SE527446C2

SE527446C2 - Mjölkningsanordningar

Info

Publication number: SE527446C2
Application number: SE0401488A
Authority: SE
Inventors: Torbjoern Pettersson; Jan Kassibrahim; Johan Odeberg
Original assignee: Delaval Holding Ab
Priority date: 2004-06-10
Filing date: 2004-06-10
Publication date: 2006-03-07
Also published as: US20070245966A1; SE0401488D0; JP4733130B2; US7856942B2; WO2005120217A1; BRPI0511976B1; ES2528719T3; EA200602050A1; EP1781084B1; JP2011135887A; AU2005251669B2; JP2008502361A; NZ551834A; PL1781084T3; AU2005251669A1; CA2566847A1; BRPI0511976A; EP1781084A1; DK1781084T3; SE0401488L

Description

527 446 Anordningar bör vara lätta att rengöra.

Anordningar bör vara lätta att byta ut. _ _ Anordningar bör vara miljövänliga, t.ex. skall det vara möjligt att atervirma materialet.

Låg energiförbrukning vid tillverkning.

Produkten måste uppfylla de regler avseende material och föremål och produkter som är avsedda att komma i kontakt med livsmedel.

För närvarande tillgängliga komponenter till mj ölkningsapparatiir, såsom infodringar och slangar, tillverkas ofta av gummimateiial vilka inte uppfyller ovanstående krav i en fullständigt tillfredställande omfattning.

I sökandens egen PCT / SE03 / 02024 beskrivs ett nytt angreppssätt för tillverkning av mj ölkningsanordningar med användning av material av TPE-typ.

Uppfinningen som beskrivs erbjuder ett antal fördelar i förhållande till anordningar och metoder enligt teknikens ståndpunkt.

Sammanfattning av uppﬂnningen Trots förbättringen som ovan beskrivna uppfinning gav ﬁnns det fortfarande utrymme för ytterligare förbättring.

Föreliggande uppﬁnriing avser därför att tillhandahålla förbättrade anordningar och komponenter som är användbara i mjölkningsapparatiir och som uppfyller alla de krav som angivits ovan. Uppfinningen skall också möjliggöra ännu mer ändamålsenlig specialutíormning av anordningar. Detta uppnås i enlighet med uppﬁnningen i en första aspekt med en mjölkningsanordning som definieras i krav 1, nämligen genom att tillverka en mjölkningsanordning av en kombination av ett mjukt och ett hårt material, nämligen TPE respektive termoplastiskt material.

Företrädesvis är mjölkningsanordningen en förbättrad spenkoppsinfodring.

I en andra aspekt tillhandahålls en mjölkinsamlingsapparat innefattande en mjölkningsanordning enligt krav 1. Mjöllcningsapparaten definieras i krav 13.

I en tredje aspekt tillhandhålles en metod för tillverkning av en mjölkriingsanordning, vilken metod definieras i krav 14.

Anordningarna enligt uppfinningen uppvisar följande fördelar: På grund av valet av material i kombination enligt uppfinningen, kan de formrumsintag (”ingress gates”) och grader som normalt uppträder vid formníngsprocesser elimineras eller åtminstone väsentligen reduceras, vilket betyder att tidsödande efterbehandling för ytbehandlingssyften kan elimineras, och därigenom reduceras produktionskostnaden.

'Ivästegsformningen enligt uppfinningen uppnår, ånyo på grund av det specifika materialvalet enligt uppﬁnningen, överraskande extremt släta övergångar mellan de olika materialen i anslutande delar av den formade anordriingen, dvs. 527 446 3 olika material integrerar på ett sätt som inte skapar några spår eller nedsänkningar, där bakterier eller andra mikroorgarnsmer skulle kunna frodas och utgöra en potentiell kontarnineringsrisk. Därvid uppfylls de strikta hygienkrav på denna slags utrustning väl bortom vad som krävs av radande regleringar.

Vidare, genom att använda hårdare eller styvare material till de delar som är utsatta för större krafter kan mängden material som krävs reduceras Jämfört med anordningar enligt teknikens ståndpunkt. Exempelvis kan snäppkopplingar tillverkas med mycket mindre mängd material. Hårdare material kan också ge bättre toleranser i komponenter. Vidare kommer det i allmänhet att föreligga en större frihet med avseende på val vid konstruktion/ design.

Ett särskilt särdrag som år vårt att nämna är att variationer i parametrarna som påverkar spenmassage kan reduceras med materialen enligt uppﬁrmmgen.

En infodring, såsom den är designad i dag, har olika delar som utför olika funktioner. Hylsan kommer att arbeta dynamiskt, medan anslutningen till spenkoppscentralen (the claw) kommer att arbeta statiskt och har funktionen av en tätning. I en utföringsform föreslås det enligt uppfinningen att den korta mjölkslangen och fastsättriirigen mot spenkoppscentralen tillverkas av ett styvt/ stelt material. Detta skulle göra fastsättningen enklare medelst en snabbkoppling, i bred bemärkelse, som är mycket enklare att uppnå. med ett stelt material än med mjukt gummiartat material. Hylsan ä andra sidan tillverkas av ett mjukt gummiartat material i syfte att uppnå optimala massage- och mjölkningsegenskaper.

