CN115297719A - 粪肥收集装置、稳定清洁装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种粪肥收集装置包括粪肥拾取装置和储器，粪肥拾取装置用于从动物屋舍的地板上拾取粪肥，储器用于将由粪肥拾取装置拾取的粪肥收集于其中；其中粪肥拾取装置包括壳体，壳体包括：接收开口，其靠近地板布置，目的是通过接收开口将粪肥接收到壳体中；输送开口，其靠近储器布置，目的是通过输送开口将拾取的粪肥输送到储器；和至少部分圆柱形的内壁，其中内壁至少在接收开口和输送开口之间延伸；并且粪肥拾取装置包括可旋转运动的主体，其具有中心轴和相对于轴在轴和内壁之间径向延伸的至少一个臂；其中粪肥拾取装置被构造为使得，当主体以旋转方式运动时，粪肥借助于臂在靠近接收开口处被拾取，并以与内壁共同作用的方式通过壳体被运送到储器。

Description

粪肥收集装置、稳定清洁装置及方法

本发明涉及粪肥收集装置。本发明特别涉及一种包括粪肥拾取装置的粪肥收集装置，该粪肥拾取装置用于从动物屋舍的地板上拾取粪肥；和储器，储器用于将由粪肥拾取装置拾取的粪肥收集于其中。本发明还涉及一种动物屋舍清洁装置，动物屋舍清洁装置包括推进装置，推进装置用于在运动方向上推进动物屋舍清洁装置穿过动物屋舍。最后，本发明涉及一种用于清洁动物屋舍的地板的方法。

动物屋舍清洁装置本身是已知的。例如，一种动物屋舍清洁运载工具(animalaccommodation cleaning vehicle)从以Lely Patent B.V.的名义公布的荷兰专利公布第2019959中获知，用于清除牲畜屋舍内屋舍地板上的粪肥。该屋舍清洁运载工具特别包括：粪肥刮板，粪肥刮板用于将粪肥转移到屋舍地板上；和粪肥抽吸装置，粪肥抽吸装置用于吸取由粪肥刮板收集的粪肥；以及粪肥存储容器，粪肥存储容器连接到粪肥抽吸装置，目的是捕捉和临时存储吸取的粪肥。这种屋舍清洁运载工具的缺点是，并不是所有的粪肥组分，即由固体或液体粪肥或其混合物组成的组分，都可以使用粪肥抽吸装置吸取。这导致粪肥遗留在屋舍地板上。这会导致存在于屋舍内的牲畜的脚被污染，并且没有被吸取的粪肥会排放氨，氨对牲畜的健康和环境两者都有不利影响。另一个缺点是，产生用于粪肥抽吸装置的运行的真空需要大量的能量，而能量通常是短缺的，特别是在无线移动式屋舍清洁装置中。

因此，本发明的一个目的是提供一种节能的动物屋舍清洁装置，其改善存在于动物屋舍中的牲畜的健康。

根据本发明的第一方面，本发明为此目的提供了一种前言中所述类型的粪肥收集装置，其特征在于，该粪肥拾取装置包括壳体，壳体包括接收开口，接收开口靠近地板布置，目的在于通过该接收开口将粪肥接收到壳体中；输送开口，输送开口靠近储器布置，目的在于通过该输送开口将拾取的粪肥输送到储器；和至少部分圆柱形的内壁，其中，内壁至少在接收开口和输送开口之间延伸；以及可旋转运动的主体，可旋转运动的主体具有中心轴和相对于轴在轴和内壁之间径向延伸的至少一个臂，其中，粪肥拾取装置被构造为使得，当该主体以旋转方式运动时，粪肥借助于臂在靠近接收开口处被拾取，并以与内壁共同作用的方式通过壳体被运送到储器。由于粪肥拾取装置是由可旋转运动的主体和与之对应形成的壳体的机械系统形成的，所以粪肥收集装置能够拾取各种组分的粪肥，即高度液态化和高度固态化两者的粪肥及其混合物，并将它们收集到储器中。因此，由于机械拾取，粪肥收集装置非常有效地工作，使得没有粪肥遗留在屋舍地板上。这大大减少了存在于地板上粪肥的氨排放。还实现了在动物屋舍中动物的脚保持干燥，这对动物的健康有积极的影响。此外，机械粪肥拾取装置非常节能，这与已知的粪肥拾取装置形成对比，这使得粪肥拾取装置特别适合于在移动式且无线的动物屋舍清洁装置中使用，例如，移动式且无线的动物屋舍清洁装置配备有电池。因此，本发明以这种方式提供了一种节能的动物屋舍清洁装置，其改善了存在于屋舍中的牲畜的健康。粪肥收集装置优选地还包括驱动装置，驱动装置构造为驱动可旋转运动的主体，使得该主体围绕其中心轴旋转。

