DE102016121795A1 - Milk quantity measuring device - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung offenbart ein Milchmengenmessvorrichtung (1), bestehend aus einem im Wesentlichen quaderförmigen Messgehäuse (2), einer im oberen Bereich des Messgehäuses (2) angeordneten Milchsammelkammer (3), welche eine Milcheinlassöffnung (7) und einen Milchsammelkammerauslass (10) aufweist, einem im Innern des Messgehäuses (2) unterhalb der Milchsammelkammer (3) angeordneten Sammeltrichter (4), einer im Innern des Messgehäuses (2) unterhalb des Sammeltrichters (4) angeordneten Kippschale (5), einer unterhalb der Kippschale (5) angeordneten Milchentnahmeöffnung (6), wobei der Sammeltrichter (4) im Inneren des Messgehäuses (2) einen Milchsammelraum (8) umgrenzt, in welchen die durch die Milcheinlassöffnung (7) in die Milchmengenmessvorrichtung (1) eingeführte Milch aus der Milchsammelkammer (3) über den Auslass (10) der Milchsammelkammer (3) eingeführt und aus welchem die zuvor eingeführte Milch durch eine Öffnung (9) des Sammeltrichters (4) aus dem Milchsammelraum (8) in die Kippschale (5) überführbar ist, und weiterhin im oder am Messgehäuse mindestens ein Sensor (11, 23) zur Bestimmung der Neigung der Kippschale (5) und der Kippanzahl der Kippschale (5) angeordnet ist.Offenbart wird ferner ein System (100) zur viertelindividuellen Melksteuerung, umfassend mindestens eine erfindungsgemäße Milchmengenmessvorrichtung (1).Der Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der tatsächlichen Messung des viertelindividuellen Milchflusses / Durchflusses und lässt somit eine insgesamt genauere Analyse der Viertelgemelke zu.The present invention discloses a milk quantity measuring device (1), comprising a substantially parallelepiped-shaped measuring housing (2), a milk collecting chamber (3) arranged in the upper region of the measuring housing (2), which has a milk inlet opening (7) and a milk collecting chamber outlet (10), a collecting hopper (4) arranged in the interior of the measuring housing (2) below the milk collecting chamber (3), a tilting bowl (5) arranged inside the measuring housing (2) below the collecting funnel (4), a milk removal opening arranged below the tilting bowl (5) ( 6), wherein the collecting funnel (4) inside the measuring housing (2) delimits a milk collecting space (8) into which the milk introduced from the milk collecting chamber (3) via the outlet (7) into the milk quantity measuring device (1) through the milk inlet opening (7) 10) of the milk collecting chamber (3) and from which the previously introduced milk through an opening (9) of the collecting funnel (4) from the milk bank in the tilting bowl (5) can be converted, and further in or on the measuring housing at least one sensor (11, 23) for determining the inclination of the tilting bowl (5) and the number of tilting of the tilting bowl (5) is arranged a quarter-individual milking control system (100) comprising at least one milk quantity measuring device (1) according to the invention. The advantage of the present invention lies in the actual measurement of the quarter-individual milk flow / flow, thus allowing an overall more accurate analysis of the quarter-mille.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Milchmengenmessvorrichtung sowie ein System zur viertelindividuellen Bestimmung der Milchmengen und der Bestimmung des Gesamtgemelks für Rinder, Schafe und Ziegen.The present invention relates to a milk quantity measuring device as well as to a system for the quarter-individual determination of the milk quantities and the determination of the total milking for cattle, sheep and goats.
In den letzten 10 Jahren haben die Forschungsaktivitäten gezeigt, dass die milchflussabhängige und viertelindividuelle Steuerung des Melkprozesses in der Rinderhaltung eine große Chance für eine tierfreundliche, hygienische und gleichzeitig effiziente Milchproduktion bietet. In der Praxis hat sich die viertelindividuelle Melktechnik jedoch noch lange nicht vollständig durchgesetzt.Over the past 10 years, research has shown that milk flow-dependent and quarterly control of the cattle milking process provides a great opportunity for animal-friendly, hygienic and efficient milk production. In practice, however, the quarterly milking technique has not yet fully established itself.
Stand der Technik ist derzeit, dass in fast allen am Markt verfügbaren Melkzeugen alle Euterviertel der Kuh mit den gleichen Melk- und Melkzeugabnahmeeinstellungen behandelt werden. Eine Kuh wird mindestens zweimal täglich gemolken. Da jedes Euterviertel unterschiedlich viel Milch produziert, werden am Ende von jedem Melkvorgang zuerst ein, dann zwei und dann drei Euterviertel blind gemolken. Erst mit dem Versiegen des Milchflusses im letzten Euterviertel erfolgt die Vakuumabschaltung und Melkzeugabnahme. Blindmelken bedeutet, dass bei versiegendem Milchfluss das betreffende Euterviertel weiter mit Unterdruck beaufschlagt wird, obwohl das unnötig ist und dem Zitzengewebe und damit dem Tier schadet.The state of the art currently is that in almost all milking machines available on the market, all udder quarters of the cow are treated with the same milking and milking decrease settings. A cow is milked at least twice a day. Since each udder quarter produces different amounts of milk, at the end of each milking process, one, then two and then three udder quarters are milked blind. Only with the drying up of the milk flow in the last quarter of the udder takes place the vacuum shut-off and take-off of the milking parlor. Blind milking means that when the milk flow stops, the respective udder quarter continues to be subjected to negative pressure, although this is unnecessary and damages the teat tissue and thus the animal.
