清洗奶品动物挤奶器单元的挤奶器单元反冲和乳头浸液系统

摘要

一种用于清洗奶品动物挤奶器单元(14)并用于施加浸液到奶品动物的系统，该系统包括：主控制器(26)；空气供给源(25)；水供给源(29)；反冲流体供给源(28)；浸液供给源(30)；用于接收空气、水、反冲流体和浸液供给的厩控制器(36)；和，与挤奶器单元(40)的下游部分相邻以控制被供给到挤奶器单元的反冲和浸液流体的安全阀(60)。

说明书

本申请是申请日为2010年9月3日、申请号为201080050186.1、发明 名称为“自动奶品动物挤奶器单元反冲器和乳头浸液施加器系统及方法”的 发明专利申请的分案申请。

本申请是2008年6月12日提交的未决申请No.12/157,924的部分继续 申请，未决申请No.12/157,924是2008年7月22日发行的美国专利No. 7,401,573的继续申请，美国专利No.7,401,573要求2004年6月12日提交的 临时申请60/578,997的利益，并且是2008年6月27日提交的申请 No.12/215,706的部分继续申请，这些申请的公开内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明主要涉及奶品动物挤奶器单元的乳头浸液施加器和反冲系统，更 具体地说涉及用于安全地和有效地施加进液和反冲挤奶器单元的自动挤奶 器单元反冲系统、乳头浸液施加器、相关组件和方法。

背景技术

本发明涉及的奶品场挤奶系统包括一束乳头杯，每个乳头杯与用真空附 着在奶品动物乳头上的柔性乳头杯衬里匹配。真空以脉冲形式施加在外壳和 衬里之间以方便柔性衬里移动从而给奶品动物挤奶。从奶牛流出的奶通过每 个柔性衬里然后通过短奶管到达挤奶器单元收集碗组件，挤奶器单元收集碗 组件收集来自所有动物的乳头的奶。元件的这种组合通称为挤奶器单元，可 用于为奶牛、绵羊、山羊及其它奶品动物挤奶。每个挤奶器单元被用于给多 个动物挤奶，所以它必须至少定期地消毒，以防止污垢和细菌传播到奶中和 帮助防止动物之间传染疾病。

来自单个动物的奶从每个收集碗组件中流出通过长奶管进入接收来自 奶品场所有挤奶器单元的奶的奶线路。然后奶被冷却和储藏在奶箱中。奶线 路和储藏系统绝不能被污垢、碎屑、化学品、病原体或污染奶污染。

已有各种方法被用于清洗挤奶器单元。例如，将挤奶器单元浸入装满消 毒剂溶液的水桶来清洗。在简单的自动变体(automated variation)中，挤奶 器单元被拉动穿过装满消毒剂溶液的所谓“消毒槽”或多个槽。其它系统包 括自动漂洗，自动漂洗通常从长奶管的下游端开始进行，并清洗长奶管的整 个长度以及挤奶器单元。该后者的方法涉及消耗非常多的水和清洗化学品， 并且会浪费长奶管内的本可以销售的奶。在所有场合，在挤奶器被施加到下 一个奶牛前必须几乎完全去除挤奶器单元上的消毒剂溶液，因此彻底地漂洗 和/或反冲是必要的。

此外，挤奶之后奶品动物的乳头具有变宽的乳管，这使得它们尤其容易 受到乳腺炎病原体的新的传染。为了与这些病原体抗争，乳头可以用很好地 粘着到乳头的消毒剂溶液处理，消毒剂溶液通常还包括皮肤护理成分。消毒 剂溶液的施加被叫做浸液和可以用手持浸液杯来完成，单个乳头被引入该手 持浸液杯。浸液也可以使用手动喷洒设备和泡沫施加器来施加。用杯子来浸 液，劳动强度尤其大，但是一般具有较好的成功率和少于手动喷洒法的浸液 溶液消耗量。

一些喷洒法是自动地喷洒来自浸液臂或浸液杆的浸液。自动喷洒器是不 精确的和易于比手动浸液方法消耗更多的浸液溶液。其它在先的自动乳头浸 液施加器系统在挤奶结束时但在拆卸挤奶器单元之前，从短奶管向乳头的底 部向上施加浸液。这种布置提供了一些保护，但是它不能均匀地涂敷整个乳 头。参见美国专利No.7,290,497。其它的提出了施加浸液到上部乳头部分的 自动系统，但是这些中的大多数没能提供：乳头上的均匀浸液覆盖；一直一 致的浸液施加量；和保护下游奶系统组件不被浸液及其它化学品污染。

具体地说，大多数的在先的自动乳头浸液施加器和挤奶器单元清洗器系 统没能充分确保乳头浸液成分和反冲流体不进入长奶管和污染奶品场奶线 路。该问题可以由许多因素引起，但是污染的一个可能原因是由在连接到奶 线路的浸液和反冲装置中产生的差别压力引起的。奶线路和浸液以及反冲装 置之间的差别压力会引起甚至通过关闭的阀和紧密密封件的渗漏，因此难以 设计、建造、安装、维修和使用安全的和防止污染奶品场系统的自动乳头浸 液施加器和挤奶器单元反冲系统。

因此，需要能自动地和在方便布置的系统中提供反冲和乳头浸液施加， 方便布置的系统也保证浸液溶液和反冲流体不污染奶品场系统和奶供给源。

发明内容

根据本发明一个方面，提供了一种用于清洗奶品动物挤奶器单元的挤奶 器单元反冲和乳头浸液系统，该系统包括：

与主控制器流体连通的反冲流体供给源；

安全阀，该安全阀与挤奶器单元的下游部分流体连通和相邻，并且该安 全阀包括在挤奶位置和反冲位置之间移动的反冲活塞；

与所述安全阀流体连通的浸液阀，该浸液阀包括浸液阀活塞；以及

与浸液阀流体连通的浸液供给源，浸液供给源包括配量阀。

优选地，在每次完成浸液操作之后所述配量阀被装满浸液为下一次浸液 操作作准备。

优选地，所述配量阀具有可调节的浸液容积腔室。

优选地，所述配量阀包括限定腔室的壳体、浸液入口、浸液出口和腔室 调节机构。

优选地，所述壳体是半透明的用以所述调节机构位置的可视判定。

优选地，所述腔室的容积可通过调节所述腔室调节机构进行改变。

优选地，所述壳体包括测量标记用以对照所述调节腔室调节机构的位 置。

优选地，所述壳体限定有通气孔，以在浸液进入腔室时排出空气。

优选地，所述腔室调节机构包括螺纹外壳、螺纹轴、轴头部分、头部密 封件和贯穿螺纹轴的长度延伸的中空管道。

优选地，所述的挤奶器单元反冲和乳头浸液系统还包括设置在外壳腔室 内部的阀芯形活塞。

优选地，所述的奶器单元反冲和乳头浸液系统还包括阀芯形活塞，该阀 芯形活塞设置在外壳腔室内部并设置成由加压浸液推动以向腔室调节机构 滑动而后停止并在阀芯形活塞和浸液出口之间的腔室中限定预定容积。

优选地，所述的奶器单元反冲和乳头浸液系统还包括：阀芯形活塞，该 阀芯形活塞设置在外壳腔室内部并设置成移动到腔室的底部并打开空气驱 逐出口以通过空气驱逐出口为出自浸液阀的浸液释放增压空气。

优选地，浸液入口连接于乳头浸液的加压源。

优选地，所述的奶器单元反冲和乳头浸液系统还包括与浸液阀活塞流体 连通的第二配量阀。

根据本发明另一方面，提供了一种用于清洗奶品动物挤奶器单元的挤奶 器单元反冲系统，该反冲系统包括：

主控制器；

与主控制器流体连通的第一空气供给源；

与主控制器流体连通的水供给源；

与主控制器流体连通的反冲流体供给源；

与第一空气供给源、第二空气供给源、水供给源和反冲流体供给源流体 连通的厩控制器；和

与厩控制器流体连通的安全阀，该安全阀与挤奶器单元的下游部分流体 连通和相邻，并且该安全阀包括在挤奶位置和反冲位置之间移动的反冲活 塞。

优选地，第一空气供给源与反冲活塞流体连通以使反冲活塞从挤奶位置 移动到反冲位置。

优选地，第二空气供给源与安全阀流体连通从而为清洗安全阀和挤奶器 单元中的反冲流体提供空气。

优选地，主控制器产生信号以控制空气、水和反冲流体供给到厩控制器。

优选地，所述的挤奶器单元反冲系统进一步包括：

多个厩控制器，其中主控制器产生信号以控制空气、水和反冲流体供给 到多个厩控制器。

优选地，厩控制器产生信号以控制空气、水和反冲流体供给到安全阀。

优选地，所述系统进一步包括浸液供给源和浸液施加器；安全阀进一步 包括与浸液供给源和浸液施加器流体连通的浸液阀活塞。

优选地，所述的挤奶器单元反冲系统进一步包括与浸液供给源和浸液阀 活塞流体连通的配量阀。

优选地，安全阀进一步包括：与浸液供给源和挤奶器单元外壳上的浸液 通道流体连通的浸液阀活塞。

优选地，安全阀包括：

第一密封件；

与第一密封件间隔开的第二密封件；和

设置在第一和第二密封件之间的喷口。

优选地，厩控制器包括：

阀组，该阀组具有：与第一空气供给源、第二空气供给源、水供给源和 反冲流体供给源流体连通的入口；和，与安全阀流体连通的出口。

优选地，所述阀组包括：

第一密封件；

与第一密封件间隔开的第二密封件；和

设置在第一和第二密封件的之间的喷口。

根据本发明另一方面，提供了一种用于清洗奶品动物挤奶器单元并用于 施加浸液到奶品动物的系统，该系统包括：

主控制器；

与主控制器流体连通的第一空气供给源；

与主控制器流体连通的水供给源；

与主控制器流体连通的反冲流体供给源；

与主控制器流体连通的浸液供给源；

与第一空气供给源、第二空气供给源、水供给源和反冲流体供给源和浸 液供给源流体连通的厩控制器；

与浸液供给源流体连通的浸液施加器；和

与厩控制器流体连通的安全阀，该安全阀与挤奶器单元的下游部分流体 连通和相邻，并且该安全阀包括：

用于在挤奶位置和反冲位置之间移动的反冲活塞；和

用于在挤奶位置和浸液位置之间移动并与浸液供给源和浸液施加器流 体连通的浸液阀活塞。

优选地，第一空气供给源与反冲活塞流体连通，以在挤奶位置和反冲位 置之间移动反冲活塞。

优选地，第二空气供给源与安全阀流体连通，从而为清洗安全阀和挤奶 器单元中的反冲流体提供空气。

优选地，所述的系统进一步包括：

多个厩控制器，其中主控制器产生信号以控制空气、水和反冲流体供给 到多个厩控制器。

优选地，厩控制器产生信号以控制空气、水和反冲流体供给到安全阀。

优选地，厩控制器包括：

阀组，具有：与第一空气供给源、第二空气供给原、水供给源和反冲流 体供给源流体连通的入口；和，与安全阀流体连通的出口。

优选地，所述阀组包括：

第一密封件；

与第一密封件间隔开的第二密封件；和

设置在第一和第二密封件之间的喷口。

优选地，安全阀包括：

第一密封件；

与第一密封件间隔开的第二密封件；和

设置在第一和第二密封件之间的喷口。

根据本发明另一方面，提供了一种用于反冲和乳头浸液施加器系统的阀 组，该阀组包括：

限定腔室的壳体；

进入所述腔室的多个入口；

多个阀，每个阀可以移动以打开或关闭进入所述腔室的对应入口；

所述腔室的共用出口；和

设置在所述腔室内的阀芯，用于在挤奶位置和反冲位置之间移动。

优选地，所述阀芯包括上部阀头和下部阀头。

优选地，所述的阀组进一步包括：

弹簧，该弹簧向挤奶位置偏压阀芯。

优选地，所述的阀组进一步包括壳体腔室内的排出口，以当所述阀芯处 于挤奶位置时为壳体腔室提供排放。

根据本发明另一方面，提供了一种用于乳头浸液施加器的配量阀，配量 阀包括：

限定腔室的壳体；

进入所述腔室的浸液入口；

所述腔室的浸液出口；

至少部分设置在所述腔室内的浸液容积调节器；

与浸液入口流体连通的阀，用于在打开位置和关闭位置之间移动；和

空气驱逐出口。

优选地，所述的配量阀进一步包括：所述壳体内的且与所述壳体连通的 通气孔。

优选地，所述的配量阀，进一步包括：在浸液准备位置和浸液排空位置 之间可移动地设置在所述壳体内的阀芯。

优选地，所述阀芯包括：

上部密封部分；

下部密封部分；和

连接上部密封部分和下部密封之间的中心部分，该中心部分的横截面直 径比上部密封部分的横截面直径小。

优选地，所述阀芯响应于进入浸液入口的浸液而向浸液准备位置移动； 所述阀芯响应于进入所述腔室的空气而向浸液排空位置移动。

优选地，所述的配量阀进一步包括：所述腔室的空气驱逐出口，以在浸 液离开配量阀后向浸液提供空气驱逐。

根据本发明另一方面，提供了一种用于自动乳头浸液施加器的乳头浸液 集管，该乳头浸液集管包括：

限定集管腔室的壳体；

进入集管腔室的入口；

集管腔室的多个出口，每个出口对应于挤奶器单元中的乳头杯衬里；和

多个阀，每个阀可移动以打开和关闭至少一个出口。

优选地，所述阀的数量对应于集管腔室的出口的数量。

优选地，处于关闭位置的阀基本密封对应的所述出口而挡住施加到与乳 头浸液集管相连的挤奶器单元的真空。

本发明涉及自动地反冲挤奶器单元和可以自动地施加乳头浸液到奶品 动物乳头上的系统和方法。通常，当用本发明来进行浸液施加时，其自动发 生在临近挤奶结束时，即当流过挤奶器单元的奶减少和真空即将切断以从奶 品动物上拆卸挤奶器单元时。在从动物上拆卸之前，本发明将挤奶器单元与 其余的奶品场系统隔绝和将乳头浸液输送到动物乳头的顶部附近。根据本发 明的浸液施加器可以包括：浸液供给源、泵、合适的管道、阀门和将基本均 匀量的浸液引导到每个动物乳头的集管。本发明可以被调整而为大多数类型 的乳头浸液恰当地计时浸液输送、乳头覆盖和浸液漂洗。