För den speciella tillämpningen av uppﬁnningstanken på (spenkopps)- infodringar, finns ett antal speciﬁka och oväntade fördelar med att använda TPE.

Produktionsrelaterade fördelar är t.ex.: produktionskostnaden blir mer attraktiv; det kommer att bli lättare att uppnå snävare toleranser i de producerade detaljema, sålunda kommer det att bli lättare att förutsäga egenskapema hos den slutliga produkten; materialspillet kan reduceras; mindre variationer i produktionsprocessen ger mer likformiga produktegenskaoer från sats till sats; användning av materialen enligt uppfinningen kommer att göra svetsning möjlig som ett produktionsmedel. Emellertid år den mest oväntade egenskapen den höga utmattningsbeståndigheten.

Miljfördelar värda att nämnas år: återvinning av produktionsavfallsmaterial år möjlig direkt tillbaka till produktion genom att granulera spillet; mindre mängder potentiellt skadliga tillsatsmedel, vilket därigenom gör hanteringen mindre riskfylld för personalen, t.ex. kommer inga viilkaniseringsfaser att föreligga.

Ytterligare tillämpbarhet av föreliggande uppfinning kommer att framgå av den detaljerade beskrivningen som ges i det följande och de bifogade ritriingar som ges enbart i illustrationssyfte, och som inte skall betraktas som begränsande för föreliggande uppﬁnning, och i vilka 527 446 Fig. 1 visar ett exempel på en anordning enligt teknikens. ståndpunkt till en mjölkningsapparat, nämligen en spenkopp och en infodnng; och Fig. 2 är en schematisk illustration av en utföringsform av uppfinningen i form av en spenkoppsinfodring i tvärsnitt, som utgör ett exempel pa tanken med föreliggande uppfinning, nämligen den att använda olika material 1 olika delar.

Detaljerad beskrivning av föredragna utiöringsformer För syftet med denna ansökan skall termen ”mjölkningsanordning” sådan den används i hela denna ansökan anses betyda vilken anordning som helst som används i mjölkningssystem.

Uttrycket ”infodring” eller ”spenkoppsirifodririg” skall anses omfatta en anordning användbar tillsammans med en mjölkningsapparat eller -system, dvs. som skall användas inom mejerínäringen, t.ex. i kontakt med mjölken, och därför måste uppfylla de regleringar som avser material och föremål avsedda att komma i kontakt med livsmedel. En infodring innefattar åtminstone en spenmottagande ﬂexibel hylsa, avpassad att placeras pä/ över en spene, lämpligtvis i en tät passning. Vid änden som är proximal om den spenmottagande änden kan det vara anordnat ett kort mjölkrör som skall fästas på spenkoppscentralen. Den kan också innefatta en tillförselledning för pulserande medium, betecknad ”pulsationsledningï Det skall noteras att irifodririgen enligt uppfinningen kan användas för olika slags djur, t.ex. kor, bufﬂar, får och getter och andra betande djur.

”Spenkopp” skall anses vara en anordning som innefattar ett hölje, ”spenkoppshölje” i vilket en infodring, såsom deﬁnierats ovan, år monterad eller formad som en integrerad del därav. Speciellt kan en spenkopp vara en mjölkextraherande anordning, dvs. en anordning som utgör en del av eller en komponent till en mjölkningsapparat som verkar på spenen på ett djur, eller som samverkar med andra delar av mjölkningsapparaten, så att juvret kommer att frigöra mjölk på ett kontrollerat sätt. En spenkopp innefattar en infodririg som i sin tur innefattar åtminstone en ﬂexibel spenmottagande hylsa, avsedd att placeras på/ över en spene i en tät passning.

För syftena med föreliggande ansökan ges uttrycket ”termoplastisk polymer' den vanliga betydelsen av denna term inom området polymertelmologi. För närvarande, i denna uppﬁmiing, föredras semi-lcristallina termoplastiska polymerer, även om andra typer av termoplastiska polymerer är möjliga.

Typiska exempel på föredragna termoplastiska polymerer är polyoleﬁner (polypropen, polyeten, etc.) och polyamider. Den kan också omfatta sampolymerer av polyoleﬁnmonomerer, och ytterligare innefatta olika typer av fyllämnen, såsom glasfibrer, kolﬁbrer, mineralñbrer, rnetallﬁbrer etc., eller andra konventionella fyllmedel som är användbara i polymerer, Det bör noteras att termoplastiska material antas vara en klass material som är distinkt från TPE-polymerer.

