CN117642066A - 挤奶装置 - Google Patents

Abstract

一种挤奶装置(1)设有：挤奶工具；控制单元(11)；奶管线(5)，该奶管线用于将来自挤奶工具的奶输送至奶罐(7)；奶过滤器(8)，该奶过滤器用于对通过奶管线的奶进行过滤；以及清洁装置，该清洁装置用于使用清洁液对奶过滤器进行清洁。该奶过滤器包括：壳体(23)，该壳体包围过滤容积并且具有奶入口(18)和奶出口(19)；以及该过滤容积中的过滤部件(21)。该过滤部件包括圆周板部分，该圆周板部分具有过滤开口，并且该过滤部件将过滤容积分成中心内过滤容积(22)和包围该中心内过滤容积的外过滤容积(24)。该过滤部件包括具有单边锥形截面轮廓的线以及框架(50)。该线以多个绕组呈螺旋形状设置或者呈一系列单独的平行环(51)或杆设置。该框架被配置成保持绕组或环或杆处于一定的相互距离，因此该多个过滤开口(40)设置在这些绕组或环或条之间。该奶过滤器被配置成在使用中由要被过滤的奶、从奶入口至奶出口进行冲刷。该清洁装置被配置成通过使清洁液沿逆流方向以相继脉冲通过奶过滤器来对该奶过滤器进行清洁，其方式为使得在每个脉冲中：在第一脉冲阶段期间，供应的清洁液多于排放的清洁液；并且随后，在第二脉冲阶段期间，至少供应与从过滤容积流出的清洁液等量的清洁液。

Description

挤奶装置

本发明涉及一种用于给乳畜挤奶的挤奶装置，该挤奶装置设有：挤奶工具；用于挤奶装置的控制单元；奶管线，该奶管线用于将奶从挤奶工具输送至奶罐；奶过滤器，该奶过滤器用于对通过奶管线的奶进行过滤；以及清洁装置，该清洁装置用于使用清洁液对奶过滤器进行清洁；其中，该奶过滤器包括壳体，该壳体包围过滤容积并且包括具有奶入口的奶入口部分、具有奶出口的奶出口部分、以及在该奶入口部分与该奶出口部分之间的圆周外壁，其中，该奶过滤器被配置成在使用中由要被过滤的奶沿第一方向冲刷，该第一方向从奶入口延伸至奶出口，其中，该清洁装置被配置成通过使清洁液沿与该第一方向相反的逆流方向通过奶过滤器来对该奶过滤器进行清洁。

给乳畜挤奶需要对挤出的奶进行过滤。在这种情况下，在奶被传送至奶罐之前从奶中过滤掉污物，比如粪便和垫料颗粒、毛发以及小的细胞簇和碎片等。随着时间的推移，过滤器将变得非常脏污。到目前为止，已经使用了过滤套筒，该过滤套筒一天至少要更换三次。

NL C 1037403披露了一种具有不锈钢奶过滤器的挤奶装置，该不锈钢奶过滤器可以藉由逆流清洁进行清洁。其结果是，可以继续使用该过滤器而无需更换。以此方式，已经可以以高效方式防止对过滤套筒的劳动密集型更换、并防止对基材的过度使用。未对这种情况下的奶过滤器的任何方面给出进一步详述。

然而，在实践中已经发现这种挤奶装置的清洁不能令人满意，这种不令人满意的清洁可能致使奶的品质下降并致使奶过滤器更快地被堵塞，从而可能导致挤奶装置停顿。这是不期望出现的情况，这种情况可能会在很大程度上抵消掉这些优点。

因此，本发明的目的是改善特别是已知挤奶装置的可清洁性。

为此，本发明提供了一种根据权利要求1所述的挤奶装置、特别是用于给乳畜挤奶的挤奶装置，该挤奶装置设有：挤奶工具；用于挤奶装置的控制单元；奶管线，该奶管线用于将来自挤奶工具的奶输送至奶罐；奶过滤器，该奶过滤器用于对通过奶管线的奶进行过滤；以及清洁装置，该清洁装置用于使用清洁液对奶过滤器进行清洁；其中，该奶过滤器包括：壳体，该壳体包围过滤容积并且包括具有奶入口的奶入口部分、具有奶出口的奶出口部分、以及在奶入口部分与奶出口部分之间的圆周外壁；以及具有纵向尺寸的管状过滤部件，该管状过滤部件设置在过滤容积过滤开口中并且将该过滤容积分成中心内过滤容积和外过滤容积，该中心内过滤容积连接至奶入口和奶出口中的一者，该外过滤容积包围该中心内过滤容积并且连接至奶入口和奶出口中的另一者，该过滤部件包括具有单边锥形截面轮廓的线以及框架，该线以多个绕组呈螺旋形状设置或者呈一系列单独的平行的环或杆设置，其中，该框架被配置成保持绕组和/或环和/或杆处于一定的相互距离，因此该多个过滤开口设置在这些绕组和/或环和/或杆之间，其中，该奶过滤器被配置成在使用中由要被过滤的奶沿第一方向冲刷，该第一方向从奶入口延伸至奶出口，其中，该清洁装置被配置成通过使清洁液沿与第一方向相反的逆流方向、以至少两个相继脉冲通过奶过滤器来对该奶过滤器进行清洁，其方式为使得在每个脉冲中：在第一脉冲阶段期间，供应的清洁液多于排放的清洁液；并且随后，在第二脉冲阶段期间，至少供应与从过滤容积流出的清洁液等量的清洁液，使得该过滤容积中收集到的清洁液的量升至包围该多个开口中的至少一部分开口的液体液面。