Dieses Blindmelken ist ein unnatürlicher Vorgang und sollte vermieden werden. In der Natur saugt das Kalb abwechselnd an allen vier Eutervierteln. Es saugt meist zuerst an den Eutervierteln, an denen die Milch leicht verfügbar ist. Wenn der Milchfluss versiegt, hört das Kalb in der Regel umgehend mit dem Saugen auf. Diese Vorgehensweise in der Natur sollte von modernen Melksystemen so gut wie möglich nachgeahmt werden.This blind milking is an unnatural process and should be avoided. In nature, the calf sucks alternately on all four udder quarters. It usually sucks first at the udder quarters where the milk is readily available. When milk flows dry, the calf usually stops sucking immediately. This approach in nature should be emulated as much as possible by modern milking systems.
Für die Zukunft sind steigende einzeltierische Leistungen zu erwarten. Damit muss die Melkmaschinensteuerung deutlich präziser als bisher gestaltet werden. Somit kann die milchflussabhängig und viertelindividuell gesteuerte Melktechnik zur Verbesserung des „Produktionsverfahrens Michgewinnung“ beitragen.For the future, increasing individual animal performances are to be expected. Thus, the milking machine control must be designed much more precisely than before. Thus, the milk flow-dependent and quarter-individually controlled milking technique can contribute to the improvement of the "production process mine production".
Eine der wichtigsten Vorrichtungen zur Optimierung und milchflussabhängigen Steuerung des Melkprozesses sind Milchmengenmessgeräte (MMG).Milk flow meters (MMG) are one of the most important devices for the optimization and milk flow-dependent control of the milking process.
Die Milchmengenmessvorrichtungen des Standes der Technik erfüllen bereits die folgenden Aufgaben:
- • Mehrmalige tägliche Messung und Aufzeichnung des Milchflusses.
- • Hinweisgeber des Eutergesundheitszustandes, durch parallele Leitwertmessung in der Milch, während der Milchflussmessung.
- • Signalgeber für den Wechsel zwischen unterschiedlichen Melkphasen (durch Puls- und Taktänderungen) bei jeder Melkung.
- • Bestimmung des Zeitpunktes für den Wechsel der Melkmaschine in den Nachmelk- und Abnahmemodus.
- • Probennahmefunktion, um bei der monatlichen Leistungsdatenerfassung eine repräsentative Probe zur Analyse der Milchinhaltsstoffe absondern zu können.
- • Repeated daily measurement and recording of milk flow.
- • Informer of the udder health status, by parallel conductance measurement in the milk, during the milk flow measurement.
- • Signal generator for changing between different milking phases (by pulse and clock changes) at each milking.
- • Determination of the time for changing the milking machine into the after milking and acceptance mode.
- • Sampling function to separate a representative sample for analysis of milk constituents in the monthly performance data collection.
Die Nachteile des aktuellen Standes der Technik bei Milchmengenmessvorrichtungen bestehen darin, dass diese in aller Regel die momentane Milchmengenänderung nur in größeren Zeitabständen registrieren und damit mit hoher Verzögerung auf Änderungen reagieren.The disadvantages of the current state of the art in Milchmengenmessvorrichtungen is that they usually register the current change in milk quantity only at longer intervals and thus react with high delay to changes.
Ein weiterer gravierender Nachteil ist, dass nur zwei international durch das „International Committee for Animal Recording“, ICAR, zertifizierte Geräte geeignet sind, die Milch pro Euterviertel zu messen und auszugeben. ICAR ist das Internationale Komitee für die Tierdatenerfassung bei Nutztieren. I-CAR ist eine „non-profit“-Organisation und hat die folgenden beiden Hauptziele: Zum einen sollen Testgeräte für Nutztiere bei der Entwicklung unterstützt und nach ihrer Entwicklung überprüft werden. Dabei werden auch Definitionen, Standards und Messprotokolle für diesen Zweck entwickelt. Zum anderen verbreitet ICAR Publikationen, Artikel und Journale und veranstaltet Workshops und Tagungen zum Thema Tierdatenerfassung.Another serious drawback is that only two instruments internationally certified by the International Committee for Animal Recording, ICAR, are capable of measuring and dispensing milk per quarter. ICAR is the International Committee for Animal Data Collection in Livestock. I-CAR is a "non-profit" organization and has the following two main objectives: Firstly, livestock testing equipment should be supported during development and reviewed after its development. It also develops definitions, standards and measurement protocols for this purpose. On the other hand, ICAR distributes publications, articles and journals and organizes workshops and conferences on the topic of animal data collection.