I Fig. 1 visas ett exempel på en spenkopp enligt teknikens ståndpunkt. Den är försedd med en spenkoppsinfodring 1 som är monterad i ett spenkoppshölje 2. 527 446 5 Spenkoppsinfodringen 1 är väsentligen rotationssymmetrisk med avseende på en lângdaxel 3 och innefattar ett övre rörformigt huvudparti 4 och ett _ rörfonnigt, ﬂexibelt spenmottagande hylsparti 5 som sträcker sig nedåt fran huvudpartiet 4. Huvudpartiet 4 innefattar en första övre ände 6 och en andra nedre ände 7. Vid den övre änden 6 innefattar det rörformiga huvudpartiet 4 en läpp 8 som sträcker sig radiellt inåt och som definierar en väsentligen cirkulär central öppning. Det rörformiga huvudpartiet bildar en passage genom huvudet till spenkoppsinfodringens inre utrymme for mottagning av en spene i hylsan 5.

Den nedre änden 7 innefattar ett ringformigt urtag 9 som bringas i ingrepp med det övre ändpartiet av spenkoppshöljet 2. Den nedre delen av hylsan 5 innefattar ett perifert omgivande spår 10 som bringas i ingrepp med det nedre ändpartiet av spenkoppshöljet 2. Spåren 9 och 10 är formade på ett sådant sätt att ett slutet utrymme l 1 formas mellan spenkoppsinfodring och spenkoppshöljet 2, vilket utrymme 1 1 bildar en pulserande kammare i spenkoppen. I sin nedre del ansluts spenkoppsinfodring 1 till förlängningsstycken 12 och 13, vilka bildar en mjölkledning som kan kopplas till en spenkoppscentral (ej visad). Spenkoppsinfodringen l tillverkas av ett elastiskt material, tex. naturligt eller syntetiskt gummi.

I enlighet med föreliggande uppfinning kommer det speciellt att vara möjligt att tillverka anordningar som uppvisar olika mekaniska och fysikalisk-kemiska egenskaper i olika delar eller områden av anordningen, tack vare den överraskande ﬂexibiliteten vid utnyttjande av den klass av material som diskuteras häri, brett definierade av de specificerade materialegenskaperna, och exemplifierade med termoplastiska elastomerer, i kombination med termoplaster, såsom polyoleﬁner, (polypropen (PP), polyeten (PE) och liknande) eller polyamider (PA), varvid det blir möjligt att skräddarsy egenskaper för specifika användningsområden.

Uppfinningen baseras på upptäckten att även om TPE-materialen som är användbara för mjölkningsanordningar, såsom beskrivs i PCT/ SEO3/ 02024, ökar designmöjligheterna för mjölkningsanordriingar i allmänhet och spenkoppsinfodringar i synnerhet, är de icke desto mindre inte så mångsidiga från en design- eller konstruktionssynvinkel som man skulle kunna önska.

Uppfinnarna har överraskande upptäckt att termoplaster (såsom polypropener, polyetener och/ eller polyamider) i kombination med TPE-material öppnar upp en ny dimension av konstruktion/ design-möjigheter. Genom att sålunda välja TPE:er och termoplaster med lämpliga egenskaper kan dessa material kombineras på ett stort antal sätt. Å ena sidan kan olika delar tillverkas av olika material och kombineras och integreras, dvs. genom mekanisk (fysisk) sammankoppling av separata delar, men dessutom kan kompositprodukter med överlägsna egenskaper tillverkas genom att använda saminjektionstekniker.

En kort sammanfattning av TPE-material lämpliga att använda i uppfinningen kommer först att ges.

Termoplastiska elastomerer (TPE) Före utvecklingen av TPE:er var det allmänt uttryckt endast stela eller halvstela föremål och produkter som kunde tillverkas och processas med den nya 527 446 6 teknologin för termoplaster. Produktion av termoplastenär snabbare, mindre energiförbrukande, renare och det år lättare att ateranvanda spill.

För elastomera material saknades altemaüv för vårmehårdade gummin (thermoset rubbers). För tillämpningar som inte exponerades för extrema temperaturer firms inget fundamentalt behov av temperaturbeståndiga _ tvârbindningsställen. Användningen av vårmehårdande gummi har åtföljande nackdelar vid tvârbindningen.

Incitamenten för att utveckla termoplastiska material som uppvisar elastiska egenskaper utan några permanenta tvårbindnirigstållen har därför vant starka.

Termoplastiska elastomerer (TPE) år material som kombinerar bearbetningsegenskapema hos ett termoplastiskt material med de elastomera egenskaperna hos ett gummirnaterial.

Termoplastiska elastomerer år tvåfassystem. En av faserna år en hård polymer som ger den mekaniska hållfastheten vid brukstemperaturer men som blir ﬂuid då den värms över smålt- eller glasövergångstemperatmiren (TS). Den andra fasen år en mjuk gummiartad polymer.

Det firms huvudsakligen två sått att uppnå egenskaperna; nämligen att tillhandhålla materialet i form av segmentsampolymerer eller polymerblandningar.

Segmentsampolymeren som uppfyller definitionen på termoplastiska elastomerer består av två faser, en hård och en mjuk, bildade av segment i samma kedja av en molekyl. Det hårdare segmentet skulle kunna vara kristallint med en hög smålttemperatur eller ett amorft material med en hög glasövergàngstemperatiir. Det mjuka segmentet år alltid amorft med en mycket låg glasövergångstemperatur.

