線路和一個(gè)反沖溶液線路在主控制器26和廄控制器36之間延伸，并可以如所描繪地與軟管組合進(jìn)行組合，所述軟管組合例如為圖8A和SB所示的軟管組合38。優(yōu)選有兩個(gè)空氣線路因?yàn)橐粋€(gè)空氣供給源被用于可靠的安全閥、閥組和配量閥，和第二空氣供給源被用于緩流通過(guò)安全閥和擠奶器單元的反沖流體。單個(gè)空氣線路可以在被分開(kāi)成為兩個(gè)分離線路之前將來(lái)自主控制器26的增壓空氣連通到奶品場(chǎng)中方便的位置。分開(kāi)應(yīng)發(fā)生的位置應(yīng)該是使每個(gè)具有增加空氣的空氣供給線路不會(huì)被另一個(gè)空氣供給源線路中的壓力波動(dòng)不利地影響的位置。線路優(yōu)選地是“穿過(guò)”型以允許廄控制器串聯(lián)布置從而減少離開(kāi)主控制器26的軟管數(shù)量。液位組件57優(yōu)選地被用于浸液和反沖溶液供給筒，以提供信息到主控制器26注意液體水平的狀態(tài)。組件57優(yōu)選地包括具有入口篩網(wǎng)/過(guò)濾器的抽取管59、標(biāo)準(zhǔn)的筒接口連接器和簧片開(kāi)關(guān)61。如果需要，簧片開(kāi)關(guān)61提供信號(hào)到主控制器26和擠奶間管理軟件，在供給筒幾乎空了的時(shí)候進(jìn)行指示。這種組件的實(shí)施例顯示在圖3的筒30中。供給管道管線和軟管32的尺寸和構(gòu)造形成為符合單個(gè)奶品場(chǎng)采集設(shè)備的要求。出于保護(hù)和效率的目的，它們的路線可以一起通過(guò)管道31并容納上述的穿過(guò)型的供給源。管道31可以是塑料的如PVC、金屬或其它合適的材料。廄控制器廄控制器36用于奶品場(chǎng)采集設(shè)備22中的每個(gè)擠奶廄(見(jiàn)圖4A、4B、5A和5B)。廄控制器36可以用底座單元101安裝到靠近各自的廄的任何方便的位置，包括如圖4A和4B所描繪的擠奶間內(nèi)平臺(tái)下方。在安全閥60和其它組件內(nèi)的物理安全特征的可視判定是優(yōu)選的，因此需要合理地定位組件。廄控制器36還可以被安裝到壁面上，在系馬臺(tái)54下方或在揮動(dòng)(swing — over)擠奶間場(chǎng)合中真空線路的頂部。廄控制器36負(fù)責(zé)在擠奶結(jié)束時(shí)啟動(dòng)乳頭浸液施加和/或反沖。其它擠奶操作也可以在每個(gè)廄控制器36處控制。電力通過(guò)分開(kāi)的管道(未示出)供給。圖4A示出了擠奶位置和圖4B示出了反沖位置。廄控制器36優(yōu)選地位于擠奶間系馬臺(tái)54的下方(在圖4A和4B)中，其不礙事，還很容易被操作員看到。
優(yōu)選地，電子控制器80包括防護(hù)外殼或箱體，和提供有用于存儲(chǔ)控制器參數(shù)、監(jiān)視和發(fā)出信號(hào)的廄控制卡86，如可編程序電路板(“PCB”)。合適的控制卡86是I/088PCB電路板。其它類型的可編程序控制器也可以被使用。廄控制器36優(yōu)選地包括用于計(jì)算機(jī)55或其它編程裝置、傳感器或監(jiān)視裝置的界面。計(jì)算機(jī)55還可以用于編程和監(jiān)視來(lái)自主控制器26的數(shù)據(jù)。電子控制裝置80還可以包括用于連接電線和電纜的索環(huán)，且它可以包括信號(hào)燈、鍵盤(pán)或其它交互組件。參照?qǐng)D5A和5B，廄控制器36在檢測(cè)到動(dòng)物已經(jīng)不流出奶之后或者在拆卸器被激活，以從動(dòng)物上移開(kāi)擠奶器單元40之后激活反沖和/或浸液操作。操作開(kāi)始時(shí)，安全閥60被激活，以關(guān)閉下游奶線路如長(zhǎng)奶管41和保護(hù)奶供給源。為了速度、可靠性和從配量閥84通過(guò)集管540、輸送通道62和擠奶器單元襯里50圓頂?shù)臏p少的泡沫，一劑乳頭浸液將優(yōu)選地被氣動(dòng)活塞推動(dòng)和被施加到動(dòng)物的乳頭。圖5A和5B顯示的廄控制器36優(yōu)選地包括三個(gè)主要組件電子控制器86、閥組610和配量閥84 (當(dāng)包括浸液施加器時(shí))。每個(gè)廄具有控制器86且所有控制器86優(yōu)選地被同樣地編程以提供執(zhí)行浸液和反沖功能或僅僅執(zhí)行反沖功能所需要的系列安全閥操作。電子 控制器80可以包括每個(gè)廄中的電路板如標(biāo)準(zhǔn)的八進(jìn)八出電路板以與擠奶控制器(未顯示)接口，所以浸液和反沖過(guò)程按合適的時(shí)間和合適的順序來(lái)進(jìn)行。有幾個(gè)允許操作順序在預(yù)定安全范圍內(nèi)變化的變量，包括浸液粘度和成分、反沖化學(xué)品粘度和成分、進(jìn)行每個(gè)任務(wù)的可用時(shí)間的量和環(huán)境條件。此外，基于特別的設(shè)備或操作需求，一些變量可以被調(diào)節(jié)以定制順序，然而所有的廄優(yōu)選地在任何特定的操作內(nèi)進(jìn)行相似設(shè)置以確保所有擠奶器單元40和所有奶品動(dòng)物的一樣處理。變量如軟管尺寸、軟管長(zhǎng)度、廄離主控制器26的距離、浸液類型、單個(gè)的動(dòng)物需要、設(shè)備的條件、環(huán)境條件和許多其它變量可以被考慮和編程進(jìn)入電子控制器80，以提供一致的操作和最優(yōu)的奶品動(dòng)物健康狀況。進(jìn)一步，監(jiān)視裝置能被使用在系統(tǒng)20中的各個(gè)點(diǎn)，以向廄控制卡86發(fā)送信號(hào)從而調(diào)整適當(dāng)?shù)膮?shù)?！澳：壿嫛笨刂破骺杀挥糜陔S著奶品場(chǎng)內(nèi)和/或奶品動(dòng)物的條件變化連續(xù)地調(diào)整參數(shù)。閥組610、可編程裝置86和可調(diào)整的配量閥84確保每個(gè)操作周期內(nèi)使用相等的和一致的反沖流體和浸液的量。集管540附著于擠奶器單元40和希望有集管540以確保每一劑浸液被平分到每個(gè)動(dòng)物乳頭。願(yuàn)控制器36控制空氣、水和化學(xué)品通過(guò)軟管(hose)或多個(gè)軟管(hoses) 38輸送到擠奶器單元40。這些軟管38是任何合適的尺寸和長(zhǎng)度和優(yōu)選地由適于用在惡劣的奶品場(chǎng)環(huán)境中的材料制成，并且足夠柔軟從而當(dāng)擠奶器單元40在奶品動(dòng)物上時(shí)不影響擠奶器單元40。使用組合軟管38最小化操作系統(tǒng)需要的軟管組件數(shù)量和便于形成柔軟的軟管束。可以在軟管束網(wǎng)中形成凹口，以用標(biāo)準(zhǔn)的塑料扣或其它采用有條理的且柔軟的方式的合適工具連接所有軟管。此外，軟管38優(yōu)選地被設(shè)置為靠近長(zhǎng)奶管41，奶從擠奶器單元40流過(guò)長(zhǎng)奶管41到達(dá)奶品場(chǎng)采集設(shè)備主奶線路。這種布置減少軟管38被奶品動(dòng)物損壞的幾率和其使得擠奶器單元40的連接較容易因?yàn)檐浌?8不會(huì)干擾操作員的移動(dòng)。廄控制器36可以裝配有手動(dòng)開(kāi)/關(guān)-復(fù)位開(kāi)關(guān)99，如果有問(wèn)題其可以為指定的廄關(guān)閉浸液和/或反沖過(guò)程。廄控制器36的電力可以用電線直接連接到電源或從主控制器26繼電。
閥組圖6A至6D圖示了閥組610，其中提供有多個(gè)閥門(mén)用于通過(guò)共用出口 637供給多個(gè)媒質(zhì)(空氣、水和反沖流體)到安全閥60 (圖14A)上的反沖入口 186。閥組610包括限定軸向腔室619的外殼613，在軸向腔室619內(nèi)設(shè)置有在擠奶位置(圖6C)和反沖位置(圖6D)之間滑動(dòng)的閥芯621。軸向腔室619包括上部鐘形部分623和下部鐘形部分625。外殼613優(yōu)選地垂直定位，如描繪的，以提供通過(guò)排出口 634 (圖6B)的流體排放，但是可以使用其它方位。優(yōu)選地，閥組610外殼613用美國(guó) 北卡羅來(lái)納州Rad Piedmont塑料股份有限公司的Radel R5000制成，該材料可從遍及美國(guó)的經(jīng)銷(xiāo)商處購(gòu)得，或用其它半透明的塑料或玻璃材料制成從而為操作和維護(hù)檢查提供很好的耐化學(xué)性和透明度。閥組610外殼613優(yōu)選地被布置和模制成一體工件，如所描繪的。閥組610和相關(guān)組件可以使用其它材料，閥組610可以由一個(gè)或多個(gè)部分組成。凸緣609或其它連接器可以被連接到或一體模制到閥外殼613，以容許用扣合特征、螺釘或其它合適的緊固件來(lái)方便地安裝。閥組外殼613包括多個(gè)空氣、水或反沖流體流動(dòng)穿過(guò)其中的穿過(guò)入口 614。所用的穿過(guò)入口 614使多個(gè)閥組可以串聯(lián)布置和由共用源提供空氣、水或者反沖流體?？梢允褂闷渌贾?，但是串聯(lián)布置閥組時(shí)需要的空氣、水和反沖流體的軟管更少并且泵和其它供給組件的需求更少。通過(guò)穿過(guò)入口 614的流動(dòng)可以是任意的方向，以適應(yīng)各種奶品場(chǎng)布局。大多數(shù)穿過(guò)入口 614與對(duì)應(yīng)的和專用的閥組入口 614a連通，入口 614a由各自的閥門(mén)控制以容許預(yù)定流體通過(guò)管道614b進(jìn)入腔室619內(nèi)。