在浸液施加之后，通过继续将挤奶器单元与下游奶品场系统组件密封开 用本发明来进行反冲。阀门被操作，进而反冲化学用品、水和空气被用于消 毒挤奶器单元。反冲操作开始于挤奶器单元的下游部分的附近，并且向着乳 头杯被向引导向上游。用本发明清洗挤奶器单元比仅仅清洗杯的衬里更彻底 而且它还不浪费长奶管中的奶。挤奶器单元和本发明本身可以在反冲之后用 清水漂洗。

自动地反冲挤奶器单元用最少的或不用操作员工作来清除奶和乳头浸 液溶液以及为下一个动物准备挤奶器单元。操作员工作量减少，但形成更一 致的浸液和挤奶器单元清洗，并改善了奶品场牧群健康状况。

根据本发明，浸液和反冲操作以及保护下游奶系统组件的同步性可以由 一系统来执行，该系统包括：主控制器、输送软管、空气供给源、水供给源、 反冲流体供给源、浸液供给源、厩控制器和使挤奶器单元的下游端与其余奶 品场系统密封开的安全阀。系统还可以包括阀门和控制器以输送反冲流体、 水以及空气通过安全阀和进入挤奶器单元。挤奶器单元的下游的奶品场系统 包括长奶管，其余的奶品场奶收集、冷冻和储藏设备，这些都被安全阀及其 它系统组件保护防止污染。

每个挤奶间可使用一个主控制器，该主控制器包括电子控制器、存储单 元和浸液以及消毒剂溶液的预备。主控制器还可以监视整个系统的安全性并 且可以产生合适的警报信号或停工信号。也可以有多个主控制器，每个控制 器控制整个奶品场内的多个厩。

厩控制器单元控制每个相关挤奶站的系统。它可以控制单个挤奶站的浸 液、反冲和漂洗操作的时间和顺序。厩控制器还可以在为每次浸液过程做准 备时将浸液溶液储存在配量阀中。可以使用根据本发明的配量阀来调节将施 加的浸液的量，以适应乳头浸液、天气条件、牧群健康和任何其它相应的条 件的变化。

根据本发明的安全阀可以与挤奶器单元收集碗一体成型或被安装在或 靠近挤奶器单元的下游部分。在挤奶期间，安全阀自动地将挤奶器单元和奶 品场系统与浸液和反冲装置隔绝。在浸液和反冲过程中安全阀还自动地将挤 奶器单元与其余的挤奶系统隔绝，以确保没有浸液或反冲流体会从挤奶器单 元流入挤奶系统的下游。安全阀和浸液阀可以形成在单个阀门单元中。本发 明可以仅仅被安装为自动反冲系统或浸液施加器，或它可以两者都包括。另 外，自动反冲系统可以被最初地安装和之后具有附加的自动乳头浸液施加 器。安全阀还可以被添加到大多数现有挤奶器单元类型和方式中。

如上所述，乳头浸液施加器在挤奶之后和从动物上解除挤奶器单元之前 施加浸液溶液。浸液通过安装在乳头杯(或外壳)的内部或外部的浸液通道 从安全阀内的浸液阀组件流到衬里。本发明的乳头浸液的消耗量可媲美在用 浸液杯的手动浸液中实现的低消耗量。浸液可被分配通过乳头外壳衬里的前 端，借此消毒剂溶液可以通过形成在外壳衬里的前端内部的圆顶流动控制器 被分配到四周，如美国申请Nos.12/215,706和12/157,924，美国专利7,401,573 和临时申请60/578,997中公开的，这些公开内容通过引用结合于此。这样， 只引入一次乳头浸液到壳体衬里中就足够在衬里前端的内部区域和乳头上 均匀地分配浸液，然后当乳头杯被移开浸液被擦拭在乳头的长度上。拆卸过 程中衬里的重力、压差和擦拭动作都确保了乳头自上而下被完全覆盖。这样 控制浸液流还减少挤奶器单元从动物上掉下来时喷洒到挤奶器衬里外面的 浸液。

挤奶器单元安全阀确保即使奶线路和安全阀内有压差，消毒剂和乳头浸 液也不会从安全阀向下游流动到奶线路中。为了防止渗漏通过阀和密封件， 根据本发明的安全阀可以包括一种被称为“阻塞-排放-阻塞”的阀门装置。标 准的阀门和密封件会损坏或存在渗漏，因为奶、乳头浸液和反冲管路中使用 的密封件的相对侧上有压差。本发明的阻塞-排放-阻塞功能通过提供一对间 隔开的阀门和通往大气的喷口(vent)或“排放处”来防止消毒剂和乳头浸液 移动通过阀门和密封件进入奶线路，喷口布置在两个密封件之间。多个阻塞 -排放-阻塞布置可被用在本发明中以提供冗余和附加的安全性。

另外根据本发明，为了效率而提供有将空气、水和反冲供给线路相连且 将它们与共用出口连通的阀组。阀组还提供位于一对密封件之间的压力排放 口以进一步保护奶线路不受污染。

另外，根据本发明，乳头浸液集管可被用于确保更均匀和更一致地将浸 液溶液分配到单个乳头杯。集管可以被布置在挤奶器单元或安全阀上或靠近 挤奶器单元或安全阀。乳头浸液集管还可以包括将每个衬里前端浸液管或一 对衬里前端浸液管与挤奶器单元内的其它部分隔绝，以防止挤奶期间各种管 内的不利压差的阀门装置。这些管中的不利压差会影响挤奶器单元衬里前端 的临界挤奶真空水平，本发明消除或减少这些压差。

根据本发明的反冲挤奶器单元的方法包括的步骤有：关闭安全阀以将挤 奶器单元的下游部分从奶品场管线系统上密封开；泵送反冲流体通过安全阀 和挤奶器单元；泵送水通过安全阀和挤奶器单元；推动空气通过安全阀和挤 奶器单元；和打开安全阀以便挤奶器单元与奶品场管路系统流体连通。

关闭安全阀的步骤可以包括的步骤有：将反冲活塞从挤奶位置移动到反 冲位置，其可以包括的步骤有：推动空气进入安全阀以将反冲活塞从挤奶位 置移动到反冲位置。

反冲挤奶器单位的方法还可以包括的步骤有：使安全阀在安全阀喷口排 放，其中当安全阀在挤奶位置和/或反冲位置时喷口设置在上游密封件和下游 密封件之间，当安全阀在挤奶位置时，喷口可以设置在与安全阀流体连通的 反冲流体供给源和挤奶器单元的下游部分之间。

本发明可以结合实施浸液奶品动物乳头的方法来实施反冲挤奶器单元 的上述步骤。浸液奶品动物乳头的方法可以包括的步骤有：将反冲活塞移动 到反冲位置；和将浸液阀活塞移动到浸液位置以允许浸液从加压浸液供给源 流到与乳头壳体衬里的上部流体连通的浸液通道中，该步骤在从动物上拆卸 挤奶器单元之前和/或期间进行。

本发明可以实现以下的一个或多个：使浸液过程自动操作以提高操作员 效率和减少操作员疲劳度；提供乳头的安全的、单独的消毒以减少乳头上的 致病生物；防止传染病在动物之间传染，进而改进整个牧群的乳房健康；减 少或最小化化学品消耗量(与喷洒或其它自动浸液系统相反)；改善乳头浸 液施加的均匀性；防止奶和下游奶系统线路的化学污染；减少挤奶器单元反 冲期间的耗水量；和被改造为几乎适合任何可买到的挤奶单元。

附图说明

图1A是奶品场采集设备的透视示意图，包括根据本发明的挤奶器单元 反冲和乳头浸液施加器系统；

图1B是根据本发明的浸液施加器和反冲系统可选实施例的透视示意 图；

图2A是根据本发明的挤奶器单元和安全阀的透视图；

图2B是图2A的挤奶器单元和安全阀的侧视图；

图2C是根据本发明的挤奶器单元和安全阀装置的可选实施例的侧视 图；

图3是根据本发明的反冲和乳头浸液施加器系统的主控制器和供给箱 的正面图；

图4A是厩控制器和处于挤奶位置的挤奶器单元的透视图，挤奶器单元 具有本发明的反冲和乳头浸液施加器单元；

图4B是图3A的挤奶厩和挤奶器单元的透视图，挤奶器单元处于反冲 位置；

图5A是根据本发明的厩控制器的透视图，厩控制器可用于在相关挤奶 厩控制反冲和乳头浸液；

图5B是图5A的厩控制器的正视图；

图6A是根据本发明的阀组的透视图；

图6B是图6A的阀组的左侧视图，螺线管阀被移开；

图6C是图6A的阀组的侧面截面左侧视图，螺线管阀被移开；

图6D是图6A的阀组的侧面截面正视图，螺线管阀被移开；

图7A是根据本发明的从配量阀的右下方看的透视图；

图7B根据本发明的配量阀的侧面截面右视图；

图7C是根据处于浸液预备位置的本发明的配量阀的正面截面的右视 图；

图7D是根据处于浸液位置的本发明的配量阀的正面截面的右视图；

图7E是根据本发明的配量阀的分解透视图；

图8A是用于在本发明的组件之间连通多个流体的软管组合和可以为厩 控制器编程和改编程序的计算机的透视图；

图8B是图8A的软管组合的截面图；

图9A是根据本发明的处于挤奶位置的配量阀的截面图；

图9B是图9A的配量阀处于反冲位置的截面图；

图9C是图9A的挤奶器单元安全阀处于挤奶位置的侧面截面图和示出 了排放路径；

图9D是根据本发明的图9A的挤奶器单元安全阀处于反冲和浸液位置 的部分侧面截面图；

图9E是图9A的安全阀处于反冲和浸液位置的侧面截面图；

图9F是根据本发明的图9A的安全阀处于反冲位置的截面透视图和示 出了“排放”路径；

图9G是图9A的安全阀处于挤奶位置，外壳被移开；

图9H是图9A的安全阀处于反冲位置，外壳被移开；

图10A是根据本发明的密封插入件的透视图；

图10B是沿图10A中的10B-10B的密封插入件的截面透视图；

图11A是根据本发明的反冲活塞的透视图；

图11B是图11A的反冲活塞的侧视图；

图11C是图11A的反冲活塞的俯视图；

图12A是根据本发明的反冲阀操作板的透视图；

图12B是沿图12A的线12B-12B的板的截面图；

图12C是根据本发明的反冲操作板的可选实施例的透视图；

图12D是沿图12C的线12D-12D的反冲操作板的截面图；

图13是根据本发明的安全阀活塞连接器的透视图；

图14A是根据本发明的上部外壳和相关组件的部分透视图；

图14B是根据本发明的安全阀的截面透视图，示出了风管，增压空气 (pressurized air)通过该风管而操作反冲活塞和浸液活塞；

图14C是安全阀的部分截面和透视图，示出了空气入口，增压空气通 过该空气入口而进入安全阀以清除安全阀和相关组件上的清洗流体；

图14D是安全阀的部分截面和透视图，示出了空气入口，增压空气经 过该空气入口而进入安全阀以清除安全阀和相关组件上的清洗流体；

图14E是上部外壳的部分透视图，示出了通过安全阀的浸液流动路径；

图14F是处于浸液位置的上部外壳和一些相关组件的截面侧视图；

图15是根据本发明的浸液阀和顶板的分解透视图；

图16A本发明的上部外壳内的顶板和浸液入口和出口腔室的分解透视 图；

图16B是根据本发明的顶板的透视图；

图16C图16B的顶板的截面透视图；

图16D是顶板的底面的透视图；

图17是根据本发明的用在安全阀中的伞形阀的透视图；

图18是根据本发明的安全阀封盖的透视图；

图19A是根据本发明的浸液集管的透视图；

图19B是根据本发明的图19A的浸液集管，盖子被移开以显示隔膜阀 的图；

图19C是图19B的浸液集管，隔膜阀被移开显示出通过浸液集管的浸 液路径的图；

图19D是图19C移去流动路径的图；

图19E是根据本发明的浸液集管可选实施例的透视图，盖子被移开以示 出隔膜阀；

图19F是浸液集管的截面图，隔膜阀被移开以示出浸液流动路径；

图19G是图19F的浸液集管移开流动路径的图；

图19H是用于浸液集管中的隔膜阀；

图20A是根据本发明的乳头杯组件的分解透视图，具有用于输送浸液 的内部浸液通道；

图20B是图20A的乳头杯组件的截面图；

图20C是根据本发明的可选乳头杯组件的侧视图，具有用于输送浸液 的外部浸液通道；

图20D是根据本发明的乳头杯组件和用于输送浸液的浸液通道的另一 个可选实施例的透视图；

图21A是根据本发明的挤奶器衬里的侧面总体视图；

图21B是根据本发明的挤奶器衬里圆顶腔室的透视图；

图21C是根据本发明的挤奶器单元衬里部分透视截面图；

图21D是本发明的衬里和乳头杯的截面图。

具体实施方式

图1A和2A至5B大致地图示了根据本发明的设置在奶品场采集设备 22中的自动乳头浸液施加器和挤奶器单元反冲系统20。

乳头浸液施加器和挤奶器单元反冲系统20此处被称为“系统20”和优 选地包括：主控制器26；压缩空气供给源25；反冲化学品供给源28；水供 给源29；乳头浸液供给源30；用于容置适当的软管和管子32的管道31；每 个挤奶厩的厩控制器36；厩供给软管38；每个厩的挤奶器单元40和每个挤 奶器单元40的安全阀60。主控制器26及其它控制器连接到适当的供电器(没 有图示)。