TPE som tillverkas av polymerblandningar år blandningar av ett hårt material, nästan uteslutande semi-luistallint med en hög smålttemperatiir i en kontinuerlig fas blandad med ett mjukare åtminstone amorft material med en mycket låg glasövergångstemperatur.

I enlighet med ISO 18064 betyder TPE termoplastiska elastomerer i allmänhet.

Den exakta definitionen som ges i ISO 18064:2003(E) år som följer: ”TPEz Termoplastisk elastomer, bestående av en polymer eller blandningar av polymerer som har egenskaper vid sin brukstemperatur som lilmar dem för vulkaniserat gummi men som kan bearbetas och ombearbetas vid förhöjda temperaturer likt en termoplast”.

Termoplastiska vulkanisat (TPV) Termoplastiska vulkanisat (TPV) år tvåfassystem bestående av en termoplastisk kontinuerlig fas och ett tvårbundet gummi såsom den diskontinuerliga fasen.

Det dominerande systemet år PP/ EPDM men det finns också PP/ NBR-system. 527 446 7 Gummífasen år mer vulkaniserad ån TPO:er _där_ den gurnmiartade fasen år endast delvis eller inte vulkaniserad. Vulkamsenngen av gumrmfasen resulterar i otaliga egenskapsförbåttringar.

Allmårma egenskaper för TPV-material: Densitet (kg/ dmß) 0,9' 1 »Û Shore-hårdhet 35A-50D Làgtemperaturgräns °C -60 Högtemperatlirgräns (kontinuerlig) °C 135 Sâttningsbestândighet vid 100°C (Compression set resistance) G Beståndighet mot kolvåteﬂuider G/ E Beståndighet mot vattenhaltiga ﬂuíder G/ E Prískvoter 2,5~3,0 Termoplastiska oleﬂner TPOzer Termoplasüska oleﬁner, såsom de definieras av ISO, är blandningar av polypropen (PP) och eten-propen sampolymer (EPM) eller eten-propen- dienpolymer (EPDM). Termen RP(D)M täcker både EPDM och EPM.

PP-EP(D)M blandningar produceras genom intensiv blandning av PP och EPDM och/ eller EPM.

Polypropen år normalt en ísotaktisk homopolymer eller en isotaktisk PP med mindre halt av eten. Småltpunkten för dessa semi-lcristallina polymerer ligger i intervallet 145-165°C.

En TPO kan därför bibehålla många av sina mekaniska egenskaper vid höga temperaturer. En EP(D)M med ett förhållande 50:50 mellan eten och propen är nästan fullständigt amorf även om både polyeten och polypropen år semi- kristallin polymer. Ändring av etenhalten till ett högre förhållande ger viss kristalliriitet. N ettoeffekten av en liten mängd etenkristalliriitet påverkar avsevärt gummits hållfasthet.

Egenskaper: Eftersom PP och EP(D)M kan blandas i vilket förhållande som helst ﬁnns det teoretiskt ett kontinuerligt spektrum från lätt modiﬁerad termoplastisk PP till EP(D)M förstärkt med termoplast.

Tabell 3. Jämförelse av TPO-kvaliteter Egenskap/ TPO EP(D)M / PP EP(D)M / PP EP(D)M/PP 80/20 67:33 50/50 Draghållfasthet 6 9,5 12 (MPa) Shore A hårdhet 77 87 95 527 446 8 sprödpufikt <-6o°c l <-60°C l<-60°C TPO starka punkter Drifttemperaturintervall -60-125°C, låg sprödpurlkt, hög stöthållfasthet, hög elasticitetsmodul. _ God beständighet mot polära organiska ﬂuider.

TPO svaga punkter Låg elasticitet, låg förlängning vid brott, hög sättning (“compression set”). Dålig beständighet mot kolväten och halogenerade kolväten.

Torkning krävs innan processning.

I enlighet med föreliggande uppfinning tillverkas en mjölkningsanordning, och speciellt en spenkoppsinfodring, såsom deﬁnierats tidigare, av ett material som inkluderar ett eller ﬂera material i kombination valda från en grupp av material som inkluderar de ovan diskuterade, och termoplastiska material. De termoplastiska materialen som är tänkta irmefattar vilket material som helst valt från polyolefmer, såsom polypropen, polyeten etc; och polyamider. Dessa material (TPEzer) skiljer sig i egenskaper huvudsakligen i termer av sin flexibilitet. Sålunda tillverkas de delar eller partier av anordningen som måste vara mjuka, t.ex. de spenmottagande delarna i en spenkoppsinfodring till en mjölkningsapparat, t.ex. membrandelen som är belägen vid anordningens topp, vilket membran har en spenmottagande öppning, av TPE:er. Dessutom, om anordningen har en kort mjölkslang ansluten till sig eller integrerad därmed, tillverkas företrädesvis även sådan slang av en TPE.

De delar som har en anslutande funktion, dvs. kopplingar och liknande, speciellt snåppkopplingar för att ansluta mjölkslangen till en infodring eller delar som har en stödfunktion, är tillverkade av ett styvare material, såsom en termoplast, såsom polyoleﬁner (t.ex. polypropen, polyeten) eller polyamid.