一個(gè)例外是第二空氣閥612的穿過(guò)入口 614，其在閥芯621下方的位置經(jīng)由通路635a和635b與軸向腔室619的下部鐘形部分625連通以便在需要時(shí)增壓空氣可以推動(dòng)閥芯621進(jìn)入反沖位置(圖6D)。優(yōu)選地,如圖6A中描繪的，閥組610包括五個(gè)閥門(mén)包括第一空氣閥611,其直接提供空氣從而為浸液和反沖來(lái)操作擠奶器單元擠奶安全閥60 ;第二空氣閥612，其將閥組安全閥芯621移動(dòng)到位和提供空氣壓力以推動(dòng)安全閥60和襯里50之間的乳頭浸液輸送管62內(nèi)的浸液到達(dá)乳頭；第三空氣閥620，其為緩流反沖流體和徹底漂洗表面和有力刷洗安全閥60內(nèi)表面提供空氣；水閥622，其提供用于在反沖后漂洗擠奶器單元40和在自身漂洗周期內(nèi)漂洗安全閥60的水；和反沖溶液閥624，其為反沖擠奶器單元40提供一個(gè)或多個(gè)化學(xué)品溶液。所有的閥門(mén)(包括第三空氣閥620)優(yōu)選地是螺線管閥，第三空氣閥620優(yōu)選地是確保空氣流動(dòng)以反沖緩流的液控閥。還優(yōu)選地，反沖閥624用不銹鋼或其它耐反沖流體腐蝕的材料制成。為了便于參考，例如，每個(gè)閥門(mén)在閥座處被連接到閥組610和每個(gè)閥座在圖6B和6C中用與其各自的閥門(mén)匹配的和包括字尾“a”的數(shù)字標(biāo)識(shí)，因此例如閥620被安裝到閥座620a。第一空氣閥611被保留為僅僅操作安全閥60只是為了幫助確保安全閥60的徹底、獨(dú)立和安全的操作。第一空氣閥611獨(dú)立于閥組610上的其它反沖閥進(jìn)行操作因?yàn)榘踩y60必須在浸液操作期間和反沖操作之前和反沖操作期間操作。獨(dú)立操作還避免因與其它系統(tǒng)組件共享空氣供給壓力而導(dǎo)致的壓力波動(dòng)。因?yàn)檫@個(gè)原因來(lái)自空氣閥611的空氣通過(guò)獨(dú)立出口 615離開(kāi)閥組610。第一空氣閥611可以與閥組610分離開(kāi)和安裝在系統(tǒng)中的其它位置因?yàn)樗皇褂霉灿贸隹?637。盡管如此，閥組610提供了方便安裝的位置和有助于保持穿過(guò)入口 614的所有軟管有條理。
第二空氣閥612通過(guò)出口 617供給空氣到配量閥84 (如下文所描述的)?？諝馊肟?614a優(yōu)選地接受來(lái)自與供給閥611和安全閥60相同的空氣供給源的空氣。來(lái)自該空氣供給源的空氣可以通過(guò)合適的軟管、管道等等來(lái)供給。安全閥60、閥組610和配量閥84有一個(gè)空氣供給源就足夠，因?yàn)檫@些裝置空氣壓力要求低。閥芯621 (圖6C和6D)包括上部閥頭626和下部閥頭628。上部閥頭626和下部閥頭628每個(gè)都限定有環(huán)形槽，密封件626a和628a被分別設(shè)置在環(huán)形槽中。密封件626a和628a優(yōu)選是如所描繪的定位的U形圈(u — cup)密封件，以便每個(gè)密封件提供一個(gè)方向上的密封作用。u - cup密封件提供滿意的密封特性和減少密封件與中心外殼613之間的摩擦，以便用相對(duì)低的空氣壓力較容易地移動(dòng)閥芯621。密封件626a和628a互相相對(duì)，以在它們各自的端部密封軸向腔室619。這種密封方位可以容許流體進(jìn)入軸向腔室619。閥芯621可以用任何合適的材料如不銹鋼、穩(wěn)定的塑料或其它材料制成。密封件626a和628a可以用氟橡膠(FKM)或任何橡膠、硅樹(shù)脂或其它合適的材料制成，或密封件可以與閥芯621一體成型。
閥組彈簧630向擠奶位置(圖6C)偏壓閥芯621。閥組彈簧630與上部閥頭626上的閥座631接合且被容納在封蓋633內(nèi)。從閥芯621的上部閥頭626伸出的對(duì)準(zhǔn)桿639適配在插座641中，插座641形成在封蓋633中以在閥芯621在擠奶位置(圖6C)和反沖位置(圖6D)之間移動(dòng)時(shí)保持閥芯621正確對(duì)準(zhǔn)(圖6C)。在擠奶位置(圖6C)，閥芯621被閥組彈簧630推動(dòng)用軸向腔室619的壁接合上部閥頭密封件626a從而用端部密封件627將共用出口 637與腔室619密封開(kāi)。下部閥頭628被向下推動(dòng)進(jìn)入下部鐘形部分625內(nèi)和不接合軸向腔室619的壁，但是下部閥頭628包括凹部629，凹部629適配在空氣出口 617的四周和密封空氣出口 617并容許通過(guò)排出口 634排放剩余流體。在擠奶位置，閥芯621和沿軸向腔室619的大部分長(zhǎng)度延伸的軸向腔室619的壁之間有空隙。排出口(或噴口)634與軸向腔室619連通，以“排出”閥門(mén)和奶線路之間的任何差別壓力從而最小化浸液和反沖流體到奶線路的移動(dòng)。排出口 634優(yōu)選地位于靠近軸向腔室619的底部，以在閥芯621處于擠奶位置時(shí)為軸向腔室619內(nèi)的任何流體提供排放。閥組610優(yōu)選地被廄控制器36控制，以在浸液操作之后移動(dòng)到反沖位置。在反沖位置(圖6D)，閥芯621被進(jìn)入入口 635的增壓空氣推動(dòng)而抵抗閥組彈簧630的偏壓(向上如所示的)，以移動(dòng)下部閥頭628使其與軸向腔室619的壁密封接合，從而密封噴口 634和向配量閥84打開(kāi)空氣出口 617。在反沖位置，上部密封頭628因它被設(shè)置在上部鐘形部分623內(nèi)而不密封任何東西，并且，上部密封頭628向共用出口 637打開(kāi)軸向腔室619。空氣閥620、水閥622和反沖流體閥的入口都通過(guò)入口 614a與軸向腔室619連通，以便這些流體相應(yīng)的閥門(mén)被打開(kāi)時(shí)和閥芯621在反沖位置時(shí)，所有這些流體可以流動(dòng)通過(guò)軸向腔室619和流出共用出口 637。流體一般不匯流，而是各種閥門(mén)以預(yù)定順序開(kāi)啟以便在安全閥60需要的特定時(shí)間供給空氣、水或反沖流體，如下文所描述的。閥組610及系統(tǒng)20其它組件的所有軟管連接器可用任何合適的連接器制成，包括John Guest配件，如出口617內(nèi)所描繪的。配量閥當(dāng)系統(tǒng)20包括乳頭浸液選項(xiàng)時(shí),優(yōu)選每個(gè)願(yuàn)使用一個(gè)或多個(gè)配量閥84。圖7A至7E示出了配量閥84用在本發(fā)明中的例子，其優(yōu)選地被預(yù)先電線連接和安裝在廄控制器36上。在每次完成浸液操作之后配量閥84被裝滿浸液為下一次浸液操作作準(zhǔn)備。每個(gè)配量閥的裝配應(yīng)該被調(diào)節(jié)以給每個(gè)廄提供基本上相同量的浸液從而獲得動(dòng)物的一致處理。考慮到浸液之后乳頭上可見(jiàn)的浸液的量，需要的浸液的量將取決于使用的浸液的類型和操作者選擇。更進(jìn)一步，一個(gè)以上的配量閥84可用于施加不同的浸液、浸液濃縮物、藥劑等等到單個(gè)乳頭。當(dāng)需要后者的選項(xiàng)時(shí)，各種控制器，尤其廄控制器36可以接收自動(dòng)奶牛識(shí)別系統(tǒng)的奶牛識(shí)別信息，和提供特定的乳頭浸液施加到單個(gè)動(dòng)物。配量閥84包括外殼432、浸液入口 434、浸液供給口 436、浸液出口 438、腔室調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)440、螺線管閥444和空氣驅(qū)逐出口 446。配量閥84電子地和氣動(dòng)地操作。外殼432優(yōu)選地由半透明的塑料材料如Radel R5000或任何美國(guó)食品與藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)的材料制成，因此調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)440位置的可視判定、乳頭浸液的存在或缺失和維修全部都簡(jiǎn)化了。外殼432限定腔室450 (圖7B、7C、和7D)，在其中乳頭浸液在被泵送到安全閥60之前被測(cè)量和儲(chǔ)存。通常，腔室450的容積可以通過(guò)調(diào)節(jié)腔室450內(nèi)或外的腔室調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)440而改變。腔室450的容積優(yōu)選地通過(guò)對(duì)照調(diào)節(jié)螺桿440相對(duì)于外殼432的一側(cè)的壓紋451的定位(圖7A)來(lái)確定，例如，量為大約六至十四毫升?？梢允褂闷渌愋偷臏y(cè)量標(biāo)記或
