Однако только изобретение новой вакуумной машины, которую в 1889 году запатентовал шотландский паяльщик В. Марчленд, ознаменовало собой переход к практической механизации доильного дела. В машине Марчленда имелись однокамерные доильные стаканы, в которых помещался резиновый чулок, открытый с нижнего конца. Выдоенное молоко стекало в специальное ведро, подвешенное на ремнях к телу коровы. Вакуумная система состояла из ручного насоса, трубопровода, смонтированного вдоль стойл над кормушками, с определенным количеством кранов (один на две коровы), резиновых шлангов и доильных аппаратов. В этой системе поддерживалось постоянное разрежение около 275 миллиметров ртутного столба. К сожалению, использование машины нередко вызывало раздражение и воспаление сосков вымени. Со временем изобретатель внес усовершенствования: применил вакуумный насос с механическим приводам и даже сделал попытку транспортировать выдоенное молоко в специально для того предназначенное отделение коровника (рис. 9).

Благодаря работам В. Марчленда и его последователей в течение последнего десятилетия прошлого века Англия стала центром развития доильной техники. Здесь появились машина Никольсона и Грея, испытанная в 1891 году на выставке в Донкастере, Тистля (1895 год) и Кеннеди (1897 год). Однако используемые в них стаканы единого габарита не могли соответствовать всему разнообразию форм и размеров сосков животных, а значит, трудно было обеспечить нормальный процесс доения, предотвратить отеки и воспаления вымени.

Рис. 9. Доильная машина Марчленда с механическим приводом вакуумного насоса и с молокопроводом.

Рис. 10. Доильные чашечки Шилдса (а), однокамерный (б), двухтактный двухкамерный (в), трехтактный двухкамерный (г) доильные стаканы:  1 — сосковая резина, 2 — корпус, 3,4 — соединительные кольца, 5 — смотровой корпус; 6 — молочный патрубок

Этот серьезный недостаток во многом удалось устранить доктору А. Шилдсу из Глазго, который сконструировал и запатентовал доильную машину, удостоенную в 1895 году серебряной медали на выставке в Дармингтоне. В его машине действовало разрежение, периодически изменяющееся в пределах 115-375 миллиметров ртутного столба, что достигалось за счет специального устройства — пульсатора, автоматический клапан которого в определенные моменты впускал воздух в вакуумный трубопровод и тем самым кратковременно устранял вакуум в доильных чашечках (рис. 10, а). В фазе разрежения каждая из четырех эластичных чашечек аппарата сжималась, отсасывая и выжимая молоко из сосков. Когда же пульсатор впускал воздух в систему, действие вакуума прекращалось, упругие резиновые чашечки восстанавливали свою первоначальную форму, в соски из вымени поступало молоко, и в них восстанавливалось нарушенное кровообращение.

Последовательное совершенствование конструкции Шилдса привело к созданию однокамерных доильных стаканов (рис. 10, б). Их конусообразные стенки, выполненные из твердого материала, при доении не деформировались. Под действием вакуума, периодически создаваемого в нижней части стакана, каждый сосок удлинялся, перекрывал конусную часть стенок, предотвращая дальнейшее увеличение разрежения. В это время из соска выделялось молоко. Когда вслед за тем в стакан поступал воздух, в нем устанавливалось атмосферное давление, сосок сокращался до нормальных размеров, истечение молока прекращалось. Как видим, соски вымени подвергались своеобразному массажу, а рабочие периоды чередовались с периодами отдыха. Но опять-таки, поскольку размеры сосков у коров весьма различны, пришлось выпускать доильные стаканы нескольких габаритов. Это существенно осложнило эксплуатацию, и поэтому машины с однокамерными стаканами не получили широкого распространения.

Английские изобретатели Халберт и Ларк в 1902 году и чуть позже австралийский фермер Джилье предложили доильный стакан с двумя камерами, в одной из которых вакуум периодически изменялся от нуля до 380 миллиметров ртутного столба. Тем самым был сделан недостающий шаг к современным принципам машинного доения. Так создали доильный аппарат, который с полным правом можно назвать «механическим теленком». В результате долгих и трудных поисков конструкторам все же удалось достичь того, что от природы дано обыкновенному теленку...

Уже в первом десятилетии нынешнего века начался период промышленного производства доильных машин и все расширяющегося их использования на животноводческих фермах ряда стран с развитым молочным скотоводством (Англия, Новая Зеландия, США, Швеция, Дания, Германия и др.). Тогда же появляются основные прототипы современных доильных установок. Преимущественное распространение получают ведерные установки с переносными или тележными доильными аппаратами и стационарным вакуумным насосом, а также аналогичные устройства, но с передвижным вакуумным насосом. В то же время были сконструированы молочные линии доильных установок. Идеи транспортирования выдоенного машиной молока по трубопроводам появились почти вместе с изобретением вакуумных доильных аппаратов. Известны патенты, относящиеся к периоду 1891 — 1907 годов, где описаны доильные установки, оснащенные молочными линиями, в том числе с нижним расположением центрального молокопровода. Одной из первых промышленных моделей, снабженных молокопроводом, стала установка новозеландской фирмы Гейн, которая в 1913 году успешно прошла испытания, организованные английским сельскохозяйственным обществом.

Дальнейшее техническое развитие доильных машин после основных конструктивных улучшений, сделанных в начале XX века, шло по пути совершенствования отдельных узлов и деталей с применением новейших материалов (эластичная резина, нержавеющая сталь, пластмасса, термостойкое стекло и т. п.). В течение последующих десятилетий разрабатывались разнообразные конструкции доильных станков применительно к тем или иным способам содержания и доения коров, улучшались эксплуатационные и особенно гигиенические качества доильных аппаратов, системы по уходу за оборудованием, особенно ее промывки и дезинфекции. Основной же принцип действия доильной машины остался неизменным.