Eines der beiden Geräte des Standes der Technik ist ein externes Gerät, das nicht dauerhaft, sondern nur tageweise für Beratungszwecke und zur Milchleistungsprüfung (MLP) ins Melksystem eingebaut werden kann. Auch nachteilig ist, dass die ermittelten Daten manuell ausgelesen werden müssen.One of the two devices of the prior art is an external device that can not permanently, but only daily for consultation purposes and milk performance testing (MLP) can be installed in the milking system. It is also disadvantageous that the determined data must be read out manually.
Weiterhin sind mit dieser Milchmengenmessvorrichtung Steuer- und Regelungsfunktionen nicht möglich. Auch ist eine Ausstattung zur viertelindividuellen Milchflussmessung nur als optionale Zusatzausrüstung erwerbbar.Furthermore, control and regulation functions are not possible with this milk quantity measuring device. Also, equipment for quarter-individual milk flow measurement can only be purchased as optional additional equipment.
Die Milchleistungsprüfung (MLP) stellt einen Unterbereich der gesamten Tierdatenerfassung dar. Die MLP dient der Kontrolle der Leistung von milchgebenden landwirtschaftlichen Nutztieren. Von jedem Tier wird eine Milchprobe genommen. Erfasst werden die Milchmenge und nach erfolgter Laboruntersuchung die beiden wirtschaftlich wichtigsten Milchinhaltsstoffe, nämlich Fett und Eiweiß. Die Bestimmung des Gehaltes an Milchharnstoff, Laktose und die Zellzahlbestimmung wird in der MLP der meisten Prüflabore ebenfalls routinemäßig durchgeführt.The Milk Performance Assessment (MLP) is a subset of total animal data collection. The MLP is designed to control the performance of dairy herding animals. From each animal a milk sample is taken. The amount of milk is recorded and after that Laboratory investigation the two economically most important milk ingredients, namely fat and protein. The determination of the content of milk urea, lactose and cell count determination is also routinely performed in the MLP of most testing laboratories.
Die zweite viertelindividuell zertifizierte Milchmengenmessvorrichtung ist firmenbegrenzt und ausschließlich in Kombination mit der Software des betreffenden Melktechnikherstellers einsetzbar. Der Momentanmilchfluss ist nicht abfragbar und wird bei der Melkung nicht aufgezeichnet. Es wird ausschließlich die Gesamtmilchmenge pro Euterviertel nach der Melkung von der Software ausgegeben. Die gewünschte Eigenschaft der Milchmengenmessvorrichtung als Sensor und Signalgeber zur Steuerung des Melkprozesses ist damit bei beiden zertifizierten Geräten nicht vorhanden.The second, quarterly, individually certified milk quantity measuring device is company-limited and can only be used in combination with the software of the relevant milking equipment manufacturer. The instantaneous milk flow is not interrogatable and is not recorded at milking. Only the total amount of milk per udder quarter after milking is output by the software. The desired feature of the milk quantity measuring device as a sensor and signal generator for controlling the milking process is therefore not present in both certified devices.
Insgesamt kann festgestellt werden, dass alle Milchmengenmessvorrichtungen, die nicht international durch ICAR zertifiziert sind, nur sehr grob agierende, nicht viertelindividuelle Schätzinstrumente sind, bei denen schon die Gesamtmilchmenge um mehr als 3 Prozent vom Referenzwert (Gewicht des Gesamtgemelks gemessen mit einer geeichten Waage) abweicht.Overall, it can be stated that all milk quantity measuring devices that are not ICAR-certified internationally are only very rough, non-quarterly estimation instruments, where the total milk quantity deviates by more than 3 per cent from the reference value (total milking weight measured with a calibrated balance) ,
Diese Milchmengenmessvorrichtungen werden vorwiegend zur Erfassung des Zeitpunktes für die Melkzeugabnahme eingesetzt. Entscheidend ist jedoch, dass all diese Milchmengenmessvorrichtungen ohne Zertifizierung nicht zur Milchleistungsprüfung zugelassen sind.These milk quantity measuring devices are mainly used to record the time for the milking machine decrease. What matters, however, is that all these milk flow measuring devices without certification are not approved for milk performance testing.