Följande lista innehåller exempel på egenskaper som en irifodring med en ﬂexibel hylsa baserat på TPE, och som kan anslutas till spenen/ djuret och till hela mjölkningssystemet bör uppvisa.

- Den måste ha förmåga att avlägsna mjölk från juvret på ett djur medelst vakuumorgan.

- Den bör ha ßrmåga att transportera mjölk inuti slutna system.

- Den bör vara anslutningsbar via ett gränssnitt till hela mjölkningssystem.

- Spenen bör utsättas för massage.

- Den ﬂexibla hylsan bör stimulera djuret.

- Den ﬂexibla hylsan bör överensstämma med regleringar som avser material och föremål avsedda att komma i kontakt med livsmedel.

- Den ﬂexibla hylsan bör ha förmåga att verka som en barriär och skall inte påverkas av mjölken.

- Den ﬂexibla hylsan bör ha en spänning eller kompression som är konstant eller variabel.

- Den bör uppvisa en tätande funktion.

- Den ﬂexibla hylsan bör vara anbringningsbar på spenen automatiskt eller manuellt.

- Den ﬂexibla hylsans funktionalitet bör vara kontrollerbar.

- Den ﬂexibla hylsan år baserad på ett material som bör motstå mjölkningsmiljön.

- Den ﬂexibla hylsan år placerad på ett material som bör vara processbart 527 446 9 - Den flexibla hylsan bör vara möjlig att ﬁxera och försegla mot ett yttre hårt höle.

- Den ﬂexibla hylsan bör passa spenar av alla storlekar - Företrädesvis bör den ﬂexibla hylsan bestå av ett eller många material eller kombinationer därav - Den ﬂexibla hylsan baseras på material som består av TPE eller TPE i kombination med andra material - Smidig mjölktransport skall medges.

Ovanstående kriterier uppfylls med en infodring som har åtminstone en flexibel hylsa tillverkad av ett material som innefattar en TPE, såsom definierats i ISO 18064.

Det termoplastiska elastomermaterialet (TPE) som används till mj ölkningsanordningen enligt uppfinningen bör uppvisa (åtminstone) följande egenskaper: - En hårdhet mellan 25 shore A och 50 shore D - En elasticitetsmodul (Y oungs modulus) mellan 0,1 MPa och 50 MPa - En draghållfasthet typiskt över 0,5 MPa - En minsta förlängning om 50% utan brott.

Valfritt bör mjölkningsanordnirigen uppvisa - En driftstemperatiir typiskt mellan -60°C och +200°C.

Lårnpligtvis år materialet beståndigt mot syror, i syrmerhet myrsyra, propionsyra, perâttiksyra och / eller HgOq. Materialet är också företrädesvis beständigt mot alkali, i synnerhet ammoniak, NaOH och KOH, i koncentrationer som vanligtvis används vid tvättnings- eller rengöringsprocedurer använda inom mej eriindustriii.

Materialet bör också vara beståndigt mot klor, ozon och UV-bestràlning och termisk oxidation.

I föredragna utföringsformer uppvisar materialet en rivhållfastliet om mellan 5 och 50 kN/ m, företrädesvis 15-35 kN/ m.

I föredragna utföringsforrner uppvisar materialet en draghållfasthet om 0,5-40 MPa, företrädesvis 5-20 MPa.

Det bör också i en föredragen utföringsform uppvisa en förlängning som är mer än 200% före brott, företrädesvis mer än 300%.

Materialet kan vara ett termoplastiskt vulkanisat (TPV), innefattande två faser bestående av en terrnoplastisk kontinuerlig fas och ett tvärbundet gummi såsom en diskontinuerlig fas, där den termoplastiska elastomeren innefattar ett gummi valt bland butadiengummi; silikon; EPDM; NBR valfritt ympat med akrylater eller anhydrider.

Den termoplastiska elastomeren innefattar företrädesvis också en lcristallin polyolefm vald bland polyeten (HDPE, LDPE eller LCDPE), polypropen, eller blandningar därav, exempelvis sampolymerer. Tack vare den utmärkta 527 446 10 bearbetbarheten hos materialen som valts i enlighet med uppﬁnningen blir det möjligt att skräddarsy infodringar för ett stort antal olika tillämpningar eller _ behov inom mjölkningsområdet. Sålunda är det möjligt att tillverka mfodnngar 1 en enkel formningsprocess med hög dimensionsnoggrannhet, samtidigt som man kombinerar olika material i olika delar av produkten. Till exempel är det möjligt att ge huvudpartiet och mjölkröret en högre styvhet än vad den ﬂexlbla hylsan har.

Termoplasten som skall användas för de styvare delarna i anordningen enligt uppﬁnningen bör företrädesvis ha följande egenskaper: - En elasticitetsmodul (Y oung's modulus) mellan 800 och 8500 MPa, företrädesvis mellan 1000 och 6500 MPA, mest föredraget mellan l 100 och 1300 MPa.