在优选实施方式中，粪肥收集装置被构造为在运动方向上被推进穿过动物屋舍，并且在粪肥收集装置推进穿过动物屋舍时使用粪肥拾取装置拾取粪肥，其中，在运动方向上看，接收开口位于粪肥收集装置的前侧。通过这种方式，实现了粪肥收集装置的向前运动有助于拾取粪肥，因为粪肥由于粪肥收集装置的向前运动而通过接收开口移动到壳体中。

中心轴优选地在水平方向上垂直于运动方向延伸。输送开口更优选地定位成靠近储器的上侧。以这种方式，粪肥通过可旋转运动的主体的臂从靠近地板的接收开口向上运送，并在储器的上侧输送到储器。本发明的一个特别优点是，可以从上侧装满储器，使得拾取的粪肥不能从储器返回壳体，并且至少基本上储器的全部容量可以被利用。

在优选实施方式中，粪肥收集装置还包括靠近输送开口的铲取元件，该铲取元件被构造为铲走已由臂拾取并在臂的面向输送开口的一侧上被运送到输送开口的大量粪肥的至少一部分，并朝向储器引导该部分通过输送开口。臂和铲取元件优选地构造为使得通过铲取元件从臂铲取全部数量的粪肥。利用这样的铲取元件，实现了由可旋转运动的主体的臂拾取并向上运送的粪肥可以在靠近壳体的储器的上侧通过输送开口有效地输送到该邻近的储器。这里的一个特别优点是，与没有铲取元件的实施方式相比，使用铲取元件增加了粪肥中由臂拾取并输送到储器的部分。

在优选实施方式中，铲取元件经由传动装置被驱动装置驱动，使得铲取元件在以下位置之间枢转运动：铲取元件位于臂的旋转运动区域内的位置和铲取元件位于臂的旋转运动区域外的靠近输送开口的位置，使得铲取元件铲走由臂运送的大量粪肥的一部分并将其输送到输送开口，且铲取元件和臂彼此不接触。通过使用传动装置，由驱动装置驱动的臂上存在的粪肥通过铲取元件的朝向输送开口的运动而被运送通过输送开口并在臂定位成靠近输送开口时被运送到储器，铲取元件由同一驱动装置驱动。因此，铲取元件从臂上铲取存在于臂上的大量粪肥，而臂同时继续围绕其中心轴不间断地旋转。换句话说，铲取元件不接触可旋转运动的主体的臂；即，在铲取存在于臂上的粪肥之前、期间和之后不接触。

在优选实施方式中，至少臂的外端是可弹性变形的。

在另一优选实施方式中，臂的外端由塑料制成的板元件形成。

在优选实施方式中，臂具有的长度大于中心轴与内壁之间的距离和/或中心轴与地板之间的距离，使得在主体以旋转方式运动时臂的外端在地板上和/或沿着内壁拖动。其特别的优点是臂与内壁接触，因此非常紧密地连接到内壁，这导致在向上运送拾取的粪肥时，没有粪肥能够在臂与内壁之间流失。因此，这也使得可以拾取高度液态化的粪肥并以有效的方式将其运送到储器。

在优选实施方式中，铲取元件包括在臂的旋转运动区域中延伸的静态元件。与在臂的外端可弹性变形的臂相结合，可以以这种方式简单地通过沿着铲取元件刮擦可旋转运动的主体的臂，实现类似于朝向储器的铲取运动的运动。换句话说，可旋转运动的主体的臂抵靠静态地布置在臂的旋转运动区域中的铲取元件的运动导致拾取的粪肥的运动方向朝向输送开口和储器偏转。

在优选实施方式中，至少一个臂包括以相互相等的角度布置的三个臂。以这种方式，粪肥拾取装置可以不间断地拾取粪肥，即在粪肥拾取装置穿过屋舍执行单个清洁路径时不跳过屋舍地板的多个部分。

在优选实施方式中，粪肥收集装置还包括在接收开口和内壁之间的过渡处的引导元件，引导元件相对于内壁朝向地板切向地延伸，并且引导元件构造为在粪肥收集装置推进时将存在于地板上的粪肥通过接收开口引导到壳体中。这样的引导元件确保基本上所有存在于地板上的粪肥通过接收开口进入壳体，并因此可以由可旋转运动的主体的臂拾取。

