-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 9.
-
Aus
DE 10 2010 033 888 A1 ist eine Vorrichtung zur Entnahme von Viehfutter aus Flachsilos bekannt, die einen Futtermischwagen mit daran angebrachten Fräswalzen und einer Fördereinrichtung als Fördermittel sowie wenigstens einen angebauten, elektronischen Futterwertsensor umfasst. Der Futterwertsensor ermittelt bei der Entnahme Futterwerte, um eine Übersicht und Kontrolle von Nährstoffen in der Futtermischung im Futtermischwagen zu ermöglichen und eine spätere Fütterung nährstoffbezogen durchführen zu können.
-
Aus
EP 2 377 392 A1 ist ein Verfahren bekannt, gemäß welchem Futterwerte von aus einem Futterspeicher entnommenen Futter mittels eines Futteranalysewerkzeugs ermittelt und die Zusammensetzung des in einem Mischwagen gemischten Futters im Hinblick auf eine bestimmte Futterrezeptur modifiziert wird. Hierbei wird mit NIR-Technologie gearbeitet.
-
Bei einem aus
EP 1 886 556 A2 bekannten Verfahren werden individuelle Futterwerte nur jeweils einer Futtersorte ermittelt, sobald diese aus dem Futterspeicher entnommen wird.
-
Schließlich ist es aus
DE 20 2010 005 053 U1 bekannt, in einem Futtermischwagen einen Sensor anzuordnen, der die im Futtermischwagen gemischte Futtermischung berührungslos abtastet und die Mischgenauigkeit überwacht. Dabei kann eine NIR- oder Bildverarbeitungs-Technologie eingesetzt werden, oder für sich erwärmendes oder abkühlendes Silagefutter, eine Wärmebildkamera.
-
Bei den vorerwähnten Vorrichtungen bzw. Verfahren wird das Futter bei oder nach der Entnahme untersucht, ohne vor der Entnahme auf bestimmte Zustände im Futterspeicher Rücksicht zu nehmen. Insbesondere bei Silagefutter kann es nämlich im Futterspeicher Inhomogenitäten geben, die sich z.B. an der Entnahmefront des Futterspeichers durch unterschiedliche Temperaturen abzeichnen. In einem Bereich mit beginnender oder fortgeschrittener Gärung ist z.B. die Temperatur höher als in einem anderen Bereich ohne nennenswerte Gärung. Die Qualität des Futters in einem aktiven Gärungsbereich ist schlechter als in einem anderen Bereich ohne oder ohne nennenswerte Gärung. Solche Qualitätsunterschiede werden bisher bei der Entnahme nicht berücksichtigt, was dazu führen kann, dass sich aus wahllos entnommenem Futter keine optimale Futtermischung herstellen lässt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren zur Entnahme anzugeben, mit denen trotz Qualitätsunterschieden des Futters im Futterspeicher optimierte Futtermischungen herstellbar sind.
-
Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
-
Mittels der Wärmebildkamera und/oder des Temperatursensors können vor der Entnahme des Futters aus dem Futterspeicher Positionen in der Entnahmefront lokalisiert werden, an denen sich Futter unterschiedlicher Qualitäten befindet, um die die Entnahme ausführenden Fördermittel bewusst dorthin zu steuern, wo sichergestellt ist, dass Futter einer gewünschten hohen oder weniger hohen Qualität entnommen wird. Damit lässt sich eine optimierte Futtermischung erreichen, da z. B. für anspruchsvolles Milchvieh nur gezielt hochwertiges Futter entnommen wird, hingegen für weniger anspruchsvolles Vieh weniger hochwertiges Futter. Es ist daneben möglich, z.B. zur Prävention, sogar Futter minderer Qualität gezielt zu entnehmen und auszusondern . Die Entnahmefront des Futterspeichers braucht dabei nicht notwendigerweise die Frontseite allein zu sein, sondern es kann jede Oberfläche des Futterspeichers sein, an der für das Fördermittel Zugriff gegeben oder freigelegt ist. Zur Prävention können, z.B. gezielt Wärmenester aufgelöst oder unschädlich gemacht werden. Die Wärmebildkamera oder der Temperatursensor ist grundsätzlich ein sehr zweckmäßiges Hilfsmittel für einen Betreiber, um in häufig sehr großen Entnahmefronten (z.B. ca. 28m Breite bei ca. 8m Höhe) rasch herauszufinden, wo das Fördermittel hingesteuert oder gerade nicht hingesteuert werden soll. Der Futterspeicher könnte auch ein z.B. in einer Futterküche zwischengelagerter Haufen oder BLOCK sein, z.B. bei einer automatischen Futteranlage.
