Institut Babcock pour la Recherche et le Développement International du Secteur Laitier Université du Wisconsin à Madison Essentiels Laitiers LA MACHINE A TRAIRE Michel A. Wattiaux Institut Babcock L unité de traite est universelle, mais il y a trois types principaux de traite: Traite en cruche placée à coté de la vache; Traite en pipeline où le lait est récolté directement dans un tank central de collection; Salle de traite où tous les équipements sont centralisés et la vache vient se faire traite. En dépit de la diversité de modes d installation, toutes les machines à traire travaillent selon le même principe: le lait est récolté par l action du vide (succion) dans l unité de traite. La Figure 1 illustre les parties communes à toutes les machines à traire: Le système à vide est composé d une pompe à vide, un tank de réserve, un régulateur, la ligne de pulsation et les tubes à vide et forme un enclos fermé au monde extérieur; Les pulsateurs modifient l intensité du vide au niveau de la mamelle de manière à éviter la congestion et l œdème des parois pendant la traite; L unité de traite est l assemblage des quatre manchons trayeurs connectés au gobelet et muni d une valve qui y permet l admission du vide; Le système d évacuation est composé des tubes à lait, de la ligne à lait, du bocal récepteur (cruche, bocal individuel) et de la pompe à lait et transporte le lait vers un tank de stockage. Pour que la machine à traire fonctionne bien, l activité de tous ces composants doit être bien coordonnée. LE VIDE DANS LA MACHINE A TAIRE La pompe à vide évacue l air qui se trouve à l intérieur des pipelines et des unités de traite pour créer le vide nécessaire pour la traite. Les machines modernes utilisent aussi le vide pour le transport du lait entre l unité de traite et le bocal de réception (ou directement le tank de stockage), et pour le nettoyage après la traite. Un intercepteur doit être placé sur la ligne principale de vide, près de la pompe, pour empêcher les particules solides ou liquides d y être aspirées (Figure 1). Créer et mesurer le vide Le vide n est rien d autre que de l air ayant une pression inférieure à la pression atmosphérique normale. Lorsque la pompe à vide est mise en marche, l air est pompé ou évacué, ce qui provoque une chute de pression à l intérieur des pipelines et des unités de traite qui forment un espace clos. La différence entre la pression de l air à l extérieur de la pipeline et la pression de l air (négative) à l intérieur de la pipeline s appelle le niveau de vide.
Ligne de vide (aspire l'air) refoulé Ligne de pulsation Tank de Ligne de lait réserve du vide Enlévement du lait Lait vers le tank Flux d'air sous vide Flux de lait + d'air sous vide 1) Seau 2) Bol collecteur Pompe à lait Bocal de mesure Régulateur qui va vers la pompe Trappe sanitaire Indicateur Unité de traite Chambre de pulsation Manchon en caoutchouc Entrée d'air qui vient des unités de traite Coupure (empêche l'air de pénétrer un manchon qui pend) Figure 1: Composants de base de la machine à traire. sous vide Lait + sous vide Pulsateur Pression de l'air Atmosphérique Vide Récepteur Entrée d'air (ouverture dans l'unié, sifflement, accrochage et décrochage) Mamelle Coquille métallique Court tube de pulsation Court tube de lait Long tube de pulsation Long tube de lait Entrée du lait Valve d'admission du vide dans l'unité de traite Un manomètre à mercure peut être utilisé pour mesurer le niveau de vide (Figure 2). Cet instrument est fait d un tube en forme de U rempli partiellement de mercure (Hg). Une extrémité du tube est connectée à la pipeline et l autre reste ouverte à la pression atmosphérique externe. Lorsque la pompe à vide n est pas en marche, la pression à l intérieur est la même qu à l extérieur de la pipeline et le niveau de mercure est identique dans chaque bras du manomètre. Cependant, lorsque la pompe à vide est mise en route, la pression à l intérieur de la pipeline devient inférieure à celle qui règne à l extérieur. On peut penser que la pression atmosphérique externe pousse le mercure vers le bas tandis que le vide aspire l autre extrémité de la colonne de mercure. La différence de niveau de mercure dans les deux bras du manomètre est le niveau de vide qui règne dans la pipeline. Quoique mm de mercure est encore une unité courante, le Kilo pascal (Kpa) est maintenant la mesure standard internationale pour mesurer le niveau de vide des équipements de traite (1 mm de Hg = 0,1333 Kpa). Régulateur (contrôleur) du vide La fonction du régulateur est de laisser de l air entrer dans le système pour maintenir le vide à un niveau constant.
