DE3687351T2

DE3687351T2 - Geraet zum automatischen melken von tieren.

Info

Publication number: DE3687351T2
Application number: DE8989108565T
Authority: DE
Inventors: Der Lely Cornelis Van
Original assignee: C Van der Lely NV
Current assignee: C Van der Lely NV
Priority date: 1985-07-01
Filing date: 1986-06-27
Publication date: 1993-07-22
Anticipated expiration: 2006-06-28
Also published as: DE3687351T3; EP0207572A1; EP0349019A2; NL8501884A; DE3687351D1; EP0349019B1; DE3687462D1; EP0349019A3

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum automatischen Melken von Tieren, beispielsweise Kühen, mit einem Melkstand und einer Melkmaschine mit mindestens einer vertikal bewegbaren Melkeinheit und mit einer Steuereinrichtung zum automatischen Anschließen eines Zitzenbechers der Melkeinheit an eine Zitze eines Tiereuters.
Ein Gerät, wie es in der Einleitung beschrieben ist, ist aus der GB-A 2 007 486 bekannt. Bei diesem Gerät ist eine Melkeinheit mit einem Zitzenbecher mittels eines elektronisch gesteuerten Melkeinheit-Trägers unterhalb eines Tiereuters angeordnet und wird in im wesentlichen vertikaler Richtung bewegt, um den Zitzenbecher an eine Zitze des Tiereuters anzuschließen.
Beim Betrieb eines solchen Gerätes ist es wichtig, daß die erforderliche Hygiene gewährleistet ist. Das Reinigen der Zitzen des Euters vor Beginn des Melkvorganges kann der Hygiene dienlich sein.
Bei dieser Anmeldung umfaßt das "Reinigen" das Waschen, Spülen und Desinfizieren und kann sowohl mittels einer Reinigungsflüssigkeit (z. B. Wasser) als auch mittels eines Sprays durchgeführt werden.
Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Melken von Tieren, mit dem in wirksamer Weise die Zitzen gereinigt und die Zitzenbecher angeschlossen werden können.
Gemäß der Erfindung umfaßt die Melkeinheit zu diesem Zweck eine Vorrichtung zum Reinigen der Zitze, die nach Anschluß der Melkeinheit an die Zitze und vor Beginn des anschließenden, automatisch ausgeführten Melkvorganges von der Steuereinrichtung aktiviert wird, wobei die Melkeinheit mit der Zitze ausgerichtet bleibt. Beim Positionieren der Melkeinheit relativ zu der Zitze wird auch die Reinigungsvorrichtung in die gewünschte Position gebracht. Auf diese Weise kann eine wirksame Reinigung durchgeführt werden, da sie auf den dafür vorgesehenen Bereich des Euters oder der Zitze beschränkt werden kann. Darüber hinaus wird eine Zeitersparnis erzielt, weil der Zitzenbecher und die Reinigungsvorrichtung gleichzeitig in die gewünschte Position gebracht und gleichzeitig an die betreffende Zitze des Euters angeschlossen werden können. Vorzugsweise kann eine Reinigungsflüssigkeit oder Luft durch eine Milchleitung, durch eine Reinigungsleitung und durch einen Innenteil der Melkeinheit hindurch eine Zitze umströmen.
In der GB-B 918 766 ist eine Melkeinheit mit vier Zitzenbechern zum Anschluß an ein Tiereuter mittels Gurten beschrieben, bei der eine Reinigungsflüssigkeit durch eine Reinigungsleitung, eine spezielle Reinigungsvorrichtung am oberen Ende und durch eine Milchleitung fließt. Die Reinigungsvorrichtung ist relativ kompliziert und führt die Reinigungsflüssigkeit auf indirektem Wege über eine Ringkammer dem Innenteil der Melkeinheit zu. Gemäß einer Ausführungsform kann die Reinigungsflüssigkeit oder Luft über die jeweilige Leitung dem Innenteil der Melkeinheit zugeführt werden. In einer spezifischen Ausführungsform wird die Reinigungsflüssigkeit oder Luft über die in einen unteren Teil der Melkeinheit mündende Milchleitung dem Innenteil der Melkeinheit zugeführt und strömt über die in einen oberen Teil der Melkeinheit mündende Reinigungsleitung aus dem Innenteil ab.