在不考虑其本身受到特定解释或说明的情况下，申请人认为通过本发明改善了特别是过滤器的可清洁性，这是因为过滤容积中收集的量的清洁液因其不可压缩性形成了一种壁，下一个脉冲的清洁液冲击该壁。这种撞击形成了另外的湍流，从而提高了所形成的液体层的顶层以及与该顶层撞击的新的清洁液两者中的湍流强度。这些湍流改善了特别是在这些湍流位置处的清洁作用。在实践中已经发现，奶过滤器的很多脏污出现在位于更高处的开口中或开口上，这可能是因为这些脏污颗粒和物质漂浮在奶过滤器中的奶表面上。特别地，已知的仅使用逆流的清洁方法对位于更高处的这些开口的清洁不够。特别地，通过提供液体液面以及与随后的脉冲相关联的更大的湍流，极大地改善了对位于更高处的这些开口的清洁。因此，重点是将液体液面与流向该液体液面的液体组合起来。

在这种情况下，应当注意到的是，后续脉冲的第一脉冲阶段接替上一个脉冲的第二脉冲阶段。在第二脉冲阶段中，清洁液有时间且有机会在重力的作用在过滤容积中下沉，并且因此形成液体液面。然后，下一个脉冲的第一脉冲阶段的新的清洁液与此液体液面撞击。在这种情况下，第二脉冲阶段必须足够长，以允许此液体液面形成。此持续时间尤其取决于过滤容积的几何形状，但是在大多数情况下，十分之一秒或零点几秒就够了。等待更长的时间没有意义，因为静止液体的清洁作用相对较小。部分地出于此原因，第二脉冲阶段的持续时间也不应过长。所有这些将在下文中进行更详细地解释。

此外应注意到的是，挤奶装置在使用中时，该多个过滤开口不是在与重力垂直的平面中延伸。这是因为否则所有过滤开口将要么位于液体液面之下、要么位于液体液面上方，这对清洁作用是不利的，尤其是因为液体随后不能相对于过滤部件的过滤开口将本身高效地布置。在实践中，该多个过滤开口通常将在竖直平面、至少是在包括竖直平面的表面中延伸。

从属权利要求中描述了本发明的特定实施例，并且在下文中对其进行更详细的解释。

有利地，液体液面特别是在第二脉冲阶段的至少一部分期间位于该多个过滤开口中的上半部中。如上文已经提及的，在实践中已经发现，特别是上部过滤开口最脏污，并且(部分地出于此原因)这些上部过滤开口最难清洁。通过选择和设置液体液面使得该液体液面位于这些过滤开口的上半部中，将对位于该液体液面位置处和上方的过滤开口进行更彻底地清洁。此外，可以基于测试来确定哪些过滤开口难以清洁、并且基于测试结果来选择合适的液体液面。

在特定实施例中，清洁装置被配置成在脉冲之间改变液体液面、特别是在脉冲之间提升液体液面。这增加了被非常彻底地清洁的过滤开口的比例，这是因为在这些过滤开口的位置处具有更大的湍流，从而使速度波动更大、并且因此使局部壁剪切应力的波动更大。以此方式，原则上，可以对整个过滤部件进行更彻底地清洁。液体液面不一定在每两个脉冲之间发生变化。因此，例如还可以在两个或更多个脉冲中保持同一液体液面，之后再使液体液面发生变化。还可以使液体液面以不同的小步骤改变、甚至交替地使液体液面升高和降低。因此，例如可以使用最多的脉冲来对过滤开口/过滤部件的最难清洁的部分进行清洁。

在实施例中，脉冲具有的频率大于0.5Hz。有利地，第二脉冲阶段短于1秒、更有利地至多为0.5秒。在这种情况下，通常的舍入规则适用。发明人已经发现，脉冲流的清洁液比恒定流的清洁液更高效，并且脉冲本身在壁附近形成了另外的湍流，从而在短时间段内提供更大的脉冲数可能是有利的。

未特别限制清洁操作期间的脉冲数。特别地，脉冲数介于2与20之间、更特别地介于10与20之间。这是在清洁操作的持续时间和用水与清洁效果之间进行的良好折衷。

在实施例中，挤奶装置包括压力装置，该压力装置被配置成向奶过滤器提供加压清洁液。未特别限制该压力装置，但是该压力装置有利地包括用于清洁液的蓄能器。通过提供加压的清洁液可以在液体中形成更强烈的湍流，从而使清洁效果更为良好。

此处，应注意可以经由奶出口供应清洁液、并经由奶入口排放清洁液，并且在这种情况下，允许清洁液遵循与奶相同的路径。在一些情况下，可能有利的是，清洁液(几乎)仅流向奶过滤器，为此，在奶出口附近或奶出口处提供单独的供应连接件，并在奶入口处或附近提供通向收集容器或下水道的排放连接件。因此，清洁液可以发挥作用、并且对挤奶装置的其余部分的影响(例如在清洁期间对管线的温度方面的影响)可忽略不计。这还可以对清洁液进行最佳控制，因为要行进的路径非常短。在这种情况下，可以循环清洁液、收集清洁液以用于随后再次使用、或将清洁液排放至下水道等。此外，还可以在供应连接件和/或排放连接件处提供可以控制清洁液流(更特别地使清洁液流与先前的或随后的奶流分隔开)的阀装置(特别是三通阀)。