>j-U ρ α裝直。浸液入口 434通過(guò)軟管(未示出)連接到主控制板26的浸液加壓源。浸液出口 438通過(guò)軟管或其它合適的裝置連接到安全閥60。外殼432還限定了通氣孔439，以在浸液進(jìn)入腔室450時(shí)排出空氣和當(dāng)內(nèi)部密封件泄露時(shí)防止空氣進(jìn)入浸液，而上述的空氣進(jìn)入浸液將減少輸送給乳頭的浸液的量。浸液供給口 436通過(guò)軟管連接到相鄰的廄的配量閥84，以便配量閥84串聯(lián)設(shè)置以接收來(lái)自主控制器26的加壓浸液。這種布置減少來(lái)自主控制器26的以及廄控制器36之間的浸液軟管的數(shù)量和長(zhǎng)度。腔室調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)440優(yōu)選地包括螺紋外殼458、螺紋軸460、軸頭部分462 (圖7Β)、頭部密封件464和貫穿螺紋軸460的長(zhǎng)度的中空管道466。螺紋外殼458具有帶凹部469的U形部分467(圖7Ε)，凹部469與配量閥外殼432的上部邊緣468緊密配合以將兩個(gè)外殼連接在一起。螺紋外殼458更進(jìn)一步包括帶有凹口或孔474的凸緣472，螺釘可以被插入凹口或孔474以將配量閥84安裝到靠近廄控制器36的壁或板。外殼432邊緣468被橫向插入螺紋外殼458的背面，以便當(dāng)螺紋外殼458用螺釘被安裝到支撐表面上時(shí)配量閥84不能變?yōu)閿嚅_(kāi)。另外，螺紋軸460本身動(dòng)作以防止斷開(kāi)，因?yàn)楫?dāng)螺紋軸460延伸到腔室450中時(shí)兩個(gè)外殼不能相互橫向地移動(dòng)。螺紋軸460的下端與頭部分462 —起形成或連接到頭部分462。頭部分462優(yōu)選地尺寸形成為匹配腔室450。密封件464被用來(lái)大致密封頭部分462的環(huán)形面與外殼腔室450。密封件優(yōu)選地是u-cup密封件。螺紋軸460包括匹配螺紋外殼458內(nèi)的內(nèi)部螺紋的外部螺紋。外部螺紋480優(yōu)選地是不連續(xù)的480，以減少加工(tooling)成本。螺紋軸460還包括上部滾花部分482，以便于即使當(dāng)操作員帶著手套或表面潮濕時(shí)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整。該滾花部分482還與空氣線路連接，該空氣線路用于操作配量閥84以向下推動(dòng)閥芯形活塞500和推動(dòng)浸液從配量閥84出來(lái)。如圖7C和7D中圖示的，閥芯形活塞500設(shè)置在外殼腔室450內(nèi)部。閥芯形活塞500包括滑動(dòng)地密封閥芯形活塞500的中心部分503與腔室450的內(nèi)部的上部和下部密封件502。加壓浸液被允許由閥門(mén)444通過(guò)浸液入口 434進(jìn)入腔室450。加壓浸液推動(dòng)閥芯形活塞500向螺紋軸460滑動(dòng)，在那里它停下來(lái)以限定預(yù)定容積，預(yù)定容積限定在閥芯活塞500和浸液出口 438之間的腔室450中。這是“浸液準(zhǔn)備”位置。為了施加浸液，增壓空氣由閥組610 (圖6A)內(nèi)的第二空氣閥612供給以進(jìn)入中空管道466并且向浸液出口 438推動(dòng)閥芯形活塞500 ，從而向安全閥60推動(dòng)浸液并從出口438出來(lái)。浸液出口 438優(yōu)選地延伸到腔室450中，如所圖示的，以充當(dāng)閥芯形活塞500的止擋件。閥組610中的第二空氣閥612之間的空氣軟管沒(méi)有示出在圖6A-7E中，但是在圖8A和SB中可以看到代表性的軟管例子。當(dāng)閥芯500到達(dá)腔室450的底部時(shí)，配量閥在“無(wú)浸液”位置。閥芯活塞500在該位置時(shí)，空氣驅(qū)逐出口 446不再被阻塞，移動(dòng)了閥芯500的增壓空氣現(xiàn)在通過(guò)驅(qū)逐出口 446離開(kāi)腔室450并且移動(dòng)通過(guò)軟管，進(jìn)而進(jìn)入安全閥60，以給從安全閥60移動(dòng)到擠奶器單元的浸液提供空氣驅(qū)逐。因此，用于供應(yīng)加壓體積的浸液的相同增壓空氣源還按精確的順序?yàn)闆](méi)有使用控制器、額外的閥門(mén)或其它裝置的浸液提供需要的空氣驅(qū)逐。在適當(dāng)?shù)目諝怛?qū)逐間隔之后，螺線管閥444操作，以允許浸液流動(dòng)通過(guò)浸液供給入口 436以填充腔室450和推動(dòng)閥芯形活塞500到〃浸液準(zhǔn)備〃位置(圖7C)。螺線管閥444包括電觸點(diǎn)449。在用浸液填充腔室450之后，螺線管閥444關(guān)閉，以防止來(lái)自主控制26的加壓浸液損壞配量閥84內(nèi)的密封件。在本發(fā)明的整個(gè)系統(tǒng)中，可以使用其它形式的配量閥機(jī)構(gòu)，配量閥不是絕對(duì)必要的。盡管如此，上述配量閥84對(duì)于提供一致量的浸液和以及時(shí)的方式驅(qū)逐空氣尤其有效、簡(jiǎn)單和可靠。安全閥的軟管如上所述，自動(dòng)乳頭浸液施加器裝置優(yōu)選地包括一組(或束)四個(gè)軟管140 (圖8A和SB)，以將廄控制器36連接到安全閥60。反沖軟管142提供空氣壓力，以在浸液和反沖操作期間將擠奶安全閥60移動(dòng)到適當(dāng)位置。第二軟管144為反沖溶液提供大容量連接。乳頭浸液軟管146提供浸液到擠奶器單元40和第二小管148，以提供優(yōu)選為空氣的流體“浸液驅(qū)逐”。如上所述，浸液驅(qū)逐148減少需要的浸液量和更徹底地利用每次擠奶需要的浸液，因?yàn)橐坏┡淞块y84推動(dòng)浸液到安全閥60和到襯里50上,保留在安全閥60和襯里50之間的軟管中的任何浸液則將被沖洗和浪費(fèi)在反沖過(guò)程中。乳頭浸液軟管146優(yōu)選地在擠奶以前排空，以防止任何殘留浸液進(jìn)入奶。擠奶器單元如在圖2、2B和2C中描繪的，擠奶器單元40可與如W02009/077607A1、W02008/138862A2、US2009/0050062AU US2008/0276871A1 中描繪的收集碗 44 以及其它碗
和爪裝置一起使用。系統(tǒng)20和/或系統(tǒng)的任何獨(dú)立部件可以通過(guò)將安全閥60連接在擠奶器單元40的下游和優(yōu)選地靠近擠奶器單元40而被改造成現(xiàn)有擠奶器單元40，因?yàn)榘踩y60的上游的任何奶將在反沖操作中被沖洗出。
在圖I和4A中，擠奶器單元40被描繪在擠奶位置，碗44在下部部分，乳頭杯48和襯里50向上伸。這是自動(dòng)乳頭浸液施加期間的擠奶器單元40的位置。反沖操作將發(fā)生在擠奶器單元40從奶品動(dòng)物上斷開(kāi)(圖4B)和乳頭杯48和襯里50被側(cè)向或向下打開(kāi)以排放反沖流體的時(shí)候。優(yōu)選的是整個(gè)擠奶器單元40在反沖期間倒置以完全排放?？蛇x的，真空清除(purge)方法可被使用，借此，奶碗44內(nèi)的殘留反沖溶液用真空通過(guò)反沖供給回路退卻到廄控制器36，然后被保持以備將來(lái)之用或被清除出系統(tǒng)20。安全閥
安全閥綜述本發(fā)明的安全閥60位于擠奶器單元上或靠近擠奶器單元以密封和保護(hù)下游奶品場(chǎng)奶線路，防止通過(guò)安全閥供給到上游擠奶器單元組件的乳頭浸液和清洗流體進(jìn)入其中。所有流體包括浸液、清潔劑、水和空氣都穿過(guò)安全閥60。安全閥60具有帶流體流動(dòng)穿過(guò)的各種入口、出口和噴口的外殼。這些流體的流動(dòng)被多個(gè)移動(dòng)部分控制，移動(dòng)部分包括兩個(gè)活塞和兩個(gè)活塞之間的連接器，所有移動(dòng)部分被彈簧和氣致動(dòng)操作板移動(dòng)。一組三個(gè)傘形閥也被用在外殼內(nèi)部以控制一些流體的流動(dòng)。多個(gè)特殊的密封件和噴口裝置被用在外殼中以防止流體通過(guò)安全閥的不必要的滲漏。安全閥詳細(xì)描述擠奶器單元安全閥60位于擠奶器單元40的下游端或靠近下游端，留在長(zhǎng)奶管內(nèi)的奶將不會(huì)被沖洗。在新的擠奶器單元40中，安全閥60可以連接到擠奶器單元收集碗或與其一體模制，以便反沖操作徹底沖洗擠奶器單元40，該擠奶器單元40包括收集碗44、短奶管46和襯里50 (圖2A、2B)。此外，只安裝有反沖功能的系統(tǒng)20可以后來(lái)具有添加的自動(dòng)乳頭浸液特征，如下文更多細(xì)節(jié)中描述的。短奶管46也被沖洗且它們可以任意設(shè)計(jì)因?yàn)闆](méi)有一個(gè)系統(tǒng)20的組件連接到或通過(guò)短奶管46。盡管如此，反沖操作從短奶管46的下游開(kāi)始，所以在短奶管46內(nèi)的任何奶或其它材料將在反沖操作中清除。在圖9A至9F中安全閥60被描繪為與任何擠奶器單元分離。通常，安全閥60保證反沖流體和乳頭浸液不污染擠奶器單元40下游奶品場(chǎng)組件中的奶。安全閥60還以合適的間隔分配反沖流體和乳頭浸液，并且能夠沖洗和漂洗其本身以確保系統(tǒng)內(nèi)所有點(diǎn)的適當(dāng)衛(wèi)生。安全閥60可與擠奶器單元40的收集碗44 一體成型或可以是連接到擠奶器單元40的出口的獨(dú)立單元或用擠奶器單元40和安全閥60之間的一段短奶管61連接(見(jiàn)圖2C)。浸液流過(guò)管65到達(dá)集管170。安全閥60必須在擠奶位置(圖9A)和反沖位置(圖9B)之間移動(dòng)以防止污染奶供給源。要注意的是，術(shù)語(yǔ)“擠奶位置〃和〃反沖位置〃用來(lái)指明反沖活塞120的位置，而且當(dāng)反沖活塞120在這些位置時(shí)除擠奶和反沖以外的功能能夠產(chǎn)生。由于奶線路、反沖線路、浸液線路和大氣壓之間的壓差，可取的是不僅僅將這種線路與奶供給源密封開(kāi)，因?yàn)閮H僅使用密封件時(shí)流體可以滲漏或移動(dòng)通過(guò)閥門(mén)和密封件。用了本發(fā)明，用暴露在大氣壓中的噴口來(lái)“排出”可引起通過(guò)密封件的不必要的滲漏的任何壓差而避免了壓力差別。