- En draghâllfastliet typiskt mellan 25 och 140 MPa, företrädesvis 30 - 60 MPa, och mer föredraget 35 - 90 MPa Det termoplastiska material kan valfritt förstärkas med glasfibrer, i vilket fall den totala draghållfastlieten kommer att ligga i den övre delen av ovanstående intervall. Andra fyllmedel valda bland andra fiber-material såsom kolﬁbrer, mineralﬁbrer och andra konventionella fyllmedel kan utnyttjas för specifika tillämpningar efter behov.

I en särskild utföringsform av föreliggande uppﬁnning ﬁnns anordnat en spenkoppsinfodring i vilken det är speciﬁkt den ﬂexibla spenmottagande hylsdelen i infodringen som är tillverkad av ett sådant material eller materialkombination. En infodring 20 enligt uppfinningen illustreras schematiskt i tvärsnitt i ﬁg. 2, monterad i ett likaledes schematiskt ätergivet spenkopphölje 21 . infodringen innefattar ett huvudparti 22, ett flexibelt hylsparti 24 för mottagning av en spene i en väsentligen tät passning. Med ”tät passning' avses att det inte kommer att läcka in några signifikanta mängder av luft mellan spenen och hylsan i drift, dvs. under mjöllming. Hylsan sträcker sig frän huvudpartiet 22 till en kopplingsdel 27 där ett kort mjölkrör är anslutningsbart till hylsan 24. Altemativt kan mjölkröret vara integrerat med hylsan.

Lämpligtvis år kopplingsdelen 27 tillverkat av det styvare materialet (termoplaster) för att infodringen skall kunna anbringas stelt mot spenkoppshöljet 21, för att på så sätt inte förorsaka läckage. Det är viktigt att hylsan ﬁxeras i ett definierat och särskilt läge i hylsan.

Vidare år spenkoppshylsan avsedd att kopplas till en tillförselenhet för pulserande medium för att hylsan i infodringen skall kunna utföra sin funktion.

Denna tillförsel ästadkommes via en pulsationsledning (pulsation tubing) som kan kopplas till spenkopphöljet 21 vid ett inloppsanslutningsdon 23, så. att pulsationen kan verka på hylsan 24.

Det viktigaste elementet i en infodring är den ﬂexibla hylsan 24 i den meningen att det år detta element som utför funktionen genom att alternerande fällas samman och öppnas/ expandera, vilket förorsakas av det pälagda pulserande vakuumet. För att infodringen sålunda skall kunna uppfylla sin tekniska 527 446 ll funktion måste åtminstone den ﬂexibla hylsan uppvisa vissa kriterier med avseende på materialegenskaper.

Ett antal utföringsformer baserade på materialval och materialkombinationer är möjliga. Alla sådana variationer och modiﬁeringar är tillämpbara på samthga anordningar inom den generiska deﬁnitionen av anordningen enligt uppﬁnningen.

Sålunda är det möjligt att tillverka en anordning enligt uppﬁnningen (tex. en infodring, möjligtvis innefattande en kort mj öllcslang och/ eller en kort pulsationsslang) genom att använda ﬂera variationer eller modifieringar i termer av materialkombinationer, för att sörja för lämpliga egenskaper för varje speciﬁk användning eller tillämpning av anordningen enligt uppﬁnningen. Dessutom kan olika delar i en anordning förses med olika egenskaper, anpassade till den typ av miljö som den specifika delen eller partiet av anordningen kommer att komma i kontakt med.

Speciellt bör det noteras att det ligger inom ramen för uppﬁnningstanken att använda ﬂer än ett TPE-material i kombination med ett eller ﬂera termoplastiska material. Därvid kan Lex. den ﬂexibla hylsans yttre yta ges andra egenskaper ån dess inre yta, såsom olikheter i termer av hydrofoba/ hydroﬁla egenskaper. Olika grader av styvhet kan också uppnås genom att använda olika kvaliteter av t.ex. polyoleﬁner.

Nu kommer metoden enligt uppﬁnningen att beskrivas.

Låmpligtvis tillverkas de ovan beskrivna anordningarna genom formspurtning av ett eller ﬂera material i enlighet med de önskade egenskaperna. Alternativt, om strukturen är mer komplicerad, föredras formsprutning eller andra formningstekniker. Sålunda kan anordningar innefattande två eller ﬂera material i kombination, dvs. att de bildar ett komposiunaterial, sammanfogas med varandra på ﬂera sätt. Dubbel injektion (dual injection) av två (eller ﬂer) material i följd i en och samma form kan användas. Ett annat val år att tillverka en ”prekursoi” av ett material i en första form, och därefter ﬂytta ”prekursorn” till en andra form i vilken ett eller ﬂer ytterligare material sprutas in. Det år också möjligt att formspruta eller extrudera de olika komponenterna separat med användning av olika material, och därefter svetsa samman komponenterna Vissa komponenter eller delar kan kopplas genom att helt enkelt sätta ihop den ena med den andra.

Emellertid ligger det inom ramen för fackmannens kompetens att utforma forrnningsprocesserna i detalj för att erhålla de önskade strukturema, och de inställningar som är nödvändiga för att erhålla dem, och sådana metoder kommer därför inte att diskuteras ytterligare håri.