在实施例中，挤奶装置包括压缩空气供应口，该压缩空气供应口用于在清洁液进入过滤容积之前向该清洁液供应压缩空气。向清洁液流供应压缩空气进一步提高了湍流强度，从而更进一步地改善清洁。压缩空气供应口可以设置在清洁液的供应连接件上或附近，但不限于此。

此处，应注意，特别是当使用压缩空气时有用的是，不使第二脉冲阶段的持续时间过长，并且有利地将其限制成小于3/4秒、更有利地限制成至多1/2秒，但是该持续时间略微取决于奶过滤器的几何形状。发明人认为持续时间较长(比如3/4秒)会导致所引入的压缩空气在过滤容积中收集的清洁液中形成大气泡。其结果是，空气/液体混合物整体变得可压缩并且因此与固定的液体液面或“壁”相比作用较小，新的脉冲清洁液可以撞击该固定的液体液面或壁从而产生另外的湍流。在时间较短(比如至多1/2秒)的情况下，气泡的形成被极大地减小为小气泡，已经发现这些小气泡对可压缩性的影响大大降低，并且因此形成了湍流结构。此外，此处应注意，“清洁液”还应理解为是指混有压缩空气的液体。

在实施例中，挤奶装置包括：入口阀装置，该入口阀装置可由控制单元控制，以控制清洁液的供应量；和/或出口阀装置，该出口阀装置可由控制单元控制，以控制清洁液的排放量。于是，该入口阀装置例如设置在奶排放口中、奶排放口上或奶排放口附近，并且该出口阀装置设置在奶供应口中、奶供应口上或奶供应口附近，但是也可以将相应的阀装置设置在仅旨在用于清洁液的管线部分中、比如设置在清洁液储器中或附近。该入口阀装置可以被配置成控制脉冲的清洁液的供应量、并且包括例如通过控制单元操作的电磁致动或以其他方式可致动的阀。在所期望的时间内将阀完全打开且随后将其再次关闭可能就已经足够了。阀还可以具有可控制的通道，该通道可藉由控制单元进行调节。例如，控制单元可以将入口阀装置打开至一定程度，使得在第一脉冲阶段期间，供应至过滤容积的清洁液大于从过滤容积排放的清洁液，并且可以将该入口阀装置关闭至足够程度，使得在第二脉冲阶段期间，供应量小于排放量。所有这些显然取决于排放口的几何形状，但是在实践中可以例如使用比例阀来容易地控制和调节。替代性地或另外，可以藉由可选的出口阀装置相应地控制排放量，现在通过将排放量节流至一定程度，使得排放量在第一脉冲阶段中小于供应量(因此此时，供应量可以不为零)，并且使得排放量在第二脉冲阶段期间至少等于供应量(供应量在这种情况下可以为零)。显然，两个阀装置的组合可以对清洁液的供应量和排放量提供更多的控制。

重要的是注意，不使过多的清洁液从过滤容积中排放可能足以确保可以在仅使用入口阀装置的情况下实现净供应量在第一脉冲阶段期间大于零、并且在第二脉冲阶段期间在仍保留足够的可用液体液面的情况下小于或等于零。只要过滤容积中的液体液面保持可用时间、例如在数量级为0.1秒到至多3/4秒或更少(比如至多0.5秒)，就能在过滤部件的底部端部上方的液面处在壁周围保持增强的湍流效果。有利的是这些脉冲不持续过长时间。因此，彼此相继的短脉冲相对快速地产生局部壁剪切应力峰值，这有利于使污物散开。在实践中，相对容易的是使从过滤容积中排放的量减少来实现此目的。

此外，此处应注意，表述“液体液面”不一定指代与时间无关的液面。液体液面不仅可以在脉冲之间发生变化(如上文已经提及的)而且还可以在脉冲期间发生变化，只要在第二脉冲阶段期间存在或多或少可识别的清洁液液体液面。在此背景下，初始液面也可以被称为“液体液面”。

可以通过改变清洁液的供应量与排放量之间的平衡来实现液体液面在脉冲之间发生变化。如上文已经描述的，在这种情况下可以利用入口阀装置和/或出口阀装置，其方式为改变这些阀装置的打开时间。例如，还可以在通道保持不变的情况下仅改变这些阀装置关闭的持续时间，从而使这些脉冲彼此更快速地相继出现。这还可以使得过滤容积中的清洁液的量增加、并且因此使液体液面发生变化。不排除与其他替代方案的可选组合。

在实施例中，内过滤容积连接至奶出口。这意味着奶流入同心向外的外过滤容积、接着通过过滤部件、最终经由内过滤容积和奶出口而流出奶过滤器。结果，已经过滤掉的外来材料将保留在过滤部件的外侧。当随后以逆流清洁奶过滤器时，清洁液将从内侧流到外侧。因此，与沿反向方向相比，外来材料于是将更高效地排放，但是不排除该反向方向。

特别地，奶过滤器的壳体的所述外壁是透明的。以此方式，可以从外侧观看过滤部件，以便观察该过滤部件是否变得(太)脏污、并视觉评估过滤部件是否已经被足够良好地清洁。显然，外壁也可以是非透明的，例如完全由金属或塑料制成。

在有吸引力的实施例中，壳体是大致圆柱形的，并且所述过滤部件与外壁同心。未特别限制壳体和过滤部件本身的形状，但有利地，壳体和过滤部件是同心的，使得可以确保对清洁液通过壳体和通过过滤部件的流动进行良好的控制。此外，过滤部件的圆柱形形状有助于单元的可清洁性，因为因此防止了难以清洁的流动缓慢得多且速度波动较小的拐角。

