专利名称：管形元件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种管形元件及其制造方法。该管形元件具有内部空间，该内部空间 形成用于引导奶液的通道，其中该管形元件包括第一材料部和附加材料部，所述第一材料 部构成该管形元件的主要部分，所述附加材料部分包含适于向该管形元件的内部空间供给 空气的通气通道，并且其中，所述第一材料部和所述附加材料部被布置为在接触区域彼此 接触。
背景技术：
用于对牲畜进行挤奶的挤奶杯组包括若干奶杯和分别连接到奶杯上的对应数量 的短奶管。每个奶杯均包括内套和形成脉动室的刚性外壳。内套和短奶管限定用于将奶液 从奶杯引导到挤奶杯组的集乳器的奶液通道。在挤奶过程中，在脉动真空被传递到脉动室 的同时，基本恒定的真空被施加到奶液通道。在真空被传递到脉动室期间，内套膨胀并导致 在奶液通道的上部中产生压降。如果同时在奶液通道中存在大量的奶流，则存在奶液在奶 液通道中被向乳头倒吸的危险。这种奶液的回流因若干原因是不希望的。US 6，055，931展示了一种空气通气塞，其适于插入通过奶管的壁中的孔。该空气 通气塞具有接合奶管的外表面的外部凸台、延伸通过奶管的壁的筒、接合奶管的内表面的 末端部分、以及延伸通过该通气塞的通气通道。该通气通道的尺寸允许将空气供给到奶管 的奶液通道中。通气塞的存在消除了奶液在奶液通道中回流的危险。然而，通气塞的外部 凸台从奶管的外表面向凸出，且末端部分伸入到奶液通道中。通气塞的这些部分在通气通 道附近提供了使污物和奶液残留物能够存积的空间和角落。菌落能够在这种空间和角落滋 生是很危险的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于引导奶液的管形元件，其具有的结构能够防止奶 液在该管形元件中发生回流，同时该管形元件的使用非常卫生。根据本发明，该目的通过以下特征获得，即所述第一材料部和所述附加材料部在 所述接触区域被彼此固定地连接，使得所述材料部形成整体式单元。由于管形元件被提供 有通气通道，因此消除了回流问题。通过将附加材料部和通气通道形成为第一材料部的整 体部分，无法在不破坏管形元件的情况下将附加材料部和通气通道从第一材料部上卸下。 因此，管形元件作为一体式单元进行销售和安装。由于管形元件的材料部分被固定地连接， 因此不需要再使用另外的部分将材料部分保持为连接状态。因而，附加材料部可被赋予简 单的设计。优选地，材料部通过均勻连接(homogeneous connection)在整个接触区域被彼 此固定地连接。在该情况下，接触区域可在完全没有不平整和凹陷的材料部分之间提供紧 密密封。因而，在接触区域中不存在任何污物、颗粒和细菌能够存积的空间。根据本发明的优选实施例，所述第一材料部和所述附加材料部在所述接触区域模 制在一起。由此，可以实现材料部之间在接触区域中具有高质量的强度和气密连接。优选地，材料部分通过被称为共模制(co-moulding)的模制工艺而被模制在一起。在共模制过 程中，材料部被依次注入，从而使得能够将一个材料部模制在先前模制好的材料部上。可替 换地，材料部可通过诸如合适的胶合剂等粘合剂而彼此固定地联接。根据本发明的另一实施例，适于与周围环境接触的管形元件的外表面由所述第一 材料部的外表面和所述附加材料部的外表面形成，其中所述外表面被布置为彼此相关联， 使得所述外表面在所述接触区域的外部彼此之间形成平滑过渡。在此情况下，管形元件的 外表面在该区域中不具有任何能够存积污物和颗粒的空间或角落。有利地，所述管形元件 的所述内部空间由所述第一材料部的内表面和所述附加材料部的内表面限定，其中所述内 表面被布置为彼此相关联，使得所述内表面在所述接触区域的内部彼此之间形成平滑过 渡。因此，管形元件的内表面不会具有任何能够存积奶液残留物的空间或角落。根据本发明的另一实施例，所述第一材料部和所述附加材料部由不同材料制成。 通过共模制工艺能够生产由不同材料构成的一体式管形元件。附加材料部可为相对较硬的 塑性材料。由此，即使在管形元件受到弯力作用的情况下，在附加材料部中的通气通道的形 状也能够保持。第一材料部中的材料可为通常在短奶管和内套中使用的材料。这种材料可 为橡胶材料、PVC材料、TPE材料或有机硅材料。