Auch besteht im Stand der Technik ein Bedarf an der Bereitstellung von weiteren Steuerungsfunktionen durch Milchmengenmessvorrichtungen, da bereits mehrere Melkmaschinenzubehörgeräte entwickelt wurden, welche den viertelindividuellen Momentanmilchfluss als Signal- und Steuergröße benötigen. So existieren diverse Systeme zur Takt- und Pulszahlanpassung in Abhängigkeit vom Milchfluss, welche ohne exakte Milchflussmessung nicht optimal einsetzbar sind.There is also a need in the art for providing further control functions through milk flow measuring devices, as several milking machine accessories have already been developed which require the quarter-individual instantaneous milk flow as the signal and control variable. Thus, there are various systems for clock and pulse rate adjustment as a function of milk flow, which can not be optimally used without accurate milk flow measurement.
Weiterhin besteht im Stand der Technik ein Bedarf, den Melker bei seiner Arbeit zu entlasten und gleichzeitig die Tiergesundheit beim Melken zu erhalten. Der Melker kann aufgrund ökonomischer Zwänge nicht jedes Tier bei jeder Melkung beobachten und betreuen. Er kann z. B. die Melkzeugabnahme, die Puls- und Taktzahleinstellung und viele weitere Einstellungen rund um den Melkprozess nicht mehr perfekt manuell vornehmen.Furthermore, there is a need in the art to relieve the milker of his work while maintaining animal health in milking. Due to economic constraints, the milker can not observe and look after every animal at every milking session. He can z. For example, it is no longer possible to carry out the task perfectly manually, such as the removal of the milking cluster, the pulse and cycle setting and many other settings relating to the milking process.
Dieser Schwierigkeit wirkt die viertelindividuelle Milchmengenmessvorrichtung entgegen. Das Tierwohl, die Eutergesundheit und damit die gesamte Tiergesundheit werden wesentlich verbessert. Dieses Ziel wird in Kombination mit einem etwas geringeren Arbeitsaufwand für den Landwirt erreicht.This difficulty is counteracted by the quarter-individual milk quantity measuring device. Animal welfare, udder health and thus overall animal health are significantly improved. This goal is achieved in combination with a slightly lower workload for the farmer.
In
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.The object of the present invention is therefore to overcome the disadvantages of the prior art.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine viertelindividuelle Milchmengenmessvorrichtung bereitzustellen, welche insbesondere die Vorgaben der ICAR erfüllt.The object of the present invention is therefore to provide a quarter-individual milk quantity measuring device, which fulfills in particular the specifications of the ICAR.
Die Aufgabe wird durch die Zurverfügungstellung einer Milchmengenmessvorrichtung 1 gelöst, bestehend aus einem im Wesentlichen quaderförmigen Messgehäuse 2, einer im oberen Bereich des Messgehäuses 2 angeordneten Milchsammelkammer 3, welche eine Milcheinlassöffnung 7 und einen Milchsammelkammerauslass 10 aufweist, einem im Innern des Messgehäuses 2 unterhalb der Milchsammelkammer 3 angeordneten Sammeltrichter 4, einer im Innern des Messgehäuses 2 unterhalb des Sammeltrichters 4 angeordneten Kippschale 5, einer unterhalb der Kippschale 5 angeordneten Milchentnahmeöffnung 6, wobei der Sammeltrichter 5 im Inneren des Messgehäuses 2 einen Milchsammelraum 8 umgrenzt, in welchen die durch die Milcheinlassöffnung 7 in die Milchmengenmessvorrichtung 1 eingeführte Milch aus der Milchsammelkammer 3 über den Auslass 10 der Milchsammelkammer 3 eingeführt und aus welchem die zuvor eingeführte Milch durch eine Öffnung 9 des Sammeltrichters 4 aus dem Milchsammelraum 8 in die Kippschale 5 überführbar ist, und weiterhin im oder am Messgehäuse mindestens ein Sensor 11, 23 zur Bestimmung der Neigung der Kippschale 5 und der Kippanzahl der Kippschale 5 angeordnet ist.The object is achieved by the provision of a milk
Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Milchmengenmessvorrichtung 1, wobei sich der Sammeltrichter 4 im Wesentlichen über den gesamten Bereich der Grundfläche des Messgehäuses 2 erstreckt und im Wesentlichen eine rechteckige Grundfläche aufweist und dass die Sammeltrichteröffnung 9 schlitzförmig ausgebildet ist, wobei der Schlitz parallel zu den kurzen Seiten des Rechtecks angeordnet ist.Preferably, a milk
Bevorzugt ist dabei weiterhin, dass der Steigungswinkel der Längsseitenflächen 18 des Sammeltrichters 4 größer oder gleich 90° und kleiner als 180° ist. Bevorzugt ist dabei auch, dass der Winkel zwischen 100° und 175°, besonders bevorzugt im Bereich von 140° bis 170° liegt.It is further preferred that the pitch angle of the longitudinal side surfaces 18 of the collecting
Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Milchmengenmessvorrichtung 1, wobei das Volumen des Milchsammelraums 8 mindestens zweimal größer ist, als das Volumen des Beruhigungsraums 16 der Milchsammelkammer 3. According to the invention, a milk
Besonders bevorzugt ist erfindungsgemäß, dass der Volumenunterschied 2-bis 20-fach ist, insbesondere bevorzugt 5- bis 15-fach ist.According to the invention, it is particularly preferred that the volume difference is 2 to 20 times, particularly preferably 5 to 15 times.