Gemäß der Erfindung umfaßt die Melkeinheit weiterhin eine Reinigungsvorrichtung, die als rohrförmiges Teil eine Zitze umschließt und von der Reinigungsflüssigkeit durchströmt wird, sowie einen relativ zur Reinigungsvorrichtung höhenbewegbaren Zitzenbecher, so daß durch diese relative Bewegung der Zitzenbecher während des Reinigungsvorganges von der Zitze entfernt werden kann.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Reinigungsvorrichtung einen flexiblen, konischen Adapter für die Zitze aufweisen, um das Anschließen des Zitzenbechers und der Reinigungsvorrichtung zu erleichtern, wobei die Trichterform des Adapters dazu beitragen kann, die Reinigungsvorrichtung relativ zu der Zitze exakt zu positionieren, und durch den Anschluß an das Euter gleichzeitig eine die Zitze umgebende Abdichtung bilden kann.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Reinigungsvorrichtung eine rotierende Bürste aufweisen. Vorzugsweise ist die Bürste im wesentlichen koaxial zu der Mittellinie eines betreffenden Zitzenbechers angeordnet. Gemäß der Erfindung kann die Bürste ringförmig ausgebildet sein und nach innen gerichtete Borsten aufweisen, so daß die Bürste in einer eine Zitze umgebenden Lage zu positionieren ist und die Borsten auf die Zitze gerichtet sind. Mit "ringförmig" ist hier auch "rohrförmig" gemeint.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Bürste an ihrer Außenseite von einem Lager umgeben sein, so daß eine Drehung um die Symmetrieachse des ringförmigen Teiles ohne Lagerung im mittleren Teil erfolgen kann. Zu diesem Zweck kann die Bürste durch einen Elektromotor angetrieben werden. Des weiteren sind die Borsten der Bürste im wesentlichen auf die Mittellinie der Bürste ausgerichtet, ohne jedoch an diese Mittellinie heranzureichen, so daß der mittlere Teil der Bürste hohl ist.
Es ist weiterhin möglich, mehrere Melkeinheiten an einem Träger zu befestigen, wobei mindestens eine Melkeinheit in einer horizontalen Ebene relativ zu einer anderen Melkeinheit bewegbar und feststellbar ist, so daß die Melkeinheiten in eine gewünschte Position gebracht werden können, die der Position der Zitzen des jeweiligen Tieres entspricht. In der Ruhelage des Gerätes befinden sich die Melkeinheiten unterhalb des Melkstandbodens, während der Träger für die Melkeinheiten um eine im wesentlichen horizontale Achse aus seiner Ruhelage in eine Arbeitslage schwenkbar ist. Eine derart isolierte Position der Melkeinheiten in der Ruhelage ist auch von Bedeutung, um eine Beschädigung und Verunreinigung zu vermeiden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung und um darzutun, wie sie umgesetzt werden kann, wird im folgenden beispielhaft auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht eines im Melkstand befindlichen Tieres mit angeschlossener Melkmaschine,
Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch eine Melkeinheit entlang der Linie II-II in Fig. 4,
Fig. 3 eine schematische Ansicht einer angeschlossenen Melkmaschine,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 eine schematische Rückansicht des Gerätes und die,
Fig. 6, 7 und 8 schematische Ansichten der verschiedenen Positionen der Melkmaschine.
In den verschiedenen Zeichnungen wurden entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszahlen versehen.