挤奶器单元40(图1A、2A、2B和2C)包括：挤奶器碗收集器44； 四个短奶管46；四个乳头杯48；四个设置在乳头杯48内的乳头杯衬里50； 为乳头浸液和反冲操作控制流体流动的挤奶器单元安全阀60；和将乳头浸液 输送到动物乳头上部的乳头浸液输送通道62(图2A)。乳头杯48连同衬里 50附着于奶品动物的乳头上，和施加通过软管(未显示)的交替真空(脉冲) 从而为动物挤奶。从衬里50流出的奶，通过短奶管46，进入碗和爪收集器 44，和通过长奶管41到达主奶品场奶线路。

系统20优选地结合了乳头浸液和反冲过程，但是仅仅包括挤奶器单元 反冲特征没有乳头浸液施加器的系统20或反过来的系统20可以位于本发明 的范围内。仅仅具有反冲特征对每次挤奶后或至少定期地自动反冲每个挤奶 器单元40以确保挤奶器单元40的最优卫生状况是有用的。在优选的实施例 中，乳头浸液施加器是与反冲器同一单元的一部分，但是乳头浸液施加器组 件甚至可以在安全阀60已经被安装在挤奶器单元40上之后被附加到反冲器 上。本发明的系统20可被用在包括旋转挤奶间的任何构造的奶品场采集设 备中。

图1B示出了另一个乳头浸液和反冲系统，包括施加浸液到奶牛或其它 奶品动物乳头的施加器831。施加器831包括控制面板832和浸液集管834。 乳头杯壳体836、衬里838、第一反冲阀840、短奶管842、挤奶器单元收集 碗844、奶线路846、和第二反冲阀848也被提供以当作施加器831的一部 分或与施加器831相结合。

控制面板832远程控制乳头浸液施加系统830的操作。其可以用合适的 手动分离手柄来自动操作或可通过响应可听见和/或可视的、反应挤奶和反冲 操作阶段的信号手动地接合各种控制按钮来操作。

控制面板832控制空气837、水839、乳头浸液841和可能需要的任何 适当的三通阀通气。还提供了喷口845。控制面板832可以远程地控制系统 830内的其它地方的阀门或其可以结合阀门和软管连接件来控制空气、水、 乳头浸液和阀门通气。

控制面板832通过集管软管850与浸液集管834流体连通。浸液集管 834图示的是供给单个乳头浸液施加器和挤奶器单元组合，但是集管834优 选地服务多个衬里838和挤奶器单元组合。浸液集管834通过浸液软管852 与每个乳头浸液衬里838流体连通。

浸液软管852优选地沿着短奶管842、第一反冲阀840和进入乳头杯壳 体836铺设，浸液软管852被保护在乳头杯壳体836中防止损坏。可选的， 浸液软管852可以沿可选路线到达乳头杯壳体836。浸液软管852的线路还 可以在乳头杯壳体836的外部上，或成为形成在乳头杯壳体836中的一体管 道(未显示)的一部分。浸液软管852供形成乳头浸液、空气和水通过的流 体管道的一部分。

一旦施加了足够量的浸液，浸液集管834阻断浸液的流动。浸液不能遗 留在衬里838内部，因为它可能污染下一个奶牛的奶。因此希望反冲衬里 838。至少有两个选择来反冲衬里838。在一个选择中，第二反冲阀848打开 以输送反冲流体859如水或合适的化学品进入奶线路846，通过挤奶器单元 844、短奶管842、第一反冲阀840(如果存在)和从衬里838中出来。在第 二选择方案中，第一反冲阀840被使用，和仅仅只有衬里838被反冲而奶线 路846被反冲阀840隔绝。

系统830的自动操作基于来自挤奶传感器(未显示)的、激活控制面板 832的挤奶结束信号来切断到达挤奶器单元844的真空。然后第一反冲阀840 关闭，以将衬里前端喷嘴864与奶线路846隔绝，从而避免奶线路846暴露 在浸液和反冲流体859中。优选地，仅仅使用第二反冲阀848，其被控制面 板832激活以从挤奶器单元收集碗844上切断奶线路846。

然后，控制面板832操作三通阀，以将控制面板832连接到集管软管 850和输送浸液进入集管软管850、集管834、浸液软管852、衬里前端腔室 862和衬里前端开口864。浸液851的量和压力由阀门和浸液源的压力控制。

然后，空气被推动通过集管软管850、集管834、浸液软管852、和衬 里前端腔室862，以推动浸液从衬里前端开口864中出来。当挤奶器单元844 随后开始由标准的拆卸机构(未显示)拆卸时，衬里头部860嘴部向下擦拭 乳头侧面的浸液和将过剩浸液量聚积在乳头端部上。

接下来，如上所述的正常反冲循环被使用，以在挤奶和漂洗掉任何乳头 浸液残留物之间消毒衬里。系统830现在已准备好重复循环。

主控制器

更详细地参照如图1和3所示的系统20，主控制器26、空气供给源25、 水供给源29、浸液供给源30和反冲化学品容器28优选地在一个与挤奶器单 元40和挤奶操作所在地方隔开的房间中。这是出于安全性和卫生考虑的优 选的布置，但是其它系统构造也是可能的。

图3示出了主控制器26的更多细节，主控制器26以精确的控制方式输 送空气、水、浸液(当被包括在内作为系统的一部分时)和反冲溶液到位于 奶品间(dairy parlor)22的厩控制器36。主控制器26优选地放置在用于保 护的外壳或箱体内，以免受奶品场条件侵害。主控制器26包括可以例如存 储信息、控制操作顺序、监视操作、考虑系统20的条件接收数据、分析可 能的问题、产生维修提示和在有问题的情况下提供临界控制的可编程装置 21。如果这种问题出现，主控制器26可以被编程来产生适当的信号，如声 音、光或书写显示。

主控制器可编程装置21优选地被编程以监视和控制与主控制器26关联 的装置的所有功能，并且通讯于、响应于和/或控制：厩控制器36、计算机、 其它数据输入设备包括传感器和手动控制器。例如，主控制器26可以监视 多个系统参数如：1)浸液施加压力；2)水压力；和3)一个或多个空气供给 源的空气压力，并且，主控制器通过修正操作控制或调整一个或多个压力调 节器68调整这些参数。可编程装置21优选是用作电子监视装置的I/O88PCB 电路板，但是其它类型的装置可用于适应特定的奶品场装置和需要。还可以 在主控制器上安装打开/关闭开关、指示灯、信号灯、音响报警器、键盘、其 它输入装置、信号设备和/或任何其它类型的交互装置。另外，用于电线/电 缆连接器的索环(grommets)可以是可编程装置21的外壳的一部分。

浸液施加压力应该保持相对固定，以用最小的滞后时间、气泡、或其它 不一致性维持一致的浸液过程。来自浸液供给源30(图3中的不是按比例的) 的浸液被浸液泵33泵送和被调节器35控制。浸液压力可以在不同位置上被 监视和调节以记录通过浸液施加组件的压损/压增，浸液施加组件包括安装在 主控制器26上的浸液过滤器39。浸液供给源30可以储存将被主控器26自 动混合的预混合浸液、浸液浓缩物、干的浸液成分或其它浸液成分。其可以 包括一个以上的容器和可以包括在现场混合浸液的水源。

反冲流体可以抽取自多个源包括反冲化学品容器28，反冲化学品容器 28不是按比例显示的，但是代表了预混合或浓缩物的单个化学品供给源；液 体或固体化学品混合物；多个化学品供给源或任何其它希望用在反冲挤奶器 单元中的化学品源。反冲流动或配量计量器和/或泵53优选地被用于混合来 自化学品容器28的浓缩物和水，并控制反冲化学品流到厩控制器或直接地 流到安全阀60。当使用浓缩物时，可以在主控制器26中与水或其它流体进 行混合，或者由主控制器26控制该混合。可以使用各种类型的混合控制器 和器皿，但是优选购自美国佛罗里达33765克利尔沃特的Dosatron国际股份 有限公司的D25RE2型Dosatron泵。也可以使用适用于所有供给源的过滤器、 传感装置和取样装置。

空气和水压力不允许偏差在预定范围之外因为不足的空气和水压力会 导致无效的阀门操作和不一致的清洗和/或乳头浸液施加。如果发生不能接受 的条件可以停止本发明的正常运转和/或启动警报。

空气压力由一个或多个压缩机(未示出)来产生和由调节器37来调节， 由空气监视开关45控制，和由空气联合过滤器47来过滤。空气供给源25 设置有适当的出口压力，优选地在大约50至70 psi之间，以操作相关组件。 最优的空气压力将取决于多个因素，包括被服务的挤奶器单元40的数量和 从空气压缩机28到挤奶器单元40的软管长度。一个以上的空气供给源线路 可以被使用和被主控制器26控制。

水入口压力可以由用作系统20的一部分的当地水源或泵来产生。水入 口压力被开关49监视和被过滤。水供给源29可以是温度、pH值和化学性 质与系统20以及相关化学溶液如乳头浸液浓缩物、反冲化学浓缩物、或仅 是反冲操作之后挤奶器单元40的最终漂洗液兼容的任何适合的源。如果当 地水源的pH值或其它特性与必要的化学溶液不兼容和/或为了最小化系统组 件的腐蚀，那么可以包括调节系统(未示出)。

在优选的实施例中，一个浸液线路、一个水线路和一个反冲溶液线路在 主控制器26和厩控制器36之间延伸，并可以如所描绘地与软管组合进行组 合，所述软管组合例如为图8A和8B所示的软管组合38。优选有两个空气 线路因为一个空气供给源被用于可靠的安全阀、阀组和配量阀，和第二空气 供给源被用于缓流通过安全阀和挤奶器单元的反冲流体。单个空气线路可以 在被分开成为两个分离线路之前将来自主控制器26的增压空气连通到奶品 场中方便的位置。分开应发生的位置应该是使每个具有增加空气的空气供给 线路不会被另一个空气供给源线路中的压力波动不利地影响的位置。线路优 选地是“穿过”型以允许厩控制器串联布置从而减少离开主控制器26的软管 数量。

液位组件57优选地被用于浸液和反冲溶液供给筒，以提供信息到主控 制器26注意液体水平的状态。组件57优选地包括具有入口筛网/过滤器的抽 取管59、标准的筒接口连接器和簧片开关61。如果需要，簧片开关61提供 信号到主控制器26和挤奶间管理软件，在供给筒几乎空了的时候进行指示。 这种组件的实施例显示在图3的筒30中。

供给管道

管线和软管32的尺寸和构造形成为符合单个奶品场采集设备的要求。 出于保护和效率的目的，它们的路线可以一起通过管道31并容纳上述的穿 过型的供给源。管道31可以是塑料的如PVC、金属或其它合适的材料。

厩控制器

厩控制器36用于奶品场采集设备22中的每个挤奶厩(见图4A、4B、 5A和5B)。厩控制器36可以用底座单元101安装到靠近各自的厩的任何方 便的位置，包括如图4A和4B所描绘的挤奶间内平台下方。在安全阀60和 其它组件内的物理安全特征的可视判定是优选的，因此需要合理地定位组 件。厩控制器36还可以被安装到壁面上，在系马台54下方或在挥动(swing －over)挤奶间场合中真空线路的顶部。

厩控制器36负责在挤奶结束时启动乳头浸液施加和/或反冲。其它挤奶 操作也可以在每个厩控制器36处控制。电力通过分开的管道(未示出)供 给。图4A示出了挤奶位置和图4B示出了反冲位置。厩控制器36优选地位 于挤奶间系马台54的下方(在图4A和4B)中，其不碍事，还很容易被操 作员看到。

优选地，电子控制器80包括防护外壳或箱体，和提供有用于存储控制 器参数、监视和发出信号的厩控制卡86，如可编程序电路板(“PCB”)。合 适的控制卡86是I/O 88 PCB电路板。其它类型的可编程序控制器也可以被 使用。厩控制器36优选地包括用于计算机55或其它编程装置、传感器或监 视装置的界面。计算机55还可以用于编程和监视来自主控制器26的数据。 电子控制装置80还可以包括用于连接电线和电缆的索环，且它可以包括信 号灯、键盘或其它交互组件。

参照图5A和5B，厩控制器36在检测到动物已经不流出奶之后或者在 拆卸器被激活，以从动物上移开挤奶器单元40之后激活反冲和/或浸液操作。 操作开始时，安全阀60被激活，以关闭下游奶线路如长奶管41和保护奶供 给源。为了速度、可靠性和从配量阀84通过集管540、输送通道62和挤奶 器单元衬里50圆顶的减少的泡沫，一剂乳头浸液将优选地被气动活塞推动 和被施加到动物的乳头。