Metoden enligt uppﬁnningen för att tillverka en mjölkningsanordning, i synnerhet en spenkoppsinfodring, år i en föredragen utföringsform en formningsprocess i två steg. Emellertid ligger det inom uppﬁnningstanken att utföra ﬂer än två steg för att tillverka mer komplexa strukturer. 527 446 12 Sålunda, i ett första steg, i en föredragen utföringsform, insprutas en termoplast, företrädesvis polypropen (PP) eller polyamid (P_A) 1 en fprm som definierar endast de delar av anordningen som skall uppvisa en hogre styvhet eller stelhet, såsom kopplingar. Formen innefattar en käma som definierar en inre lumen i anordningen.

Käman, som nu bår på ovan nämnda styva delar, tas ur formen och placeras i en andra form, i vilken såsom ett andra formningssteg en lämplig TPE insprutas. Altemativt kan kärnan placeras i en andra kavitet men i samma form, eller till och med i samma kavitet om formen år justerbar till en amian form, som definierar den andra formningsstrukturen eller komponenten.

Det andra (och ytterligare om så krävs) formningssteget deﬁnierar återstående delar av anordningen som skall tillverkas. Eftersom TPE och termoplasten är kompatibla, på grund av det faktum att matrismaterialet i TPE är mycket likartat, om inte identiskt, med den terrnoplast som används i det första steget, kommer det att bli en mycket god anslutning mellan materialen, och de kommer i praktiken att ”svetsas” mot varandra. Övergångar mellan de två materialen, dvs. mellan styvare och mjukare partier, kommer att vara nära nog perfekta.

Med ”nåra nog perfekta” menar vi att det inte kommer att föreligga nägra skönjbara steg eller spår där de två materialen möts. Sålunda kan bakterier eller andra rnilrroorganismer och organiskt material, såsom mjöllcrester, vilket tjänar som näring för bakterier, faktiskt inte fastna i dessa övergângsområden.

Från en hygiensynvinkel är detta väsentligt och ett viktigt särdrag hos metoden och anordningen enligt uppfinningen.

I den övre delen av en spenkoppsinfodring, där spenen ﬁnns vid användning, kan man anordna en styvare del för att tillhandhålla kopplingsflirrktionalitet, samtidigt som man håller den faktiska spenkontaktytan mjuk, så att risken att förorsaka sår på spenarna minimeras eller till och med elimineras.

I den särskilda utföringsform som visas i Fig. 2 år spenkoppsinfodringen tillverkad som två separata delar som kan sammankopplas medelst en snåppkoppling 28. Sålunda är topp- eller huvudpartiet, inkluderande den spenmottagande öppningen 26, tillverkad som ett ”lock” 22 som kan anslutas till den återstående delen som innefattar den faktiska ﬂexibla hylsan i infodringen. Därvid tillverkas locket i en tvåstegsprocess. Sålunda tillverkas företrädesvis det hårda, ringformiga kopplingspartiet i ett första steg, och medan det fortfarande år varmt och fortfarande på sin plats i forrnkäriian, placeras det i en andra form där TPE insprutas till bildande av membrandelen som har den spenmottagande öppningen.

Hylsdelen som har två kopplingar, en på toppen (i huvudpartiet) för att kopplas till locket, och en vid botten för att kopplas till en mjölkslang eller ett spenkopphölje är också tillverkad såsom skisseras ovan i en tvåstegsprocess. Även om ovan beskrivna metod, där de styva eller hårda delarna formas i det första steget och de mjuka eller ﬂexibla delarna formas i det andra steget år det föredragna sättet, är det möjligt att göra tvärtom, dvs. att forma mjuka delar före de hårda delarna. Det fmns ingen fundamental sldllnad i de två 527 446 13 angreppssâtten, och fackmarmen kan lätt justera formningsparametrarna för att lämpa sig för endera proceduren.

För vissa tillämpningar kan det krävas att man använder ﬂer än en TPE till olika delar i en anordning och/ eller ﬂer än en termoplast till olika delar. I ett sådant fall måste tillverkningsprocessen utföras i ﬂer än två steg, där ett steg används för varje material. Emellertid är det också möjligt att två olika material kan insprutas samtidigt i olika delar av formen. Sådana variationer i processen ligger inom ramen för fackmarmens kompetens och utgör i sig ingen del av uppfinningen.

Det bör noteras att på. grund av valet av material, dvs. TPE i kombination med termoplast, och på. grund av kompatibiliteten mellan dessa material, är det mycket enkelt att skräddarsy detaljer i designen för specifika behov.

Som ett exempel är det ett självklart designval att introducera tätningsringar direkt inuti de hårdare partierna i anordningen genom att forma TPE i lämpliga kanaler som har en zinggeometri. På grund av att materialen integreras så väl kommer detta att ge en god tåtningsñinlcﬁonalitet.