Bevorzugt ist ferner eine Milchmengenmessvorrichtung 1, wobei zwischen der Innenfläche im oberen Bereich des Messgehäuses 2 und dem oberen Rand des Sammeltrichters 4 mindestens eine spaltförmige Öffnung vorgesehen ist, um Fluidkommunikation zwischen dem Milchsammelraum 8 und dem Inneren des Messgehäuses 2 herzustellen.Also preferred is a milk
Dabei ist weiterhin bevorzugt, dass eine Bypassleitung 13 vorgesehen ist, welche durch die Messkammer 2 hindurchgeführt ist und im Bereich der spaltförmigen Öffnung endet, um die Abführung von Luft aus dem Milchsammelraum 8 zu ermöglichen.It is further preferred that a
Bevorzugt ist weiterhin eine Milchmengenmessvorrichtung 1, wobei die Kippschale 5 zwei Messkammern 19 aufweist, wobei das Volumen jeder Messkammer 19 etwa 5 ml bis etwa 150 ml beträgt.Also preferred is a milk
Besonders bevorzugt sind Volumina von 5 ml bis 50 ml je Messkammer. Das Volumen der Messkammern kann in Abhängigkeit von der zu erwartenden Milchmenge gewählt werden, um eine optimale Eichfunktion erzielen zu können. Bevorzugt werden kleine Volumina sein, da dies für die viertelindividuelle Messung wichtig sind.Particularly preferred are volumes of 5 ml to 50 ml per measuring chamber. The volume of the measuring chambers can be selected depending on the expected milk quantity in order to achieve an optimal calibration function. Preference will be small volumes, as these are important for the quarter-individual measurement.
Bevorzugt ist dabei insbesondere, dass die Messkammern 19 jeweils mindestens eine weitere Zwischenwand 20 aufweisen, welche die jeweilige Messkammer 19 in mindestens zwei Teilkammern 21, 22 unterteilen, wobei die Zwischenwand 20 derart ausgestaltet ist, um Fluidkommunikation zwischen den Teilkammern 21, 22 zu ermöglichen.In this case, it is preferred in particular that the measuring
Besonders bevorzugt ist dabei weiterhin, dass der Massenschwerpunkt der Kippschale 5 weiter von der Kippachse entfernt ist, als ein Viertel der Höhe der Kippschale, gemessen von der Kippachse zur Oberkante der Kippschale. Die optimale Lage des Schwerpunkts lässt sich durch Eichmessungen bestimmen und hängt insbesondere vom Volumen der Messkammern ab.It is furthermore particularly preferred that the center of gravity of the tilting
Erfindungsgemäß bevorzugt ist ferner eine Milchmengenmessvorrichtung 1, wobei die Sensoren 11, 23 ausgewählt sind aus Drucksensoren, Drehgebern, Kontaktsensoren, Endlagenschaltern, Magnetsensoren; Elektrofeldsensoren, Hall-Sensoren und Ultraschallsensoren.Also preferred according to the invention is a milk
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein System 100 zur viertelindividuellen Melksteuerung, umfassend eine mit Unterdruck betriebene Melkeinrichtung 110 mit individuell ansteuerbaren Melkbechern, mindestens eine Milchmengenmessvorrichtung 1 gemäß mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, mindestens eine Mess-, Steuer- und Regeleinheit zur Aufnahme und Verarbeitung der Messdaten der Sensoren 11, 23 der Milchmengenmessvorrichtung 1 und zur Steuerung und Regelung der genannten Melkeinrichtung 110.The present invention further provides a
Besonders bevorzugt ist ein System 100, welches weiterhin mindestens eine Rechnereinheit 101 mit mindestens einem Datenverarbeitungsprogramm und/oder einer Software 102 zur Aufnahme und Verarbeitung der Messdaten der Milchmengenmessvorrichtung 1 und zur Steuerung und Regelung der genannten Melkeinrichtung 110 sowie zur Visualisierung der Mess-, Steuer-und Regeldaten umfasst.Particularly preferred is a
Das erfindungsgemäße System dient der umfassenden Erfassung, Auswertung und Speicherung der Messdaten aus der viertelindividuellen Messung der Milchmengen. Daneben ist auch eine Auswertung und Visualisierung der Messdaten möglich.The system according to the invention serves for the comprehensive acquisition, evaluation and storage of the measurement data from the quarter-individual measurement of the milk quantities. In addition, an evaluation and visualization of the measured data is possible.