根据本发明，过滤部件包括线，该线以多个绕组呈螺旋形状设置或者呈一系列单独的平行环或杆设置。此外，过滤部件还包括框架，其中，该框架被配置成保持绕组或环或杆处于一定的相互距离，因此多个过滤开口设置在这些绕组或环或杆之间。框架例如藉由(如果期望的话，由重力支撑的)小夹具或其他间隔元件保持绕组、环或杆处于一定的相互距离。优选地，绕组、环或杆例如藉由焊接件或其他连接件牢固地连接至框架。例如，框架可以包括一系列相互平行的支撑线。在绕组或环的情况下，这些支撑线可以例如被设置成平行于过滤部件的纵向方向，有利地分布在该过滤部件的圆周周围。在平行的杆的情况下，框架可以包括一系列相互平行的支撑环，这些支撑环保持这些杆，这些杆优选地像桶的板条一样一起平行于过滤部件的纵向方向延伸。有利地，框架的所设置的支撑线或支撑环分别在其与绕组或环、杆连接的位置处垂直于框架延伸。

应当注意，过滤开口于是一方面有效地在相邻的绕组、环或杆之间延伸，并且另一方面在相邻的支撑线或支撑环之间延伸。因此，过滤开口是矩形的、通常是相对长形的、在极端情况下是正方形并且至少在各自情况下形成圆柱体表面的一部分。

这种过滤形式的优点在于其可以在可容易控制的公差下高效地生产。确实，正是由于通常长形的过滤开口，因此存在同样为长形并且最长尺寸比过滤开口的最小尺寸大得多的污物颗粒仍然穿过过滤部件的风险。例如，尺寸为大约0.1mm并且长度为例如几厘米的乳畜毛发仍然可以相当容易地穿过最小尺寸仅略大于0.1mm但是相当长形的过滤开口，特别是在框架被附接在绕组、环或杆之间的距离最大的一侧上时。毕竟，过滤开口在供应侧的长度于是非常大。有利的是：过滤开口的最小尺寸(该最小尺寸在几乎所有实际情况下都对应于绕组、环或杆之间的距离)显著小于预期的最小长形污物颗粒。在奶过滤器的情况下，这些最小长形污垢颗粒是毛发，使得所述最小尺寸优选地至多为例如80μm。理论上，可以使用具有非常多的支撑线或支撑环的框架，以便由此产生正方形孔、或甚至是最小尺寸在所述支撑线或环之间延伸的过滤开口。然而，这需要如此多的工作来进行框架与线之间的连接并且牺牲了过滤部件的相当大部分的流通截面面积，以至于这将仅停留在理论上。应当注意，在具有孔的面板的情况下，此问题将很少发生或者甚至根本不会发生，这是因为在实践中，这些孔通常是圆的。

根据本发明，线具有单边锥形截面轮廓。这意味着，由于过滤部件，过滤开口沿一个方向变得越来越小，而沿相反方向变得越来越大。这有利于通过逆流清洁来将良好的过滤作用与良好的可清洁性组合起来。应当注意，过滤开口通常将是长形的(参见下文的解释)并且将具有最小尺寸，该最小尺寸随后在相邻的绕组、环或杆之间测得。在具有锥形截面轮廓的线的情况下，此尺寸是所要关注的尺寸，并且该尺寸沿线的锥形部分的方向变得更大，使得通流开口变得更大。可能是有用的是，使过滤开口的最小尺寸面向脏污侧(也就是说面向奶流入侧)、并且因此使过滤开口的最大尺寸面向奶流出侧。其结果是，奶中的要被过滤掉的外来材料将被过滤部件保留，但将不会卡在逐渐缩窄的过滤开口中。如果清洁液随后沿逆流通过过滤部件，这将能够更好地移除由于过滤开口沿逆流方向逐渐缩窄而仍然存在的任何外来材料，因为流速和可选湍流强度将随着缩窄的过滤开口而增大。在实践中，过滤开口的尺寸将在很大程度上由奶的性质确定。最小可用尺寸的示例为大约60μm，而朝向另一侧的尺寸例如高达120μm及更大。显然，其他尺寸也是可以的。

再次强调的是：“最小尺寸”并不是指过滤开口的长度，在实践中，该最小尺寸将比线圈、环或杆之间的距离大得多。如果污物颗粒小到可以进入过滤开口，那么该污物颗粒在随后将不会卡住，这是因为过滤开口的大小在之后只会增大。因此，过滤元件在原则上将只会在面向流入奶的表面上变脏，因此逆流清洁将确保过滤元件的该表面上的这些污物将被冲散并被移除。

优选地，线的截面轮廓为三角形。这提供了具有足够强度的过滤部件，并且确保了可以可靠地计算流动性质。然而，也可以是比如半圆形、半椭圆形等其他轮廓形状。在有利情况下，截面轮廓的锥形从平坦端(实际上线的一侧)朝向更窄的尖端或圆端(实际上线的另一侧)延伸。

框架可以附接至线的较窄侧和/或线的平坦侧。如果框架(仅)附接至线的较窄侧，则这具有一些优点。因此，过滤部件的通流受框架影响的程度更小，这是因为过滤开口朝向框架的尺寸随后增加。另外，正是因为框架与窄侧之间的阻力较大，所以通过电阻焊产生与线的连接也相对容易。

特定实施例包括在内过滤容积中的芯部，该芯部与所述外壁同心、并且因此也与过滤部件同心。此芯部用于防止在清洁开始时过滤器中仍然存在过多奶，这些奶将损失，并且防止清洁液可用的过滤容积过大，这可能会导致清洁液的速度过低。特别地，此芯部确保清洁液的按净值计算的可用管道变得更薄，从而减少清洁期间的耗水量。有利地，芯部沿该多个过滤开口整体延伸，使得清洁液的流动速度沿所有的这些过滤开口增大。