图5A和5B显示的厩控制器36优选地包括三个主要组件：电子控制器 86、阀组610和配量阀84(当包括浸液施加器时)。每个厩具有控制器86 且所有控制器86优选地被同样地编程以提供执行浸液和反冲功能或仅仅执 行反冲功能所需要的系列安全阀操作。电子控制器80可以包括每个厩中的 电路板如标准的八进八出电路板以与挤奶控制器(未显示)接口，所以浸液 和反冲过程按合适的时间和合适的顺序来进行。有几个允许操作顺序在预定 安全范围内变化的变量，包括：浸液粘度和成分、反冲化学品粘度和成分、 进行每个任务的可用时间的量和环境条件。

此外，基于特别的设备或操作需求，一些变量可以被调节以定制顺序， 然而所有的厩优选地在任何特定的操作内进行相似设置以确保所有挤奶器 单元40和所有奶品动物的一样处理。变量如软管尺寸、软管长度、厩离主 控制器26的距离、浸液类型、单个的动物需要、设备的条件、环境条件和 许多其它变量可以被考虑和编程进入电子控制器80，以提供一致的操作和最 优的奶品动物健康状况。进一步，监视装置能被使用在系统20中的各个点， 以向厩控制卡86发送信号从而调整适当的参数。“模糊逻辑”控制器可被用 于随着奶品场内和/或奶品动物的条件变化连续地调整参数。

阀组610、可编程装置86和可调整的配量阀84确保每个操作周期内使 用相等的和一致的反冲流体和浸液的量。集管540附着于挤奶器单元40和 希望有集管540以确保每一剂浸液被平分到每个动物乳头。

厩控制器36控制空气、水和化学品通过软管(hose)或多个软管(hoses) 38输送到挤奶器单元40。这些软管38是任何合适的尺寸和长度和优选地由 适于用在恶劣的奶品场环境中的材料制成，并且足够柔软从而当挤奶器单元 40在奶品动物上时不影响挤奶器单元40。使用组合软管38最小化操作系统 需要的软管组件数量和便于形成柔软的软管束。可以在软管束网中形成凹 口，以用标准的塑料扣或其它采用有条理的且柔软的方式的合适工具连接所 有软管。此外，软管38优选地被设置为靠近长奶管41，奶从挤奶器单元40 流过长奶管41到达奶品场采集设备主奶线路。这种布置减少软管38被奶品 动物损坏的几率和其使得挤奶器单元40的连接较容易因为软管38不会干扰 操作员的移动。

厩控制器36可以装配有手动开/关-复位开关99，如果有问题其可以为 指定的厩关闭浸液和/或反冲过程。厩控制器36的电力可以用电线直接连接 到电源或从主控制器26继电。

阀组

图6A至6D图示了阀组610，其中提供有多个阀门用于通过共用出口 637供给多个媒质(空气、水和反冲流体)到安全阀60(图14A)上的反冲 入口186。阀组610包括限定轴向腔室619的外壳613，在轴向腔室619内 设置有在挤奶位置(图6C)和反冲位置(图6D)之间滑动的阀芯621。轴 向腔室619包括上部钟形部分623和下部钟形部分625。

外壳613优选地垂直定位，如描绘的，以提供通过排出口634(图6B) 的流体排放，但是可以使用其它方位。优选地，阀组610外壳613用美国北 卡罗来纳州Rad Piedmont塑料股份有限公司的Radel R5000制成，该材料可 从遍及美国的经销商处购得，或用其它半透明的塑料或玻璃材料制成从而为 操作和维护检查提供很好的耐化学性和透明度。阀组610外壳613优选地被 布置和模制成一体工件，如所描绘的。阀组610和相关组件可以使用其它材 料，阀组610可以由一个或多个部分组成。凸缘609或其它连接器可以被连 接到或一体模制到阀外壳613，以容许用扣合特征、螺钉或其它合适的紧固 件来方便地安装。

阀组外壳613包括多个空气、水或反冲流体流动穿过其中的穿过入口 614。所用的穿过入口614使多个阀组可以串联布置和由共用源提供空气、 水或者反冲流体。可以使用其它布置，但是串联布置阀组时需要的空气、水 和反冲流体的软管更少并且泵和其它供给组件的需求更少。通过穿过入口 614的流动可以是任意的方向，以适应各种奶品场布局。

大多数穿过入口614与对应的和专用的阀组入口614a连通，入口614a 由各自的阀门控制以容许预定流体通过管道614b进入腔室619内。一个例 外是第二空气阀612的穿过入口614，其在阀芯621下方的位置经由通路635a 和635b与轴向腔室619的下部钟形部分625连通以便在需要时增压空气可 以推动阀芯621进入反冲位置(图6D)。

优选地，如图6A中描绘的，阀组610包括五个阀门包括：第一空气阀 611，其直接提供空气从而为浸液和反冲来操作挤奶器单元挤奶安全阀60； 第二空气阀612，其将阀组安全阀芯621移动到位和提供空气压力以推动安 全阀60和衬里50之间的乳头浸液输送管62内的浸液到达乳头；第三空气 阀620，其为缓流反冲流体和彻底漂洗表面和有力刷洗安全阀60内表面提供 空气；水阀622，其提供用于在反冲后漂洗挤奶器单元40和在自身漂洗周期 内漂洗安全阀60的水；和反冲溶液阀624，其为反冲挤奶器单元40提供一 个或多个化学品溶液。

所有的阀门(包括第三空气阀620)优选地是螺线管阀，第三空气阀620 优选地是确保空气流动以反冲缓流的液控阀。还优选地，反冲阀624用不锈 钢或其它耐反冲流体腐蚀的材料制成。为了便于参考，例如，每个阀门在阀 座处被连接到阀组610和每个阀座在图6B和6C中用与其各自的阀门匹配 的和包括字尾“a”的数字标识，因此例如阀620被安装到阀座620a。

第一空气阀611被保留为仅仅操作安全阀60只是为了帮助确保安全阀 60的彻底、独立和安全的操作。第一空气阀611独立于阀组610上的其它反 冲阀进行操作因为安全阀60必须在浸液操作期间和反冲操作之前和反冲操 作期间操作。独立操作还避免因与其它系统组件共享空气供给压力而导致的 压力波动。因为这个原因来自空气阀611的空气通过独立出口615离开阀组 610。第一空气阀611可以与阀组610分离开和安装在系统中的其它位置因 为它不使用共用出口637。尽管如此，阀组610提供了方便安装的位置和有 助于保持穿过入口614的所有软管有条理。

第二空气阀612通过出口617供给空气到配量阀84(如下文所描述的)。 空气入口614a优选地接受来自与供给阀611和安全阀60相同的空气供给源 的空气。来自该空气供给源的空气可以通过合适的软管、管道等等来供给。 安全阀60、阀组610和配量阀84有一个空气供给源就足够，因为这些装置 空气压力要求低。

阀芯621(图6C和6D)包括上部阀头626和下部阀头628。上部阀头 626和下部阀头628每个都限定有环形槽，密封件626a和628a被分别设置 在环形槽中。密封件626a和628a优选是如所描绘的定位的U形圈(u－cup) 密封件，以便每个密封件提供一个方向上的密封作用。u－cup密封件提供满 意的密封特性和减少密封件与中心外壳613之间的摩擦，以便用相对低的空 气压力较容易地移动阀芯621。密封件626a和628a互相相对，以在它们各 自的端部密封轴向腔室619。这种密封方位可以容许流体进入轴向腔室619。 阀芯621可以用任何合适的材料如不锈钢、稳定的塑料或其它材料制成。密 封件626a和628a可以用氟橡胶(FKM)或任何橡胶、硅树脂或其它合适的 材料制成，或密封件可以与阀芯621一体成型。

阀组弹簧630向挤奶位置(图6C)偏压阀芯621。阀组弹簧630与上部 阀头626上的阀座631接合且被容纳在封盖633内。从阀芯621的上部阀头 626伸出的对准杆639适配在插座641中，插座641形成在封盖633中以在 阀芯621在挤奶位置(图6C)和反冲位置(图6D)之间移动时保持阀芯621 正确对准(图6C)。

在挤奶位置(图6C)，阀芯621被阀组弹簧630推动用轴向腔室619的 壁接合上部阀头密封件626a从而用端部密封件627将共用出口637与腔室 619密封开。下部阀头628被向下推动进入下部钟形部分625内和不接合轴 向腔室619的壁，但是下部阀头628包括凹部629，凹部629适配在空气出 口617的四周和密封空气出口617并容许通过排出口634排放剩余流体。在 挤奶位置，阀芯621和沿轴向腔室619的大部分长度延伸的轴向腔室619的 壁之间有空隙。排出口(或喷口)634与轴向腔室619连通，以“排出”阀门 和奶线路之间的任何差别压力从而最小化浸液和反冲流体到奶线路的移动。 排出口634优选地位于靠近轴向腔室619的底部，以在阀芯621处于挤奶位 置时为轴向腔室619内的任何流体提供排放。

阀组610优选地被厩控制器36控制，以在浸液操作之后移动到反冲位 置。在反冲位置(图6D)，阀芯621被进入入口635的增压空气推动而抵抗 阀组弹簧630的偏压(向上如所示的)，以移动下部阀头628使其与轴向腔 室619的壁密封接合，从而密封喷口634和向配量阀84打开空气出口617。 在反冲位置，上部密封头628因它被设置在上部钟形部分623内而不密封任 何东西，并且，上部密封头628向共用出口637打开轴向腔室619。

空气阀620、水阀622和反冲流体阀的入口都通过入口614a与轴向腔 室619连通，以便这些流体相应的阀门被打开时和阀芯621在反冲位置时， 所有这些流体可以流动通过轴向腔室619和流出共用出口637。流体一般不 汇流，而是各种阀门以预定顺序开启以便在安全阀60需要的特定时间供给 空气、水或反冲流体，如下文所描述的。阀组610及系统20其它组件的所 有软管连接器可用任何合适的连接器制成，包括John Guest配件，如出口617 内所描绘的。

配量阀

当系统20包括乳头浸液选项时，优选每个厩使用一个或多个配量阀84。 图7A至7E示出了配量阀84用在本发明中的例子，其优选地被预先电线连 接和安装在厩控制器36上。在每次完成浸液操作之后配量阀84被装满浸液 为下一次浸液操作作准备。每个配量阀的装配应该被调节以给每个厩提供基 本上相同量的浸液从而获得动物的一致处理。考虑到浸液之后乳头上可见的 浸液的量，需要的浸液的量将取决于使用的浸液的类型和操作者选择。

更进一步，一个以上的配量阀84可用于施加不同的浸液、浸液浓缩物、 药剂等等到单个乳头。当需要后者的选项时，各种控制器，尤其厩控制器36 可以接收自动奶牛识别系统的奶牛识别信息，和提供特定的乳头浸液施加到 单个动物。

配量阀84包括外壳432、浸液入口434、浸液供给口436、浸液出口438、 腔室调节机构440、螺线管阀444和空气驱逐出口446。配量阀84电子地和 气动地操作。外壳432优选地由半透明的塑料材料如Radel R5000或任何美 国食品与药物管理局(FDA)批准的材料制成，因此调节机构440位置的可 视判定、乳头浸液的存在或缺失和维修全部都简化了。

外壳432限定腔室450(图7B、7C、和7D)，在其中乳头浸液在被泵送 到安全阀60之前被测量和储存。通常，腔室450的容积可以通过调节腔室 450内或外的腔室调节机构440而改变。腔室450的容积优选地通过对照调 节螺杆440相对于外壳432的一侧的压纹451的定位(图7A)来确定，例 如，量为大约六至十四毫升。可以使用其它类型的测量标记或装置。

浸液入口434通过软管(未示出)连接到主控制板26的浸液加压源。 浸液出口438通过软管或其它合适的装置连接到安全阀60。外壳432还限定 了通气孔439，以在浸液进入腔室450时排出空气和当内部密封件泄露时防 止空气进入浸液，而上述的空气进入浸液将减少输送给乳头的浸液的量。

浸液供给口436通过软管连接到相邻的厩的配量阀84，以便配量阀84 串联设置以接收来自主控制器26的加压浸液。这种布置减少来自主控制器 26的以及厩控制器36之间的浸液软管的数量和长度。

腔室调节机构440优选地包括螺纹外壳458、螺纹轴460、轴头部分462 (图7B)、头部密封件464和贯穿螺纹轴460的长度的中空管道466。

螺纹外壳458具有带凹部469的U形部分467(图7E)，凹部469与配 量阀外壳432的上部边缘468紧密配合以将两个外壳连接在一起。螺纹外壳 458更进一步包括带有凹口或孔474的凸缘472，螺钉可以被插入凹口或孔 474以将配量阀84安装到靠近厩控制器36的壁或板。

外壳432边缘468被横向插入螺纹外壳458的背面，以便当螺纹外壳 458用螺钉被安装到支撑表面上时配量阀84不能变为断开。另外，螺纹轴 460本身动作以防止断开，因为当螺纹轴460延伸到腔室450中时两个外壳 不能相互横向地移动。

螺纹轴460的下端与头部分462一起形成或连接到头部分462。头部分 462优选地尺寸形成为匹配腔室450。密封件464被用来大致密封头部分462 的环形面与外壳腔室450。密封件优选地是u-cup密封件。