Die vorliegende Erfindung wird mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
-
1 eine Längsquerschnittsansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Milchmengenmessvorrichtung; -
2a eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Milchmengenmessvorrichtung in Blickrichtung auf den Sammeltrichter; -
2b eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Milchmengenmessvorrichtung in Blickrichtung auf die Kippschale; -
3a eine Seitenansicht des Sammeltrichters der erfindungsgemäßen Milchmengenmessvorrichtung; -
3b eine Aufsicht auf den Sammeltrichter der erfindungsgemäßen Milchmengenmessvorrichtung; -
4a eine Seitenansicht der Kippschale der erfindungsgemäßen Milchmengenmessvorrichtung; -
4b eine Aufsicht auf die Kippschale der erfindungsgemäßen Milchmengenmessvorrichtung; und -
5 eine schematische Ansicht des Steuerungssystems unter Verwendung der erfindungsgemäßen Milchmengenmessvorrichtung.
-
1 a longitudinal cross-sectional view of an embodiment of the milk quantity measuring device according to the invention; -
2a a cross-sectional view of an embodiment of the milk quantity measuring device according to the invention in the direction of the collection funnel; -
2 B a cross-sectional view of an embodiment of the milk quantity measuring device according to the invention in the direction of the tilt tray; -
3a a side view of the collecting funnel of milk quantity measuring device according to the invention; -
3b a plan view of the collecting funnel of the milk quantity measuring device according to the invention; -
4a a side view of the tilting bowl of milk quantity measuring device according to the invention; -
4b a plan view of the tilting bowl of the milk quantity measuring device according to the invention; and -
5 a schematic view of the control system using the milk quantity measuring device according to the invention.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, präzisere und spezifischere Steuerungsfunktionen während der Melkungen zur Verfügung zu stellen.It is therefore an object of the present invention to provide more precise and specific control functions during the milking.
Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung, eine exaktere viertelindividuelle Leistungsdatenerfassung bereitzustellen, als es bisher im Stand der Technik möglich ist.Furthermore, it is the object of the invention to provide a more precise quarter-individual performance data acquisition, than was previously possible in the prior art.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst, indem das Messprinzip der Kippschale für eine viertelindividuelle Milchmengenmessvorrichtung technisch nutzbar gemacht wird.The object of the invention is achieved by making the measuring principle of the tilting bowl technically usable for a quarter-individual milk quantity measuring device.
Die im Stand der Technik bekannten Kippschalen sind für die mechanische Mengenmessung von Schüttgütern unter atmosphärischem Luftdruck entwickelt worden. Im Gegensatz dazu muss bei der Milchmengenmessvorrichtung der vorliegenden Erfindung die Fördermenge von einem flüssigen MilchLuft-Gemisch mit Schaumanteil, bei vorhandenem Unterdruck im Messgerät, ermittelt werden.The tilting shells known in the prior art have been developed for the mechanical measurement of bulk goods under atmospheric pressure. In contrast, in the milk quantity measuring device of the present invention, the delivery rate of a liquid milk-air mixture with a foam portion, in the presence of negative pressure in the meter must be determined.
Zusätzlich bewegt sich die Milch mit unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten pfropfenförmig in die Messkammern, was wiederum die Messgenauigkeit beeinflusst.In addition, the milk moves at different flow rates in a plug shape into the measuring chambers, which in turn influences the measuring accuracy.
Kippschalen sind Schalen, die in der Schüttgutförderung oder in der Förderung von Flüssigkeiten häufig zum Einsatz kommen. Unter kontinuierlichem, atmosphärischem Luftdruck sammeln Kippschalen eine bestimmte eingestellte Gutmenge nach Masse auf und kippen das Gut bei Erreichung der gewünschten Masse aus. Damit kann jede Kippung in einem absätzigen Verfahren gezählt werden. Eine Förderstrommenge kann damit sehr genau bestimmt werden, vor allem wenn die Kippschalenvolumina sehr klein gewählt sind.Tipping trays are trays that are often used in the conveying of bulk material or in the conveyance of liquids. Under continuous, atmospheric air pressure, tilting cups collect a certain set amount of material to mass and tilt the goods when they reach the desired mass. This means that every tilt can be counted in a separate procedure. A flow rate can thus be determined very accurately, especially if the tilting bowl volumes are chosen very small.
Da mit Kippschalen äußerst präzise Ergebnisse erzielt werden, wurde das Kippschalenmessprinzip in der vorliegenden Erfindung eingesetzt. Hierzu war es jedoch erforderlich, die Kippschalen konstruktiv entsprechend zu modifizieren, um die Messung kleiner Milchmengen wegen der viertelindividuellen Messung zu ermöglichen. Diese konstruktiven Modifikationen werden nachfolgend beschrieben.Since extremely accurate results are achieved with tilting cups, the tilting cup measuring principle was used in the present invention. For this purpose, however, it was necessary to constructively modify the tilting trays in order to allow the measurement of small quantities of milk because of the quarter-individual measurement. These structural modifications will be described below.