在該方式中，安全閥60的每一側(cè)上的壓力相互隔絕，防止了化學(xué)品、空氣及其它流體移動(dòng)到奶供給源中。通常在本發(fā)明中，“排出”壓力差別的噴口設(shè)置在一對(duì)密封件之間。這種布置的結(jié)果形成在一個(gè)密封件處阻塞，在噴口處排出和在另一密封件處阻塞的“阻塞一排出一阻塞”特征，以防止?jié)B漏和確保奶供給源安全、不被反沖和浸液流體污染。如圖9A至9F中描繪的，安全閥60優(yōu)選實(shí)施例通常包括由下部外殼70、上部外殼74組裝成的外殼，上部外殼74被封蓋76覆蓋。這些元件用螺釘78 (圖9E)或任何其它合適的連接器包括然而并不局限于扣合配件、螺紋外殼組件相互固定，或被整體地彼此模制。分離的外殼部分是優(yōu)選的，目的在于方便制備和組裝，但是其它外殼布置也是可能的。此夕卜，安全閥60可以用合適的連接器如螺釘81連接到擠奶器單元40。優(yōu)選地，下部外殼70、上部外殼74和封蓋76用半透明材料如RadeI R5000聚合物材料或美國(guó)食品與藥物管理局(FDA)和3A認(rèn)證的材料制成從而無(wú)需拆開(kāi)安全閥60就能可視判定。此外，半透明的材料提供泄漏和/或泄漏材料是否離開(kāi)噴口的可視指示。優(yōu)選的是任何滲漏將從操作員看得見(jiàn)的噴口離開(kāi)。下部外殼70包括奶入口 62、奶出口 64、一對(duì)脈沖管道82、脈沖出口 83和吊架66。奶入口 62的尺寸和形狀都按需形成為匹配和被螺釘81固定到擠奶器單元40的下游出口。 可選的，安全閥60的奶入口 62可以連接到設(shè)置在安全閥60和擠奶器單元40之間的一段短管61 (圖2C)。該實(shí)施例中的這段短管61優(yōu)選是短的，以便安全閥60靠近擠奶器單元40。這種布置將安全閥60放置在擠奶器單元40的下游以便擠奶器單元40在每次擠奶操作之后被反沖，但是長(zhǎng)奶管41或長(zhǎng)奶管41的僅僅一小段被反沖以最小化將被沖洗出長(zhǎng)奶管的奶的量。安全閥60還可以通過(guò)模制、螺栓固定、螺釘固定、粘貼或者其它方法將安全閥60附著到擠奶器單元40而成為擠奶器單元40的整體的一部分。要注意的是術(shù)語(yǔ)〃上游〃和〃下游〃指的是奶流動(dòng)的方向(在圖9A和9B中是從右到左且標(biāo)記為“M”)，從奶品動(dòng)物到擠奶器單元40，通過(guò)長(zhǎng)奶管41和到奶品場(chǎng)擠奶的收集、冷凍和儲(chǔ)存設(shè)備。在反沖操作期間，反沖和漂洗流體沿與奶流相反的方向向上游流動(dòng)。浸液不流過(guò)路徑M因?yàn)榻捍┻^(guò)通往浸液集管的分離管。脈沖管道82和出口 83與擠奶器單元40上的脈沖端口匹配，以為擠奶操作提供真空脈沖。該真空的流通在圖2c的實(shí)施例中不是必須的，因?yàn)閿D奶器單元40和安全閥60之間有足夠的間隙以將真空線路直接供給到擠奶器單元40上的真空端口 85。吊架66可以被固定到擠奶器單元拆卸器機(jī)構(gòu)(未示出)上，以便擠奶器單元40在不附著于奶品動(dòng)物上時(shí)被支撐在地面或甲板(deck)上方。如果擠奶器單元40包括這種特征，可能不需要吊架66。下部外殼70通常限定外形優(yōu)選為圓柱形空腔的腔室90，但是可以使用其它形狀來(lái)確保部件的適當(dāng)布置。在擠奶操作期間，奶流過(guò)腔室90的最低部分，從奶入口 62到奶出口 64。下部外殼70還限定一個(gè)或多個(gè)(優(yōu)選地三個(gè)橫向間隔開(kāi)的)孔92，以使腔室90通氣到大氣?？?2應(yīng)該足夠大以確保充分的排放和通氣?？?2被描繪成位于下部外殼70的下游側(cè)，但是可以在其它位置。將孔92定位在下部外殼70的下游側(cè)，如描繪的，防止了與用于分配反沖流體的活塞孔對(duì)準(zhǔn)。腔室90最低部分中設(shè)置有密封插入件94 (見(jiàn)圖IOA和10B)。在優(yōu)選實(shí)施例中，密封插入件94包括上部環(huán)形部分96和下部U形部分98。上部環(huán)形部分96和下部U形部分98優(yōu)選地形成為由硅樹(shù)脂或其它彈性體材料如(乙撐丙二烯單體(EPDM))制成的整體單元，但是如果需要，它們可以是分開(kāi)的密封件。
上部環(huán)形部分96設(shè)置為抵靠腔室90內(nèi)表面，和優(yōu)選地被閥座102f支撐(圖9G和9H)，閥座102f形成在下部外殼70的內(nèi)部。當(dāng)在擠奶位置時(shí)，上部環(huán)形部分96與反沖活塞120的下部部分形成密封，以將奶流動(dòng)出口 64與反沖和浸液閥門(mén)組件密封開(kāi)。例如，見(jiàn)圖9A 和 9G。密封插入件94的下部U形部分98被設(shè)置為橫向于從奶入口 62到奶出口 64的奶流。在圖9G和IOB中看的最清楚，下部U形部分98的內(nèi)表面包括連接到網(wǎng)108和被網(wǎng)108間隔開(kāi)的上游凸緣104和下游凸緣106。下部U形部分98可以被下部外殼70腔室90壁(圖9E)內(nèi)的匹配凹部支撐。這些組件的作用在下文結(jié)合反沖活塞120的操作詳細(xì)闡述，但是上游凸緣104、下游凸緣106、網(wǎng)108、反沖活塞120和向下成頸部部分130 (當(dāng)在反沖位置)之間限定的空間是一個(gè)噴口，該通氣與一個(gè)或多個(gè)通氣孔92連通以提供雙重密封或“阻塞”和一個(gè)在當(dāng)中的用于“排出”到大氣的空間。 此外，密封法蘭104和106的使用作為與反沖活塞120的唯一接觸在一定程度上減少了將阻礙操作的相互粘結(jié)。此外，移動(dòng)通過(guò)擠奶器單元40的碎屑如墊底材料(beddingmaterial)、污垢和沙子很少會(huì)防止反沖活塞120形成與密封插入件94的密封。它還為反沖活塞120提供空隙以幫助減少對(duì)反沖活塞120的損壞。密封插入件94優(yōu)選地用螺釘109和強(qiáng)化板110固定到下部外殼70，強(qiáng)化板110優(yōu)選地與密封插入件94 一體模制。參照?qǐng)D9A-E，下部外殼70腔室90內(nèi)設(shè)置有反沖活塞120。反沖活塞120的尺寸和形狀形成為在擠奶位置(圖9A和C)和反沖位置(圖9B、9D和9E)之間上下移動(dòng)。反沖活塞120在反沖和浸液操作期間都運(yùn)作，所以它的名稱和下部位置將分別被理解為活塞和關(guān)閉位置的通用術(shù)語(yǔ)。如圖IlA至IlC所示，反沖活塞120基本上為圓柱形外形，但是它可以具有其它橫截面形狀以確保其以例如適當(dāng)?shù)姆轿槐徊迦肭皇?0中。還優(yōu)選地，反沖活塞120在它的下端122封閉，它的上端124敞開(kāi)和具有從它的上端124徑向地向外延伸的凸緣126。凸緣126具有縫隙128，以容許清洗溶液流過(guò)從而增強(qiáng)密封件的清洗。主要地，反沖活塞120被用來(lái)分割腔室90和將上方部分與下方部分密封開(kāi)和至少部分地為反沖流體進(jìn)入擠奶器單元40限定流道。此外，當(dāng)施加乳頭浸液時(shí)和當(dāng)反沖時(shí)，但是不在安全閥60自動(dòng)清洗時(shí)，反沖活塞120在反沖位置。圖IlA至IlC中看的最清楚，反沖活塞120具有的外部形狀包括靠近凸緣126的環(huán)形向下成頸部部分130。向下成頸部部分130具有的外徑優(yōu)選小于反沖活塞120的下部部分的外徑的，和至少部分地圍繞反沖活塞120延伸。反沖活塞120的外表面進(jìn)一步包括兩個(gè)位于反沖活塞120相對(duì)側(cè)上的活塞旁通通氣孔134。活塞旁通通氣孔134是橫向于從奶入口 62到奶出口 64的奶流動(dòng)路徑設(shè)置的基本凹陷部分，并且在反沖活塞120上定位得足夠高，以便反沖活塞120的下部部分在擠奶位置時(shí)可以與密封插入件94的上部環(huán)形部分98匹配和密封，和與密封插入件94的下部U形部分的上游和下游凸緣104和106匹配和密封。當(dāng)反沖活塞120在反沖位置時(shí)，旁通通氣孔134不與上部環(huán)形部分96密封。這種布置為腔室90提供噴口以排出差別壓力。接下來(lái)，反沖活塞120包括一個(gè)或多個(gè)(優(yōu)選地兩個(gè)橫向間隔開(kāi)的)孔138，孔138的方位徑向于反沖活塞120?？?38形成在或加工在反沖活塞120內(nèi)以便當(dāng)反沖活塞120在反沖(降低)位置(圖9B和9D)時(shí)它們朝向奶入口 62，并且當(dāng)反沖活塞120在擠奶(升高)位置(圖9A)時(shí)位于密封插入件94的上部環(huán)形部分96的上方。有了這種布置，孔138與奶供給源被插入件94的上部環(huán)形部分96密封開(kāi)。圖IlC中看的最清楚，在反沖活塞120內(nèi)部和靠近但不阻擋孔138的是兩個(gè)縱向定位和向內(nèi)延伸的流動(dòng)葉片142,用于確保反沖流體按希望的方向流動(dòng)通過(guò)孔138。流動(dòng)方向一般基于擠奶器單元40的擠奶器收集碗44的外形和/或構(gòu)造來(lái)選擇。這種布置容許反沖活塞120成為貫穿安全閥60的反沖流體管道的一部分。兩對(duì)縱向地和向內(nèi)延伸的鍵肋144 (圖IlA和11C)也形成在反沖活塞120的內(nèi)表面上。每對(duì)鍵肋·144彼此相對(duì)布置。當(dāng)反沖活塞120設(shè)置在下部外殼70內(nèi)，鍵肋144布置在橫向于奶流方向的反沖活塞120的內(nèi)側(cè)上，和可滑動(dòng)地與向上延伸的連接器160接合，如下所述?