螺纹轴460包括匹配螺纹外壳458内的内部螺纹的外部螺纹。外部螺纹 480优选地是不连续的480，以减少加工(tooling)成本。螺纹轴460还包 括上部滚花部分482，以便于即使当操作员带着手套或表面潮湿时进行手动 调整。该滚花部分482还与空气线路连接，该空气线路用于操作配量阀84 以向下推动阀芯形活塞500和推动浸液从配量阀84出来。

如图7C和7D中图示的，阀芯形活塞500设置在外壳腔室450内部。 阀芯形活塞500包括滑动地密封阀芯形活塞500的中心部分503与腔室450 的内部的上部和下部密封件502。加压浸液被允许由阀门444通过浸液入口 434进入腔室450。加压浸液推动阀芯形活塞500向螺纹轴460滑动，在那 里它停下来以限定预定容积，预定容积限定在阀芯活塞500和浸液出口438 之间的腔室450中。这是“浸液准备”位置。

为了施加浸液，增压空气由阀组610(图6A)内的第二空气阀612供 给以进入中空管道466并且向浸液出口438推动阀芯形活塞500，从而向安 全阀60推动浸液并从出口438出来。浸液出口438优选地延伸到腔室450 中，如所图示的，以充当阀芯形活塞500的止挡件。阀组610中的第二空气 阀612之间的空气软管没有示出在图6A-7E中，但是在图8A和8B中可以 看到代表性的软管例子。

当阀芯500到达腔室450的底部时，配量阀在“无浸液”位置。阀芯活塞 500在该位置时，空气驱逐出口446不再被阻塞，移动了阀芯500的增压空 气现在通过驱逐出口446离开腔室450并且移动通过软管，进而进入安全阀 60，以给从安全阀60移动到挤奶器单元的浸液提供空气驱逐。因此，用于 供应加压体积的浸液的相同增压空气源还按精确的顺序为没有使用控制器、 额外的阀门或其它装置的浸液提供需要的空气驱逐。

在适当的空气驱逐间隔之后，螺线管阀444操作，以允许浸液流动通过 浸液供给入口436以填充腔室450和推动阀芯形活塞500到"浸液准备"位置 (图7C)。螺线管阀444包括电触点449。在用浸液填充腔室450之后，螺 线管阀444关闭，以防止来自主控制26的加压浸液损坏配量阀84内的密封 件。

在本发明的整个系统中，可以使用其它形式的配量阀机构，配量阀不是 绝对必要的。尽管如此，上述配量阀84对于提供一致量的浸液和以及时的 方式驱逐空气尤其有效、简单和可靠。

安全阀的软管

如上所述，自动乳头浸液施加器装置优选地包括一组(或束)四个软管 38(图8A和8B)，以将厩控制器36连接到安全阀60。反冲软管141提供 空气压力，以在浸液和反冲操作期间将挤奶安全阀60移动到适当位置。第 二软管145为反冲溶液提供大容量连接。

乳头浸液软管140提供浸液到挤奶器单元40和第二小管143，以提供 优选为空气的流体“浸液驱逐”。如上所述，浸液驱逐143减少需要的浸液 量和更彻底地利用每次挤奶需要的浸液，因为一旦配量阀84推动浸液到安 全阀60和到衬里50上，保留在安全阀60和衬里50之间的软管中的任何浸 液则将被冲洗和浪费在反冲过程中。乳头浸液软管140优选地在挤奶以前排 空，以防止任何残留浸液进入奶。

挤奶器单元

如在图2A、2B和2C中描绘的，挤奶器单元40可与如WO2009/077607 Al、WO2008/138862A2、US2009/0050062A1、US2008/0276871A1中描绘的 收集碗44以及其它碗和爪装置一起使用。系统20和/或系统的任何独立部件 可以通过将安全阀60连接在挤奶器单元40的下游和优选地靠近挤奶器单元 40而被改造成现有挤奶器单元40，因为安全阀60的上游的任何奶将在反冲 操作中被冲洗出。

在图1和4A中，挤奶器单元40被描绘在挤奶位置，碗44在下部部分， 乳头杯48和衬里50向上伸。这是自动乳头浸液施加期间的挤奶器单元40 的位置。反冲操作将发生在挤奶器单元40从奶品动物上断开(图4B)和乳 头杯48和衬里50被侧向或向下打开以排放反冲流体的时候。优选的是整个 挤奶器单元40在反冲期间倒置以完全排放。可选的，真空清除(purge)方 法可被使用，借此，奶碗44内的残留反冲溶液用真空通过反冲供给回路退 却到厩控制器36，然后被保持以备将来之用或被清除出系统20。

安全阀

安全阀综述

本发明的安全阀60位于挤奶器单元上或靠近挤奶器单元以密封和保护 下游奶品场奶线路，防止通过安全阀供给到上游挤奶器单元组件的乳头浸液 和清洗流体进入其中。所有流体包括浸液、清洁剂、水和空气都穿过安全阀 60。

安全阀60具有带流体流动穿过的各种入口、出口和喷口的外壳。这些 流体的流动被多个移动部分控制，移动部分包括两个活塞和两个活塞之间的 连接器，所有移动部分被弹簧和气致动操作板移动。一组三个伞形阀也被用 在外壳内部以控制一些流体的流动。多个特殊的密封件和喷口装置被用在外 壳中以防止流体通过安全阀的不必要的渗漏。

安全阀详细描述

挤奶器单元安全阀60位于挤奶器单元40的下游端或靠近下游端，留在 长奶管内的奶将不会被冲洗。在新的挤奶器单元40中，安全阀60可以连接 到挤奶器单元收集碗或与其一体模制，以便反冲操作彻底冲洗挤奶器单元 40，该挤奶器单元40包括收集碗44、短奶管46和衬里50(图2A、2B)。 此外，只安装有反冲功能的系统20可以后来具有添加的自动乳头浸液特征， 如下文更多细节中描述的。

短奶管46也被冲洗且它们可以任意设计因为没有一个系统20的组件连 接到或通过短奶管46。尽管如此，反冲操作从短奶管46的下游开始，所以 在短奶管46内的任何奶或其它材料将在反冲操作中清除。

在图9A至9F中安全阀60被描绘为与任何挤奶器单元分离。通常，安 全阀60保证反冲流体和乳头浸液不污染挤奶器单元40下游奶品场组件中的 奶。安全阀60还以合适的间隔分配反冲流体和乳头浸液，并且能够冲洗和 漂洗其本身以确保系统内所有点的适当卫生。安全阀60可与挤奶器单元40 的收集碗44一体成型或可以是连接到挤奶器单元40的出口的独立单元或用 挤奶器单元40和安全阀60之间的一段短奶管61连接(见图2C)。浸液流 过管65到达集管170。

安全阀60必须在挤奶位置(图9A)和反冲位置(图9B)之间移动以 防止污染奶供给源。要注意的是，术语“挤奶位置"和"反冲位置"用来指明反 冲活塞120的位置，而且当反冲活塞120在这些位置时除挤奶和反冲以外的 功能能够产生。

由于奶线路、反冲线路、浸液线路和大气压之间的压差，可取的是不仅 仅将这种线路与奶供给源密封开，因为仅仅使用密封件时流体可以渗漏或移 动通过阀门和密封件。用了本发明，用暴露在大气压中的喷口来“排出”可 引起通过密封件的不必要的渗漏的任何压差而避免了压力差别。在该方式 中，安全阀60的每一侧上的压力相互隔绝，防止了化学品、空气及其它流 体移动到奶供给源中。

通常在本发明中，“排出”压力差别的喷口设置在一对密封件之间。这种 布置的结果形成在一个密封件处阻塞，在喷口处排出和在另一密封件处阻塞 的“阻塞－排出－阻塞”特征，以防止渗漏和确保奶供给源安全、不被反冲和 浸液流体污染。

如图9A至9F中描绘的，安全阀60优选实施例通常包括由下部外壳70、 上部外壳74组装成的外壳，上部外壳74被封盖76覆盖。这些元件用螺钉 78(图9E)或任何其它合适的连接器包括然而并不局限于扣合配件、螺纹 外壳组件相互固定，或被整体地彼此模制。分离的外壳部分是优选的，目的 在于方便制备和组装，但是其它外壳布置也是可能的。此外，安全阀60可 以用合适的连接器如螺钉81连接到挤奶器单元40。

优选地，下部外壳70、上部外壳74和封盖76用半透明材料如Radel  R5000聚合物材料或美国食品与药物管理局(FDA)和3A认证的材料制成 从而无需拆开安全阀60就能可视判定。此外，半透明的材料提供泄漏和/或 泄漏材料是否离开喷口的可视指示。优选的是任何渗漏将从操作员看得见的 喷口离开。

下部外壳70包括奶入口62、奶出口64、一对脉冲管道82、脉冲出口 83和吊架66。奶入口62的尺寸和形状都按需形成为匹配和被螺钉81固定 到挤奶器单元40的下游出口。可选的，安全阀60的奶入口62可以连接到 设置在安全阀60和挤奶器单元40之间的一段短管61(图2C)。该实施例中 的这段短管61优选是短的，以便安全阀60靠近挤奶器单元40。这种布置将 安全阀60放置在挤奶器单元40的下游以便挤奶器单元40在每次挤奶操作 之后被反冲，但是长奶管41或长奶管41的仅仅一小段被反冲以最小化将被 冲洗出长奶管的奶的量。安全阀60还可以通过模制、螺栓固定、螺钉固定、 粘贴或者其它方法将安全阀60附着到挤奶器单元40而成为挤奶器单元40 的整体的一部分。

要注意的是术语"上游"和"下游"指的是奶流动的方向(在图9A和9B中 是从右到左且标记为“M”)，从奶品动物到挤奶器单元40，通过长奶管41和 到奶品场挤奶的收集、冷冻和储存设备。在反冲操作期间，反冲和漂洗流体 沿与奶流相反的方向向上游流动。浸液不流过路径M因为浸液穿过通往浸 液集管的分离管。

脉冲管道82和出口83与挤奶器单元40上的脉冲端口匹配，以为挤奶 操作提供真空脉冲。该真空的流通在图2c的实施例中不是必须的，因为挤 奶器单元40和安全阀60之间有足够的间隙以将真空线路直接供给到挤奶器 单元40上的真空端口85。吊架66可以被固定到挤奶器单元拆卸器机构(未 示出)上，以便挤奶器单元40在不附着于奶品动物上时被支撑在地面或甲 板(deck)上方。如果挤奶器单元40包括这种特征，可能不需要吊架66。

下部外壳70通常限定外形优选为圆柱形空腔的腔室90，但是可以使用 其它形状来确保部件的适当布置。在挤奶操作期间，奶流过腔室90的最低 部分，从奶入口62到奶出口64。

下部外壳70还限定一个或多个(优选地三个横向间隔开的)孔92，以 使腔室90通气到大气。孔92应该足够大以确保充分的排放和通气。孔92 被描绘成位于下部外壳70的下游侧，但是可以在其它位置。将孔92定位在 下部外壳70的下游侧，如描绘的，防止了与用于分配反冲流体的活塞孔对 准。

腔室90最低部分中设置有密封插入件94(见图10A和10B)。在优选 实施例中，密封插入件94包括上部环形部分96和下部U形部分98。上部 环形部分96和下部U形部分98优选地形成为由硅树脂或其它弹性体材料如 (乙撑丙二烯单体(EPDM))制成的整体单元，但是如果需要，它们可以是 分开的密封件。

上部环形部分96设置为抵靠腔室90内表面，和优选地被阀座102f支 撑(图9G和9H)，阀座102f形成在下部外壳70的内部。当在挤奶位置时， 上部环形部分96与反冲活塞120的下部部分形成密封，以将奶流动出口64 与反冲和浸液阀门组件密封开。例如，见图9A和9G。

密封插入件94的下部U形部分98被设置为横向于从奶入口62到奶出 口64的奶流。在图9G和10B中看的最清楚，下部U形部分98的内表面包 括连接到网108和被网108间隔开的上游凸缘104和下游凸缘106。下部U 形部分98可以被下部外壳70腔室90壁(图9E)内的匹配凹部支撑。这些 组件的作用在下文结合反冲活塞120的操作详细阐述，但是上游凸缘104、 下游凸缘106、网108、反冲活塞120和向下成颈部部分130(当在反冲位置) 之间限定的空间是一个喷口，该通气与一个或多个通气孔92连通以提供双 重密封或“阻塞”和一个在当中的用于“排出”到大气的空间。

此外，密封法兰104和106的使用作为与反冲活塞120的唯一接触在一 定程度上减少了将阻碍操作的相互粘结。此外，移动通过挤奶器单元40的 碎屑如垫底材料(bedding material)、污垢和沙子很少会防止反冲活塞120 形成与密封插入件94的密封。它还为反冲活塞120提供空隙以帮助减少对 反冲活塞120的损坏。

密封插入件94优选地用螺钉109和强化板110固定到下部外壳70，强 化板110优选地与密封插入件94一体模制。

参照图9A-E，下部外壳70腔室90内设置有反冲活塞120。反冲活塞 120的尺寸和形状形成为在挤奶位置(图9A和C)和反冲位置(图9B、9D 和9E)之间上下移动。反冲活塞120在反冲和浸液操作期间都运作，所以 它的名称和下部位置将分别被理解为活塞和关闭位置的通用术语。如图11A 至11C所示，反冲活塞120基本上为圆柱形外形，但是它可以具有其它横截 面形状以确保其以例如适当的方位被插入腔室90中。还优选地，反冲活塞 120在它的下端122封闭，它的上端124敞开和具有从它的上端124径向地 向外延伸的凸缘126。凸缘126具有缝隙128，以容许清洗溶液流过从而增 强密封件的清洗。