Normalement, la pompe à vide crée un niveau de vide supérieur à celui nécessaire pour la traite. Le régulateur peut réagir aux entrées d air dans le système (qui se produisent lors de l attachement ou détachement des unités de traite ou lorsque les unités de traite sifflent ou se décrochent). La fonction du régulateur est donc d ajuster la quantité d air qu il A l'arrêt Pression à l'intérieur de la pipeline est égale à la pression atmosphérique laisse rentrer dans le système pour maintenir le niveau de vide aussi constant que possible en dépit des aspirations d air qui se produisent lors de l utilisation normale de la machine à traire. Le régulateur peut être fait d un diaphragme ou d un appareil à ressort (Figure 2). Pour fonctionner proprement, le régulateur doit être placé à l endroit correct (qui varie en fonction du système de traite). L indicateur de vide peut être utilisé pour détecter des fluctuations ou un niveau de vide anormal qui proviennent d une entrée d air dans le système, d un régulateur qui fonctionne mal ou de la courroie de la pompe à vide qui patine. PULSATEUR Le pulsateur agit simplement comme une valve qui admet alternativement l air sous vide et l air à la pression atmosphérique dans les chambres de pulsation des manchons trayeurs. L action de ces derniers est donc possible grâce au pulsateur. (aspiration d'air) En marche Vide Niveau du vide Veau à la tétée Indicateur du vide pour une traite en ligne haute Indicateur du vide pour une traite en ligne basse Vide de traite (vide au Pression à l'intérieur niveau de la mamelle) de la pipeline est inférieure à la pression atmosphérique Pression atmosphérique Niveau du vide dans la machine à traire Hauteur Kilo de mercure Pascal Pouce mm Kpa 533 71 Figure 2: Le niveau de vide se mesure en mm (la hauteur d une colonne de mercure) ou en Kilo Pascal et indique que l air est aspiré hors d un espace fermé. Les pulsateurs peuvent être activés par un vide ou par un signal électrique qui provient d un contrôleur qui ajuste la fréquence de pulsation entre 45 et 65 cycles par minute (taux de pulsation). Les pulsateurs peuvent avoir une action simultanée ou alternative. La pulsation est simultanée lorsque les quatre chambres de pulsation d une unité de traite sont au même stade d un cycle au même moment. Par contre avec une pulsation alternative, deux manchons trayeurs sont dans la phase de traite lorsque les deux autres sont dans la phase de massage. Le flux de lait est plus régulier et il y a moins de fluctuations de vide avec une pulsation alternée. Cependant, le nombre total de changement de niveau de vide dans l unité de traite est doublé comparé à un système de pulsation simultanée. GOBELET TRAYEUR (UNITE DE TRAITE) L unité de traite est illustrée dans la Figure 1 et une description détaillée de son action a été présentée dans L Essentiel Laitier intitulé Principes de Traite. Le manchon 21 15 14 13 12 11 10 0 381 356 330 305 280 254 0 51 47 44 41 37 34
en caoutchouc à l intérieur de la coquille métallique est la seule partie de la machine qui vient en contact avec les mamelles de la vache. Ainsi, le poids de l unité de traite est ajusté au niveau de vide pour provoquer la tension désirée au niveau de la mamelle et obtenir une action de traite adéquate. Si le niveau de vide dans l unité de traite est trop élevé ou si l unité est trop légère, il en résulte que: L unité de traite grimpe et pince la mamelle là où elle s unit au pis. Le flux de lait est ralenti ou stoppe complètement. Le trayeur doit intervenir pour terminer la traite; Le risque de lésions aux mamelles augmente, ce qui rend la vache plus sensible aux mammites; La congestion des mamelles augmente, ce qui tend à diminuer le diamètre du canal et réduire la vitesse de traite. Lorsque le vide est trop faible ou que l unité est trop lourde, les problèmes suivants peuvent se produire: L unité de traite se détache facilement; Un faible joint entre la mamelle et le manchon trayeur augmente le risque d entrée d air dans l unité de traite ( sifflement ) ce qui provoque des variations de vide indésirables et augmente le risque de transmission des mammites. La vitesse de traite est réduite. En fonction de la production laitière, le flux de lait pendant la traite peut varier de 2 à 5 kg par minute pour une période de 2 à 8 minutes. L unité de traite doit donc être bien construite pour éviter la restriction du flux de lait. De plus, une bonne visibilité du flux de lait est nécessaire car elle permet de s assurer que l unité est bien en place en début de traite et d identifier la fin de traite facilement (absence de flux de lait). Les quatre manchons trayeurs se contractent et se dilatent de nombreuses fois pendant la traite. Avec l usure, ils se crevassent, s étendent, deviennent raides (perte d élasticité) et réagissent plus lentement aux changements de pression. L utilisation de manchons usés diminue la vitesse de traite et augmente les risques de transmission de mammites. Il doivent donc être remplacés régulièrement. La durée d utilisation des manchons en caoutchouc dépend de nombreux facteurs et il est important de suivre précisément les instructions du constructeur en ce qui concerne le type de manchons à utiliser et leur durée de fonctionnement. SYSTEME DE RECEPTION DU LAIT Une fois que le lait a été récolté dans l unité de traite, il doit être évacué vers une unité de réception. Le système de transport doit être construit correctement pour empêcher le lait d inonder l unité de traite, le tube flexible et la pipeline. Un petit trou dans le gobelet trayeur permet une entrée d air continue qui stabilise le niveau de vide et facilite l évacuation du lait qui se trouve dans le gobelet trayeur. Le lait et l air sont donc transportés ensemble dans le tube flexible et la pipeline (qui est aussi sous vide). L air et le lait se séparent dans l unité de réception (une cruche ou un bocal connecté à une pompe à lait Figure 1). Sans cette entrée d air, le niveau de vide changerait considérablement dans l unité de traite en partie à cause du poids de lait dans le tube flexible. Le rapport entre le volume d air et celui de lait est particulièrement important lorsque le lait doit monter dans le tube flexible entre l unité de traite et la pipeline (système de ligne haute). Sans entrée d air, une colonne
de lait d un mètre réduirait le vide dans l unité de traite de plus ou moins 10 Kpa (75 mm de Hg). L introduction d air dans la colonne qui se forme dans le tube à lait facilite le mouvement du lait qui s y trouve. Un système de traite dans lequel le lait s écoule vers le bas entre l unité de traite et la pipeline de transport (ligne basse) est en général un meilleur choix qu une ligne haute parce que le travail de transport du lait se fait en partie grâce à la force de gravité et le vide au niveau de l unité de traite tend à rester plus stable. Support éditorial: Judith Nysenholc Publication #: DE-LM-4-031596-F Cette publication ainsi que d'autres peuvent être obtenues en contactant: L'Institut Babcock, L'Université du Wisconsin 240 Agriculture Hall, 1450 Linden Drive Madison, WI 53706-1562 USA Tel. (608) 262 4621; Fax (608) 262 8852