Fig. 1 zeigt ein sich in einem Melkstand aufhaltendes Tier 1, in diesem Fall eine Kuh. Das Tier 1 ist von seitlichen Trennwänden umgeben, die durch einen Rohrrahmen 2 gebildet sind, und kann aus einer Krippe 3 fressen, die an einer Ausgangstür 4 angebracht ist. Die Ausgangstür 4 ist derart ausgebildet, daß sie mittels Lenkern 5 nach oben geschwenkt werden kann, wenn das Tier den Melkstand verläßt. Eine Schwenkklappe 6, die derart ausgebildet ist, daß sie um eine auf der Höhe des Melkstandbodens 7 angeordnete Schwenkachse 8 geschwenkt werden kann, ist in aufwärts gerichteter Lage gezeigt. Die Schwenkbewegung der Klappe 6 um die Schwenkachse 8 erfolgt mittels einer hydraulischen oder pneumatischen Zylindereinheit 9. Die Schwenkachse 8 befindet sich genau vor den Hinterbeinen 10 der Kuh. Mittels eines um eine Schwenkachse 11 schwenkbaren Bügels 12 wird die Kuh in einer Position gehalten, in der sich ihre Hinterbeine in der Nähe der Schwenkachse 8 befinden, zumindest aber die Kuh daran gehindert ist, sich nach hinten zu bewegen. Der Bügel 12 wird mittels einer hydraulischen oder pneumatischen Zylindereinheit 13 geschwenkt.
Die Melkmaschine 14, die an der Klappe 6 verschiebbar angeordnet ist, ist in Fig. 1 in an das Euter angeschlossener Position gezeigt. Wie der Zeichnung zu entnehmen ist, bildet die Klappe 6 einen Schutz für die Melkmaschine gegen Beschädigung oder Verunreinigung von hinten, also von der Seite, auf der sich die Hinterbeine 10 des Tieres befinden.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer Melkeinheit 33 mit einem Zitzenbecher 15 und einer Reinigungsvorrichtung 16, die an die schematisch dargestellte Zitze 17 eines Tieres angeschlossen ist. Die Einheit weist ein stationäres Teil 18 auf, an dem ein flexibles, trichterförmiges Teil 19 angeordnet ist, das den Adapter für die Zitze 17 bildet. Das trichterförmige Teil 19 bildet auch eine Abschirmung gegenüber dem Euter des Tieres. Innerhalb des stationären Teiles 18 ist ein ringförmiges Teil angeordnet, in diesem Fall ein rohrförmiges Teil 20, das derart ausgebildet ist, daß es sich um seine Längsachse dreht und von einem schematisch dargestellten Elektromotor 21 angetrieben wird, beispielsweise mittels eines Schneckenrades 22. An seiner Innenseite weist das rohrförmige Teil 20 Borsten 23 auf, die eine nach innen gerichtete Bürste bilden. Infolge der Drehung des rohrförmigen Teiles 20 streichen die Borsten 23 über die Zitze, um sie zu reinigen und zu massieren. Während der Reinigung kann Wasser oder eine andere Flüssigkeit über die Milchleitung 24 zugeführt werden und über die Leitung 25 abströmen. Desgleichen kann über die Leitung 24 erwärmte oder nicht erwärmte Luft zugeführt werden, um die Zitze 17 und, falls erforderlich, Teile der Melkmaschine zu trocknen
Das stationäre Teil 18 weist außerdem einen Elektromotor 26 mit einem Ritzel 27 auf, das mit einer mit dem Zitzenbecher 15 verbundenen Zahnstange 28 zusammenwirkt. Mittels des Elektromotors 26 kann der Zitzenbecher 15 in vertikaler Richtung zu der Zitze 17 bewegt werden, um den Melkvorgang zu beginnen.
Die Melkeinheit 33 umfaßt eine Milchleitung 24, über die während des Melkens die Milch abströmt. Des weiteren ist eine Pulsierleitung 29 vorgesehen, über die in sonstiger bekannter Weise ein wechselnder Druck in dem Zitzenhalter 30 erzeugt werden kann.