Claims

527 446 14 Patentkrav

1. En mjölkningsanordning innefattande åtminstone en spenmottagande ﬂexibel hylsa, avpassad att placeras på/ över en spene, kännetccknad av att åtminstone ett första parti därav innefattar ett material, valt ur den grupp som består av termoplastiska elastomerer (TPE), såsom dessa definieras i ISO 18064, och av att åtminstone ett andra parti därav innefattar ett material valt ur den grupp som består av termoplaster.

2. Mjölkningsanordning enligt krav 1, där TPE uppvisar följande egenskaper: a) En hårdhet mellan 25 shore A och 50 shore D;. b) En elasticitetsmodul (Y oung's modulus) mellan 0,1 MPa och 50 MPa; c) En draghällfasthet över 0,5 MPa; och d) En minsta förlängning om 50% utan brott; och där termoplasten uppvisar följande egenskaper: i) En elasticitetsmodul (Youngs modulus) mellan 800 och 8500 MPa, företrädesvis mellan 1000 och 6500 MPA, mest föredraget mellan 1 100 och 1300 MPa. ii) En draghållfasthet typiskt mellan 25 och 140 MPa, företrädesvis 30 - 60 MPa, och mer föredraget 35 - 90 MPa.

3. Mjölkningsanordning enligt krav 1 eller 2, valfritt uppvisande en drifttemperatiir mellan -60°C och +200°C.

4. En mjölkningsanordning enligt något av lcraven 1-3, där det termoplasﬁska materialet innefattar ett material valt bland polyoleﬁner, såsom polypropen (PP), polyetener (PE); och polyamider, eller kombinationer därav.

5. Mjölkningsanordning enligt något av föregående krav, som har åtminstone ett ytterligare parti innefattande ett annat TPE-material ån det i det första partiet.

6. Mjölkningsanordning enligt något av föregående krav, där en yttre yta av åtminstone en del av anordningen innefattar ett annat TPE-material ån det på en inre yta.

7. Mjölkningsanordning enligt krav 6, där ytegenskapema sldljer sig i termer av hydrofobicitet/hydroﬁlicitet.

8. Mj ölkningsanordning enligt något av föregående krav, innefattande tätningselement integrerade i anordningen, vilka tåtningselement innefattar ett TPE-material.

9. Mj ölkningsanordning enligt något av föregående krav, innefattande två delar, en första del innefattande nämnda ﬂexibla spenmottagande hylsa, och en andra del som innefattar ett topplock med ett membran som har en spenmottagande öppning, vilka delar kan kopplas samman medelst en 527 446 15 snåppkoppling där membranet och hylsan är tillverkad av en TPE och kopplingen tillverkad av en termoplast.

10. Mjölkníngsanordning enligt något av ßregående krav, där det termoplastiska materialet ytterligare innefattar fyllmedel valda bland ﬁbermaterial såsom glasﬁbrer, kolﬁbrer, mineralﬁbrer, metallﬁbrer, och andra konventionella fyllmedel.

11. 1 l. Mjölkningsanordning enligt något av föregående krav som är en spenkoppsinfodring som har en ﬂexibel hylsa tillverkad av en TPE; ett topparti innefattande ett membran med en spenmottagande öppning, tillverkat av TPE, vilket toppparti och vilken ﬂexibla hylsa är sammankopplade via en snäppkoppling tillverkad av en termoplast; en bottendel som tjänar såsom kopplingsdon till en mjölkslang.

12. Mj ölkningsanordning enligt krav 1 1, ytterligare innefattande en kort mjölkslang, kopplad till bottendelen via snäppkoppling som är tillverkad av en termoplast.

13. Mj ölkningsapparat innefattande en mjölkningsanordning enligt något av föregående krav.

14. En metod för att tillverka en mjölkningsanordning som innefattar åtminstone en spenmottagande ﬂexibel hylsa, avpassad att placeras på/ över en spene, innefattande följande steg: att en form med ett formrum och en kärna tillhandahålls; att åtminstone en del av anordningen formas i formen med användning av åtminstone ett första polymermaterial; att åtminstone en ytterligare del av anordningen formas med användning av åtminstone ett andra polymermaterial; att formningsstegen valfritt upprepas efter vad som krävs av anordningens design, med användning av samma eller andra polymermaterial; där polymer-materialen är valda bland TPE-polymerer och termoplastiska polymerer, och där en TPE-polymer används till åtminstone en del av anordningen, och en termoplastisk polymer används till åtminstone en annan del.

15. Metoden enligt krav 14, där det första polymermaterialet i det första formnjngssteget är en TPE, och det andra polymer-materialet i det andra formningssteget är en termoplast.

16. Metod enligt krav 14, där det första polymermaterialet i det första formningssteget är en termoplast, och det andra polymermaterialet i det andra formningssteget är en TPE.

17. Metod enligt något av kraven 14-16, ytterligare innefattande att kåman som bär upp nämnda del eller delar tas ur formen och att kärnan placeras i en andra form. 527 446 16

18. Metod enligt något av kraven 14-16, ytterligare innefattande att kärnan som bär nämnda del/ delar tas ur formen och att kärnan placeras i ett andra formrum i samma form.

19. Metod enligt något av kraven 14-16, ytterligare innefattande att formen justeras till att definiera en andra form för formning av ytterligare en komponent.