挤奶系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本系统涉及用于从具有乳腺的动物中提取奶的设备和方法，尤其涉及对具有乳腺的动物进行单乳挤奶。
【背景技术】
[0002]奶通常由水、脂肪、蛋白质、乳糖组成。人类食用的绝大部分的奶由奶牛提供。然而，山羊、绵羊、水牛和驯鹿的乳汁，在许多国家也被食用。
[0003]挤奶台在全球被广泛用于产乳动物，尤其对有两个乳腺的动物(如山羊和绵羊)或四个乳腺的动物(如母牛和水牛)。挤奶台通常可分为两种类型:传统或“半自动”挤奶台和全自动挤奶台。这两种类型的挤奶台在结构、操作程序、劳动强度、自动化程度，资金投入、乳汁分析程度和依据分析性质来分离乳汁的能力等方面有显著区别。
[0004]在传统或“半自动”挤奶台中，聚奶器包括两个或四个乳杯，所述乳杯经由两个或四个短管连接到一个挤奶爪上，并手动连接至每个单独的动物上。从人体工学的角度来看，爪的重量和尺寸适于人工处理。美国专利号4537152中公开了一种结构，其中的聚奶器设置使得该聚奶器中的每个乳杯都能与相应的动物的乳头连接。从与特定挤奶器连接的乳杯中获得的奶流向单一的共同的奶收集室，所述奶收集室与该挤奶爪成为一体。不断积聚并最终从奶收集室中排出的奶被称为“混合奶”，因为从动物所有乳头而来的奶在该奶收集室中混合在一起。通常情况下，所述混合奶通过单独的导管从所述挤奶爪流向传感器单元。该传感器单元能够识别奶的各种参数，如奶量、脂肪含量、蛋白质含量，及红细胞、吞噬细胞、血红蛋白和许多其他成分的存在。通常，传统或“半自动化”挤奶台在各个摊位上都具有奶传感器单元，该奶传感器单元从单一的奶线处进料，该单一的奶线从挤奶爪的共同奶收集室处进行导向。如果传感器单元在奶中没有检测到任何异常，该混合奶将流向一个主奶线，所述主奶线将奶从多个传感器单元(挤奶摊位)运送到期望的奶收集设备中。
[0005]然而，在许多情况下，来自于同一动物的不同乳腺的奶，在品质上(如脂肪和蛋白质含量)有所差异，且/或有时一个或多个乳腺受到感染。在这种情况下，可有利地单独检测每个乳腺，并在必要时将从有问题的乳头获得的奶分流到一个或多个不同的奶线处。
[0006]全自动挤奶台，可包含或不包含挤奶爪，然而如美国专利号8171883的专利中所述，挤奶爪通常在这些平台上作为全自动乳杯连接系统的一部分。通常，正如在美国专利号6425345和6948449的专利中所描述的，乳杯自动连接至动物，并从每个乳腺处分别挤奶。在全自动系统中，如果不同的乳腺的奶在测得的组分的含量上有差异-例如，在蛋白质和/或脂肪上有所差异，这些获取的奶将根据需要进行分流，所以两个或更多的奶参数将被合并或分离。
[0007]全自动挤奶台的成本比传统挤奶台更高，需要更多的空间以及不同的构造，通常在设计上与传统挤奶台存在差异。在现有的挤奶台上安装全自动系统并不简单，需要对基础设施、平台设计、挤奶程序以及投资方面需进行重大改变。
[0008]迄今为止，传统挤奶，是世界上最常见的挤奶方式，并不包括单乳挤奶。适用传统挤奶台的单乳挤奶的挤奶系统中，需要一名操作员去分别处理每个乳杯，这需要更多时间和劳动力。电流传感器/分流系统的成本高，且从每只动物处运送单乳奶所需的管数量使得该选择不符合成本效益。因此，在传统挤奶台单乳挤奶非常昂贵，且复杂不便于操作。要想在传统挤奶台上保持单乳挤奶的优点，又能避免全自动挤奶的昂贵费用且不改变平台设计、结构，市场上现有的解决方案是不够的。
【实用新型内容】
[0009]紧凑型挤奶系统适用于支持对每个乳腺进行单独挤奶的传统挤奶台。从每个乳腺得到的奶可以单独地进行称重、单独分析，并能与来自其它乳腺的奶分离开来。本挤奶系统还可通过将提供较差质量奶的管道进行分流，并结合提供质量相当的奶的通道来管理每一个通道内奶的流动。这可以阻止从动物一个乳头获得的受污染的奶来污染从其它乳头获得的奶。本系统的传感和分流单元与全自动挤奶系统的传感和分流元件相比，要轻5-10倍，小5-10倍。该系统包括一个或多个紧凑的奶质量传感器，并对支持单乳挤奶潜力充分利用的每个单独挤奶通道提供单独的真空控制。从一个乳头获得的奶并不与从其它乳头获得的奶接触，从而避免了乳腺之间的交叉感染。
[0010]该系统以紧凑的外形和重量来支持单乳挤奶，为传统挤奶台提供了目前只有昂贵的全自动挤奶系统才具有的能力。
【附图说明】
[0011]为了使本发明能被更充分地理解，下面将结合附图对本发明的内容作详细描述:
[0012]图1为根据一个实施例的用于传统挤奶台的单乳挤奶系统100的简要方块图。
[0013]图2为传统和半自动挤奶系统(现有技术)的简要截面图；
[0014]图3A和3B为全自动挤奶系统(现有技术)的简要截面图；
[0015]图4为根据实施例的聚奶器的简要截面图；
[0016]图5A、5B、5C和为根据本实施例的分流爪(SSC)的斜视图和截面简要图；
[0017]图6为根据实施例的分流爪SSC内管道结构的斜视简要图。
[0018]图7A、7B、7C和7D为根据几个实施例的多管道(MCT)的简要截面；
[0019]图8为根据实施例的通过传感和分流单元(SDU)的奶流的简要图；以及
[0020]图9A、9B和9C为根据实施例的转换阀的简要截面示意图。
【具体实施方式】
[0021]对于本申请中涉及到的从具有四个乳头的哺乳动物中取奶的各个实施例、附图、设备、系统和方法仅以为了便于说明的目的来进行阐述，其应被理解为同样适用于具有两个或两个以上乳头的动物。
[0022]参考图1，该图是根据实施例的用于传统挤奶台的单乳挤奶系统100的简要方块图。聚奶器104的四个乳杯102与产奶动物乳房160的四个对应乳头140连接。从每个独立乳头而来的奶通过相应的短管106流入无室(没有包括挤奶室)的分流爪(SSC) 108，在所述的无室分流爪108中两个或两个以上的奶流124相互独立，并互不接触。
[0023]奶流通过相应的长管110分别流出SSC108，然后经过特定接头128 (见图8)流入传感和分流单元(SDU) 112。所述SDU112包括至少一个奶质量传感器114。每股奶流经SDU112中的专用多个传感器114来进行单独分析，并通过确定的收集线，如A等级奶线118、
B等级奶线120、废奶线122，利用转换阀116来选择性地分流到相应的收集桶118’、120’、122’。在图1所示的单乳挤奶系统100的实施例中，从乳头140获得的奶流在从乳头140至转换阀116整个过程的流动中始终保持彼此分离。
[0024]参考图2、3A和3B，其为传统或半自动(图2)和全自动(图3A、3B)挤奶系统的截面示意图。图2所示为传统或半自动的挤奶系统200的聚奶器104。聚奶器250包括挤奶爪204、与两个或四个短管206相连的两个或四个乳杯102和搏动真空管212。短管206可连接到一个奶收集室208。聚奶器104的乳杯102经手动连接到每个对应的乳头140上。从乳头140获得的奶经短管206流入单个的共同奶收集室208内，该共同奶收集室208通常与挤奶爪204成为一体。在室208中积累的混合奶经由单个的长混合奶管210从该室中流出。
[0025]从一个或多个共同脉动真空管214 (图2、3A、3B、4中的虚线所示)进料的聚奶器104搏动真空管212对每个对应的乳杯102施加搏动压力以引发挤奶过程。作用于乳头的脉动压力对所有的乳头进行集中控制(即:开/关指令)，但并不提供单个乳头的挤奶控制。
[0026]图3A和3B展示了全自动挤奶系统。该全自动挤奶系统是单乳挤奶系统，其中每个乳杯102与相应的乳头140连接，并与单乳长管310连接。通常，如图3A所示，全自动挤奶系统并不包括挤奶爪，例如挤奶爪204，且每个单乳长管310直接将其内的奶运送到收集桶或分流单元。每个乳杯102单独地由相应的搏动真空管314来供应。作用于乳头140的搏动压力可以单独进行控制。
[0027]图3B中所描绘的是另一个全自动系统，它可以是具有挤奶爪的半单乳挤奶系统，该挤奶爪例如包括有四个独立的奶收集室208。与单乳挤奶系统相比，该系统可被称为半单乳挤奶系统，因为挤奶爪中的奶流入共同的收集池316，并通过单一的出口流出挤奶爪，进入单一的长混合奶管210中，然而，在单乳挤奶系统中，奶流从乳杯至奶收集桶的过程中是保持彼此分离的。
[0028]参考图4，其为根据一个实施例的聚奶器的简要截面图。单乳挤奶系统100的聚奶器450包括两个或更多的乳杯102，每个乳杯102与相应的乳头140连接，并与相应的短管106密封连接。管106密封地与分流爪(SSC) 108连接。该SSC108可包括两个或更多个的特定的奶导管402。在该特定的奶导管402中，经由短管106地从每个单独乳头140而来的奶与来自其它乳头或单乳而来的奶相对保持分离。导管402密封地连接到包含对应的两个或多个的奶导管406的多导管(MCT) 404中。
[0029]从每个乳腺得到的奶可以单独地进行称重和分析，并与从其它乳腺获得的奶保持彼此