Mittels eines an dem stationären Teil 18 angeordneten Trägers kann das in Fig. 2 gezeigte Gerät in eine Position unterhalb der Zitze 17 gebracht und daraufhin durch eine Aufwärtsbewegung an diese angeschlossen werden. Zum Reinigen der Zitze 17 wird anschließend das rohrförmige Teil 20 für einige Zeit in Drehung versetzt, während der über die Milchleitung 24 Reinigungsflüssigkeit zugeführt und über die Reinigungsleitung 25 abgeleitet wird. Nach einer vorgegebenen Zeitspanne wird die Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit beendet und über die Milchleitung 24 erwärmte Luft zugeführt. Nach ausreichender Trocknung wird der Zitzenbecher 15 nach oben bewegt, und der Melkvorgang kann beginnen.
Fig. 3 zeigt in Seitenansicht zwei Melkeinheiten nach Fig. 2 und ist ein Ausschnitt aus Fig. 1. Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt des Melkstandbodens 7, bei dem die Klappe 6 um die Schwenkachse 8 in eine im wesentlichen vertikale Position geschwenkt ist. An der Klappe 6 ist eine Führungsstange 31 befestigt, an der ein Träger 32 mittels eines nicht näher gezeigten Elektromotors oder in sonstiger, z. B. hydraulischer oder pneumatischer Weise verschiebbar angeordnet ist. Der Träger 32 ist mit dem stationären Teil 18 der beiden gezeigten Melkeinheiten 33 verbunden. Die verschiedenen Leitungen der Melkeinheiten sind in dem Milchleitungshalter 34 zusammengeführt und führen danach in einen anderen Teil der Melkmaschine.
Der Träger 32 ist ferner mit einer elektronischen Kamera 35 zur Überwachung der Zitzen versehen; aufgrund dieser Überwachung werden die Melkeinheiten 33 in eine Position relativ zu dem Träger 32 gebracht, die auf das Tier abgestimmt ist. Der Träger umfaßt außerdem einen Sensor 38, z. B. einen Ultraschall-Sender und -Empfänger, mit dem der Abstand zum Euter ermittelt und die Höhe des Gerätes eingestellt werden können.
In Fig. 3 sind die Melkeinheiten 33 in der Reinigungsposition gezeigt, d. h. der Zitzenbecher 15 befindet sich in der unteren Position relativ zu dem stationären Teil 18.
Fig. 4 ist eine schematische Unteransicht des in Fig. 3 gezeigten Gerätes, wobei der in Fig. 2 gezeigte Schnitt durch die Pfeile II-II bezeichnet ist. Fig. 4 zeigt die Klappe 6 und macht deutlich, daß die beiden Seitenteile 36 höher sind als das Mittelteil, so daß das Tiereuter beim Schwenken der Klappe 6 um die Schwenkachse 8 nicht berührt wird. An der Klappe 6 ist die Führungsstange 31 befestigt; des weiteren ist die Gewindespindel 37 gezeigt, mittels der der Träger 32 höhenverstellbar ist. An dem Träger sind die elektronische Kamera 35 und der Ultraschall-Sensor 38 angeordnet.
Jede der vier Melkeinheiten 33 ist an einem Träger 32 um eine Achse 39 schwenkbar angeordnet. Der Schwenkwinkel jeder Melkeinheit relativ zu der Schwenkachse 39 kann mittels schematisch dargestellter Elektromotoren 40 eingestellt werden, so daß jede Melkeinheit in eine auf das betreffende Tier abgestimmte Position einstellbar ist.
Fig. 4 zeigt weiterhin Elektromotoren 26, die mittels Ritzeln 27 und Zahnstangen 28 die Zitzenbecher 15 relativ zu der Reinigungsvorrichtung in der Höhe verschieben können. An den vier Melkeinheiten sind außerdem die verschiedenen Leitungen angeordnet, z. B. die Milchleitung 24 zum Zuführen der Reinigungsflüssigkeit und der Luft und zum Ableiten der Milch, die Reinigungsleitung 25 zum Ableiten der Reinigungsflüssigkeit und die Pulsierleitung 29, über die in dem Zitzenhalter ein wechselnder Druck erzeugt wird.