-
Verfahrensgemäß wird das Fördermittel nach Lokalisieren der unterschiedlichen Temperaturbereiche in der Entnahmefront gezielt entweder durch einen Bediener oder automatisch geführt so gesteuert, dass Futter nur aus ausgewählten, und dem jeweiligen Bedarf angepassten Bereichen entnommen wird. Die Wärmebildkamera kann ein Wärmebild zumindest eines Teils der Entnahmefront bereitstellen, das die präzise manuelle oder automatische Steuerung des Fördermittels ermöglicht oder einen Raster zum Lokalisieren erhitzter Bereiche darstellen, während der Temperatursensor, der die Bereiche unterschiedlicher Temperaturen z.B. durch Scannen lokalisieren lässt, die vom Futterbedarf abhängige, gesteuerte Führung des Fördermittels, z. B. über einen Bediener, ermöglicht, oder Informationen bereitstellt, die zum Steuern des Fördermittels weiterverarbeitet werden. Das Rasterprinzip ist z.B. dann sehr bedienerfreundlich anzuwenden, wenn der gleiche Raster in großem Maßstab auch an der Entnahmefront durch Balken, Leinen oder dergleichen markiert ist.
-
In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die Wärmebildkamera, zweckmäßig eine Infrarot-Kamera, oder der Temperatursensor, zweckmäßig ein Infrarot-Sensor, an dem Fördermittel angebracht oder anbringbar, sodass das Fördermittel unter Nutzen des Wärmebilds oder der direkt ermittelten Position des jeweiligen Temperaturbereichs bei der Entnahme gezielt steuerbar ist. So kann beispielsweise die Wärmebildkamera an einem eigenständigen Ladefördermittel angebracht sein, z. B. einem Frontlader oder dergleichen, der die Entnahme ausführt und das entnommene Futter z. B. an einem Futtermischwagen übergibt, oder alternativ an einem Ladefördermittel eines selbstladenden Futtermischers, der entweder gezogen oder geschoben wird oder selbstfahrend ist.
-
Zweckmäßig ist dabei das Fördermittel ein Ladearm oder eine Ladeschaufel oder eine Fräsvorrichtung.
-
Alternativ kann die Wärmebildkamera bzw. der Temperatursensor eine tragbare Einheit sein, die der Bediener vor Beginn und bei der Entnahme handhabt, um gewünschte Temperaturbereiche in der Entnahmefront aufsuchen und dann das Fördermittel dorthin steuern zu können.
-
Ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt besteht darin, dass die Wärmebildkamera oder der Temperatursensor zum getakteten Betrieb ausgebildet ist, um einen Trend einer lokalen Erwärmung oder Abkühlung eines Bereiches in der Entnahmefront festzustellen und dann das Fördermittel, angepasst an den festgestellten Trend, zu steuern. Wird beispielsweise eine zunehmende Erwärmung in einem Bereich ermittelt, dann kann mit dem Fördermittel, beispielsweise mit der Entnahmetiefe, eine Korrekturmaßnahme ausgeführt werden, um den Temperaturanstieg zu begrenzen oder Futter zu entnehmen, das sich einem kritischen Gärzustand befindet, und dieses gegebenenfalls auszusondern, oder gezielt nur Futter minderer Qualität zu nehmen. Mit der Ermittlung eines Trends beispielsweise zu einer zunehmenden Erwärmung wird dem Benutzer ein Werkzeug zur Prävention an die Hand gegeben, mit der Möglichkeit, Korrekturmaßnahmen einzuleiten.