；钊麖?fù)位彈簧150設(shè)置在密封插入件94內(nèi)表面和反沖活塞120的凸緣126的底面之間的下部外殼70腔室90中?；钊麖?fù)位彈簧150在反沖活塞120的凸緣126和密封插入件94的上部環(huán)形部分96之間動(dòng)作。優(yōu)選地，金屬環(huán)152位于活塞復(fù)位彈簧150和密封插入件94的上部環(huán)形部分96的頂部之間以傳遞彈簧負(fù)荷，而且不會(huì)引起密封插入件94上的過(guò)度壓力或磨損?；钊麖?fù)位彈簧150被布置為向上朝擠奶位置偏壓反沖活塞120 (圖9A和9C)?；钊麖?fù)位彈簧150可由金屬、塑料或其它材料制成，并且優(yōu)選地具有剛好足夠的可以克服與密封插入件94的摩擦力而移動(dòng)反沖活塞120的推力，但是該推力可以被增壓空氣推動(dòng)以向下移動(dòng)反沖活塞120。此處描述的活塞復(fù)位彈簧150和另它彈簧可以是任何類型的偏壓裝置。為了向反沖位置(圖9B和9D)壓縮活塞復(fù)位彈簧150和移動(dòng)反沖活塞120，被壓縮的氣體，如空氣，通過(guò)空氣入口 184被供入安全閥60，其向反沖操作板230 (下文詳細(xì)描述)施加壓力，反沖操作板230接著向反沖活塞120施加壓力?；钊麖?fù)位彈簧150被設(shè)計(jì)為受到壓縮增壓空氣/氣體施加的壓力而收縮，但是也迅速地使反沖活塞120返回到擠奶位置(圖 9A 和 9C)。另外如所述的，當(dāng)壓縮氣體被活塞彈簧150通氣或移開(kāi)，反沖操作板230傳遞空氣壓力到反沖活塞120。根據(jù)本發(fā)明的反沖操作板230的一個(gè)實(shí)施例圖示在圖12A和12B中，其具有中心開(kāi)口 231，中心開(kāi)口 231被定位為圍繞上部外殼74的中心軸198。反沖操作板230基本上是盤(pán)，盤(pán)限定了用于接受反沖活塞120的頂部的邊緣239的凹部238，以便反沖活塞凸緣126與反沖操作板230的下部邊緣242支承接觸。外部u-cup密封件234(圖12A和12B)適配在反沖操作板230的匹配閥座244上?？蛇x的，u-cup234可以被替換為與反沖操作板230 —體成型的密封件。外部的u_cup密封件234從反沖操作板230的外徑徑向地向外延伸以與下部外殼70的內(nèi)表面滑動(dòng)地和密封地接合。內(nèi)部芯柱密封件236設(shè)置在反沖操作板230上的內(nèi)部環(huán)形凹部246內(nèi)，并向內(nèi)延伸，從而與上部外殼中心軸198滑動(dòng)地和密封地接合。當(dāng)在擠奶位置時(shí)，增壓空氣可以從上部外殼74的空氣入口 184流出以抵抗活塞復(fù)位彈簧150的力向下推動(dòng)反沖操作板230，和將反沖活塞120移動(dòng)進(jìn)入反沖位置(圖9B、9C和9D)，而且還防止反沖流體向上流入上部外殼74。反沖操作板230的第二實(shí)施例圖示在圖9A、9B、12C和12D中，其具有中心開(kāi)口 231和用于接受反沖活塞120的邊緣129的凹部238。強(qiáng)化肋233形成在壁232的上方和下方。反沖操作板230的該實(shí)施例包括繞外部環(huán)形表面整體模制的密封件235和237和繞內(nèi)部環(huán)形表面整體模制的密封件239和241。該設(shè)計(jì)節(jié)省成本，需要的部件少，且易于組裝和替換。上部密封件235和239密封空氣壓力，以將反沖活塞120移動(dòng)到反沖位置。當(dāng)移到反沖位置時(shí)，下部密封件237和241擦拭匹配面的污垢和碎屑，和在自動(dòng)清洗循環(huán)期間將水密封在外部。上部外殼74(在下文詳細(xì)描述)的中心軸198貫穿反沖操作板230的中心開(kāi)口 231。接合反沖活塞120與浸液閥活塞268的連接器162貫穿中心軸162。如圖13中所圖示的，連接器160包括中心軸162 ;中心軸162頂上的軸鍵164 ;和，一對(duì)拉襻166。軸鍵164連接到浸液閥活塞268和軸拉襻166，以滑動(dòng)地適配到一對(duì)形成在反沖活塞120的內(nèi)部的活塞連接肋144中。這允許浸液閥活塞268和反沖活塞120之間有差異運(yùn)動(dòng)。連接器160的底部支承在反沖活塞120的下端122的內(nèi)部。 當(dāng)施加增壓空氣以向下移動(dòng)反沖活塞120時(shí)，連接器160不會(huì)被向下拉因?yàn)樗鼈兪腔瑒?dòng)關(guān)系，如上所述。代替的，即使在反沖活塞120接合和略微壓縮密封插入件凸緣104和106以封堵奶通路之后，反沖操作板230也繼續(xù)向下移動(dòng)。這種附加的向下移動(dòng)結(jié)果形成反沖操作板230接合連接器拉襻166的頂部169以向下推動(dòng)連接器160。當(dāng)連接器160向下移動(dòng)時(shí)，由于兩者之間固定連接，浸液閥活塞268被向下拉以打開(kāi)浸液閥活塞268從而釋放浸液。反沖活塞120和浸液閥活塞268之間的差異運(yùn)動(dòng)的順序確保反沖活塞120在浸液閥活塞268打開(kāi)的任何可能性之前已經(jīng)密封住奶線路。另外，反沖活塞120需要相對(duì)大的移動(dòng)來(lái)封堵奶通路，但是浸液閥活塞268需要僅僅移動(dòng)相對(duì)小的量來(lái)打開(kāi)。例如，反沖活塞120移動(dòng)大約O. 75英寸，浸液閥活塞268移動(dòng)大約O. 15英寸。差異移動(dòng)并不是絕對(duì)必要的，但是其減少了安全閥60的總高度，和提供上述安全性因素。連接器拉襻166的上部徑向地遠(yuǎn)離中心軸198，以便連接器160在奶位置時(shí)拉襻166不會(huì)接合上部外殼74的中心軸198。當(dāng)浸液和反沖操作完成后，施加到反沖操作板230的空氣壓力被釋放，浸液閥門(mén)彈簧326 (下文更詳細(xì)地解釋)推動(dòng)浸液閥活塞268 (如圖所示向上)。由于它們的滑動(dòng)關(guān)系，連接器160不向上拉回反沖活塞120。代替的，連接器160和反沖活塞120之間的滑動(dòng)關(guān)系僅僅留下活塞復(fù)位彈簧150來(lái)推動(dòng)反沖活塞120回到擠奶位置，當(dāng)反沖活塞120接近其移動(dòng)的頂部時(shí)，其可以接合連接器160以提供抵抗閥門(mén)活塞268的贅余力。連接器160的中心軸162限定反沖流體向下流過(guò)其中進(jìn)入反沖活塞120并流出反沖活塞120孔138的縱向通道168?？v向通道168的下端還與反沖活塞120內(nèi)的流動(dòng)葉片142匹配從而為提高流動(dòng)效率限定反沖流體管道。中心軸162還在中心軸162的上部限定槽172，供在反沖和自動(dòng)清洗期間清洗流體流動(dòng)通過(guò)。連接器160向上延伸到下部外殼70外，并且進(jìn)入上部外殼74以連接到下文描述的組件。上部外殼
如圖9A至14A中所描繪的，例如，上部外殼74優(yōu)選地包括連接軸180，兩個(gè)空氣入口 184、185，反沖入口 186，乳頭浸液入口 188，乳頭浸液出口 190和保護(hù)入口不被損壞的罩192。空氣入口 184進(jìn)入上部外殼74并轉(zhuǎn)向下(圖14B)以通過(guò)在反沖操作板230上動(dòng)作來(lái)操作安全閥60，它通過(guò)軟管或其它合適的流體連通裝置連接到閥組610上的閥門(mén)611和出口 615 (圖6A至6D)。通過(guò)空氣入口 185的空氣進(jìn)入上部外殼74，轉(zhuǎn)向上并通過(guò)傘形閥253a (圖14D)以“緩流”浸液及其它通過(guò)安全閥60、相關(guān)浸液輸送管路和腔室的流體?？諝馊肟?185與配量閥84上的空氣驅(qū)逐出口 446連通。反沖入口 186與閥組610上的閥組出口 637流體連通以供給反沖流體、水和空氣到安全閥60。反沖入口 186進(jìn)入上部外殼74，流動(dòng)被分成兩個(gè)路徑。一個(gè)流動(dòng)路徑轉(zhuǎn)向上并進(jìn)入傘形閥253b，以清洗浸液組件。另一個(gè)流動(dòng)路徑延伸進(jìn)入中心軸198和然后向下流動(dòng)，以清洗安全閥60和擠奶器單元40。浸液入口 188與配量閥出口 438連通，并進(jìn)入上部外殼74，在那里其轉(zhuǎn)向上通過(guò)傘形閥253c。剩下的浸液流動(dòng)路徑在下文描述。通常，上部外殼74的內(nèi)部限定了在中空的中心軸198內(nèi)縱向延伸的風(fēng)管、反沖腔 室200、浸液入口腔室204和浸液出口腔室206。橫向壁210分隔上部外殼74和至少部分地形成一些腔室200、204、206。類似于下部外殼70，上部外殼74優(yōu)選地由與上述上部外殼74相同的半透明塑料制成，理由相同。上部外殼74的尺寸和形狀形成為匹配或連接到下部外殼70，優(yōu)選地使用螺釘78、螺栓、和/或套管進(jìn)行匹配或連接，但是它們還可以彼此一體成型。環(huán)形密封件214提供在上部外殼74的下端內(nèi)形成的環(huán)形凹部?jī)?nèi)，以密封下部外殼70和上部外殼74之間的交界面。圖14B中看的最清楚，第一空氣入口 184與中心軸198內(nèi)的風(fēng)管連通，以使壓縮空氣輸向反沖操作板230并進(jìn)入下部外殼70，從而推動(dòng)反沖活塞120進(jìn)入反沖位置(圖9B)。