挤奶系统的制作方法

本发明涉及根据权利要求1所述的挤奶系统。

背景技术：

1、在奶牛场，通常通过将具有衬垫的挤奶杯附接到动物的每个乳头上，并且除了脉动真空之外还在乳头的尖端下方施加挤奶真空来从动物身上提取奶。因此，模仿了小牛的有节奏的吮吸，使得挤奶真空的吮吸被由脉动真空引起的衬垫的有节奏的运动(打开和关闭)打断。

2、已经注意到，每个乳头末端下方的流体压力水平随着相应乳头的实际奶流量而变化。变化的幅度取决于例如管道和其它挤奶系统组件的类型和安装方法。乳头下方的流体压力产生变化的另一原因是，系统真空水平可能在挤奶过程期间变化。

3、乳头末端下方的流体压力水平过低和/或不稳定会减慢挤奶速度，导致农场动物的通过量低/降低。如果为了克服这个问题而增加挤奶真空水平，乳头可能会受伤。

4、有时在挤奶期间发生的另一个问题是，动物可能会以某种方式移动腿/身体，导致一个或若干个挤奶杯从乳头滑落。在挤奶杯掉落到农场地面的情况下，灰尘和其他不期望的颗粒可能被吸收到挤奶杯中并且被转送到公共奶管线，因此污染接收器的奶，这可能导致大量的奶被浪费。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是发展一种概念，从时间和效率方面改善奶提取，同时确保和/或增强满意的乳头完整性。

2、该目的通过根据权利要求1所述的挤奶系统来实现。本发明的挤奶系统旨在根据挤奶单元的奶导管中测量的流体压力经由可控阀布置来调节挤奶单元的流体压力，该流体压力指示动物乳头下方的挤奶杯中的流体压力。

3、挤奶系统包括被配置为生成系统真空压力的各种组件，例如一个或若干个真空泵。挤奶系统还包括连接到真空泵的接收器。挤奶系统还包括连接到接收器的公共奶管线。

4、挤奶系统还包括挤奶单元，该挤奶单元包括至少一个挤奶杯。挤奶杯/每个挤奶杯被配置为在挤奶过程中的奶提取期间适配到动物的相应乳头上，其中挤奶单元经由奶导管连接到公共奶管线。每个挤奶杯包括相应的衬垫和壳体，从而在衬垫与壳体之间形成脉动空间。

5、每个挤奶单元与可控阀布置相关联，该可控阀布置被布置在所考虑的挤奶单元与公共奶管线之间的奶导管中，其中可控阀布置包括可调节通道。公共奶管线的流体压力经由可调节通道提供到奶导管。对可调节通道的调节引起对液体流动路径中可控阀布置上游挤奶单元中以及奶导管的在挤奶单元与可控阀布置之间的区段中的流体压力的调节。

6、在当前上下文中的表述“上游”是指在挤奶过程中的奶提取期间从挤奶杯经由奶导管到公共奶管线和接收器的液体/奶流动方向。

7、挤奶系统还包括压力传感器，该压力传感器被布置成测量在挤奶单元与可控阀布置之间的在可控阀布置上游奶导管中的流体压力。

8、流体压力由此可以在相对紧邻挤奶单元的地方被确定，由此代表动物乳头暴露的流体压力。

9、此外，挤奶系统还包括可通信地连接到压力传感器和可控阀布置的控制器。控制器被配置为在挤奶过程期间重复地从压力传感器获得压力水平测量结果；并且基于所获得的压力水平测量结果，生成控制信号并将该控制信号提供到可控阀布置，以调节可调节通道。

10、通过为每个挤奶杯提供奶导管、压力传感器和可控阀布置，可以在挤奶过程期间持续地监测每个动物乳头下方的流体压力。例如，可以根据乳头特定的奶流速(每时间单位的奶流量)针对每个乳头单独地调节流体压力。实现了优化的或至少改善的挤奶过程。

11、控制器控制位于奶导管中的可控阀布置的可调节通道。通过测量奶导管中的流体压力水平并且此后基于流体压力测量结果来调节可控阀布置，即使奶流速和系统真空水平都可能变化，也可以相应地调节奶导管中和乳头末端下方的流体压力水平并使其保持稳定。实现了高效、同时对乳头完整性友好的奶提取。

12、实现了对施加到奶导管的流体压力的方便但可靠并稳健的调节，并且由此也实现了对施加到挤奶杯中的乳头上的流体压力的方便、同时可靠并稳健的调节。因此，可以通过真空压力传感器测量奶导管中阀布置上游的流体压力，并且可以进行控制，例如，控制是否已经实现奶导管的期望流体压力。

13、所提供的解决方案的又一优点是，奶导管中的奶流量计(其有时在现有技术解决方案中用于调节所施加的真空水平)变得多余并且可以被省略，这节省了挤奶系统的总成本，因为涉及更少的硬件/维护。

14、在一些实施方案中，挤奶单元可以包括多个挤奶杯和爪。爪可以连接到每个挤奶杯；并且奶导管可以连接到爪和公共奶管线。

15、奶导管中的流体压力的测量结果(代表乳头下方的真空水平)还确保动物乳头不会暴露于过强的真空压力。

16、挤奶系统的每个挤奶点可以包括多个挤奶单元，例如当施加季度挤奶时，并且每个挤奶单元包括与奶导管相关联的一个挤奶杯。然后，可以将施加到同一动物的挤奶单元与公共挤奶点相关联。