-
Zweckmäßig ist die Wärmebildkamera oder der Temperatursensor über eine Signalübertragungsstrecke mit einem Display, vorzugsweise einem Touchscreen-Display, verbunden, um aus den Messergebnissen ein Wärmebild zumindest eines Teils der Entnahmefront zu erstellen und dieses oder die Lokalisierung zur Steuerung des Fördermittels auszuwerten. Die Signalübertragungsstrecke kann verdrahtet oder drahtlos sein (Bluetooth oder WiFi). In vielen Fällen ist an dem Fördermittel, z. B. bei einem selbstladenden Futtermischwagen oder einem Entnahmegerät wie z.B. einem Radlader, Telehandler oder Schlepper mit einem Frontlader, ohnedies bereits ein Touchscreen-Display z.B. in der Kabine mit einem Rechner, z.B. in einer Kabine und für andere Zwecke (Bedienterminal, Waagenanzeige, etc.) vorgesehen, die sich gewinnbringend auch zur Darstellung, Auswertung und Nutzung des Wärmebilds der Entnahmefront nutzen lassen. Die Messergebnisse könnten alternativ sogar in einem Laptop, Tablet, I-Pad oder Smartphone dargestellt werden. Insbesondere zur automatischen Entnahme des Futters ohne Einfluss eines Bedieners, z. B. aus einem Silagespeicher, können ferner ein mit der Wärmebildkamera oder dem Temperatursensor oder dem Display verlinktes GPS-System und ein Futterwertsensor vorgesehen sein, mit denen bei der Entnahme mit durch das GPS-System ermittelte Positionen im Wärmebild mit bei der Entnahme ermittelten Futterwerte korrelierbar sind. Die übergeordnete Steuerung hat dann ausreichend Informationen, an welchen Positionen der Entnahmefront gute oder schlechte Futterqualitäten vorhanden sind, oder wo der Trend zu einer zunehmenden Erwärmung herrscht, um gezielt Futter für den jeweiligen Bedarf entnehmen zu können. Dies ergibt z.B., dass ein bestimmtes Wärmebild mit den Futterwerten und GSP-Daten zur Optimierung einer angefertigten Futtermischung verarbeitet wird.
-
Im Falle eines Temperatursensors kann es sich um einen Infrarotsensor handeln, der Temperaturen berührungslos ermittelt und anzeigt, und gegebenenfalls an das Display überträgt, in welchem die Bereiche in einer Art Koordinatensystem oder in einem Raster zumindest eines Teils der Entnahmefront vom Fördermittel aufsuchbar festgehalten werden.
-
Bei einer zweckmäßigen Verfahrensvariante wird über mehrere erstellte Wärmebilder durch die Wärmebildkamera oder den Temperatursensor ein Trend einer lokalen Erwärmung oder Abkühlung ermittelt, und wird nach dem Resultat der Ermittlung das Fördermittel, insbesondere in der Eindringtiefe in die Entnahmefront, in Abhängigkeit vom ermittelten Trend gesteuert.
-
Im Hinblick auf eine automatische Entnahme ohne Mitwirkung von Bedienungspersonal kann das Fördermittel bei der Entnahme mit einem zu diesem Zweck vorgesehenen GPS-System und in Abhängigkeit vom erstellten Wärmebild gesteuert werden.
-
Ebenfalls bei einer automatischen Entnahme von Futter beispielsweise für trockenes Milchvieh oder Jungtiere kann das Fördermittel gezielt zu einem Bereich höherer Temperatur gesteuert werden, weil für trockenes Milchvieh oder Jungtiere durchaus Futter etwas minderer Qualität ausreicht.
-
Hingegen kann zu Entnahme von Futter für hochproduktives Milchvieh das Fördermittel in Abhängigkeit vom ermittelten Wärmebild zu einem Bereich niedriger Temperatur und hoher Futterqualität gesteuert werden.
