用於奶畜擠奶器單元的帶保護通氣孔的短奶管的製作方法

2023-06-06 14:11:31 2

相關申請的交叉引用

本申請要求2014年11月7日提交的美國臨時申請62/077,158的權益，該美國申請的公開內容通過引用併入本申請中。

本發明總體上涉及用於給奶畜擠奶的擠奶器單元，並且更具體地涉及在擠奶器單元殼體和襯套組件與擠奶器單元之間延伸的短奶管，所述短奶管具有改進的通氣孔以保護通氣塞並為通氣塞提供更安全/可靠的座。

背景技術：

用於給奶畜擠奶的擠奶器單元包括在附接至奶畜乳頭的乳頭杯組件中的殼體和襯套。襯套安裝在殼體內，且在殼體和襯套之間限定了真空腔室。對真空腔室施加脈動真空以使襯套移動進入和移動離開與襯套中的奶畜乳頭的壓縮(按摩)接觸。脈動室中的脈動真空與襯套內的恆定真空相對抗。脈動真空通過殼體側的脈動連接器施加，恆定真空通過連接至襯套的輸奶軟管施加。輸奶軟管真空也將奶從襯套吸入到短奶管、集乳器(milkingclaw)和收集碗，經過長奶管並且進入到奶收集系統中。

殼體與襯套以共軸的相對關係安裝在一起，並且襯套的接口件/套口件安裝在殼體的頂部上方，使得接口件而非殼體與動物接觸。接口件提供相對於被擠奶動物的乳頭的真空密封。襯套也包括與接口件結合的筒體，並且在擠奶期間動物的乳頭延伸至筒體中。乳頭通過脈動真空由襯套筒體按摩。已開發出各種筒體設計以提高奶牛的舒適度和擠奶效率。

襯套筒體的下端從殼體的下端中的孔中延伸出來。襯套筒體一般包括鎖環，在組裝期間，該鎖環被拉動通過殼體孔以使得當安裝上襯套時鎖環處在殼體的外側。

襯套在殼體中充分地緊固，因為襯套的上部接口件與殼體的上端接合，且襯套的鎖環與殼體的下端接合。在典型的殼體和襯套組件中，由於在殼體的頂部和底部處的相對的接合，襯套在軸向方向上甚至會稍微張緊。

從襯套向下遊延伸出短奶管，短奶管可連接至襯套或者和襯套一起形成。由於各種原因，短奶管可能被扭曲，扭曲會引起襯套筒體也扭曲。在不存在乳頭或乳頭受傷或者乳頭太不健康而不能被擠奶的情況下，當擠奶工決定將乳頭杯組件從奶畜上移開時，該短奶管的扭曲可以是故意的以關閉真空管路。其它的力可以扭曲短奶管，因此襯套筒體的扭曲同樣是常見的。當襯套筒體扭曲時，可能相對於奶畜的密封會失效，或者其可能抑制高效地擠奶和擠奶操作。

短奶管已包括通氣孔以平衡或限制施加至乳頭杯襯套和奶畜乳頭的真空量，並且提高從短奶管通過的奶流量。通常，短奶管通氣孔是鑽出的並且相對剛性或穩固的通氣塞插入通氣孔內，以使得鑽出的通氣孔保持打開。通氣塞包括相對剛硬的並以預定大小形成以確保充分和可預測的通氣的通氣通路。不過，在產奶環境中，各塞仍然承受會損壞或移開塞或撕開鑽過的襯套孔的扭轉和衝擊力。顯然，這些損傷限制了短奶管的使用壽命，這增加了資本和維護成本。

因此，需要相對便宜的短奶管裝置，該短奶管裝置提供通氣孔和通氣塞的充分通氣和保護。

技術實現要素：

本發明涉及一種短奶管，該短奶管包括通氣孔和至少部分地包圍通氣孔的通氣孔座。通氣孔座的大小和形狀可以確定為與通氣塞匹配。通氣孔座可以包括唇部，該唇部從短奶管壁向外延伸並且至少部分地包圍通氣孔和通氣塞以保護它們免於灰塵和碎屑以及短奶管的衝擊力和扭曲。通氣孔座也可以包括內側和/或外側通氣孔座，內側和/或外側通氣孔座的大小、形狀和布置確定成與通氣塞更好地匹配。通氣孔座可以與短奶管一體地形成或者它可以以任何合適的方式附接。用於短奶管的材料也可以用於通氣孔座，或通氣孔座也可以由不同材料製成。