根据本发明的另一实施例，所述管形元件可具有至少一个弧形区段。管形元件可 由这样的材料制造，该材料具有的硬度使得管形元件在未受负载的状态下具有预定形状。 这种管形元件可被提供有弧形区段。该管形元件的所述内部空间在所述弧形区段比在邻接 区段具有更大的截面面积。利用这种带有弧形区段的设计，弧形区段中的流阻被减小，从而 利于奶液流动通过管形元件。所述附加材料部可被定位为使所述通气通道相对于所述奶液 通过所述管形元件的预期流动方向位于所述弧形区段的上游。管形元件中的奶流在弧形区 段中将会多次停滞。因此，奶液通道在较低的弧形区段中的整个截面面积被奶液充填是危 险的。因此，优选将通气通道布置在弧形区段的上游。可替换地，所述附加材料部被定位为 使所述通气通道位于所述管形元件的所述弧形区段中。在这种位置中，通气通道相对来说 可免受能够从挤奶隔间的地板卷起的污物的影响。然而，也可以将所述附加材料部定位为 使所述通气通道相对于所述奶液通过所述管形元件的预期流动方向位于所述弧形区段的 下游。根据本发明的另一实施例，所述管形元件适于被定向于工作位置，在该工作位置 中，所述奶液的通道相对于所述奶液通过所述管形元件的所述预期流动方向在所述弧形区 段的上游比在所述弧形区段的下游具有更大的纵向倾角。在这种工作位置中，存在当奶流 充足时弧形区段下游的奶液通道被奶液填充的危险。在此，所述附加材料部可被定位为使 所述通气通道位于所述弧形区段的径向内部中。在此，所述弧形区段的径向内部比所述弧 形区段的径向外部的对应部分位于更高的水平高度。由于重力，奶液将主要沿所述弧形区 段的径向外部流动。在大多数情况下，位于所述弧形区段的径向内部中的通气通道仅会与 奶液通道中的奶液发生短暂接触。根据本发明的另一实施例，所述通气通道具有锥形形状。优选地，锥形的所述通气 通道具有朝向所述内部空间的内部开口和周围环境的外部开口，其中所述内部开口比所述 外部开口具有更大的截面面积。通气通道的锥形表面使得进入该通气通道中的奶液将被快 速引导回奶液通道。由于锥形通气通道的进口开口具有最小的截面面积，因此只有所具有的截面面积小于进口开口小的颗粒能够跟随空气进入通气通道。而且，通气通道沿空气流动方向的扩大消除了通气通道被颗粒阻塞的危险。根据本发明的另一实施例，所述管形元件包括在挤奶杯组中所使用的短奶管，用 于从奶杯中引导奶液。通常，短奶管与奶杯的内套相连。奶液在短奶管和内套中发生回流的 问题通过使用根据本发明的管形元件而被消除。所述管形元件还可包括所述奶杯的内套。 在该情况下，管形元件同时包含挤奶杯组中的短奶管和内套。上述目的还通过一种方法实现，该方法的特征在于以下步骤使所述第一材料部 和所述附加材料部在所述接触区域彼此固定地连接，使得所述材料部形成整体式单元。采 用这种方式，管形元件被提供有消除管形元件中的回流问题的通气通道。而且，整体式材料 部之间的接触区域形成没有能够存积污物和细菌的不平整和空间的均勻连接。因此，如此 制造的管形元件是非常卫生的。优选地，该方法包括如下步骤通过模制工艺连接所述第一 材料部和所述附加材料部。优选地，这种模制工艺为共模制工艺。该共模制工艺可包括如 下步骤将所述附加材料部的材料注入模型型腔中，以形成具有所述通气通道的所述附加 材料部；以及将所述第一材料部的材料注入所述模型型腔中并注入到初始形成的附加材料 部上，使得所述材料部在所述接触区域中模制在一起。可替换地，该共模制工艺可包括如下 步骤将所述附加材料部的材料注入第一模型型腔中，以制造具有所述通气通道的所述附 加材料部；将模制好的附加部放置在第二模型型腔中；以及将所述第一材料部的材料注入 所述第二模型型腔中并注入到初始制造的附加材料部上，使得所述材料部在所述接触区域 中模制在一起。根据另一可替换方案，该共模制工艺可包括如下步骤将所述第一材料部的 材料注入模型型腔中，以制造所述第一材料部；以及将所述附加材料部的材料注入所述模 型型腔中并注入到初始制造的第一材料部上，使得所述材料部在所述接触区域中模制在一 起。因此，管形元件可采用不同方式制造。
在下文中，通过示例并参照附图对本发明的优选实施例进行描述，其中图1示出包括根据本发明的管形元件的挤奶杯组的一部分；图2示出沿图1的管形元件的A-A平面截取的剖视图；以及图3示出根据本发明第二实施例的管形元件的剖视图。