主要地，反冲活塞120被用来分割腔室90和将上方部分与下方部分密 封开和至少部分地为反冲流体进入挤奶器单元40限定流道。此外，当施加 乳头浸液时和当反冲时，但是不在安全阀60自动清洗时，反冲活塞120在 反冲位置。

图11A至11C中看的最清楚，反冲活塞120具有的外部形状包括靠近 凸缘126的环形向下成颈部部分130。向下成颈部部分130具有的外径优选 小于反冲活塞120的下部部分的外径的，和至少部分地围绕反冲活塞120延 伸。

反冲活塞120的外表面进一步包括两个位于反冲活塞120相对侧上的活 塞旁通通气孔134。活塞旁通通气孔134是横向于从奶入口62到奶出口64 的奶流动路径设置的基本凹陷部分，并且在反冲活塞120上定位得足够高， 以便反冲活塞120的下部部分在挤奶位置时可以与密封插入件94的上部环 形部分98匹配和密封，和与密封插入件94的下部U形部分的上游和下游凸 缘104和106匹配和密封。当反冲活塞120在反冲位置时，旁通通气孔134 不与上部环形部分96密封。这种布置为腔室90提供喷口以排出差别压力。

接下来，反冲活塞120包括一个或多个(优选地两个横向间隔开的)孔 138，孔138的方位径向于反冲活塞120。孔138形成在或加工在反冲活塞 120内以便当反冲活塞120在反冲(降低)位置(图9B和9D)时它们朝向 奶入口62，并且当反冲活塞120在挤奶(升高)位置(图9A)时位于密封 插入件94的上部环形部分96的上方。有了这种布置，孔138与奶供给源被 插入件94的上部环形部分96密封开。

图11C中看的最清楚，在反冲活塞120内部和靠近但不阻挡孔138的是 两个纵向定位和向内延伸的流动叶片142，用于确保反冲流体按希望的方向 流动通过孔138。流动方向一般基于挤奶器单元40的挤奶器收集碗44的外 形和/或构造来选择。这种布置容许反冲活塞120成为贯穿安全阀60的反冲 流体管道的一部分。

两对纵向地和向内延伸的键肋144(图11A和11C)也形成在反冲活塞 120的内表面上。每对键肋144彼此相对布置。当反冲活塞120设置在下部 外壳70内，键肋144布置在横向于奶流方向的反冲活塞120的内侧上，和 可滑动地与向上延伸的连接器160接合，如下所述。

活塞复位弹簧150设置在密封插入件94内表面和反冲活塞120的凸缘 126的底面之间的下部外壳70腔室90中。活塞复位弹簧150在反冲活塞120 的凸缘126和密封插入件94的上部环形部分96之间动作。优选地，金属环 152位于活塞复位弹簧150和密封插入件94的上部环形部分96的顶部之间 以传递弹簧负荷，而且不会引起密封插入件94上的过度压力或磨损。

活塞复位弹簧150被布置为向上朝挤奶位置偏压反冲活塞120(图9A 和9C)。活塞复位弹簧150可由金属、塑料或其它材料制成，并且优选地具 有刚好足够的可以克服与密封插入件94的摩擦力而移动反冲活塞120的推 力，但是该推力可以被增压空气推动以向下移动反冲活塞120。此处描述的 活塞复位弹簧150和另它弹簧可以是任何类型的偏压装置。

为了向反冲位置(图9B和9D)压缩活塞复位弹簧150和移动反冲活塞 120，被压缩的气体，如空气，通过空气入口184被供入安全阀60，其向反 冲操作板230(下文详细描述)施加压力，反冲操作板230接着向反冲活塞 120施加压力。活塞复位弹簧150被设计为受到压缩增压空气/气体施加的压 力而收缩，但是也迅速地使反冲活塞120返回到挤奶位置(图9A和9C)。

另外如所述的，当压缩气体被活塞弹簧150通气或移开，反冲操作板 230传递空气压力到反冲活塞120。根据本发明的反冲操作板230的一个实 施例图示在图12A和12B中，其具有中心开口231，中心开口231被定位为 围绕上部外壳74的中心轴198。反冲操作板230基本上是盘，盘限定了用于 接受反冲活塞120的顶部的边缘239的凹部238，以便反冲活塞凸缘126与 反冲操作板230的下部边缘242支承接触。

外部u-cup密封件234(图12A和12B)适配在反冲操作板230的匹配 阀座244上。可选的，u-cup234可以被替换为与反冲操作板230一体成型的 密封件。外部的u-cup密封件234从反冲操作板230的外径径向地向外延伸 以与下部外壳70的内表面滑动地和密封地接合。内部芯柱密封件236设置 在反冲操作板230上的内部环形凹部246内，并向内延伸，从而与上部外壳 中心轴198滑动地和密封地接合。

当在挤奶位置时，增压空气可以从上部外壳74的空气入口184流出以 抵抗活塞复位弹簧150的力向下推动反冲操作板230，和将反冲活塞120移 动进入反冲位置(图9B、9C和9D)，而且还防止反冲流体向上流入上部外 壳74。

反冲操作板230的第二实施例图示在图9A、9B、12C和12D中，其具 有中心开口231和用于接受反冲活塞120的边缘129的凹部238。强化肋233 形成在壁232的上方和下方。

反冲操作板230的该实施例包括绕外部环形表面整体模制的密封件235 和237和绕内部环形表面整体模制的密封件239和241。该设计节省成本， 需要的部件少，且易于组装和替换。

上部密封件235和239密封空气压力，以将反冲活塞120移动到反冲位 置。当移到反冲位置时，下部密封件237和241擦拭匹配面的污垢和碎屑， 和在自动清洗循环期间将水密封在外部。

上部外壳74(在下文详细描述)的中心轴198贯穿反冲操作板230的 中心开口231。接合反冲活塞120与浸液阀活塞268的连接器162贯穿中心 轴162。如图13中所图示的，连接器160包括：中心轴162；中心轴162顶 上的轴键164；和，一对拉襻166。轴键164连接到浸液阀活塞268和轴拉襻 166，以滑动地适配到一对形成在反冲活塞120的内部的活塞连接肋144中。 这允许浸液阀活塞268和反冲活塞120之间有差异运动。连接器160的底部 支承在反冲活塞120的下端122的内部。

当施加增压空气以向下移动反冲活塞120时，连接器160不会被向下拉 因为它们是滑动关系，如上所述。代替的，即使在反冲活塞120接合和略微 压缩密封插入件凸缘104和106以封堵奶通路之后，反冲操作板230也继续 向下移动。这种附加的向下移动结果形成反冲操作板230接合连接器拉襻 166的顶部169以向下推动连接器160。当连接器160向下移动时，由于两 者之间固定连接，浸液阀活塞268被向下拉以打开浸液阀活塞268从而释放 浸液。

反冲活塞120和浸液阀活塞268之间的差异运动的顺序确保反冲活塞 120在浸液阀活塞268打开的任何可能性之前已经密封住奶线路。另外，反 冲活塞120需要相对大的移动来封堵奶通路，但是浸液阀活塞268需要仅仅 移动相对小的量来打开。例如，反冲活塞120移动大约0.75英寸，浸液阀活 塞268移动大约0.15英寸。差异移动并不是绝对必要的，但是其减少了安全 阀60的总高度，和提供上述安全性因素。

连接器拉襻166的上部径向地远离中心轴198，以便连接器160在奶位 置时拉襻166不会接合上部外壳74的中心轴198。

当浸液和反冲操作完成后，施加到反冲操作板230的空气压力被释放， 浸液阀门弹簧326(下文更详细地解释)推动浸液阀活塞268(如图所示向 上)。由于它们的滑动关系，连接器160不向上拉回反冲活塞120。代替的， 连接器160和反冲活塞120之间的滑动关系仅仅留下活塞复位弹簧150来推 动反冲活塞120回到挤奶位置，当反冲活塞120接近其移动的顶部时，其可 以接合连接器160以提供抵抗阀门活塞268的赘余力。

连接器160的中心轴162限定反冲流体向下流过其中进入反冲活塞120 并流出反冲活塞120孔138的纵向通道168。纵向通道168的下端还与反冲 活塞120内的流动叶片142匹配从而为提高流动效率限定反冲流体管道。

中心轴162还在中心轴162的上部限定槽172，供在反冲和自动清洗期 间清洗流体流动通过。

连接器160向上延伸到下部外壳70外，并且进入上部外壳74以连接到 下文描述的组件。

上部外壳

如图9A至14A中所描绘的，例如，上部外壳74优选地包括连接轴180， 两个空气入口184、185，反冲入口186，乳头浸液入口188，乳头浸液出口 190和保护入口不被损坏的罩192。

空气入口184进入上部外壳74并转向下(图14B)以通过在反冲操作 板230上动作来操作安全阀60，它通过软管或其它合适的流体连通装置连接 到阀组610上的阀门611和出口615(图6A至6D)。通过空气入口185的 空气进入上部外壳74，转向上并通过伞形阀253a(图14D)以“缓流”浸液 及其它通过安全阀60、相关浸液输送管路和腔室的流体。空气入口185与配 量阀84上的空气驱逐出口446连通。反冲入口186与阀组610上的阀组出 口637流体连通以供给反冲流体、水和空气到安全阀60。反冲入口186进入 上部外壳74，流动被分成两个路径。一个流动路径转向上并进入伞形阀253b， 以清洗浸液组件。另一个流动路径延伸进入中心轴198和然后向下流动，以 清洗安全阀60和挤奶器单元40。浸液入口188与配量阀出口438连通，并 进入上部外壳74，在那里其转向上通过伞形阀253c。剩下的浸液流动路径 在下文描述。

通常，上部外壳74的内部限定了在中空的中心轴198内纵向延伸的风 管、反冲腔室200、浸液入口腔室204和浸液出口腔室206。横向壁210分 隔上部外壳74和至少部分地形成一些腔室200、204、206。

类似于下部外壳70，上部外壳74优选地由与上述上部外壳74相同的 半透明塑料制成，理由相同。上部外壳74的尺寸和形状形成为匹配或连接 到下部外壳70，优选地使用螺钉78、螺栓、和/或套管进行匹配或连接，但 是它们还可以彼此一体成型。环形密封件214提供在上部外壳74的下端内 形成的环形凹部内，以密封下部外壳70和上部外壳74之间的交界面。

图14B中看的最清楚，第一空气入口184与中心轴198内的风管连通， 以使压缩空气输向反冲操作板230并进入下部外壳70，从而推动反冲活塞 120进入反冲位置(图9B)。

如图14C和14D中描绘的，第二空气入口185通过孔218与浸液入口 腔室204连通以提供来自配量阀84出口446的增压空气，增压空气清除安 全阀60和任何相关软管、线路和浸液集管、衬里嘴部零件(衬里前端内的 边缘部分)和浸液通道中的清洗流体。

反冲入口186向内径向地延伸到上部外壳74和与中心轴198以及连接 器160内的纵向通道168连通(见图13)以提供反冲流体到反冲活塞120， 和使反冲流体从反冲活塞孔138中流出。优选地，反冲入口186相对中心轴 198不对称地设置(略微地切向地)，以允许所有软管具有充分的连接空间和 在安全阀60清洗本身时产生一些有益的清洗紊流。

如图14F所示，浸液入口188延伸进入上部外壳74和转向上通过第三 开口224进入浸液入口腔室204。

如上所述，具有反冲操作板230，其动作以向下移动反冲活塞120。反 冲操作板230设置在下部外壳70内，但是在上部外壳74的中心轴198上滑 动因为中心轴198向下延伸进入下部外壳70。

当安全阀60仅仅用于反冲或洗涤动物乳头时，仅仅需要上述部件，封 盖76匹配上部外壳74，安全阀60作用以密封和反冲挤奶器单元40。如果 需要乳头浸液施加功能，将包括如下所述的部件。

浸液阀组件

当乳头浸液被用作选项时，例如图14E、14F、15、16A、16B、16C和 16D显示安全阀60在它的上部外壳74内具有浸液阀门组件，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通过将与配量阀出口438连通的软管连接，浸液出口 190连接浸液输送通道(下文描述)。安全阀60包括顶板262、顶板密封件 264、浸液阀活塞268和浸液活塞密封件270，浸液阀活塞268设置在顶板 262内以在浸液位置(如图14F中看到的向下)和挤奶位置(如图9A中看 到的向上)之间滑动。

反冲入口186、浸液入口188和第二空气入口185每个被柔性阀门253a、 253b和253c封闭，柔性阀门优选是由硅树脂制成的“伞形阀”，且在254处 连接到一起以便于制造和安装(见图17)。阀门253a-c是由空气、水或浸液 压力打开的单向阀以允许空气、水或浸液进入，但是阀门253a–c禁止相反 方向的流动因为阀门253a-c是弹性的且当没有浸液、空气或水压力保持其打 开时阀门253a-c关闭。当没有压力打开它们时，阀门基本上被用作吸入杯。 另外，来自进入其它阀门的其它流体的压力有助于保持阀门253a-c关闭。