特别地，芯部的外周边与过滤部件的内表面之间的径向距离至多为5mm、例如介于2mm与3mm之间。此外，特别地，过滤部件的外周边与外壁的内周边之间的径向距离至多为5mm、例如介于2mm与3mm之间。这在过滤容积中提供了有吸引力的流动速度和相关联的湍流强度。显然，不排除其他尺寸和距离，比如在必须对更大的挤奶装置的奶进行过滤的情况下，相应地需要更大的过滤表面。更特别地，所述两个距离大致相等，也就是说在15％内。因此，过滤部件将在几乎形成在芯部与外壁之间的管道的中心，在这里可以实现总体有利的流动速度和湍流强度。

下文将基于一些非限制性示例性实施例和附图以及其说明对本发明进行更详细的解释，在附图中：

图1示出了根据本发明的挤奶装置的示意性视图，

图2示出了具有各种连接件的奶过滤器8的示意性剖视图，

图3a示出了奶过滤器的底部部分在第一脉冲下的示意性剖视图，并且图3b示出了奶过滤器的底部部分在第二脉冲下的示意性剖视图，以及

图4a给出了清洁液流随时间而变的示例，并且图4b示出了奶过滤器中的相关联的液面。

图5示意性地示出了过滤部件的立体图，以及

图6示出了图5的过滤部件的示意性剖视图。

图1示出了根据本发明的挤奶装置1的示意性视图，该挤奶装置包括挤奶杯2、挤奶量玻璃杯3、真空泵4、奶管线5-1、5-2、5-3、奶泵6、奶罐7、以及总体上用附图标记8来表示的奶过滤器，该奶过滤器具有示意性的清洁液连接件9和示意性的排放连接件10。附图标记11表示控制单元，并且附图标记12表示具有机器人臂13的可选的挤奶机器人。此外，附图标记100表示具有乳头101的乳畜。

此处，挤奶装置1是全自动挤奶机器人系统，但是本发明也可以适用于常规的挤奶系统。挤奶装置1的挤奶机器人12可以在控制单元11的控制下藉由其机器人臂13将挤奶工具(此处为挤奶杯2)附接至乳畜的乳头101。为此，提供了本身已知的部件(比如乳头检测系统)，然而，这些部件与本发明不相关，因此未在此处展示并将不再详细解释。

通过将挤奶杯附接至乳头101并且尤其是使用真空泵4，挤奶装置能够提取奶，奶最终进入挤奶量玻璃杯3中。可以藉由奶泵6、特别是在挤奶操作结束时经由奶管线将奶从该挤奶量玻璃杯传送至奶罐7，该奶管线包括部分5-1、部分5-2和部分5-3，这些部分还在下文中一起以附图标记“5”来表示。在农场非常大的情况下，固定奶罐7也可以由罐车的罐来代替。

藉由奶管线5中设置的奶过滤器8对挤出的奶进行过滤。此过滤器用于将奶中的外来材料(比如毛发、沙子、垫料材料等)过滤掉。在这种情况下，在所展示的示例中，奶自下而上流过奶过滤器。不可避免地，奶过滤器将逐渐变得更脏污，并且因此将需要对奶过滤器进行定期清洁。根据本发明，清洁在整个挤奶装置的每次主要清洁服务中发生，如下文将更详细解释的。此外，还可以设置压降计等(此处未示出)，该压降计测量奶过滤器8上的压降并且在该压降超过阈值时向控制单元11发出信号，以便对奶过滤器8进行临时清洁服务。

例如，可以通过使清洁液沿与奶相同的方向通过过滤器(也就是说从挤奶杯2、经由奶管线5通过奶过滤器8到奶罐7)来执行清洁。热的液体、酸性液体或碱性液体可以高效地溶解例如脂肪残留物、蛋白质残留物或钙残留物。不太有利的是，毛发、沙子等在未被移除或溶解的情况下被进一步压在过滤器上。然而，可以执行逆流清洁操作以便对此进行补救，在逆流清洁操作中，沿反向方向(特别是从清洁液供应口9、经由奶过滤器8到清洁液排放口10(比如下水道))供应清洁液。

所有这些在图2中进行更详细的解释，该图示出了具有各种连接件的奶过滤器8的示意性剖视图。在这种情况下，相似的部件在整个附图中用相同的附图标记表示。

奶过滤器8包括壳体23，该壳体具有带有供奶开口18的第一端部15、圆柱形部分16、以及带有排奶开口19的第二端部17。芯部20和包括过滤开口的过滤部件21容纳在壳体23中的过滤容积中、并且将该过滤容积分为第一容积部分或外过滤容积24以及第二容积部分或内过滤容积22。

第一三通阀25可连接至来自供应部(holder)29等的清洁液供应口9、可由阀27关闭的压缩空气管线26、以及压缩空气发生器28。第二三通阀30可将清洁液排放口10连接至下水道31等。

此外，图2用单个箭头示出了挤奶期间奶的路径，并且用双箭头示出了逆流清洁操作期间清洁液的路径。

壳体23可以具有任何期望的圆柱形形状，该圆柱形形状具有第一端部15和第二端部17，这两个端部分别朝向供应口和排放口缩窄。应当注意到的是，该供应口或排放口不必居中和/或沿纵向方向设置。因此，该供应口或排放口也可以以一种气旋的方式切向地设置。在这种情况下，壳体例如可以具有完全或部分透明的圆柱形部分16，从而可以在无需移除过滤器8的情况下对过滤部件21进行检查。显然，非透明材料(比如金属)也是可以的。