具体实施例方式图1示出挤奶杯组的一个奶杯1。完整的挤奶杯组通常包括两个或四个这种奶杯 1。短奶管2与奶杯1相连。短奶管适于将奶液从奶杯1输送到挤奶杯组的集乳器(未图 示)。脉动管3与奶杯1相连。脉动管3适于将脉动压力传递到奶杯1。奶杯1包括具有 开口 5的杯嘴4，该开口 5通到用于在挤奶过程中接纳牲畜的乳头的内部空间。奶杯1的内 部空间由柔性内套6的内表面限定。内套6的内部空间和短奶管2的内表面形成用于在挤 奶过程中将奶液从牲畜的乳头引导到集乳器的奶液通道。奶杯1包括包围内套6的刚性外 壳7，使得在柔性内套6与刚性外壳7之间形成脉动室8。在此，短奶管2和内套6是形成 为一体的管形元件9的一部分。在该情况下，一体式管形元件9还包括奶杯1的杯嘴4。在挤奶过程中，基本恒定的真空被施加到管形元件9的奶液通道。同时，脉动真空通过脉动管3被传递到奶杯1的脉动室8。在脉动室8中的压力减小的期间，内套6膨胀。 内套6的膨胀运动导致内套6的内部空间中产生压降。如果同时在奶液通道中存在大量的 奶流，则存在通道中的奶液被向乳头倒吸的危险。为了消除该危险，短奶管2被提供有包含 通气通道9c的附加材料部9b。通气通道9c包括通孔，该通孔的尺寸允许将空气以期望的 量从周围环境向管形元件9的内部空间供给。由此，防止内套6的内部空间中的减小的压 力下降到奶液在奶液通道中具有发生倒吸危险的水平。在此，附加材料部％具有大体上矩 形形状，但是当然其能够具有任意形状。一体式管形元件9的主要部分由第一材料部9a构 成。第一材料部9a中的材料可为通常用于短奶管和内套的任何合适的材料，例如，橡胶材 料、PVC材料、TPE材料或有机硅材料。优选地，附加材料部9b由与第一材料部9a中的材 料不同的材料制成。附加材料部9b可由比第一材料部9a中的材料具有更坚硬特性的塑性 材料制成。然而，不排除在附加材料部％中使用与第一材料部9a中相同种类的材料。图 1的管形元件9具有弧形部分9e。图2示出图1的管形元件9的弧形部分9e的剖视图。在此可以看出第一材料部 9a和附加材料部9b在接触区域9d彼此固定地连接，使得材料部9a、9b形成整体式单元。 优选地，第一材料部9a和附加材料部9b在接触区域9d中模制在一起。管形元件9具有适 于与外界环境接触的外表面。适于与外界环境接触的管形元件9的外表面由第一材料部的 外表面和附加材料部的外表面形成。外表面9ai、9bi被布置为彼此相关联，使得外表面9 、 Qb1在接触区域的外部9屯彼此之间形成平滑过渡。利用这种均勻的外表面，污物和细菌在 通气通道9c附近的外表面上存积的危险相对较小。管形元件的内部空间由第一材料部的 内表面9a2和附加材料部9b的内表面9b2限定。内表面9a2、9b2被布置为彼此相关联，使得 内表面9a2、9b2在接触区域的内部9d2彼此之间形成平滑过渡。因此，管形元件9在奶液通 道的该区域中也具有均勻的内表面。因而，奶液残留物存集在通气通道9c附近的管形元件 9的内表面上的危险被最小化。在工作位置中，管形元件9被定向为使得奶液通道相对于奶液在该通道中的预期 流动方向在弧形区段9e的上游比在弧形区段9e的下游具有更大的纵向倾角。内套6主要 形成位于弧形部分9e上游的奶液通道的竖直部分。短奶管2形成奶液通道的竖直部分的 相对较小的部分、弧形区段9e和位于弧形区段9e下游的奶液通道的大致水平部分。在图2 中，附加材料部9b被定位为使得通气通道9c相对于奶液在管形元件9中的预期流动方向 紧接位于弧形区段9e的上游。通气通道9c确保在内套6的膨胀的过程中将空气向内套6 的内部空间供给。通气通道9c的存在消除了奶液在奶液通道中回流的危险。在此，通气通 道9c被布置在弧形区段9e的径向内部的上方。在该位置，通气通道9c相对来说可免受能 够从挤奶隔间的地板卷起的污物的影响。通气通道9c具有锥形形状。锥形的通气通道9c 具有朝向内部空间的内部开口 9c2和朝向周围环境的外部开口 9Cl。内部开口 9c2比外部开 口 9Cl具有更大的截面面积。通气通道9c的形状使得进入到该通气通道9c中的奶液通道 中的奶液由于通气通道9c的锥形表面和气流而快速流回奶液通道。而且，只有具有小于进 口开口 9Cl的尺寸的颗粒能够进入通气通道9c。由于通气通道9c具有锥形形状，通气通道 9c沿空气的流动方向扩大。因此，不存在颗粒阻塞通气通道9c的危险。图3示出材料部9b的可替换位置。在该情况下，通气通道9c位于弧形区段9e中。 通气通道9c被布置在弧形区段9e的径向内部中。由于重力，奶液的主要部分在弧形区段9e的径向外部流动。因此，奶液在通道中很少与通气通道9c发生接触。而且，部分向下导 向的开口 9C2防止奶液进入通气通道9C。