如图16A至16D中描绘的，顶板262包括具有横向底壁273的圆柱形 杯子部分272，以可滑动地接收浸液阀活塞268。顶板262还包括固定拉襻 274，螺钉78可以延伸通过固定拉襻274将固定顶板262固定到上部安全阀 外壳74的顶部。顶板262包括外部环形座276，封盖76定位在外部环形座 276上。顶板262可用合适的材料包括Radel R5000、其它塑料或不锈钢制成。 用于安全阀60的各个部分的材料优选地是相同的或至少具有类似的特性如 热膨胀系数和耐化学性。

顶板262和顶板密封件264优选地一起形成以减少成本、避免组装步骤 和确保各种孔的对准。可选的，对准这些部分可通过使用两个密封对准插销 来完成，插销从顶板262向下延伸，且优选地是不同的形状和/或方位和/或 相互间隔开和与其它功能组件间隔开。不管使用何种方法，密封件324和325 必须与底壁273内的孔288和289匹配。

在顶板262的底壁273中有上游浸液开口288、下游浸液开口289和中 心开口290，连接器160延伸穿过中心开口290以连接到浸液阀活塞268。

顶板262的圆柱形杯子部分272的内部和底壁273的顶表面294限定浸 液流动通道296，其底部在浸液阀活塞268上。附加的凹部可以形成在这些 表面的任何一个中以帮助控制浸液流动，但是浸液阀活塞268和底壁273的 顶表面294之间的空间在312和顶板262之间是充足的。浸液流动通道296 可以是为浸液提供有效流动特性的任何形状，浸液流动通道296在浸液开口 288和289之间延伸。浸液向上流动通过上游浸液开口288，横穿和向下通 过下游浸液开口289。

浸液阀活塞268描绘在图9F、14C、14F和15中，其尺寸形成为将可 滑动地设置在顶板262圆柱形杯子部分272内，并包括：头部298，其限定 出带有密封件301的外部环状密封凹部300；向下延伸的中心连接柱302； 向下延伸的上游浸液阀销304；向下延伸的下游浸液阀销305；多个凹口308， 其提供u-cup的良好漂洗和用于组装的抓取点；上部凹部部分310；和，分 叉柱312，其在头部298的表面上方向上延伸以形成止挡。柱312还优选地 分叉从而为清洗改善流体流动。

浸液阀活塞268的中心连接柱302是中空的和包括在它的下端的容器 316，容器316优选地以扣合的关系与连接器160匹配。容器316在一侧开 口，以通过接合连接器槽318接受连接器160的顶端。

浸液阀弹簧326(图9E)设置在上部外壳74的中心轴198内和通过一 个或多个弹簧座328被阻止向下延伸和伸出中心轴198。浸液阀弹簧326还 围绕连接器160的中心轴162定位，以向挤奶位置偏压连接器160和阀门活 塞268(向上)。

尽管使用连接器160连接这两个活塞150、268，反冲活塞复位弹簧150 向上偏压反冲活塞120，而浸液阀弹簧326向上偏压浸液阀活塞268。不是 必须用两个弹簧150、326来向上移动活塞150、268，但是它们提供确保安 全阀60的安全操作的冗余度。

浸液阀销304、305每个包括芯柱320和阀头322。阀头322的尺寸与 形状形成为当浸液阀活塞268在挤奶(或关闭)位置(图9A和9C)时基本 上关闭和密封顶板262的底壁273内的浸液开口288和289(用密封件324 和325)。

当浸液阀活塞268关闭时，浸液开口288和289被密封。在这些密封件 的相对侧上，可能有可以引起浸液渗出密封件324和325的差别压力。因此， 在浸液开口288和289与密封件324和325之间提供有喷口，以获得确保本 发明安全操作的需要的阻塞－排出－阻塞特征。

为了提供合适的喷口，具有从顶板262的底壁273向下延伸的裙边277。 板密封件264设置在裙边277内。在板密封件264和/或裙边277中都形成有 两个开槽喷口282，开槽喷口282径向地向外延伸和在通气孔279处通气/ 排出到大气。开槽喷口282和通气孔279位于上游浸液开口288和下游浸液 开口289之间以提供阻塞－排出－阻塞布置。

如图9F所示，两个浸液孔密封件324和325增强浸液开口288和289 与浸液阀头322之间的密封，并且提供密封件324和325之间的初级和二级 密封或“阻塞”，顶板262在两个地方通气。第一个通气是B5，B5通向下并 经过浸液活塞柱302，以将顶板262通气/排出到上述下部外壳喷口92外。 第二个通气是B6，其向上通气和通到封盖76喷口334外。因此，阻塞324 和325被设置在它们之间的两个排出B5和B6间隔开，以提供重要的阻塞- 排放-阻塞功能。

当浸液阀活塞268在浸液位置(图14F)时，浸液阀头322向下移动和 不再密封浸液开口288和289因为浸液阀销304的芯柱320小于浸液开口288 并且限定浸液流过其中的环形开口。浸液向上流动穿过上游浸液开口288， 横穿到另一侧，并且向下通过下游浸液开口289。

安全阀封盖

安全阀60的封盖76在图18中描绘的最清楚。封盖76是杯状的，具有 四个螺丝孔330用以将封盖76固定到安全阀60的其它部分。优选地，因为 前述的原因，封盖76用半透明的塑料如Radel R5000制成。

封盖76还包括一对封盖喷口334，其由封盖76和通气罩338内的缝隙 336形成。通气罩338从封盖76向下延伸和确保封盖76排气到大气压。

当存在浸液安全阀260时封盖76的底部边缘332被搁在浸液安全阀260 的顶板262上，当不包括浸液安全阀260时其位于上部外壳74上。封盖76 的底部边缘332之间不需要密封。封盖76优选地包括与上部外壳74上的键 槽匹配的内部键，以确保喷口334的适当对准和定位。

安全阀操作

如上所述，安全阀60必须在挤奶位置(图9A)和反冲位置(图9B) 之间移动以防止奶供给源被乳头浸液或反冲流体污染。由于安全阀60相对 侧上的压力差，希望的是不仅仅将化学品、空气或其它流体线路与奶供给源 密封开。利用本发明，安全阀60的每个端部上的压差得以避免，因为暴露 在大气压中的喷口能够“排出”会引起通过密封件的不必要的渗漏的压差。通 过这种方式，安全阀60的每一侧上的压力相互隔绝，从而防止化学品、空 气及其它流体渗漏进入长奶管和奶供给源中。通常，密封件成对提供，带有 设置在每对密封件之间的通到大气的喷口。这种布置提供“阻塞-排放-阻塞” 功能，以确保渗漏通过一个密封件的流体不会渗漏通过另一密封件。

如图9C所示，为了在安全阀60位于挤奶位置(图9A和9C)时获得“阻 塞-排放-阻塞”功能，阻塞由密封插入件94形成，和特别地由密封插入件94 的上部环形部分96形成。上部环形部分96密封腔室90的内表面和反冲活 塞120的下部圆柱形部分之间的环形间隙。

在挤奶位置的排出功能(图9A和9C)由安全阀腔室90和安全阀60 以及挤奶器单元40外部的大气之间的两个不同路径来进行。仅仅需要一个 这种“排出”路径，但是图示的实施例为附加安全性提供排放冗余度。

第一排出路径示出在图9C中和被标识为B1。该第一排出路径B1是从 腔室90通过反冲活塞孔138、和通过下部外壳70内的孔92的路径。第二排 出路径B2从下部外壳70的腔室90通过浸液安全阀活塞268的中心连接器 柱302与顶板262的中心开口290之间的空间、通过顶板262的筒272、经 过浸液阀活塞268的外部环形座276，向上进入安全阀封盖76的内部，和从 封盖喷口334出来。“阻塞”功能的第二线路由阀组610内的密封件执行，阀 组610控制反冲流体、空气、水和乳头浸液流动进入安全阀60。此外，阀组 110包括阻塞-排放-阻塞特征，如上所述作为冗余安全特征。

如图9B、9D和9E所示，安全阀60处于反冲位置，反冲活塞120在最 低的位置，反冲活塞120的下表面接合密封件插入件94的u形部分98。更 具体地说，反冲活塞120的下表面与密封插入件94的u形部分98的上游凸 缘104和下游凸缘106接触。这种布置在安全阀60、奶入口62和奶出口64 之间提供双重阻塞。

上游凸缘104和下游凸缘106之间是密封插入件94的网108。网108 与反冲活塞120的下表面间隔开以限定一部分“排出”路径B3(图9E)，"排 出"路径B3通过活塞旁通喷口134和通过下部外壳70的孔92旁通反冲阀 120的上部和密封插入件94的上部环形部分96。这种阻塞-排放-阻塞布置防 止反冲流体和乳头浸液进入奶供给源，因为经过任一密封件的任何渗漏将通 过缝隙111排放，缝隙111是排放路径(图9E)。

乳头浸液阻塞-排放-阻塞功能由上游浸液阀销304和对应的顶板密封件 264的浸液孔密封件324来执行，上游浸液阀销304与顶板262内的浸液开 口288连接。第二阻塞由下游浸液阀销305和对应的顶板262的浸液孔密封 件324来执行，下游浸液阀销305与顶板262内的浸液开口288连接。

在这种布置中，至少有两个排出路径。图9F中的排出路径B5由浸液 阀活塞268和顶板262圆柱形杯子部分272的内部部分之间的空间限定。B5 进一步由浸液活塞中心连接器柱302和顶板262的中心开口290之间的空间、 下部外壳腔室90和三个开口220、222和224限定。

另一个排出路径B6(图9F)由浸液阀活塞268和顶板圆柱形杯子部分 272的内部部分之间的空间，向上进入封盖76和从封盖通气罩338中出来来 限定。

再一排出路径由阀芯621形成在阀组外壳613中，以便差别压力不会通 过阀门和进入连到安全阀120的任何供给线路。

当希望施加乳头浸液时，浸液安全阀260由压缩气体(如空气或其它合 适的流体)、机械装置或电气装置操作以抵抗浸液阀门复位弹簧326的力向 下移动浸液阀活塞268，使得浸液阀销304和305不再密封浸液阀孔288、 289。

如图14A和14E所示，乳头浸液被推动通过上部外壳74中的浸液入口 188。浸液在压力下流动通过浸液入口腔室204，向上通过上游浸液孔288， 通过流动通道238，通过下游浸液孔289，通过浸液出口腔室208、从浸液出 口190出来，通过用弯头580连接到浸液出口190的管345和流向浸液集管 170。

当反冲流体(如洗涤化学品、漂洗化学品、水和/或空气)将被从安全 阀60向上游泵送到挤奶器单元40中，将发生以下操作。应该理解的是在反 冲操作期间，挤奶器单元40将不会像大多数附图中显示那样的垂直。代替 的，挤奶器单元40将是倒置的或者有一些大致向下的角度和悬挂在拆卸器 机构上，如图4B中所示。除了泵送通过安全阀60和挤奶器单元40的最终" 气"之外，该位置还帮助排放挤奶器单元40中的反冲液体。

反冲流体进入上部外壳74反冲入口186，向下通过中心芯柱168，向下 通过反冲活塞120，从反冲活塞120的孔138出来和“向上游”通过奶入口62 和进入挤奶器单元40。如所述的安全阀组件限定贯穿安全阀60的、在反冲 流体入口186和奶入口62之间的反冲流体管道。

当希望清洗和漂洗安全阀60时，在反冲活塞120返回挤奶位置之后， 可以具有任何数量序列的交替的空气和水脉冲。优选地，空气和水都有一个 以上的脉冲以提供搅动和有效以及彻底的清洗。漂洗安全阀60中使用的水 还润滑密封件，以减小移动各种活塞和阀门时的摩擦和抵抗力。为此，还希 望在启动之前洗涤或漂洗安全阀60。

此外，优选的是用处于挤奶位置的反冲活塞120清洗安全阀60，因为 当反冲活塞120在上部位置时一些奶可能进入紧临反冲活塞120的排出区 域。这将清洗掉安全阀60的反冲化学品、乳头浸液和残留奶。该过程在连 接挤奶器单元40到另一个动物之前由通过安全阀60的水和空气自动完成。

下文是显示了在安全阀60的典型单个循环中所有各种元件进行顺序的 控制操作表。表A、B和C各自都是完整的反冲和浸液施加循环的一部分。 表A是循环的浸液和反冲部分，表B标识反冲操作中的附加步骤，表C示 出了为下一个浸液过程作准备而再充填配量阀的步骤。(表中的缩写“BF”是 指反冲)。在该优选实施例中，从挤奶结束、断开奶线路、浸液奶牛，反冲 挤奶器单元和自动清洗安全阀，到准备好下一个挤奶操作在大约四十五秒。 表D示出了系统20操作的步骤和每个步骤服务的功能。

表A

表B

表C

表D

浸液集管

优选地，包括乳头浸液集管170，以将浸液配量分成四份基本上相等的 量。浸液集管170还将每个衬里前端172内的真空与另一衬里前端172(见 图19A-E)内的真空隔绝。优选地，四部分的挤奶器单元系统包括预先装 配到挤奶器单元40的反冲安全阀60。当添加浸液功能到现有的系统时，浸 液集管170可以用空气分隔器174固定到四部分挤奶器单元40，空气分隔器 174是衬里固定装置的一部分或它可以松散地连接在任何方便的位置。在图 1A的实施例中，集管834安装在挤奶器单元收集碗844上。

两个集管设计分别显示在图19A－E和19F－H中。两个实施例中的主 要功能都是防止挤奶期间空气从一个乳头杯48流到另一个中，和提供到所 有乳头的浸液均匀分布和分配基本上相等量的浸液到每个乳头。