根据本发明的第二方面，本发明提供了一种前言中所述类型的动物屋舍清洁装置，其在运动方向上具有根据上述优选实施方式中的任何一个的粪肥收集装置的特殊特征，该粪肥收集装置基本上布置在动物屋舍清洁装置的前侧上。这种屋舍清洁装置的一个特别优点是，它能够拾取各种组分的粪肥，即高度液态化和高度固态化两者的粪肥及其混合物，并将其收集到储器中。由于机械拾取，因此粪肥收集装置非常有效地发挥作用，从而没有粪肥遗留在屋舍地板上。这大大减少了存在于地板上的粪肥的氨排放。还实现了动物屋舍中动物的脚保持干燥，这对动物的健康有积极的影响。此外，机械粪肥拾取装置非常节能，这与已知的粪肥拾取装置形成对比，这使得粪肥拾取装置特别适合于在移动式且无线的屋舍清洁装置中使用，例如，移动式且无线的屋舍清洁装置配备有电池。因此，本发明以这种方式提供了一种节能的动物屋舍清洁装置，其改善了存在于屋舍中的牲畜的健康。

在优选实施方式中，推进装置包括无人操作运载工具(unmanned vehicle)，优选地是自主移动运载工具。

根据本发明的第三方面，本发明提供了一种用于清洁动物屋舍的地板的方法，其特殊特征是可以使用根据上述优选实施方式中的任何一个的粪肥收集装置或根据上述优选实施方式中的任何一个的动物屋舍清洁装置。

本发明将参考下面的图进一步说明，这些图示出了根据本发明的粪肥收集装置、动物屋舍清洁装置和方法的优选实施方式，并且不意图以任何方式限制本发明的保护范围，其中：

-图1示出了根据本发明的动物屋舍清洁装置的优选实施方式的侧视图；

-图2-图8示出了根据本发明的粪肥收集装置的优选实施方式的粪肥拾取装置的一系列侧视图。

根据本发明的动物屋舍清洁装置100的优选实施方式在图1中以侧视图示出。屋舍清洁装置100由无人操作运载工具构成，无人操作运载工具包括设置有多个轮子101的推进装置102和粪肥收集装置103。粪肥收集装置103包括机械粪肥拾取装置104(也称为机械拾取器)，和用作所拾取粪肥106的储器的容器105。无人操作运载工具100被构造为利用其轮子101沿运动方向107在例如牲畜屋舍的地板108上推进。沿运动方向107看，粪肥拾取装置104位于无人操作运载工具100的前侧。粪肥拾取装置104由壳体109和可旋转运动的主体111构成，壳体109具有至少部分圆柱形成形的内壁110，可旋转运动的主体111布置在壳体109中并围绕中心旋转轴112旋转，并且设置有在中心旋转轴112和壳体109的内壁110之间延伸的三个转子臂113。圆柱形成形的内壁110的形状对应于转子臂的外端114围绕中心旋转轴112旋转运动时遵循的圆形路径。在粪肥拾取装置104的下侧设置有接收开口115，用于通过该接收开口将存在于屋舍的地板108上的粪肥106接收到壳体109中。可旋转运动的主体111由驱动装置(此处未示出)驱动。

当可旋转运动的主体111以旋转方式运动时，通过接收开口115引入壳体109的粪肥106被主体111的转子臂113中的一个拾取，并沿着部分为圆柱形的内壁110在容器105的方向上向上运送。一旦由转子臂113拾取的粪肥106定位成靠近输送开口116处，通过该输送开口116可以将粪肥106输送到容器105，即储器，枢轴臂118围绕枢轴117可枢转地运动并起到铲取元件的作用，则枢轴臂118确保存在于转子臂113上的粪肥106从转子臂113被铲取，并被运送到输送开口116并且被运送到位于输送开口后面的储器105。为了将铲取的粪肥106引导到储器105，设置有壁部分119，壁部分119形成为与枢轴臂118的外端120在其枢转运动中遵循的圆形路径相对应，以将从转子臂113铲取的粪肥106从转子臂113运送到储器105。枢轴臂118和壁部分119一起确保粪肥106进入储器105中。可以如图1所示，输送开口116定位成靠近储器105的上侧。以这种方式，粪肥106通过可旋转运动的主体111的转子臂113从靠近地板108的接收开口115向上运送，并在储器105的上侧输送到储器105。因此，可以从储器上侧装满储器105，由此拾取的粪肥106不能从储器105返回到壳体109，并且此外储器105的全部容量可以被利用。