设置了芯部20(在这种情况下，圆柱形芯部)，以便不使奶和清洁液的管道(分别由第一容积部分24和第二容积部分22形成)不必要地大，从而不使特别是清洁液的流速不必要且不期望地低。应当注意到的是，实际上期望过滤部件21具有大的表面积，该过滤部件显然包含成比例的过滤开口数，以便尽可能少地阻碍奶的流动。

在这种情况下，过滤部件21是包含大量过滤开口的圆柱形金属板。虽然该板不必是圆柱形的，但是圆柱形的板由于具有对称性而对均匀过滤作用和清洁来说是有利的。未单独展示出这些过滤开口。下文将更详细地解释该结构。未单独示出过滤开口，但是这里已经强调了这些开口原则上是长形的，宽度相对于长度小得多。对于大多数污物颗粒，此宽度是决定尺寸。由于截面轮廓呈锥形，因此取最小宽度作为此宽度。例如，特别是基于奶中脂肪球的尺寸，此(最小)宽度有利地介于60μm与120μm之间。为了能够良好地过滤掉毛发，最小宽度有利地至多为大约80μm。过滤开口有利地从奶供应侧到奶排放侧渐缩，以便在逆流清洁操作期间进一步促进污物散开。在一个实施例中，过滤开口数至少为几千个。

奶过滤器的一个可能作用如下。在挤奶期间，奶从奶管线部分5-2自下流经供奶开口18、流入奶过滤器8的第一端部15。在这种情况下，奶最终进入第一容积部分24，然后经由过滤部件21的过滤开口流至第二容积部分22，从而将外来材料留在过滤部件21后面。此后，迫使奶经由第二端部17前进并将经由排奶开口19离开奶过滤器8，以便然后经由第一三通阀25和奶管线部分5-3被泵送至奶罐(此处未示出)。

若在挤奶操作之后执行挤奶装置的主要清洁服务，则清洁液将能够沿着同一路径的至少一部分路径通过奶过滤器8。然而，有利的是开始逆流清洁操作，以便移除已经从奶过滤器8过滤掉的外来材料的至少一部分，使得这部分将不再进一步阻碍清洁液的流动，并且特别地使过滤部件21可更容易地清洁。对于这种逆流清洁操作，例如，可以通过切换第一三通阀25来供应清洁液(比如水)，其方式为使得该第一三通阀连接清洁液供应口9和奶过滤器8，并且随后从供应部29供应清洁液，该供应部也可以是水管。如果期望的话，可以通过切换阀27来经由压缩空气管线26添加来自压缩空气发生器28的压缩空气。如本身已知的，压缩空气可以有助于清洁液的更大湍流强度，并且因此有助于对奶过滤器8进行更好的(机械)清洁操作。附带地讲，供应部29也可以被配置成提供加压清洁液。例如，供应部29包括蓄能器(未示出)，藉由蓄能器可以增大压力，该压力在对清洁液进行分配时将缓慢地减小，其方式类似于中央加热设施中的膨胀器皿(vessel)。还可以设置泵，或简单地通过将供应部放置在所期望的高度处来提供重力。

要供应到逆流中的清洁液经由第二端部17的排奶开口19进入奶过滤器8，并且将通过第二容积部分22、过滤部件21、第一端部15和供奶开口18来冲刷奶过滤器8，并且在过程中携带走外来材料。清洁液然后可以经由奶管线部分5-2和刚刚切换了的第二三通阀、经由清洁液排放口10流到下水道或收集容器。其结果是，脏的清洁水不必流过挤奶装置的其余部分。

在这种情况下，应当注意到的是，在挤奶期间，奶将自下填充过滤容积(部分22和部分24)。理论上，奶上漂浮的任何部分然后也将最终主要进入过滤部件21的上部过滤开口中。此外，已经发现，在使用标准构造的奶过滤器8的情况下，清洁作用特别是对于这些上部过滤开口来说通常是不够的。下文将基于图3和其他图来解释根据本发明的解决方案。

图3a示出了奶过滤器的底部部分在第一脉冲下的示意性剖视图，并且图3b示出了奶过滤器的底部部分在第二脉冲下的示意性剖视图。

图3a示出了奶过滤器8的底部部分，该底部部分包括外壁23、具有过滤开口40和底壁41的过滤部件21、芯部20、以及第一容积部分24和第二容积部分22。该底部部分包含高达液面h₀的清洁液42。此外，示意性地示出了第一脉冲的清洁液加压缩空气43的进入流。箭头指示其中的流动方向。

新的新鲜清洁液与压缩空气43一起自上进入，最初经由内过滤容积部分或第二容积部分22。此新鲜清洁液还几乎立即通过过滤开口40进入外过滤容积部分或第一容积部分24。在底部处，包括压缩空气23的清洁液流冲击过滤部件21的底壁41以及先前收集的量的清洁液42，该先前收集的量的清洁液用相反的剖面线指示并且达到液面h₀。新鲜清洁液43撞击收集的清洁液42和/或在该位置处(也就是说在液面h₀处)的内壁41，其结果是，在新鲜清洁液43中和先前收集的清洁液42的上层中均出现很多湍流，即使是在局部逆流的情况下也是如此。这通过旋转箭头示意性地示出。由于这些湍流，清洁液将对过滤部件21在该位置处的过滤开口40具有更大的清洁作用。这可能就是在使用现有技术中已知的奶过滤器的情况下底部部分通常清洁得很彻底的原因。应当注意到的是，在不与液体液面进行撞击的情况下就已经在过滤器中或周围存在湍流。为清楚起见，未展示出这些湍流。