如圖14C和14D中描繪的，第二空氣入口 185通過(guò)孔218與浸液入口腔室204連通以提供來(lái)自配量閥84出口 446的增壓空氣，增壓空氣清除安全閥60和任何相關(guān)軟管、線路和浸液集管、襯里嘴部零件(襯里前端內(nèi)的邊緣部分)和浸液通道中的清洗流體。反沖入口 186向內(nèi)徑向地延伸到上部外殼74和與中心軸198以及連接器160內(nèi)的縱向通道168連通(見(jiàn)圖13)以提供反沖流體到反沖活塞120，和使反沖流體從反沖活塞孔138中流出。優(yōu)選地，反沖入口 186相對(duì)中心軸198不對(duì)稱地設(shè)置(略微地切向地)，以允許所有軟管具有充分的連接空間和在安全閥60清洗本身時(shí)產(chǎn)生一些有益的清洗紊流。如圖14F所示，浸液入口 188延伸進(jìn)入上部外殼74和轉(zhuǎn)向上通過(guò)第三開(kāi)口 224進(jìn)入浸液入口腔室204。如上所述，具有反沖操作板230，其動(dòng)作以向下移動(dòng)反沖活塞120。反沖操作板230設(shè)置在下部外殼70內(nèi)，但是在上部外殼74的中心軸198上滑動(dòng)因?yàn)橹行妮S198向下延伸進(jìn)入下部外殼70。當(dāng)安全閥60僅僅用于反沖或洗滌動(dòng)物乳頭時(shí)，僅僅需要上述部件，封蓋76匹配上部外殼74，安全閥60作用以密封和反沖擠奶器單元40。如果需要乳頭浸液施加功能，將包括如下所述的部件。浸液閥組件
當(dāng)乳頭浸液被用作選項(xiàng)時(shí)，例如圖14E、14F、15、16A、16B、16C和16D顯示安全閥60在它的上部外殼74內(nèi)具有浸液閥門(mén)組件，包括浸液入口 188、浸液出口 190、浸液入口腔室204、浸液出口腔室208以及下文描述的元件。浸液入口 188通過(guò)將與配量閥出口 438連通的軟管連接，浸液出口 190連接浸液輸送通道(下文描述)。安全閥60包括頂板262、頂板密封件264、浸液閥活塞268和浸液活塞密封件270，浸液閥活塞268設(shè)置在頂板262內(nèi)以在浸液位置(如圖14F中看到的向下)和擠奶位置(如圖9A中看到的向上)之間滑動(dòng)。反沖入口 186、浸液入口 188和第二空氣入口 185每個(gè)被柔性閥門(mén)253a、253b和253c封閉，柔性閥門(mén)優(yōu)選是由硅樹(shù)脂制成的“傘形閥”，且在254處連接到一起以便于制造和安裝(見(jiàn)圖17)。閥門(mén)253a-c是由空氣、水或浸液壓力打開(kāi)的單向閥以允許空氣、水或浸液進(jìn)入，但是閥門(mén)253a - c禁止相反方向的流動(dòng)因?yàn)殚y門(mén)253a-c是彈性的且當(dāng)沒(méi)有浸液、空氣或水壓力保持其打開(kāi)時(shí)閥門(mén)253a-c關(guān)閉。當(dāng)沒(méi)有壓力打開(kāi)它們時(shí)，閥門(mén)基本上被用作吸入杯。另外，來(lái)自進(jìn)入其它閥門(mén)的其它流體的壓力有助于保持閥門(mén)253a-c關(guān)閉。如圖16A至16D中描繪的，頂板262包括具有橫向底壁273的圓柱形杯子部分272， 以可滑動(dòng)地接收浸液閥活塞268。頂板262還包括固定拉襻274，螺釘78可以延伸通過(guò)固定拉襻274將固定頂板262固定到上部安全閥外殼74的頂部。頂板262包括外部環(huán)形座276，封蓋76定位在外部環(huán)形座276上。頂板262可用合適的材料包括Radel R5000、其它塑料或不銹鋼制成。用于安全閥60的各個(gè)部分的材料優(yōu)選地是相同的或至少具有類似的特性如熱膨脹系數(shù)和耐化學(xué)性。頂板262和頂板密封件264優(yōu)選地一起形成以減少成本、避免組裝步驟和確保各種孔的對(duì)準(zhǔn)。可選的，對(duì)準(zhǔn)這些部分可通過(guò)使用兩個(gè)密封對(duì)準(zhǔn)插銷(xiāo)來(lái)完成，插銷(xiāo)從頂板262向下延伸，且優(yōu)選地是不同的形狀和/或方位和/或相互間隔開(kāi)和與其它功能組件間隔開(kāi)。不管使用何種方法，密封件324和325必須與底壁273內(nèi)的孔288和289匹配。在頂板262的底壁273中有上游浸液開(kāi)口 288、下游浸液開(kāi)口 289和中心開(kāi)口 290，連接器160延伸穿過(guò)中心開(kāi)口 290以連接到浸液閥活塞268。頂板262的圓柱形杯子部分272的內(nèi)部和底壁273的頂表面294限定浸液流動(dòng)通道296，其底部在浸液閥活塞268上。附加的凹部可以形成在這些表面的任何一個(gè)中以幫助控制浸液流動(dòng)，但是浸液閥活塞268和底壁273的頂表面294之間的空間在312和頂板262之間是充足的。浸液流動(dòng)通道296可以是為浸液提供有效流動(dòng)特性的任何形狀，浸液流動(dòng)通道296在浸液開(kāi)口 288和289之間延伸。浸液向上流動(dòng)通過(guò)上游浸液開(kāi)口 288，橫穿和向下通過(guò)下游浸液開(kāi)口 289。浸液閥活塞268描繪在圖9F、14C、14F和15中，其尺寸形成為將可滑動(dòng)地設(shè)置在頂板262圓柱形杯子部分272內(nèi)，并包括頭部298，其限定出帶有密封件301的外部環(huán)狀密封凹部300 ;向下延伸的中心連接柱302 ;向下延伸的上游浸液閥銷(xiāo)304 ;向下延伸的下游浸液閥銷(xiāo)305 ;多個(gè)凹口 308，其提供u-cup的良好漂洗和用于組裝的抓取點(diǎn)；上部凹部部分310 ;和，分叉柱312，其在頭部298的表面上方向上延伸以形成止擋。柱312還優(yōu)選地分叉從而為清洗改善流體流動(dòng)。浸液閥活塞268的中心連接柱302是中空的和包括在它的下端的容器316，容器316優(yōu)選地以扣合的關(guān)系與連接器160匹配。容器316在一側(cè)開(kāi)口，以通過(guò)接合連接器槽318接受連接器160的頂端。
浸液閥彈簧326 (圖9E)設(shè)置在上部外殼74的中心軸198內(nèi)和通過(guò)一個(gè)或多個(gè)彈簧座328被阻止向下延伸和伸出中心軸198。浸液閥彈簧326還圍繞連接器160的中心軸162定位，以向擠奶位置偏壓連接器160和閥門(mén)活塞268 (向上)。盡管使用連接器160連接這兩個(gè)活塞150、268，反沖活塞復(fù)位彈簧150向上偏壓反沖活塞120,而浸液閥彈簧326向上偏壓浸液閥活塞268。不是必須用兩個(gè)彈簧150、326來(lái)向上移動(dòng)活塞150、268，但是它們提供確保安全閥60的安全操作的冗余度。浸液閥銷(xiāo)304、305每個(gè)包括芯柱320和閥頭322。閥頭322的尺寸與形狀形成為當(dāng)浸液閥活塞268在擠奶(或關(guān)閉)位置(圖9A和9C)時(shí)基本上關(guān)閉和密封頂板262的底壁273內(nèi)的浸液開(kāi)口 288和289 (用密封件324和325)。當(dāng)浸液閥活塞268關(guān)閉時(shí)，浸液開(kāi)口 288和289被密封。在這些密封件的相對(duì)側(cè)上，可能有可以引起浸液滲出密封件324和325的差別壓力。因此，在浸液開(kāi)口 288和289與密封件324和325之間提供有噴口，以獲得確保本發(fā)明安全操作的需要的阻塞一排出一阻塞特征。 為了提供合適的噴口，具有從頂板262的底壁273向下延伸的裙邊277。板密封件264設(shè)置在裙邊277內(nèi)。在板密封件264和/或裙邊277中都形成有兩個(gè)開(kāi)槽噴口 282，開(kāi)槽噴口 282徑向地向外延伸和在通氣孔279處通氣/排出到大氣。開(kāi)槽噴口 282和通氣孔279位于上游浸液開(kāi)口 288和下游浸液開(kāi)口 289之間以提供阻塞-排出-阻塞布置。如圖9F所示，兩個(gè)浸液孔密封件324和325增強(qiáng)浸液開(kāi)口 288和289與浸液閥頭322之間的密封，并且提供密封件324和325之間的初級(jí)和二級(jí)密封或“阻塞”，頂板262在兩個(gè)地方通氣。第一個(gè)通氣是B5, B5通向下并經(jīng)過(guò)浸液活塞柱302,以將頂板262通氣/排出到上述下部外殼噴口 92外。第二個(gè)通氣是B6，其向上通氣和通到封蓋76噴口 334夕卜。因此，阻塞324和325被設(shè)置在它們之間的兩個(gè)排出B5和B6間隔開(kāi)，以提供重要的阻塞-排放-阻塞功能。當(dāng)浸液閥活塞268在浸液位置(圖14F)時(shí)，浸液閥頭322向下移動(dòng)和不再密封浸液開(kāi)口 288和289因?yàn)榻洪y銷(xiāo)304的芯柱320小于浸液開(kāi)口 288并且限定浸液流過(guò)其中的環(huán)形開(kāi)口。浸液向上流動(dòng)穿過(guò)上游浸液開(kāi)口 288，橫穿到另一側(cè)，并且向下通過(guò)下游浸液開(kāi)口 289。安全閥封蓋安全閥60的封蓋76在圖18中描繪的最清楚。封蓋76是杯狀的，具有四個(gè)螺絲孔330用以將封蓋76固定到安全閥60的其它部分。優(yōu)選地，因?yàn)榍笆龅脑?，封蓋76用半透明的塑料如Radel R5000制成。封蓋76還包括一對(duì)封蓋噴口 334，其由封蓋76和通氣罩338內(nèi)的縫隙336形成。通氣罩338從封蓋76向下延伸和確保封蓋76排氣到大氣壓。