枢轴臂118，即可枢转地运动的铲取元件，由驱动装置驱动，该驱动装置经由传动装置122(参见图9)驱动可旋转运动的主体111。通过使用传动装置122，在由驱动装置驱动的臂113上存在的粪肥106通过铲取元件118的朝向输送开口116的运动而被运送通过输送开口116并在臂113定位成靠近输送开口116时被运送到储器105，铲取元件118由同一驱动装置驱动。为此，传动装置122包括滑轮或齿轮123(或类似物)，滑轮或齿轮123(或类似物)布置在中心旋转轴112上，并且皮带、链条或齿带127(或类似物)布置在滑轮或齿轮123(或类似物)上，以便驱动较小的滑轮或齿轮124(或类似物)。在滑轮或齿轮124上设置有曲柄125，驱动杆128与曲柄125联接，借助驱动杆128，枢轴117经由曲柄126被可旋转地驱动，从而起到铲取元件作用的枢轴臂118可枢转地运动，并因此确保存在于转子臂113上的粪肥106被从转子臂113铲取，并被运送到输送开口116且被运送到位于输送开口116后面的储器105。这里，铲取元件118在以下位置之间枢转(还参见图5和图8等)：铲取元件118的外端120相对于中心旋转轴112位于由转子臂113拾取的大量粪肥106的内侧的位置；和铲取元件118的外端120至少位于输送开口116的下侧的位置。由于传动装置122，铲取元件118可以从臂113铲取存在于臂113上的大量粪肥106，同时臂113继续围绕其中心旋转轴112不间断地旋转。换句话说，铲取元件118不接触可旋转运动的主体111的臂113；即，在铲取存在于臂113上的粪肥106之前、期间和之后不接触。

引导元件121位于接收开口115和内壁110之间的过渡处，该引导元件121相对于内壁110朝向地板108切向地延伸，并且被构造为在屋舍清洁装置100推进的同时将存在于地板108上的粪肥106通过接收开口115引导到壳体109中。引导元件121确保存在于地板108上的几乎所有粪肥106通过接收开口115进入壳体109，并因此可以由可旋转运动的主体111的臂113拾取。

图2-图8示出了图1的动物屋舍清洁装置100的粪肥收集装置103的粪肥拾取装置104的一系列侧视图，其中图2-图8中的每一个示出了使用粪肥拾取装置104拾取粪肥106的过程中的一个阶段，该过程从粪肥106通过接收开口115被接收到壳体109中的时刻到粪肥106通过输送开口116被输送到储器105的时刻。图2示出了粪肥拾取装置104，其下侧定位成靠近屋舍地板108，处于屋舍地板108上存在的粪肥106即将与引导元件121接触之前的阶段。图3示出了粪肥拾取装置104，其中粪肥106由于屋舍清洁装置100的向前运动，借助于引导元件121通过接收开口115进入壳体109，并且借助于可旋转运动的主体111的定位成最靠近接收开口115的转子臂113的旋转运动而被拾取，并被进一步携带到壳体109中。在图4中，拾取的粪肥106沿着圆柱形成形的内壁110向上运送，其中可枢转地运动的铲取元件118位于转子臂113的旋转运动区域之外。在图5中，拾取的粪肥被进一步向上运送，并且铲取元件118位于转子臂113的旋转运动区域中，然后从转子臂113铲取该向上运送的粪肥。图6示出了一个阶段，在该阶段中，拾取的粪肥106已经从转子臂113部分地但尚未完全地被铲取，其中铲取元件118仍然位于转子臂113的旋转运动区域中。在图7中，拾取的粪肥106已经从转子臂113完全地被铲取，使得铲取元件118也不再位于转子臂113的旋转运动区域中。然后，铲取元件118将从转子臂113铲取的粪肥经由起引导壁作用的壁部分119运送到输送开口116，以便将该粪肥通过输送开口116输送到容器105，即储器，见图8。同时，如图7和图8所示，随后的转子臂113已经从屋舍地板108拾取粪肥106，以便根据上述方法将该粪肥106运送到储器105。

本发明不限于所示出的实施方式，还扩展到落入所附权利要求的保护范围内的其他实施方式。

Claims (16)