图3b示出了奶过滤器的底部部分在第二脉冲下的示意性剖视图。在这种情况下，应当注意到的是，在先前的脉冲(为方便起见，在此处被称为第一脉冲)结束时，已经在奶过滤器8中收集了一定量的、高达液面h₁的清洁液42'。可以收集到该清洁液，因为从净值来看，与进入的液体相比，能够流出的液体较少。在这种情况下，例如，可以在第一脉冲期间完全或部分地关闭图2中的阀30。还可以使清洁液流大于排放能力，从而奶过滤器中的液面在这两种情况下均将在第一脉冲期间上升。

若然后提供第二脉冲的清洁液，此处如在图3b中的情况，则该清洁液将不与过滤部件21的底壁41撞击，而是在液面h位置处冲击先前收集的清洁液42。这意味着此时将在此液面h周围产生湍流，并且随后，在稍后的脉冲下在对应的更高液面处产生湍流。这继而意味着在液面h位置处的过滤开口以及随后在对应的更高液面处的过滤开口将被彻底地清洁。

显然，随后的脉冲可以在各自情况下在更高液面处对过滤部件21进行良好的清洁。也可以通过在过滤部件21更高的部分处产生更多的在更高液面处开始的脉冲来对这些更高的部分进行清洁。

为此，如上文已经简要提及的，通过控制单元对清洁液的排放口、或清洁液的供应口、或其组合中的三通阀30或任何其他阀进行控制，其方式为使得在两个脉冲之间在排出结束时达到奶过滤器中所期望的液面。因此，排放口中可能的阀的通道、清洁液的流速、以及脉冲时间和排出时间等可作为变量获得。

图4a给出了清洁液流随时间而变的示例。图4b给出了奶过滤器中的相关联的液面h。

在此示例中，提供了七个相等的清洁液脉冲，其中，持续时间为t，重复率为T，即频率为1/T。例如，实验数值为：t＝0.5s、并且T＝0.75s，但是当然可以有所变化。实际上，已经发现在这种情况下，特别是使排出时间(即两个脉冲之间的持续时间)保持很短、比如为0.25秒时是有利的。这特别适用于为了在壁中产生峰值剪切应力、且发生了压缩空气注入的情况，这是因为注入的空气在这个短时间中没有时间形成大的空气泡，并且在这种情况下，清洁液的不可压缩性的效应将损失。

在这种情况下，脉冲数为7，但是原则上，可以是大于或等于2的任何期望数值。此处，这些脉冲都是相等的，但是这并不是强制性的、并且例如也可以增加脉冲持续时间t或增加脉冲期间的流速，以便提高在排出时间结束时奶过滤器中的液面，或者如果期望的话，降低该液面、至少将其带到所期望的液面处。此外，并不强制在脉冲之间使排出时间结束时奶过滤器中的清洁液的液面h增加。如在所展示的示例的情况下，还可以在各自情况下使液面h在前x个脉冲之后增加至最大液面h_最大(也就是说，在排出时间中的排出已经发生之后、在奶过滤器在前一个脉冲期间被填充至最大程度时所到达的液面)，并且随后在各自情况下在剩余的脉冲期间完全填充奶过滤器并且允许其下降到最大h_最大。以此方式，可以对奶过滤器的上部部分进行非常彻底地清洁。

图5示出了过滤元件21的示意性立体图。该过滤元件包括具有支撑线50的框架，其中，环51围绕这些支撑线，并且过滤开口40在这些支撑线与这些环之间。图6示出了图5的过滤元件通过延伸穿过最左边的支撑线和最右边的支撑线50的平面的示意性剖视图。附图标记52指示连接点，并且附图标记53指示过滤构件21的纵向方向。

为简单起见，这里示出的过滤构件21由八个环51围绕具有六条支撑线50的框架组成，并且因此提供了四十二个开口40。在实践中，鉴于过滤开口40通常期望的尺寸，将提供更多这样的开口以及相应地更多支撑线50和/或环51。此外，针对过滤部件21的可制造性，不是将单独的环51而是将一条长线成圈缠绕在支撑线50周围通常更容易。最后，还可以颠倒支撑线50和环51的功能。在这种情况下，这意味着这些竖直元件或杆50将具有锥形截面轮廓并且将通过环51固持在一起。当然，竖直元件与水平元件之间的关系将被颠倒，即，竖直元件50比水平元件51相对更多。这对于进一步解释而言没有什么区别。

在该示例中，线/绕组51的最宽侧位于过滤元件21的外部。这适合于允许奶从外部通过过滤元件21流入，使得沿逆流方向流动(即，从内部到外部)的清洁液将能够有效地使过滤出的污物疏松并夹带过滤出的污物。为了分别尽可能少地干扰奶和清洁液的流动，支撑线50位于线/绕组51的内部。然而，还可以将支撑线50固定在外部。此外，可以将线/绕组布置成最薄侧向外，特别是在奶必须通过过滤元件从内部流向外部的情况下。

过滤开口40具有宽度d1和长度d2。在实践中，宽度d1将相对小于宽度d2例如一个或多个数量级。对于奶过滤器，合适的宽度例如介于50μm与90μm之间，比如60μm至80μm。长度可以为例如5mm或10mm或甚至更长。由于在这种长度下，乳畜的毛发可以平行于开口40滑过，因此重要的是选择宽度d1不要比毛发的厚度大太多。牛毛发具有约60μm的厚度，但几乎永远不会完全笔直。宽度d1于是应优选地不比60μm大很多，例如介于60μm与80μm之间。