短奶管可以與或不與乳頭杯襯套一體地形成，並且它可以與或不與本說明書中也公開了的抗扭襯套和乳頭杯組件相結合地使用。

附圖說明

圖1是根據本發明的乳頭杯組件的側向剖視圖；

圖2是根據本發明的乳頭杯組件的殼體襯套的透視圖；

圖3是根據本發明的乳頭杯組件的殼體的橫斷面視圖；

圖4是沿圖3中的線4-4截取的殼體的剖視圖；

圖5是根據本發明的圖2的襯套的詳細的側向視圖並且示出了一對對準凹部；

圖6是沿圖5中的線6-6截取的襯套的剖視圖；

圖7是沿圖1中的線7-7截取的乳頭杯組件的剖視圖；

圖8是根據本發明的帶有短奶管通氣塞座的襯套的透視圖；

圖9是圖8的帶有短奶管通氣塞座的襯套的側視圖；

圖10是圖8的帶有短奶管通氣塞座的襯套的剖視圖；

圖11是圖8的通氣塞座的放大剖視圖；

圖12是根據本發明的通氣塞座和通氣塞的剖視圖；

圖13是短奶管和通氣塞座的端視圖；

圖14是根據本發明的通氣塞座的替代實施例的正視圖；

圖15是根據本發明的通氣塞座和通氣塞的剖視圖；

圖16是短奶管和通氣塞座的剖視圖；以及

圖17是根據本發明的替代通氣塞座的透視圖。

具體實施方式

在下面的附圖的詳細描述中，相同的附圖標記用於表示在每一附圖中相同或類似的元件。在圖1中所示的是根據本發明的乳頭杯組件16的剖視圖，該乳頭杯組件包括殼體18和殼體襯套22。殼體襯套22包括限定乳頭接納口26的接口件24、連接至接口件24並且如圖所示地向下延伸的筒體28、上鎖環30和與上鎖環間隔開以限定接合殼體的環形凹槽36的下鎖環32。上鎖環30限定有多個對準凹部40。

襯套22還可包括連接至筒體28並且具有集乳器連接端43的一體的短奶管41。短奶管41是襯套22的可選的延伸部，在其它實施方式中，短奶管41可以是連接至襯套22的下端的獨立構件。

如在圖1、3和4中所示的，殼體18包括上端44、上開口46、限定帶有向內定向的環形邊緣51的下開口50的下端48、以及鍵結構52，所述鍵結構52在數量、尺寸和布置上設置為與對準凹部40匹配。殼體18還包括脈動連接器55。

如在圖1、2、5和6中所示的，襯套22的接口件24可為在通過引用的方式結合在本文中的美國專利us8,113,145中所描述和示出的類型，但是在本發明中可以使用其它形狀和尺寸的接口件。如在圖1和2中所示出的，接口件24一般包括與奶畜的乳頭和乳房界面連接以形成舒適密封的上表面54，所述密封使從襯套內側通過乳頭接納口26的真空損失最小化。接口件24還包括向下延伸的裙部56，所述裙部向下延伸並且與筒體28間隔開以使得在裝配時殼體的上端(下面描述的)可安裝在筒體28與接口件的裙部56之間。接口件的裙部56可包括對準標記58以幫助裝配。

筒體28限定縱向軸線62(圖1、6和7)，且筒體28自身可以具有任何希望的截面形狀，所述截面形狀包括例如圓形、卵形、三角形、方形和在圖1、2和5中圖示的形狀。通常，筒體28的形狀選擇成使動物舒適性和擠奶效率最優。這裡示出的筒體28具有壁57和角部59(例如見圖5)，壁57和角部59可具有均一的厚度或者具有變化的厚度以控制筒體壁在脈動和擠奶期間的塌縮或者用以簡化製造。本發明可以使用任何希望的筒體的截面形狀。

上鎖環30(在乳製品工業中有時也被稱作是「頸環/頸部凸起(hackle)」)是筒體28的一部分並且優選地在本發明中與下鎖環32一起被用來限定環形凹槽36。襯套22使用環形凹槽36在向內定向的環形邊緣51處連接至殼體的下開口50(見圖1、2和5)。這種布置提供了襯套22和殼體18之間的緊固連接，並且由於摩擦，抑制了筒體28以及襯套22相對於殼體18的一定程度的扭曲。雖然如此，扭曲仍然會發生，因此，筒體28且尤其是襯套22的上鎖環30優選地限定有兩對由在殼體18中的配合鍵結構52接合的對準凹部40。儘管優選地包括上鎖環30，但這不是必須的，且雖然對準凹部40可以形成在筒體28的任意部位中，但優選地形成在筒體28的下端。