Die erfindungsgemäßen Milchmengenmessvorrichtungen werden im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung auch als Sensoren bezeichnet, da sie es ermöglichen, Informationen über den Zustand des Gemelks und über die jeweiligen Melkphasen abzuleiten.The milk quantity measuring devices according to the invention are also referred to as sensors in the context of the present invention, since they make it possible to derive information about the state of the milking and about the respective milking phases.
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren werden nun erfindungsgemäße Milchmengenmessvorrichtungen detailliert beschrieben. Es versteht sich, dass der Fachmann in der Lage ist, die hierin beschriebenen Ausführungsformen zu modifizieren, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen.With reference to the accompanying figures, milk quantity measuring devices according to the invention will now be described in detail. It should be understood that those skilled in the art will be able to modify the embodiments described herein without departing from the spirit of the present invention.
Unter Bezugnahme auf
Das Messgehäuse
Auf der Oberseite des Messgehäuses
Unterhalb des Auslasses
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Sammeltrichters
Neuartig ist die Abtrennung von Luft. Sie wird am oberen Ende des Sammeltrichters
Im Innenraum des Messgehäuses
In den
In den
In den
Die oben beschriebenen konstruktiven Merkmale der Milchsammelkammer
Das Zusammenwirken dieser konstruktiven Merkmale wird nachfolgend erläutert. Bei der erfindungsgemäßen Milchmengenmessvorrichtung
Das Doppeltrichtersystem in der erfindungsgemäßen Vorrichtung führt zu einer Verlangsamung des Milch-Luftgemisches und damit zu einer vollständigeren Trennung von Luft und Milch. Starke Luftströmungen, welche eine Kraft auf die Kippschale
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die vollständige viertelindividuelle Milchmenge pro Euterviertel und hochauflösend im zeitlichen Verlauf gemessen, dargestellt und ausgewertet. Am Ende kann auch die Gesamtmenge der Milch aufsummiert und ermittelt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann damit auch als Sensor aufgefasst werden, der Messwerte für viertelindividuelle Aktoren im gesamten Melksystem zur Prozesssteuerung liefert bzw. bereitstellt. Dies wird u. a. durch den Hall-Sensor
Erfindungsgemäß kann dieser auch durch einen an der Kippachse
Das Messsystem erfasst zu jeder Zeit den Winkel der Kippschalenachse
Das Messsystem arbeitet berührungslos. Neben dem beschriebenen Hall-Sensor sind auch andere Messsysteme bekannt, die auf anderen physikalischen Prinzipien basieren (RVDT: Rotary Variable Differential Transformer, MEMS-Sensoren mit NFC-Übertragung: Near Field Communication, optische und kapazitive Sensoren). Entscheidend ist dabei die ständige Kenntnis der Position der Kippschale.The measuring system works without contact. In addition to the described Hall sensor, other measuring systems based on other physical principles are also known (RVDT: Rotary Variable Differential Transformer, MEMS sensors with NFC transmission: Near Field Communication, optical and capacitive sensors). Decisive is the constant knowledge of the position of the tilting tray.
Der Milchfluss hat zunächst einmal nichts mit der Kippgeschwindigkeit der Kippschale zu tun. Er wird als Quotient aus dem Eichwert (Gewicht, bei dem eine Kippung erfolgt) und dem Zeitabstand zweier benachbarter Kippungen berechnet. Im Stand der Technik bekannte Vorrichtungen arbeiten mit einem Normeichwert von 100 Gramm, bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind es vorzugsweise 20 Gramm. Bei Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik erfolgt das Melkende durch Vakuumabschaltung üblicherweise bei Unterschreitung eines Milchflusses von 200 bis 400 Gramm pro Minute. Meist stammt der Milchfluss am Melkende nur noch aus einer Zitze, die anderen Zitzen werden zu diesem Zeitpunkt schon längere Zeit blind gemolken. Für Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik beträgt die Wartezeit von der letzten Kippung bis zur Vakuumabschaltung für die letzte Zitze damit 30 bis 15 Sekunden. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung reduziert sich die Wartezeit auf 6 bis 3 Sekunden für jede einzelne Zitze. Damit wird das schädliche Blindmelken bedeutend reduziert.The milk flow initially has nothing to do with the tilting speed of the tilt tray. It is calculated as the quotient of the calibration value (weight at which a tilt occurs) and the time interval between two adjacent tiltings. Known in the prior art devices operate with a standard gravity of 100 grams, in the apparatus according to the invention, it is preferably 20 grams. In devices according to the prior art, the milking end by means of a vacuum shut-off usually takes place when the milk flow falls below 200 to 400 grams per minute. Usually, the milk flow at the milking end comes from a single teat, the other teats are already milked blind for a long time at this time. For devices according to the prior art, the waiting time from the last tipping to the vacuum shut-off for the last teat is thus 30 to 15 seconds. In the device according to the invention, the waiting time is reduced to 6 to 3 seconds for each individual teat. This significantly reduces harmful blanding.