Mittels strichlierter Linien ist schematisch die Öffnung in dem Melkstandboden 7 dargestellt, die im wesentlichen die gleiche Form wie die Klappe 6 hat.
Fig. 5 ist eine schematische Ansicht nach Pfeil V in Fig. 3, und zwar von hinten in Richtung auf die Klappe 6, wobei die höher ausgebildeten Seitenteile 36 deutlich sichtbar werden. Hinter der Klappe 6 befindet sich der an das Tiereuter anzuschließende Teil der Melkmaschine, von dem zwei Melkeinheiten 33 mit ihrem flexiblen, trichterförmigen Adapter 19 sichtbar sind. Die beiden Melkeinheiten 33 sind mit dem strichliert dargestellten Träger 32 verbunden, der an der Klappe 6 höhenverschiebbar angeordnet ist, wie oben beschrieben wurde. Die Klappe 6 ist um die Achse 8 schwenkbar; zu diesem Zweck ist ein hydraulischer Zylinder vorgesehen, dessen Kolbenstange 41 unten in Fig. 5 zu sehen ist.
Die Fig. 6, 7, 8 und 9 zeigen die verschiedenen Stadien des Vorganges, der von dem Gerät zum Melken gemäß der Erfindung auszuführen ist.
Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt aus dem Melkstandboden 7, wobei die Klappe 6 nach unten geklappt ist und damit einen Teil des Bodens bildet. Nachdem das Tier, in diesem Fall eine Kuh, den Melkstand betreten hat, werden seine Hinterbeine nahe dem Schwenkpunkt 8 der Klappe 6 positioniert. Sind die Hinterbeine 10 zu weit vorne positioniert, werden sie nach hinten bewegt, wenn die Klappe 6 in die vertikale Lage gebracht wird, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Sind die Hinterbeine 10 zu weit hinten positioniert, wird das Tier mittels des in Fig. 1 gezeigten Bügels 12 nach vorn gedrückt, bis die korrekte Position der Hinterbeine erreicht ist. Zu diesem Zweck können in dem Melkstandboden 7 Sensoren vorgesehen sein, die die Position der Hinterbeine 10 überwachen.
Wie in Fig. 6 gezeigt, ist der an das Tiereuter anzuschließende Teil der Melkmaschine in seiner Ruhelage unterhalb des Bodens angeordnet, so daß zum einen hierfür kein Raum in dem Melkstand oder Stall benötigt wird und zum anderen durch die Unterbringung in einem separaten Raum die erforderliche Hygiene gewährleistet ist.
Sobald das Tier den Melkstand betreten hat, wird die Klappe 6 mittels des hydraulischen Zylinders 9 hochgeklappt; dadurch bildet sich eine Öffnung in dem Melkstandboden, durch welche der an das Tiereuter anzuschließende Teil 14 der Melkmaschine nach oben bewegt werden kann (Fig. 7).
Nachdem die verschiedenen Melkeinheiten 33 in der zuvor beschriebenen Weise in die auf das betreffende Tier abgestimmte Position relativ zu dem Träger 32 gebracht worden sind, wird der Träger 32 an der Führungsstange 31 weiter nach oben bewegt, bis die Zitzen 17 des Euters umschlossen sind und das trichterförmige Teil 19 an dem Euter anliegt.
Die Zitzenbecher 15 befinden sich zu diesem Zeitpunkt noch in der unteren Position, wie auch in Fig. 2 gezeigt, so daß die Reinigungsvorrichtung die Zitzen des Tieres in dem Maße reinigen, desinfizieren, trocknen und/oder massieren kann, wie dies gewünscht wird. Diese Situation ist in Fig. 8 gezeigt.
Anschließend werden die Zitzenbecher 15 in der zuvor beschriebenen Weise nach oben bewegt, so daß der Melkvorgang beginnen kann (siehe Fig. 9).