在此，弧形区段9e的奶液通道被提供有比奶液通 道的邻接区段更大的截面面积。由此，弧形区段9e中的流阻被减小，从而利于奶液流动通 过管形元件9。而且，减小了奶液充满弧形区段9c中的整个截面面积的危险。优选地，一体式管形元件9通过共模制工艺制造。通过这种模制工艺可以容易地 通过由不同材料构成的两个整体式材料部来制造管形元件9。有利地，附加材料部9b由相 对较硬的塑性材料制造。由此，即使管形元件9发生弹性变形，通气通道9c也会保持其形 状。第一材料部9a可由例如有机硅材料制造。共模制工艺通过限定管形元件9的表面的 模型型腔来实施。首先，附加材料部的材料被注入模型型腔，以形成具有通气通道9c的附 加材料部。之后，第一材料部9a的材料被注入该模型型腔并被注入到初始形成的附加材料 部9b上。在此，第一材料部9a与附加材料部9b在接触区域9d中模制在一起。最终模制 的管形元件9构成一体式元件。可替换地，附加材料部9b的材料被注入第一模型型腔，以 制造具有通气通道9c的附加材料部。制造好的附加部9b被放置在第二模型型腔中，并且 第一材料部9a的材料被注入第二模型型腔中并被注入到初始制造的附加材料部9b上，使 得材料部9a、9b在接触区域9d中模制在一起。根据另一可替换方案，第一材料部9a的材 料被注入模型型腔，以制造第一材料部9a。之后，附加材料部9b的材料被注入该模型型腔 中并被注入到初始制造的第一材料部9a上，使得材料部9a、9b在接触区域9d中模制在一 起。本发明不限于所描述的实施例，而是可在权利要求的范围内进行变更和修改。管 形元件不必包含短奶管和内套。管形元件可仅包含任意种类的短奶管或奶管。管形元件不 必具有弧形区段。管形元件可以是直的。管形元件可具有任意形状的截面区域。
权利要求
一种管形元件，具有内部空间，该内部空间形成用于引导奶液的通道，其中所述管形元件(9)包括第一材料部(9a)和附加材料部(9b)，所述第一材料部(9a)构成该管形元件(9)的主要部分，所述附加材料部(9b)包含适于向该管形元件(9)的所述内部空间供给空气的通气通道(9c)，并且其中所述第一材料部(9a)和所述附加材料部(9b)被布置为在接触区域(9d)彼此接触，其特征在于，所述第一材料部(9a)和所述附加材料部(9b)在所述接触区域(9d)被彼此固定地连接，使得所述材料部(9a，b)形成整体式单元。
2.根据权利要求1所述的管形元件，其特征在于，所述第一材料部(9a)和所述附加材 料部(9b)在所述接触区域(9d)模制在一起。
3.根据权利要求1或2所述的管形元件，其特征在于，适于与周围环境接触的所述管形 元件(9)的外表面由所述第一材料部的外表面(Qa1)和所述附加材料部的外表面(Qb1)形 成，其中所述外表面(Qa1^b1)被布置为彼此相关联，使得所述外表面(Qa1^b1)在所述接触 区域的外部(Qd1)彼此之间形成平滑过渡。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的管形元件，其特征在于，所述管形元件的所述 内部空间由所述第一材料部的内表面(9a2)和所述附加材料部(9b)的内表面(％2)限定， 其中所述内表面(9a2，9b2)被布置为彼此相关联，使得所述内表面(9a2，9b2)在所述接触区 域的内部(9d2)彼此之间形成平滑过渡。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的管形元件，其特征在于，所述第一材料部(9a) 和所述附加材料部(9b)由不同材料制成。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的管形元件，其特征在于，所述管形元件(9)具 有至少一个弧形区段(9e)。
7.根据权利要求6所述的管形元件，其特征在于，所述管形元件(9)的所述内部空间在 所述弧形区段(9e)比在该管形元件(9)的邻接区段具有更大的截面面积。
8.根据权利要求6或7所述的管形元件，其特征在于，所述附加材料部(9b)被定位为 使所述通气通道(9c)相对于所述奶液通过该管形元件(9)的预期流动方向位于所述弧形 区段Oe)的上游。
9.根据权利要求6或7所述的管形元件，其特征在于，所述附加材料部(9b)被定位为 使所述通气通道(9c)位于所述管形元件的所述弧形区段(9e)中。