當(dāng)存在浸液安全閥260時(shí)封蓋76的底部邊緣332被擱在浸液安全閥260的頂板262上，當(dāng)不包括浸液安全閥260時(shí)其位于上部外殼74上。封蓋76的底部邊緣332之間不需要密封。封蓋76優(yōu)選地包括與上部外殼74上的鍵槽匹配的內(nèi)部鍵，以確保噴口 334的適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)和定位。安全閥操作如上所述，安全閥60必須在擠奶位置(圖9A)和反沖位置(圖9B)之間移動(dòng)以防止奶供給源被乳頭浸液或反沖流體污染。由于安全閥60相對(duì)側(cè)上的壓力差，希望的是不僅僅將化學(xué)品、空氣或其它流體線路與奶供給源密封開(kāi)。利用本發(fā)明，安全閥60的每個(gè)端部上的壓差得以避免，因?yàn)楸┞对诖髿鈮褐械膰娍谀軌颉芭懦觥睍?huì)引起通過(guò)密封件的不必要的滲漏的壓差。通過(guò)這種方式，安全閥60的每一側(cè)上的壓力相互隔絕，從而防止化學(xué)品、空氣及其它流體滲漏進(jìn)入長(zhǎng)奶管和奶供給源中。通常，密封件成對(duì)提供，帶有設(shè)置在每對(duì)密封件之間的通到大氣的噴口。這種布置提供“阻塞-排放-阻塞”功能，以確保滲漏通過(guò)一個(gè)密封件的流體不會(huì)滲漏通過(guò)另一密封件。如圖9C所示，為了在安全閥60位于擠奶位置(圖9A和9C)時(shí)獲得“阻塞-排放-阻塞”功能，阻塞由密封插入件94形成，和特別地由密封插入件94的上部環(huán)形部分96形成。上部環(huán)形部分96密封腔室90的內(nèi)表面和反沖活塞120的下部圓柱形部分之間的環(huán)形間隙。在擠奶位置的排出功能(圖9A和9C)由安全閥腔室90和安全閥60以及擠奶器單元40外部的大氣之間的兩個(gè)不同路徑來(lái)進(jìn)行。僅僅需要一個(gè)這種“排出”路徑，但是圖示 的實(shí)施例為附加安全性提供排放冗余度。第一排出路徑示出在圖9C中和被標(biāo)識(shí)為BI。該第一排出路徑BI是從腔室90通過(guò)反沖活塞孔138、和通過(guò)下部外殼70內(nèi)的孔92的路徑。第二排出路徑B2從下部外殼70的腔室90通過(guò)浸液安全閥活塞268的中心連接器柱302與頂板262的中心開(kāi)口 290之間的空間、通過(guò)頂板262的筒272、經(jīng)過(guò)浸液閥活塞268的外部環(huán)形座276，向上進(jìn)入安全閥封蓋76的內(nèi)部，和從封蓋噴口 334出來(lái)?！白枞惫δ艿牡诙€路由閥組610內(nèi)的密封件執(zhí)行，閥組610控制反沖流體、空氣、水和乳頭浸液流動(dòng)進(jìn)入安全閥60。此外，閥組110包括阻塞-排放-阻塞特征，如上所述作為冗余安全特征。如圖9B、9D和9E所示，安全閥60處于反沖位置，反沖活塞120在最低的位置，反沖活塞120的下表面接合密封件插入件94的u形部分98。更具體地說(shuō)，反沖活塞120的下表面與密封插入件94的u形部分98的上游凸緣104和下游凸緣106接觸。這種布置在安全閥60、奶入口 62和奶出口 64之間提供雙重阻塞。上游凸緣104和下游凸緣106之間是密封插入件94的網(wǎng)108。網(wǎng)108與反沖活塞120的下表面間隔開(kāi)以限定一部分“排出”路徑B3 (圖9E)，〃排出〃路徑B3通過(guò)活塞旁通噴口 134和通過(guò)下部外殼70的孔92旁通反沖閥120的上部和密封插入件94的上部環(huán)形部分96。這種阻塞-排放-阻塞布置防止反沖流體和乳頭浸液進(jìn)入奶供給源，因?yàn)榻?jīng)過(guò)任一密封件的任何滲漏將通過(guò)縫隙111排放，縫隙111是排放路徑(圖9E)。乳頭浸液阻塞-排放-阻塞功能由上游浸液閥銷(xiāo)304和對(duì)應(yīng)的頂板密封件264的浸液孔密封件324來(lái)執(zhí)行，上游浸液閥銷(xiāo)304與頂板262內(nèi)的浸液開(kāi)口 288連接。第二阻塞由下游浸液閥銷(xiāo)305和對(duì)應(yīng)的頂板262的浸液孔密封件324來(lái)執(zhí)行，下游浸液閥銷(xiāo)305與頂板262內(nèi)的浸液開(kāi)口 288連接。在這種布置中，至少有兩個(gè)排出路徑。圖9F中的排出路徑B5由浸液閥活塞268和頂板262圓柱形杯子部分272的內(nèi)部部分之間的空間限定。B5進(jìn)一步由浸液活塞中心連接器柱302和頂板262的中心開(kāi)口 290之間的空間、下部外殼腔室90和三個(gè)開(kāi)口 220、222和224限定。另一個(gè)排出路徑B6 (圖9F)由浸液閥活塞268和頂板圓柱形杯子部分272的內(nèi)部部分之間的空間，向上進(jìn)入封蓋76和從封蓋通氣罩338中出來(lái)來(lái)限定。再一排出路徑由閥芯621形成在閥組外殼613中，以便差別壓力不會(huì)通過(guò)閥門(mén)和進(jìn)入連到安全閥120的任何供給線路。當(dāng)希望施加乳頭浸液時(shí)，浸液安全閥260由壓縮氣體(如空氣或其它合適的流體)、機(jī)械裝置或電氣裝置操作以抵抗浸液閥門(mén)復(fù)位彈簧326的力向下移動(dòng)浸液閥活塞268，使得浸液閥銷(xiāo)304和305不再密封浸液閥孔288、289。如圖14A和14E所示，乳頭浸液被推動(dòng)通過(guò)上部外殼74中的浸液入口 188。浸液在壓力下流動(dòng)通過(guò)浸液入口腔室204，向上通過(guò)上游浸液孔288，通過(guò)流動(dòng)通道238，通過(guò)下游浸液孔289，通過(guò)浸液出口腔室208、從浸液出口 190出來(lái)，通過(guò)用彎頭580連接到浸液出口 190的管345和流向浸液集管170。當(dāng)反沖流體(如洗滌化學(xué)品、漂洗化學(xué)品、水和/或空氣)將被從安全閥60向上游
泵送到擠奶器單元40中，將發(fā)生以下操作。應(yīng)該理解的是在反沖操作期間，擠奶器單元40將不會(huì)像大多數(shù)附圖中顯示那樣的垂直。代替的，擠奶器單元40將是倒置的或者有一些大致向下的角度和懸掛在拆卸器機(jī)構(gòu)上，如圖4B中所示。除了泵送通過(guò)安全閥60和擠奶器單元40的最終〃氣〃之外，該位置還幫助排放擠奶器單元40中的反沖液體。反沖流體進(jìn)入上部外殼74反沖入口 186，向下通過(guò)中心芯柱168，向下通過(guò)反沖活塞120，從反沖活塞120的孔138出來(lái)和“向上游”通過(guò)奶入口 62和進(jìn)入擠奶器單元40。如所述的安全閥組件限定貫穿安全閥60的、在反沖流體入口 186和奶入口 62之間的反沖流體管道。當(dāng)希望清洗和漂洗安全閥60時(shí)，在反沖活塞120返回?cái)D奶位置之后，可以具有任何數(shù)量序列的交替的空氣和水脈沖。優(yōu)選地，空氣和水都有一個(gè)以上的脈沖以提供攪動(dòng)和有效以及徹底的清洗。漂洗安全閥60中使用的水還潤(rùn)滑密封件，以減小移動(dòng)各種活塞和閥門(mén)時(shí)的摩擦和抵抗力。為此，還希望在啟動(dòng)之前洗滌或漂洗安全閥60。此外，優(yōu)選的是用處于擠奶位置的反沖活塞120清洗安全閥60，因?yàn)楫?dāng)反沖活塞120在上部位置時(shí)一些奶可能進(jìn)入緊臨反沖活塞120的排出區(qū)域。這將清洗掉安全閥60的反沖化學(xué)品、乳頭浸液和殘留奶。該過(guò)程在連接擠奶器單元40到另一個(gè)動(dòng)物之前由通過(guò)安全閥60的水和空氣自動(dòng)完成。下文是顯示了在安全閥60的典型單個(gè)循環(huán)中所有各種元件進(jìn)行順序的控制操作表。表A、B和C各自都是完整的反沖和浸液施加循環(huán)的一部分。表A是循環(huán)的浸液和反沖部分，表B標(biāo)識(shí)反沖操作中的附加步驟，表C示出了為下一個(gè)浸液過(guò)程作準(zhǔn)備而再充填配量閥的步驟。(表中的縮寫(xiě)“BF”是指反沖)。在該優(yōu)選實(shí)施例中，從擠奶結(jié)束、斷開(kāi)奶線路、浸液奶牛，反沖擠奶器單元和自動(dòng)清洗安全閥，到準(zhǔn)備好下一個(gè)擠奶操作在大約四十五秒。表D示出了系統(tǒng)20操作的步驟和每個(gè)步驟服務(wù)的功能。表A
權(quán)利要求