In der
Der ganz bedeutende Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in der tatsächlichen Messung des viertelindividuellen Milchflusses / Durchflusses. Dieser lässt eine insgesamt viel bessere und genauere Analyse der Viertelgemelke zu. Schon allein die viertelweise gemessene Milchmenge kann Aussagen über die Eutergesundheit der einzelnen Euterviertel ermöglichen, da bei Erkrankungen der Milchertrag erfahrungsgemäß zurückgeht. Weiter können die viertelindividuellen Milchflusswerte dazu genutzt werden, das Vakuum pro Euterviertel bei Bedarf zu steuern bzw. zu regeln.The very significant advantage of the present invention lies in the actual measurement of the quarter-individual milk flow / flow. This allows for a much better and more accurate analysis of the quarter mint. Alone the quarterly measured amount of milk can make statements about the udder health of the individual udder quarters, as in diseases, the milk yield is known to decline. Furthermore, the quarter-individual milk flow values can be used to control or regulate the vacuum per quarter as needed.
Weiter könnte die Pulsation und Taktzahl aufgrund der Momentan-Milchflüsse individuell am Melkzeug eingestellt werden. Die Kombination der Durchflussmessung mit weiteren Messwerten wie Kortisol-Gehalt, Progesteron, Milchfarbe und Druckmessung pro Euterviertel lässt eine Vielzahl von Diagnostik-Möglichkeiten sowohl über das Tier als auch über das Melksystem zu.Furthermore, the pulsation and number of cycles could be set individually on the milking cluster due to the instantaneous milk flows. The combination of the flow measurement with other measurements such as cortisol content, progesterone, milk color and pressure measurement per udder quarter allows a variety of diagnostic options both on the animal and the milking system.
Darüber hinaus hat das erfindungsgemäße viertelindividuelle Milchmengenmesssystem den Vorteil, dass die Milch nur über kurze Wege zum Milchmengenmesssystem geführt wird. Ein Passieren langer Milchleitungen, was zu einer Beeinträchtigung der empfindlichen Milchinhaltsstoffe und damit zu Qualitätsverlusten führt, wird verhindert.In addition, the quarter-individual milk quantity measuring system according to the invention has the advantage that the milk is fed to the milk quantity measuring system only over short distances. Passage of long milk lines, which leads to an impairment of the sensitive milk constituents and thus to quality losses, is prevented.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- MilchmengenmessvorrichtungMilk quantity measuring device
- 22
- Messgehäusemeasuring housing
- 33
- MilchsammelkammerMilk collection chamber
- 44
- Sammeltrichterhoppers
- 55
- Kippschaletilt tray
- 66
- MilchentnahmeöffnungMilk removal opening
- 77
- MilcheinlassöffnungMilk inlet opening
- 88th
- Milchsammel- und EntmischungsraumMilk collection and demixing room
- 99
- SammeltrichteröffnungHopper opening
- 1010
- MilchsammelkammerauslassMilchsammelkammerauslass
- 1111
- Anschlag oder SensorStop or sensor
- 1212
- Stabilisierungsstrebestabilizing strut
- 1313
- Bypassleitung und/oder SpülanschlussBypass line and / or flushing connection
- 1414
- Steuerventil Milcheinlass (Dom)Control valve milk inlet (Dom)
- 1515
- Steueranschluss EinlassventilControl connection inlet valve
- 1616
- Beruhigungsraum MilcheinlassCalming room milk intake
- 1717
- Kippachsetilt axis
- 1818
- LängsseitenflächeLongitudinal side face
- 1919
- Messkammermeasuring chamber
- 2020
- Zwischenwandpartition
- 21, 2221, 22
- Teilkammermember chamber
- 2323
- Sensor (Drehgeber)Sensor (encoder)
- 2424
- Querwandpartition
- 100100
- Steuerungssystemcontrol system
- 101101
- Rechnereinheitcomputer unit
- 102102
- Software oder ComputerprogrammSoftware or computer program
- 110110
- Melkeinrichtung (Melkbecher)Milking device (milking cup)
- 111111
- MelkeinrichtungssteuerungMelkeinrichtungssteuerung
- 115115
- MilchsammelgefäßMilk collecting vessel
- 120120
- Vakuumleitungenvacuum lines
- 121121
- Milchleitungenmilk lines
- 122122
- Datenleitungendata lines
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 29724328 U1 [0019]DE 29724328 U1 [0019]
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FR3087315A1 (en) * | 2018-10-17 | 2020-04-24 | Elcabe | INDIVIDUALIZED MILK CONTROL DEVICE FOR A MILKING INSTALLATION AND MILKING INSTALLATION EQUIPPED WITH SEVERAL INDIVIDUALIZED CONTROL DEVICES |
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-
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- 2016-11-14 DE DE102016121795.6A patent/DE102016121795A1/en not_active Ceased
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