10.根据权利要求9所述的管形元件，其特征在于，所述管形元件(9)适于被安装于工 作位置，在该工作位置中，所述奶液通道相对于所述奶液通过该管形元件(9)的预期流动 方向在所述弧形区段(9e)的上游比在所述弧形区段(9e)的下游具有更大的纵向倾角。
11.根据权利要求10所述的管形元件，其特征在于，所述附加材料部(9b)被定位为使 所述通气通道(9c)位于所述弧形区段(9e)的径向内部的上游、所述弧形区段(9e)的径向 内部中、或者所述弧形区段(9e)的径向内部的下游。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的管形元件，其特征在于，所述通气通道(9c) 具有锥形形状。
13.根据权利要求12所述的管形元件，其特征在于，锥形的所述通气通道(9c)具有朝 向所述管形元件(9)的所述内部空间的内部开口(9c2)和朝向周围环境的外部开口(9Cl)， 其中所述内部开口(9c2)比所述外部开口(9Cl)具有更大的截面面积。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的管形元件，其特征在于，所述管形元件(9)包括在挤奶杯组中所使用的短奶管(2)，用于从奶杯(1)引导奶液。
15.根据权利要求14所述的管形元件，其特征在于，所述管形元件包括所述奶杯(1)的 内套(6)。
16.一种制造管形元件的方法，该管形元件具有内部空间，该内部空间形成用于引导 奶液的通道，其中该方法包括以下步骤制造所述管形元件(9)的第一材料部(9a)和附加 材料部(％)，所述第一材料部(9a)构成所述管形元件(9)的主要部分，所述附加材料部分 (9b)包含适于向所述管形元件(9)的所述内部空间供给空气的通气通道(9c)；以及将所述 第一材料部(9a)和所述附加材料部(9b)布置为使它们在接触区域(9d)彼此接触，其特征 在于如下步骤使所述第一材料部(9a)和所述附加材料部(9b)在所述接触区域(9d)彼此 固定地连接，使得所述材料部(9a，b)形成整体式单元。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于如下步骤通过模制工艺连接所述第一 材料部(9a)和所述附加材料部(9b)。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于如下步骤将所述附加材料部(9b)的材 料注入模型型腔中，以制造具有所述通气通道(9c)的所述附加材料部(9b)；以及将所述第 一材料部(9a)的材料注入所述模型型腔中并注入到初始制造的附加材料部(9b)上，使得 所述材料部(9a，b)在所述接触区域(9d)中模制在一起。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于如下步骤将所述附加材料部(9b)的材 料注入第一模型型腔中，以制造具有所述通气通道(9c)的所述附加材料部(9b)；将模制好 的附加部(％)放置在第二模型型腔中；以及将所述第一材料部(9a)的材料注入所述第二 模型型腔中并注入到初始制造的附加材料部(％)上，使得所述材料部(9a，b)在所述接触 区域(9d)中模制在一起。
20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于如下步骤将所述第一材料部(9a)的材 料注入模型型腔中，以制造所述第一材料部(9a)；以及将所述附加材料部(9b)的材料注入 所述模型型腔中并注入到初始制造的第一材料部(9a)上，使得所述材料部(9a，b)在所述 接触区域(9d)中模制在一起。
全文摘要
本发明涉及一种管形元件(9)和一种制造该管形元件(9)的方法。所述管形元件(9)具有内部空间，该内部空间形成用于引导奶液的通道，其中所述管形元件(9)包括构成该管形元件(9)的主要部分的第一材料部(9a)，以及包含适于向该管形元件(9)的内部空间供给空气的通气通道(9b)的附加材料部(9b)。所述第一材料部(9a)和所述附加材料部(9b)在接触区域(9d)被彼此固定地连接，使得所述材料部(9a，b)形成整体式单元。
文档编号A01J7/00GK101820744SQ200880110835
公开日2010年9月1日 申请日期2008年10月7日 优先权日2007年10月8日
发明者埃里克·克雷斯波 申请人:利拉伐控股有限公司