1.一種用于清洗奶品動(dòng)物擠奶器單元的擠奶器單元反沖系統(tǒng)，該反沖系統(tǒng)包括 主控制器； 與主控制器流體連通的第一空氣供給源； 與主控制器流體連通的水供給源； 與主控制器流體連通的反沖流體供給源； 與第一空氣供給源、第二空氣供給源、水供給源和反沖流體供給源流體連通的廄控制器；和 與廄控制器流體連通的安全閥，該安全閥與擠奶器單元的下游部分流體連通和相鄰，并且該安全閥包括在擠奶位置和反沖位置之間移動(dòng)的反沖活塞。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擠奶器單元反沖系統(tǒng)，其中，第一空氣供給源與反沖活塞流體連通以使反沖活塞從擠奶位置移動(dòng)到反沖位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擠奶器單元反沖系統(tǒng)，其中，第二空氣供給源與安全閥流體連通從而為清洗安全閥和擠奶器單元中的反沖流體提供空氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擠奶器單元反沖系統(tǒng)，其中，主控制器產(chǎn)生信號(hào)以控制空氣、水和反沖流體供給到廄控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擠奶器單元反沖系統(tǒng)，進(jìn)一步包括 多個(gè)廄控制器，其中主控制器產(chǎn)生信號(hào)以控制空氣、水和反沖流體供給到多個(gè)廄控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擠奶器單元反沖系統(tǒng)，其中，廄控制器產(chǎn)生信號(hào)以控制空氣、水和反沖流體供給到安全閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擠奶器單元反沖系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括浸液供給源和浸液施加器；安全閥進(jìn)一步包括與浸液供給源和浸液施加器流體連通的浸液閥活塞。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的擠奶器單元反沖系統(tǒng)，進(jìn)一步包括與浸液供給源和浸液閥活塞流體連通的配量閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擠奶器單元反沖系統(tǒng)，其中，安全閥進(jìn)一步包括 與浸液供給源和擠奶器單元外殼上的浸液通道流體連通的浸液閥活塞。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擠奶器單元反沖系統(tǒng)，其中，安全閥包括 第一密封件； 與第一密封件間隔開(kāi)的第二密封件；和 設(shè)置在第一和第二密封件之間的噴口。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的擠奶器單元反沖系統(tǒng)，其中，廄控制器包括 閥組，該閥組具有與第一空氣供給源、第二空氣供給源、水供給源和反沖流體供給源流體連通的入口 ；和，與安全閥流體連通的出口。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的擠奶器單元反沖系統(tǒng)，其中，所述閥組包括 第一密封件； 與第一密封件間隔開(kāi)的第二密封件；和 設(shè)置在第一和第二密封件的之間的噴口。
13.一種用于清洗奶品動(dòng)物擠奶器單元并用于施加浸液到奶品動(dòng)物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括主控制器； 與主控制器流體連通的第一空氣供給源； 與主控制器流體連通的水供給源； 與主控制器流體連通的反沖流體供給源； 與主控制器流體連通的浸液供給源； 與第一空氣供給源、第二空氣供給源、水供給源和反沖流體供給源和浸液供給源流體連通的廄控制器； 與浸液供給源流體連通的浸液施加器；和 與廄控制器流體連通的安全閥，該安全閥與擠奶器單元的下游部分流體連通和相鄰，并且該安全閥包括 用于在擠奶位置和反沖位置之間移動(dòng)的反沖活塞；和 用于在擠奶位置和浸液位置之間移動(dòng)并與浸液供給源和浸液施加器流體連通的浸液閩活塞。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，第一空氣供給源與反沖活塞流體連通，以在擠奶位置和反沖位置之間移動(dòng)反沖活塞。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，第二空氣供給源與安全閥流體連通，從而為清洗安全閥和擠奶器單元中的反沖流體提供空氣。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括 多個(gè)廄控制器，其中主控制器產(chǎn)生信號(hào)以控制空氣、水和反沖流體供給到多個(gè)廄控制器。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，廄控制器產(chǎn)生信號(hào)以控制空氣、水和反沖流體供給到安全閥。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，廄控制器包括 閥組，具有與第一空氣供給源、第二空氣供給原、水供給源和反沖流體供給源流體連通的入口 ；和，與安全閥流體連通的出口。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述閥組包括 第一密封件； 與第一密封件間隔開(kāi)的第二密封件；和 設(shè)置在第一和第二密封件之間的噴口。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，安全閥包括 第一密封件； 與第一密封件間隔開(kāi)的第二密封件；和 設(shè)置在第一和第二密封件之間的噴口。
21.一種用于反沖和乳頭浸液施加器系統(tǒng)的閥組，該閥組包括 限定腔室的殼體； 進(jìn)入所述腔室的多個(gè)入口； 多個(gè)閥，每個(gè)閥可以移動(dòng)以打開(kāi)或關(guān)閉進(jìn)入所述腔室的對(duì)應(yīng)入口 ； 所述腔室的共用出口 ；和 設(shè)置在所述腔室內(nèi)的閥芯，用于在擠奶位置和反沖位置之間移動(dòng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的閥組，其中，所述閥芯包括上部閥頭和下部閥頭。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的閥組，進(jìn)一步包括 彈簧，該彈簧向擠奶位置偏壓閥芯。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的閥組，進(jìn)一步包括殼體腔室內(nèi)的排出口，以當(dāng)所述閥芯處于擠奶位置時(shí)為殼體腔室提供排放。
25.一種用于乳頭浸液施加器的配量閥，配量閥包括 限定腔室的殼體； 進(jìn)入所述腔室的浸液入口； 所述腔室的浸液出口； 至少部分設(shè)置在所述腔室內(nèi)的浸液容積調(diào)節(jié)器； 與浸液入口流體連通的閥，用于在打開(kāi)位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)；和空氣驅(qū)逐出口。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的配量閥，進(jìn)一步包括 所述殼體內(nèi)的且與所述殼體連通的通氣孔。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的配量閥，進(jìn)一步包括 在浸液準(zhǔn)備位置和浸液排空位置之間可移動(dòng)地設(shè)置在所述殼體內(nèi)的閥芯。
28.根根據(jù)權(quán)利要求27所述的配量閥，其中，所述閥芯包括 上部密封部分； 下部密封部分；和 連接上部密封部分和下部密封之間的中心部分，該中心部分的橫截面直徑比上部密封部分的橫截面直徑小。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的配量閥，其中，所述閥芯響應(yīng)于進(jìn)入浸液入口的浸液而向浸液準(zhǔn)備位置移動(dòng)；所述閥芯響應(yīng)于進(jìn)入所述腔室的空氣而向浸液排空位置移動(dòng)。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的配量閥，進(jìn)一步包括 所述腔室的空氣驅(qū)逐出口，以在浸液離開(kāi)配量閥后向浸液提供空氣驅(qū)逐。
31.一種用于自動(dòng)乳頭浸液施加器的乳頭浸液集管，該乳頭浸液集管包括 限定集管腔室的殼體； 進(jìn)入集管腔室的入口； 集管腔室的多個(gè)出口，每個(gè)出口對(duì)應(yīng)于擠奶器單元中的乳頭杯襯里；和多個(gè)閥，每個(gè)閥可移動(dòng)以打開(kāi)和關(guān)閉至少一個(gè)出口。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的配量閥，其中，所述閥的數(shù)量對(duì)應(yīng)于集管腔室的出口的數(shù)量。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的配量閥，其中，處于關(guān)閉位置的閥基本密封對(duì)應(yīng)的所述出口而擋住施加到與乳頭浸液集管相連的擠奶器單元的真空。
全文摘要
一種用于清洗奶品動(dòng)物擠奶器單元(40)并用于施加浸液到奶品動(dòng)物的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括主控制器(26)；空氣供給源(25)；水供給源(29)；反沖流體供給源(28)；浸液供給源(30)；用于接收空氣、水、反沖流體和浸液供給的廄控制器(36)；和，與擠奶器單元(40)的下游部分相鄰以控制被供給到擠奶器單元的反沖和浸液流體的安全閥(60)。
文檔編號(hào)A01J7/02GK102811607SQ201080050186
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者K.L.托格森, N.赫德倫德, M.J.斯圖賽爾 申請(qǐng)人:Gea農(nóng)場(chǎng)技術(shù)股份有限公司