图6所示的剖面示出了线的锥形截面轮廓，即，环51。这里的轮廓是三角形的，其中，最大侧在外部并且最薄侧在过滤元件21的内部。在该最薄侧处，环具有比如用电阻焊(如点焊)附接至支撑线50的附接点52。应当注意，截面轮廓也可以不那么锥形或尖锐，并且可以是例如倒圆的、半椭圆形、半圆形或甚至是截头圆锥形。沿奶流动方向变宽的过滤开口则仍具有优点，但还有用于将线附接至框架的其他选项。

在平坦的外侧上，开口的宽度为d1，而该宽度朝着薄侧增加至d3。在d1由关于要过滤出来的材料的期望来确定的情况下，宽度d3不受这些期望限制。而是，d3由环51的宽度以及截面轮廓的锥度确定。可以有利的是采取相对逐渐锥形的轮廓(即，相当平坦的线)，使得d3不比d1小很多。例如，d3介于120μm与160μm之间。

所展示的示例性实施例绝不旨在进行限制。而是，本发明的保护范围由所附权利要求来确定。

Claims (13)

1.一种用于给乳畜挤奶的挤奶装置，所述挤奶装置设有

-挤奶工具，

-用于所述挤奶装置的控制单元，

-奶管线，所述奶管线用于将来自所述挤奶工具的奶输送至奶罐，

-奶过滤器，所述奶过滤器用于对通过所述奶管线的奶进行过滤，以及

-清洁装置，所述清洁装置用于使用清洁液对所述奶过滤器进行清洁，

其中，所述奶过滤器包括：

-壳体，所述壳体包围过滤容积并且包括具有奶入口的奶入口部分、具有奶出口的奶出口部分、以及在所述奶入口部分与所述奶出口部分之间的圆周外壁，

-具有纵向尺寸的管状过滤部件，所述管状过滤部件设置在所述过滤容积中并且将所述过滤容积分成中心内过滤容积和外过滤容积，所述中心内过滤容积连接至所述奶入口和所述奶出口中的一者，所述外过滤容积包围所述中心内过滤容积并且连接至所述奶入口和所述奶出口中的另一者，

所述过滤部件包括具有单边锥形截面轮廓的线以及框架，所述线以多个绕组呈螺旋形状设置或者呈一系列单独的平行环或条设置，其中，所述框架被配置成保持所述绕组和/或所述环和/或所述条处于一定的相互距离，因此所述多个过滤开口设置在所述绕组和/或所述环和/或所述条之间，

其中，所述奶过滤器被配置成在使用中由要被过滤的奶沿第一方向冲刷，所述第一方向从所述奶入口延伸至所述奶出口，

其中，所述清洁装置被配置成通过使清洁液沿与所述第一方向相反的逆流方向、以至少两个相继脉冲通过所述奶过滤器来对所述奶过滤器进行清洁，其方式为使得在每个脉冲中：

-在第一脉冲阶段期间，供应的清洁液多于排放的清洁液，并且

-随后，在第二脉冲阶段期间，至少供应与从所述过滤容积流出的清洁液等量的清洁液，使得所述过滤容积中收集到的清洁液的量升至包围所述多个过滤开口中的至少一部分过滤开口的液体液面。

2.如权利要求1所述的挤奶装置，其中，所述液体液面位于所述多个过滤开口的上半部中。

3.如前述权利要求中的一项所述的挤奶装置，其中，所述清洁装置被配置成在脉冲之间改变所述液体液面、特别是在脉冲之间提升所述液体液面。

4.如前述权利要求之一所述的挤奶装置，其中，所述脉冲的频率高于0.5Hz。

5.如前述权利要求中的一项所述的挤奶装置，其中，所述第二脉冲阶段短于1秒、有利地至多为0.5秒。

6.如前述权利要求中的一项所述的挤奶装置，其中，脉冲数介于2与20之间。

7.如前述权利要求之一所述的挤奶装置，所述挤奶装置包括压力装置，所述压力装置被配置成向所述奶过滤器提供加压清洁液，所述压力装置特别地包括用于清洁液的蓄能器。

8.如前述权利要求之一所述的挤奶装置，所述挤奶装置包括压缩空气供应口，所述压缩空气供应口用于在所述清洁液进入所述过滤容积之前向所述清洁液供应压缩空气。

9.如前述权利要求之一所述的挤奶装置，所述挤奶装置包括入口阀装置和/或出口阀装置，所述入口阀装置能够由所述控制单元控制，以控制清洁液的供应量；所述出口阀装置能够由所述控制单元控制，以控制所述清洁液的排放量。

10.如前述权利要求中的一项所述的挤奶装置，其中，所述内过滤容积连接至所述奶出口，并且其中，特别地，所述外壁是透明的。

11.如前述权利要求中的一项所述的挤奶装置，其中，所述壳体是大致圆柱形的，并且其中，所述过滤部件与所述外壁同心。

12.如前述权利要求之一所述的挤奶装置，所述挤奶装置包括在所述内过滤容积中的芯部，所述芯部与所述外壁同心，有利地沿所述多个过滤开口的整体延伸。

13.如前述权利要求中的一项所述的挤奶装置，其中，所述框架包括多条相互平行的支撑线，所述多条相互平行的支撑线在附接点处比如藉由焊接连接附接至所述线，并且其中，所述支撑线在所述附接点的位置处大致垂直于所述线延伸。