描绘在图19A-E中的集管540包括底座542、盖544、底座542内的定 位销546、四个出口550、一个入口552、胶囊密封件554和出口罩556。

底座542和盖544优选地由塑料模制成，但是可以是任何合适的材料。 它们通过将底座542的定位销546与盖544内的凹部对准来装配。底座542 和盖544通过熔焊、粘接或机械的紧固件相连。

如图19A至19E所示，底座542包括流体连通在入口552和四个出口 550之间的集管通道560。图19C和19D中的集管通道560优选地在靠近入 口552处分支以将浸液分散为流到集管540的每一侧，然后在集管540的每 一侧再次分支形成总共四个基本上等剂量的浸液以流动通过对应的出口 550。

显示在图19F和19G中的可选集管通道560也在靠近入口552处分支， 但是在该实施例中，在流动通道560中没有其它分支。其它流动通道设计也 是可能的。

底座542进一步包括安装拉襻564(图14)，其用于将集管540连接到 任何合适的位置。其它安装方法也是可能的。

集管540还包括由硅树脂或其它弹性体制成的柔性胶囊554，柔性胶囊 554设置在底座542和盖544之间以密封这两者之间的交界面，还用作单个 出口550的止回阀。胶囊554包括定位孔570以确保组装时与底座542和盖 544的正确对准，胶囊554用螺钉545或其它合适的紧固件连接到底座542。

胶囊554包括柔性真空隔膜密封件576，每个都设置在通道550内靠近 对应的出口550以便通过出口550的流动只可能沿一个方向。胶囊真空隔膜 密封件576靠近出口550的这种布置阻止单个浸液出口550内的压差不利地 影响浸液流动通过其它浸液通道550。

图19A至19E中描绘的集管540具有四个独立的膜片密封件576，每个 膜片密封件576密封分离的出口550。图19F和19G中描绘的集管540具有 两个独立操作的膜片密封件576，每个密封一对出口550。在两个实施例中， 密封通道560的尺寸和形状形成为接受匹配膜片密封件576，匹配膜片密封 件576优选地由胶囊554上的凸起形成。

两个真空隔膜密封件576的每一个包括一对浸液出口，以防止一对浸液 出口550之间的压差影响浸液流动通过相邻的一对浸液出口550。

浸液流入集管540，通过了入口552、集管通道560，抵抗膜片密封件 576自然的偏置而向上朝关闭位置推动膜片密封件576。一旦密封件576打 开，浸液流出单个出口550。

底座浸液入口552优选地具有连接到其自身或与其整体模制的加宽部 分580，以例如在连接和拆卸软管时提供抓取面。

内部浸液通道的壳体

图15中图示的是外部乳头浸液输送管，用于输送浸液到衬里，浸液沿 着乳头杯48的内部向上经过浸液管。

图16至19图示的是内部乳头浸液输送管190，其设置在乳头杯48的 内部。输送管190可以被固定到乳头杯48的内壁或它可能只是贯穿乳头杯 48没有任何连接。

图20A和20B中描绘的是乳头杯组件700，其与本发明一起使用或与其 它浸液输送系统分开使用。乳头杯组件通常包括壳体702和衬里704。衬里 704可以是申请No.12/157,924中公开的类型，其通过引用被结合于此。壳 体702优选地是具有TPR(热塑性橡胶)底端或封盖734的不锈钢套筒。壳 体702优选用不锈钢702，但是可以用模制(透明的、半透明的或不透明的) 塑料或其它材料，把它做成非常简单的模制部件，其可以包括壳体702内的 浸液通道708。乳头杯组件的该实施例是优选的因为其便于制造，因为封盖 将是简单的注射模制品，不需要熔焊。尽管如此，其它乳头杯组件可与本发 明的其它组件一起使用。

壳体702是单个管。仅有的熔焊将会是如所图示的将浸液输出流道708 平头焊接到内部或如下文所述的可选实施例中的焊接在外部。浸液输送通道 从上到下被很好地保护，使得乳头杯组件700非常坚固。浸液通道708连接 衬里配件720，以输送浸液到衬里内的内部圆顶。在图20A中，衬里配件720 延伸到衬里前端722的外部，在图20B中衬里配件720在衬里前端722的内 部。这两个选择方案提供不同的装配方法和装配部件时的可见性。

衬里704连接到壳体702的正键设有两个槽712和714，一个用于浸液 管连接和一个用于推动正确对准，使浸液通道708能连接。附加的孔716将 被用作按扣以帮助将衬里前端722保持在壳体702上，因为奶牛可能在那上 面踩踏。

壳体702的底部上的乳头状物730与浸液输送管连接或使用压入TPR 内的凸起中的单个配件的连接部可以被用于提供灵活性，以避免奶牛破坏而 减少损坏。壳体702被扣合进入封盖734以提供固体单件的感觉，使得衬里 704与使用单个零件壳体702一样能很容易地改变。

当浸液通道708位于内部，三角形、正方形或仿圆形(manipulated round) 衬里是优选的，所以衬里704不会塌陷和接触内部浸液通道708。

外部浸液通道的壳体

图20C图示了浸液通道748在壳体48外部的一个实施例。当衬里704 装配到壳体48的适当方位时，浸液通道748与衬里704连接。浸液通道748 以类似于图20A和20B的实施例的方式连接到衬里配件724。

图20D示出了浸液通道766在壳体742外部的另一个实施例。当衬里 704装配到壳体48的适当方位时，浸液通道766与衬里704连接。浸液通道 766以类似于图20A和20B的实施例的方式与衬里配件764连接。外部浸液 通道766被连接到壳体的橡胶、硅树脂或其它材料保护。短奶管46可以与 衬里704成一体，和短奶管46优选地终止在与奶收集碗连接的旋钮770处。

壳体衬里

如前所述，用在本发明中的优选壳体衬里公开在美国申请No.12/ 215,706中，其通过引用结合于此。图21A、21B和21C描绘了那个申请的 壳体衬里920的代表实施例。

在图21A中，描绘了根据本发明的挤奶器单元衬里920。衬里920包括 圆顶922、裙边924、筒体926和输送通道928。裙边924从圆顶922向下延 伸和远离筒体926以限定凹部927。

衬里920的尺寸与形状形成为适配在常规的外壳或“乳头杯”(未示出) 中以便乳头杯的顶部适配在裙边924和筒体926之间的凹部927中，但是其 它外壳类型和对准辅助装置也可被使用。这种关系将衬里920固定到乳头杯 和为真空形成密封。衬里筒体926可能具有任何横截面形状包括圆形、三角 形、和正方形或任何其它形状。可选的，衬里可以包括用乳头杯或其它合适 的装置直接或间接连接的分开的圆顶和筒体。本发明涉及具有内表面的圆顶 922，分流器连接到其内表面不管筒体的类型、尺寸或外形如何。衬里920 可由橡胶、硅树脂或其它合适的材料制成。

输送通道928可以与其它衬里组件一体成型或者在衬里920形成之后连 接到衬里。输送通道928可能是上述的任何设计型式，或它可以是独立部件 只要它附着于衬里920以作为乳头浸液或者清洗流体从安全阀被引入圆顶 930的管道即可。

图21B示出了根据本发明的衬里圆顶930的实施例，衬里圆顶930被 从其它衬里组件上移开且倒置以显示内表面932。该圆顶930包括开口934 和与乳头杯(未示出)的顶部匹配的环形凹部936。

衬里圆顶930进一步包括乳头浸液分配结构，乳头浸液分配结构具有入 口966(没有描绘在图21B中，但是可以从图21C中看到)、示出在该实施 例中作为流动分支叶片942的第一分流器、图示为一对脊944的第二分流器。 入口966优选地是直径与输送通道928相同的开口，但是它可以是任何尺寸 或形状以获得满意的流动特性或只是提供制造的方便。入口966还可以包括 例如狭缝形式的喷嘴，其在制造期间模制在圆顶930内或者在圆顶930模制 后插入圆顶930中。狭缝形状作为单向阀来抑制奶、乳头浸液967(图21C)、 清洗流体和碎屑的流动，防止它们通过入口966流向错误的方向。

入口966还可以是圆顶930的单个开口，输送管路可用于与入口966结 合以便输送管路限定流动特性或阀门，入口966只是提供乳头浸液通过其中 进入圆顶930的开口。不管它的外形或尺寸如何，入口966优选地通过整体 地形成在衬里圆顶922内连接到圆顶922，但是入口966可以用任何其它合 适的方式连接到圆顶922。

入口966通过输送通道928连接到乳头浸液源和/或反冲源(未示出)。 用这样的方式，乳头浸液967(图21C)在来自泵、空气压力或其它合适的 装置的压力下被提供通过入口966。

如果任随流动直接地流向乳头，大多数浸液可能被施加于乳头最靠近入 口966的一侧，如果配量数量足够高，一些流动可能到达乳头的其它侧。实 际上不太可能的是浸液将到达所有的乳头侧面和更加不可能的是乳头浸液 施加像优选的那样均匀。

为了引导向内和径向的流动，流动分支叶片942设置为靠近入口966和 在入口966限定的流动路径内。流动分支叶片942的形状形成为分开和引导 来自入口966的向上的流动形成基本上环形的流动路径程或绕圆顶内表面 902周围的图形。如描绘的，流动分支叶片942基本均分在每个方向上的流 动以限定一对流动路径，但是如果使用其它入口或其它条件保证，流动可以 按其它比例分配或只是按需要的流动路径再次引导。

入口966优选地限定两个倾斜的和弓形的表面920，乳头浸液由于被再 次引导而在其上面流动。在该实施例中，升高的中心部922用于限制流动， 以便乳头浸液不直接流向乳头。在可选的实施例中，有可能容许一些流动被 直接地施加到乳头上而基本上无需再次引导。在这种实施例中，中心部922 可包括乳头浸液可以流动穿过或略过的开口、槽或斜坡。甚至允许一些浸液 流过分支叶片912和直接流向乳头。进一步，弓形的表面950可以被塑形成 使乳头浸液流不被引导为围绕周边，但是代替地通过小于圆顶腔室的902周 边的流动图形或半径。

流动脊954优选地具有弓形的形状和连接到圆顶930的内表面902且设 置在流动路径中的接触面。流动脊954的外形和尺寸形成为向内向奶牛的乳 头再次引导周边乳头浸液流动。在优选的实施例中，流动脊954具有高度尺 寸以再次引导从流动分支叶片942流出的所有乳头浸液。在可选的实施例中， 流动脊954的高度可以减小到容许一些流动旁通流动脊954和流向与流动分 支叶片912相对的一部分内表面902或流向其它分流器(如下所述)。进一 步，流动脊914被描绘成是对称的，但是如果需要，它们可以是不同的尺寸、 形状、位置或方位以提供不对称的流动。

将流动通过圆顶930的大多数类型的乳头浸液具有固有的表面张力，固 有的表面张力通过保持为靠近圆顶930表面和奶牛的乳头来帮助建立需要的 流动特性，以便浸液将覆盖不在分流器限定的引导流动路径内的乳头区域。

本发明的分流器通过与圆顶一体地模制而连接到圆顶的内表面，或它们 可用胶粘剂或任何其它合适的方法连接到圆顶的内表面。

图21C是本发明的可选实施例，其示出了衬里980的上部截面，衬里 980的上部具有圆顶982、筒体984和乳头开口986。乳头输送通道990与圆 顶992一体成型。软管、管子或管(未示出)可以连接到输送通道990作为 乳头浸液源和输送管路990之间的管道，如上所述。输送通道990的上端具 有入口966，入口966的直径可以与输送通道990相同或者是模制到衬里980 内或在衬里980模制后插入其中的喷嘴或狭缝形式。其它类型的浸液施加器 可用在本发明中，但是优选带分流器的圆顶。

图21D中图示的是具有内部浸液输送通道708的壳体702的截面，衬 里筒体780塌陷。没有特殊的预防，衬里筒体可以塌陷，与浸液输送通道708 接触，和引起衬里过早的磨损和故障。里面有了浸液通道708，三角形、正 方形或仿圆形衬里是优选的，以便控制塌陷筒体的形状方位，所以衬里704 不会塌陷和接触内部浸液通道708。

图21D中的衬套780形成、加工或模制为稍稍改变壁厚，如在部分786 壁相对薄和在部分788壁相对厚，以控制衬里筒体780塌陷成绕纵轴784的 椭圆形状，该纵轴784垂直于横轴786，浸液输送通道708设置在横轴786 上。这种布置确保衬套780不接触浸液输送通道708。连接节788显示在衬 里的前端将它固定到壳体702。

优选地，两个部分786、788壁厚的差异仅仅只有约0.005英寸到大约 0.010英寸，并通过在部分788增加厚度来产生该差异。椭圆形的机加工模 型可用于产生该差异。

本发明可以具有许多益处，包括而不局限于，以下的一个或多个：使浸 液过程自动化来提高操作员效率和减少操作员疲劳度；提供乳头的安全、独 立消毒以减少乳头上的致病生物；防止传染病在动物之间传染，进而提高整 个牧群的乳房健康；减少或最小化化学品消耗(与喷洒或其它自动浸液系统 相反)；改善乳头浸液施加的一致性；防止化学污染奶和下游奶系统线路； 减少挤奶器单元反冲期间的耗水量；以及，被改造到几乎适用于任何挤奶单 元。

上述详细说明是提供用于理解描述的实施例和，除非另有说明，不旨在 限定以下权利要求。