17、控制器可以被配置为生成控制信号并将该控制信号提供到可控阀布置，以便在挤奶过程期间维持液体流动路径中可控阀布置上游的流体压力基本上恒定。

18、因此，可以独立于奶流量的变化将期望的恒定流体压力施加到乳头，从而产生高效、同时对乳头完整性友好的奶排出。

19、另外，或者另选地，控制器可以被配置为基于所获得的压力水平测量结果，生成控制信号并将该控制信号提供到可控阀布置，以便在挤奶过程期间将液体流动路径中可控阀布置上游的流体压力维持在多个流体压力水平。

20、当动物/乳头的奶流速低时，可以施加低流体压力，并且当奶流速高时，可以施加高流体压力。因此，当奶流速低时，保护乳头免受过大的流体压力，而当奶流速高时，通过施加高流体压力有效地提取奶。

21、控制器可以被配置为在挤奶过程开始之前或开始时获得位于挤奶点中的动物的身份参考。另外，控制器可以基于所获得的身份参考来获得动物的真空概况。控制器还可以生成控制信号并将该控制信号提供到可控阀布置，以便在动物的挤奶过程期间遵循所获得的真空概况。

22、因此，所施加的流体压力可以例如基于先前存储的在挤奶过程期间在乳房水平或乳头水平上的动物的奶流速而在动物的乳房水平或乳头水平上适应于个体动物，从而产生更高效的奶提取。

23、压力传感器可以布置在奶导管的紧邻挤奶单元的区段中，但不集成在挤奶单元中。

24、在一些实施方案中，挤奶系统的压力传感器可以布置在奶导管的通道中，该通道具有与奶导管基本上相同的直径。

25、由此，优点在于避免或至少减少了压力传感器上的压降。

26、挤奶系统的可控阀布置可以包括致动器，该致动器被布置成从控制器接收控制信号，并且基于接收到的控制信号调节奶导管的可调节通道。

27、控制器由此可以基于从压力传感器获得的压力水平测量结果以高效的方式调节奶导管的可调节通道。

28、可控阀布置可以包括由柔性膜分开的湿区段和干区段，其中奶导管经过湿区段。柔性膜被配置为当大气压被提供到干区段时关闭奶导管的可调节通道，并且当大负压下的控制真空被提供到干区段时打开可调节通道。致动器可以包括螺线管调节器块，该螺线管调节器块生成提供到干区段的控制真空。

29、可调节通道可以根据控制真空的压力水平而处于完全打开与完全关闭之间的任何位置。

30、螺线管可以被布置成从控制器接收控制信号。基于接收到的控制信号，螺线管可以通过调节与系统真空混合的大气压量来生成控制真空。由此调节提供到阀的干区段的控制真空的水平。根据控制真空相应地调节柔性膜的位置。由此根据所提供的控制真空来调节可调节通道。

31、由此提供了对阀上游的流体压力的高效、同时可靠的控制。

32、在一些实施方案中，可控阀布置可以包括布置在奶导管内部的可移动磁性公部件，其中可移动磁性公部件被布置成与奶导管中的不可移动母部件相互作用。可移动磁性公部件与不可移动母部件之间的纵向距离形成可调节通道，该可调节通道通过改变可移动磁性公部件相对于不可移动母部件的纵向位置来调节。致动器可以被布置成从控制器接收电控制信号，并且基于所接收到的电控制信号来调节致动器的作用在可移动磁性公部件上的磁性区段的位置，从而改变可移动磁性公部件的纵向位置，该位置调节可调节通道。

33、得益于经由致动器的磁性区段对可调节通道的磁性控制，能够实现对可调节通道的控制，而不会影响或干扰奶导管或不需要柔性膜。实现了奶导管和可控阀布置两者的技术寿命的延长。

34、控制器可以另外被配置为在挤奶过程期间重复地将所获得的压力水平测量结果与先前获得的压力水平测量结果进行比较。当所获得的压力水平测量结果与先前获得的压力水平测量结果之间的差超过启动检测压力差时，控制器可以生成控制信号并将该控制信号提供到可控阀布置以关闭可调节通道。

35、由此，控制器能够通过监测流体压力水平并检查快速真空降来非常快速地(即，取决于压力测量的频率，在一秒片段内)检测任何挤奶单元是否已经从相应的乳头滑落/踢出。这使得能够在启动后迅速关闭，从而提高食品安全。

36、挤奶系统可以包括挤奶室或在挤奶室中实现，该挤奶室例如为传统的固定挤奶室或支柱挤奶室。在其他实施方案中，挤奶系统可以包括旋转平台或在旋转平台中实现。

37、在一些实施方案中，一个特定控制器可以专用于每个特定挤奶单元或挤奶点。

38、通过这种布置，可以进行对奶导管的可调节通道的即时控制，从而也可以进行对可控阀布置上游的流体压力的即时控制。

39、其他优点和附加新颖特征将通过后续详细描述变得显而易见。