-
Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
- 1 einen selbstladenden Futtermischwagen vor der Entnahme von Futter aus einem Futterspeicher, z.B. einem Flachsilo für Silagefutter,
- 2 einen selbstfahrenden Hopper (Radlader mit Entnahmegerät) vor einem Flachsilo, und
- 3 einen Bediener vor einem Flachsilo.
-
Ein Futterspeicher 1, beispielsweise ein Flachsilo, für beispielsweise Silage als Futter 2 weist in den 1 bis 3 eine freiliegende oder zumindest zum Teil freigelegte Entnahmefront 3 auf. Aufgrund in Silagefutter auftretender Gärprozesse können sich in der Entnahmefront 3 Bereiche 4a, 4b und 5 unterschiedlicher Temperaturen zeigen. Daraus lässt sich ein Rückschluss auf die Qualität des in oder hinter in diesen Bereichen vorliegenden Futters 2 ziehen.
-
Um in dem Futterspeicher 1 eine Nachgärung zu vermeiden, werden normalerweise die Höhe und die Breite der zur Entnahme bestimmten Entnahmefront auf den täglichen Nutzviehfutter-Verbrauch abgestimmt. Die Entnahmefront kann bei einer Höhe von ca. 8m etwa 40m breit sein. Darin können lokale Bereiche 4a, 4b, höherer Temperaturen entstehen, wenn der Futterstock während der Entnahme aufgelockert wird oder wenn beim Einsilieren die Silage nicht ordentlich gleichmäßig verdichtet wurde. So können schon vor der Entnahme durch unterschiedliche Temperaturen repräsentierte Qualitätsunterschiede im Futter 2 entstehen. Wenn die Bereiche 4a und 4b höhere Temperaturen aufweisen als der Bereich 5 mit niedriger Temperatur, repräsentiert dies in den Bereichen 4a, 4b eine geringere Futterqualität als im Bereich 5.
-
Vor dem Futterspeicher 1 steht in 1 ein hier selbstladender selbstfahrender Futtermischwagen M mit einem Fördermittel 6 und in 2 ein selbstfahrender Radlader H mit einem Förderorgan 7 als Fördermittel 6 bereit, mit dem Futter 2 entnommen und beispielsweise zu einer Futterstelle geliefert oder in den Futtermischwagen M geladen wird. Das Fördermittel 6 kann ein eigenständiges Fördermittel, wie ein Radlader H, ein Telehandler, ein Schlepper mit Frontlader oder angebautem Entnahmegerät sein oder dergleichen, oder eine Ladegabel oder ein Ladearm mit Fräswerkzeug oder eine Ladeschaufel.
-
Das Fördermittel 6 des Futtermischwagens M in 1 ist z.B. ein Schneidschild oder eine Fräse mit einem Förderorgan 7 und lässt sich in den X-Y-Z-Richtungen der Pfeile 10 gezielt zu allen Positionen in der Entnahmefront 3 steuern, d. h. seitlich hin und her, auf und ab, und vorwärts und rückwärts. Hierfür dient eine nicht gezeigte Steuerung des Fördermittels 6 oder des Mischwagens M. Auch lässt sich die Entnahmetiefe in Richtung der Pfeile 9, beispielsweise ab Kontakt 8 mit der Entnahmefront 3, einstellen und variieren.
-
Teil der Vorrichtung V ist erfindungsgemäß eine Wärmbildkamera oder ein Temperatursensor WS, die bzw. der es ermöglicht, die Positionen der Bereichen 4a, 4b und 5 in der Entnahmefront 3 zu ermitteln und festzuhalten, und beispielsweise in einem Wärmebild B auf einem Display 11, typischerweise einem ohnedies vorgesehenen Touchscreen-Display, darzustellen. Das Wärmebild B im Display 11 z.B. in der Kabine, das zweckmäßig zu einer zentralen elektronischen Steuereinheit CU gehört, ermöglicht es dann, durch Auswerten des Wärmebilds B, das Fördermittel 6 gezielt dorthin zu steuern, wo Futter 2 der jeweils gewünschten Qualität entnommen wird. Hierbei kann entweder ein Bediener das Fördermittel 6 entsprechend steuern, oder erfolgt eine automatische Entnahme, in dem Steuerung und Antrieb des Fördermittels 6 nach Maßgabe der im Wärmebild B dargestellten Positionen geführt werden.