1.一种粪肥收集装置，包括：

粪肥拾取装置，其用于从动物屋舍的地板上拾取粪肥；和

储器，其用于将由所述粪肥拾取装置拾取的粪肥收集于其中；

其特征在于，

所述粪肥拾取装置包括：

壳体，所述壳体包括：

接收开口，其靠近所述地板布置，目的是通过所述接收开口将粪肥接收到所述壳体中，

输送开口，其靠近所述储器布置，目的是通过所述输送开口将拾取的粪肥输送到所述储器，和

至少部分圆柱形的内壁，其中，所述内壁至少在所述接收开口和所述输送开口之间延伸；以及

可旋转运动的主体，其具有中心轴和相对于所述轴在所述轴和所述内壁之间径向延伸的至少一个臂；

其中，所述粪肥拾取装置被构造为使得，当所述主体以旋转方式运动时，粪肥借助于所述臂在靠近所述接收开口处被拾取，并以与所述内壁共同作用的方式通过所述壳体被运送到所述储器。

2.根据权利要求1所述的粪肥收集装置，还包括驱动装置，所述驱动装置构造为驱动所述可旋转运动的主体，使得所述主体围绕所述主体的中心轴旋转。

3.根据权利要求1或2所述的粪肥收集装置，其中，所述粪肥收集装置被构造为在运动方向上被推进穿过所述动物屋舍，并且在所述粪肥收集装置推进穿过所述动物屋舍时使用所述粪肥拾取装置拾取粪肥，其中，在所述运动方向上看，所述接收开口位于所述粪肥收集装置的前侧。

4.根据权利要求3所述的粪肥收集装置，其中，所述中心轴在水平方向上垂直于所述运动方向延伸。

5.根据权利要求4所述的粪肥收集装置，其中，所述输送开口定位成靠近所述储器的上侧。

6.根据权利要求5所述的粪肥收集装置，还包括靠近所述输送开口的铲取元件，所述铲取元件构造为铲走已由所述臂拾取并在所述臂的面向所述输送开口的一侧上被运送到所述输送开口的大量粪肥的至少一部分，并朝向所述储器引导所述一部分通过所述输送开口。

7.根据权利要求6所述的粪肥收集装置，其中，所述铲取元件经由传动装置被所述驱动装置驱动，使得所述铲取元件在以下位置之间枢转运动：所述铲取元件位于所述臂的旋转运动区域内的位置和所述铲取元件位于所述臂的旋转运动区域外的靠近所述输送开口的位置，使得所述铲取元件铲走由所述臂运送的大量粪肥的所述一部分并将所述一部分运送到所述输送开口，而所述铲取元件和所述臂彼此不接触。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的粪肥收集装置，其中，至少所述臂的外端是可弹性变形的。

9.根据权利要求8所述的粪肥收集装置，其中，所述臂的所述外端由塑料制成的板元件形成。

10.根据权利要求8或9所述的粪肥收集装置，其中，所述臂具有的长度大于所述中心轴与所述内壁之间的距离和/或所述中心轴与所述地板之间的距离，使得在所述主体以旋转方式运动时所述臂的所述外端在所述地板上和/或沿着所述内壁拖动。

11.根据从属于权利要求6时的权利要求8-10中任一项所述的粪肥收集装置，其中，所述铲取元件包括在所述臂的旋转运动区域中延伸的静态元件。

12.根据前述权利要求中任一项所述的粪肥收集装置，其中，所述至少一个臂包括以相互相等的角度布置的三个臂。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的粪肥收集装置，还包括在所述接收开口和所述内壁之间的过渡处的引导元件，所述引导元件相对于所述内壁朝向所述地板切向地延伸，并且所述引导元件被构造为在所述粪肥收集装置推进时将存在于所述地板上的粪肥通过所述接收开口引导到所述壳体中。

14.一种动物屋舍清洁装置，包括：

推进装置，其用于在运动方向上推进所述动物屋舍清洁装置穿过动物屋舍；

其特征在于，

从所述运动方向上看，根据权利要求1-13中任一项所述的粪肥收集装置基本上布置在所述动物屋舍清洁装置的前侧。

15.根据权利要求14所述的动物屋舍清洁装置，其中，所述推进装置包括无人操作运载工具，优选地是自主移动运载工具。

16.一种用于清洁动物屋舍的地板的方法，

其特征在于，

能够使用根据权利要求1-13中任一项所述的粪肥收集装置或根据权利要求14或15所述的动物屋舍清洁装置。

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