例如，在圖5的示出實施例中，對準凹部40在上鎖環30中一體地形成或切削地或以其它方式形成。如在圖5中最佳地示出的，上鎖環30限定對準凹部40，對準凹部40為具有圓形臺肩60的大致倒u形以使得能夠將殼體鍵結構52較平滑地組裝至對準凹部40中。同樣，考慮成形效率和為了提供供鍵結構52進入對準凹部40的通路，優選地，對準凹部40通向環形凹槽36中，如所示出的。為了阻止襯套22相對於殼體18的扭曲，對準凹部40應該與筒體28的縱向軸線沿徑向間隔開。

附圖示出為兩對對準凹部40，其中一對布置在另一對的在直徑方向上的相對側。儘管圖示的布置是優選的，對準凹部40的其它布置也是可能的。例如，在非對稱布置上、特別是在希望襯套22相對於殼體18的特定定向的情況下可使用單個對準凹部40。

類似地，殼體的鍵結構52可設置成匹配對準凹部40的數目，或者可以設置相對較少的鍵結構52。例如，可以使用兩個對準凹部40和一個鍵結構52以使得更容易地將襯套22組裝至殼體18中。

下鎖環32優選地包括圓形表面63，當襯套22被安裝在殼體18中時，殼體18的下端的向內定向的環形邊緣51將抵靠圓形表面63滑動。一旦襯套22被安裝，向內定向的環形邊緣51與襯套的環形凹槽36可釋放地接合。同樣，一旦襯套22被安裝，由於殼體18和襯套22之間的相對尺寸，襯套優選地沿著縱向軸線62稍微地張緊。這有時被稱為「預張緊」並且其改進了襯套的性能。

短奶管41可限定上述的對準特徵結構66，其在圖2中示出為在短奶管41上的豎向凸起。如果希望，也可設置通氣塞安裝孔68，並且可以使用本發明控制通氣塞安裝孔68相對於其它擠奶器單元構件的位置。通氣塞安裝孔68延伸穿過短奶管筒體壁69。

圖8至13示出了根據本發明的短奶管41，該短奶管41具有至少部分由通氣孔座70包圍的通氣塞安裝孔68。通氣孔座70優選地包括外座74、內座76、從短奶管41向外延伸的唇部78和用以控制短奶管41的局部彎曲的加固件81。

如圖12中所示，通氣塞安裝孔68優選地與通氣塞80匹配，所述通氣塞80包括頭部82、軸84和倒鉤端86，限定出的通氣孔口88穿過所述倒鉤端86形成。通氣塞80用於確保通氣孔口88保持打開並且具有預定大小。通氣塞80由與用於短奶管的較柔韌材料相比相對剛性或牢固的材料製成，以確保通氣孔口88保持打開並具有恆定的通氣口大小。優選地，通氣塞軸84大小確定為與短奶管壁69的厚度大致匹配，或比壁69的厚度稍短以確保適貼配合。

在現有的設計中，通氣塞安裝孔68通過將短奶管鑽孔或穿孔而形成。如果使用通氣塞，則它被強制穿過鑽出或穿孔出的通氣孔，這會導致通氣孔撕裂或開裂。同樣，作用在塞上的力會損傷塞並且撕開通氣孔。

在本發明中，通氣塞安裝孔68優選地與短奶管41的形成同時形成，並且優選地形成在短奶管壁69的厚度增大的區域中。用於形成通氣孔的其它方法也是可以的。

為了確保短奶管41與通氣塞80之間的良好配合面，通氣孔座70優選地包括外座74，外座的形狀和大小確定為與通氣塞頭部82的下側匹配。例如，外座74可以是平坦的以與通氣塞頭部82的下側匹配，與和位於通氣塞頭部82的下側的平坦塞表面或通氣塞80的任何其它期望部位匹配的短奶管69的弓形表面形成對照。

同樣優選地，通氣孔座70設置有內座76，該內座76的形狀和大小確定為與通氣塞80上的倒鉤端86匹配，並提供可靠的支承面，倒鉤84可以抵靠在所述支承面上並提供與通氣塞80的可靠連接。優選地，內座76也是平坦的以與倒鉤端86的內部匹配。

如上所述，通氣孔座70也包括從短奶管筒體壁69向外延伸的唇部78。優選地，唇部78與通氣塞安裝孔68稍微間隔開，使得當通氣塞80插入通氣塞安裝孔68內時，通氣塞80的頭部82與唇部78接觸。唇部78保護通氣塞80免受衝擊力並且在短奶管扭曲的情況下幫助保持通氣塞80。優選地，唇部78包括增強對通氣塞80的保護和保持並且限制會滯留在通氣塞80周圍的灰塵和碎屑量的覆蓋部79(圖11和12)。例如，為了最大限度地減少灰塵和碎屑滯留在通氣塞安裝孔68和通氣塞80周圍的機會，唇部78和覆蓋部79的截面優選地如圖11和12中所示與通氣塞80的形狀匹配。例如，如圖14至17中所示，其它布置和間距是可以的。