Nach Beendigung des Melkvorganges, der beispielsweise mittels eines in der Milchleitung angeordneten Flüssigkeitsströmungsmessers überwacht werden kann, wird der Träger an der Führungsstange 31 wieder nach unten bewegt, so daß die Klappe 6 mittels des hydraulischen Zylinders 9 in die im wesentlichen horizontale Position geschwenkt werden kann, wonach das Tier den Melkstand verlassen kann.
Das Gerät kann durch einen Rechner gesteuert sein, und seine verschiedenen Teile können mittels hydraulischer, pneumatischer oder elektrischer Vorrichtungen bewegt werden. Die Futterzuteilung während des Melkens kann ebenfalls rechnergesteuert sein; zu diesem Zweck können die Tiere mit einem Identifikationssystem versehen werden, beispielsweise einem Sender an einem Halsring, so daß die Futterzuteilung auf das betreffende Tier abgestimmt werden kann. Zusätzlich können die Häufigkeit und der Zeitpunkt registriert werden, zu dem das Tier den Melkstand auf sucht, sowie die Temperatur und sonstige Daten in bezug auf die Milch, usw.
Die gezeigte Ausführungsform dient lediglich der Erläuterung der Erfindung, die sich nicht auf diese Ausführungsform beschränkt.

Claims

1. Gerät zum automatischen Melken von Tieren, beispielsweise Kühen, mit einem Melkstand und einer Melkmaschine (14) mit mindestens einer vertikal bewegbaren Melkeinheit (33) und mit einer Steuereinrichtung zum automatischen Anschließen eines Zitzenbechers der Melkeinheit (33) an eine Zitze eines Tiereuters, dadurch gekennzeichnet, daß die Melkeinheit (33) eine zum Reinigen der Zitze (17) bestimmte Vorrichtung aufweist, die von der Steuereinrichtung aktiviert wird, nachdem die Melkeinheit (33) an die Zitze (17) angeschlossen wurde und bevor der anschließende automatisch ausgeführte Melkvorgang beginnt, wobei die Melkeinheit (33) mit der Zitze (17) ausgerichtet bleibt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reinigungsflüssigkeit oder Luft durch eine Melkleitung (24), durch eine Reinigungsleitung (25) und durch einen Innenteil der Melkeinheit (33) hindurch die Zitze (17) umströmen kann.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsflüssigkeit oder Luft durch die betreffende Melkleitung (24) in den Innenteil der Melkeinheit (33) zuführbar ist.

4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsflüssigkeit oder Luft dem Innenteil- der Melkeinheit (33) durch eine Melkleitung (24) hindurch zuführbar ist, die in einen unteren Teil der Melkeinheit (33) mündet, wobei die Flüssigkeit oder Luft aus dem Innenteil über eine Reinigungsleitung (25) abströmen kann, die in einen oberen Teil der Melkeinheit (33) mündet.

5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Melkeinheit (33) eine Reinigungsvorrichtung (16) aufweist, die als rohrförmiges Teil eine Zitze (17) umschließt, und die von der Reinigungsflüssigkeit durchströmt wird, sowie einen relativ zur Reinigungsvorrichtung (16) höhenbewegbaren Zitzenbecher (15), so daß durch diese relative Bewegung der Zitzenbecher (15) während des Reinigungsvorganges von der Zitze (17) entfernt werden kann.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsvorrichtung (16) einen flexiblen konischen Adapter (19) für die Zitze (17) aufweist.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsvorrichtung (16) eine rotierende Bürste (20 bis 23) aufweist.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste (20 bis 23) im wesentlichen koaxial zur Mittellinie eines betreffenden Zitzenbechers (15) angeordnet ist.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste (20 bis 23) ringförmig ausgebildet ist und nach innen gerichtete Borsten (23) aufweist, so daß die Bürste in einer die Zitze (17) umgebenden Lage zu positionieren ist.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bürste (20 bis 23) an ihrer Außenseite von einem Lager umgeben ist, und daß die Borsten (23) der Bürste (20 bis 23) im wesentlichen auf die Mittellinie der Bürste (20 bis 23) ausgerichtet sind, ohne jedoch an diese Mittellinie heranzureichen.