如圖8、9和17中所示，圖示的通氣孔座70包括加固件81，該加固件81遠離通氣孔座70延伸以在安裝和使用期間至少部分地控制短奶管壁69的局部撓曲的程度和方向。優選地，加固件81至少沿橫向a遠離通氣孔座70延伸。如圖示地，加固件81在橫向上延伸離開比在縱向b上大的量(見圖9和17)，以在阻止更多橫向撓曲的同時在縱向上提供唇部78的一定柔性。阻止橫向撓曲改善了對通氣孔座70和通氣塞80的保護。在縱向上較大的撓曲程度容許短奶管41在使用和安裝期間的較大縱向撓曲並允許灰塵和碎屑從內部排出到通氣塞安裝孔68周圍。

加固件81可以在短奶管41的表面上方延伸，或者在內表面上或者在外表面上延伸，如圖示地。加固件81也可以與短奶管41的表面齊平並由與用於短奶管41中的材料不同(更硬)的材料製成。

此外，加固件81可以均勻地成形，或者它可以是「蝴蝶形的」(如圖示地)，限定出間隙，不連續，包括多個部段，以不同程度向外延伸，或者包括這些和其它特徵的任意組合，取決於在縱向和橫向兩者上的期望撓曲程度。波狀外形——例如圖示的蝴蝶形狀——減少了應力集中區域，在使用具有更突然的形狀變化(如銳利角部)的加固件的情況下會出現所述應力集中區域。波狀的加固件81也使縱向和橫向之間的撓曲的過渡容易，這可以延長短奶管的使用壽命。

加固件81可以是大致圓形的形狀或者可以是任何期望的形狀，以與通氣孔或通氣塞的形狀互補或適應被預期作用在短奶管上的力並按需控制彎曲。甚至可以存在多個部分或多排唇部或可以存在不同高度的唇部，以保護通氣塞安裝孔68和通氣塞80免於來自不同方向的衝擊。加固件81甚至可以幫助阻止短奶管41圍繞短奶管41的縱向軸線的扭曲。

通氣孔座70可以與短奶管41一體地形成或者它可以以任何合適的方式附接。用於短奶管41的材料也可以用於通氣孔座70，或通氣孔座70也可以由不同材料製成。

雖然被描繪為位於通氣孔附近，但是唇部78可以與通氣塞安裝孔68間隔開以允許擠奶工在必要的情況下抓住通氣塞頭部82以移除。圖14至17的實施例是該類型布置的例子。

優選地，襯套由矽樹脂製成，但可以使用任何其它合適的襯套材料。

前述的針對附圖的詳細描述被提供用以更好地理解本發明。其中不存在任何用於不適當地限制下面權利要求的範圍的內容並且不應將不必要的限制用來理解下述權利要求。

權利要求書(按照條約第19條的修改)

1.一種短奶管，包括：

筒體，所述筒體具有壁並且在所述筒體的上遊端和所述筒體的下遊端之間限定內孔；

通氣塞，所述通氣塞延伸穿過所述壁以至少部分地使所述內孔通氣；

至少部分地包圍通氣孔的通氣塞座；和

與所述通氣塞座相鄰的加固件。

2.根據權利要求1所述的短奶管，其中，所述加固件在所述短奶管的表面上方延伸。

3.根據權利要求1所述的短奶管，其中，所述加固件在所述短奶管的外表面上方延伸。

4.根據權利要求1所述的短奶管，其中，所述加固件在橫向上遠離所述通氣塞座延伸得比在縱向上多。

5.根據權利要求1所述的短奶管，其中，所述加固件呈蝴蝶形。

6.根據權利要求1所述的短奶管，其中，所述加固件呈波狀並且具有比縱向尺寸大的橫向尺寸。

7.根據權利要求1所述的短奶管，其中，所述通氣塞座包括：

內座，所述內座具有內通氣塞配合面。

8.根據權利要求1所述的短奶管，並且還包括：

與所述筒體的上遊端結合的擠奶器單元乳頭杯襯套。

9.一種用於短奶管通氣塞座的通氣塞加固件，包括：

與所述通氣塞座相鄰的加固件，其中，所述加固件在短奶管的表面上方延伸。

10.根據權利要求9所述的通氣塞加固件，其中，所述加固件在橫向上遠離通氣塞座延伸得比在縱向上多。

11.根據權利要求9所述的通氣塞加固件，其中，所述加固件呈蝴蝶形。

12.根據權利要求9所述的通氣塞加固件，其中，所述加固件呈波狀並且具有比縱向尺寸大的橫向尺寸。