-
Die Wärmebildkamera oder der Temperatursensor WS ist in den 1 und 2 an dem Fördermittel 6 oder am Futtermischwagen M oder Hopperwagen H angeordnet. Alternativ kann dies gemäß 3 eine tragbare Einheit sein, die ein Bediener X benutzt. Die Wärmebildkamera bzw. der Temperatursensor WS ist beispielsweise über eine Signalübertragungsstrecke K mit dem Display 11 verbunden. Die Strecke K kann verdrahtet oder drahtlos ausgeführt sein. Das Display 11 kann sich in der Kabine oder an dem Fördermittel 6 oder Futtermischwagen M, oder Radlader H befinden, oder sogar (nicht gezeigt) an einer anderen Stelle, von der aus das Fördermittel 6 dann entsprechend gesteuert wird.
-
Z.B. Im Hinblick auf eine ökonomische automatische Entnahme von Futter 2 aus dem Futterspeicher 1 ist als Beispiel in den 1 und 2 optional ein GPS-System GPS vorgesehen und mit einer Steuereinheit CU bzw. dem Display 11 verbunden, um das Fördermittel 6 automatisch an die richtigen Positionen zu führen. In der tragbaren Einheit in 3 (z.B. ein Laptop, I-Pad, Smartphone oder Tablet) können als eine Option die Steuereinheiten und das GPS-System GPS enthalten sein.
-
In einer weiteren optionalen Ausführungsform in den 1 und 2 ist wenigstens ein elektrischer Futterwertsensor FS beispielsweise am Fördermittel 6 vorgesehen, der z.B. mit der Steuereinheit CU kommuniziert und Futterwerte des Futters 2 bei der Entnahme ermittelt. Der Futterwertsensor FS kann beispielsweise mit NIR-Technologie betrieben werden, und liefert sozusagen eine Bestätigung für die aktuelle Qualität des entnommenen Nutzviehfutters 2 in das Gesamtsystem der Vorrichtung V, was insbesondere bei einer automatischen Entnahme von Vorteil ist, und beispielsweise für ein üblicherweise vorgesehenes Wiegesystem des mit dem entnommenen Futter 2 beschickten Futtermischwagens M hilfreich ist, um optimale Futtermischungen zu erstellen, und die Mengen des entnommenen Futters 2 anzupassen.
-
Um Futter 2 für beispielsweise trockenes Milchvieh oder Jungtiere zu bereiten, kann Futter 2 aus den wärmeren Bereichen 4a oder 4b entnommen werden. Handelt es sich hingegen um hochproduktives Milchvieh, dann wird gezielt Futter 2 höherer Qualität beispielsweise aus einem kälteren Bereich 5 entnommen.
-
Auch ist es möglich, bewusst Futter 2 aus den Bereichen 4a und 4b zu entnehmen, um den Gärprozess zu vermindern oder abzubrechen und gegebenenfalls das dort entnommene Futter auszusondern und für einen anderen Zweck zu nutzen. Ferner kann beispielsweise bei der Entnahme die Entnahmetiefe 9 variiert werden, falls sich eine zunehmende oder abnehmende Temperatur abzeichnen sollte. Auch ist es möglich, durch die Beschaffung mehrerer Wärmebilder in Intervallen einen Trend zu einer zunehmenden Erwärmung oder einer zunehmenden Abkühlung eines Bereiches in der Entnahmefront 3 zu ermitteln, beispielsweise zur Prävention und um Korrekturmaßnahmen einleiten oder um eine vorbeugende Einstellung an den jeweiligen Bedarf vornehmen zu können.
-
Es könnte beispielsweise mit der Wärmebildkamera WS ein Raster dargestellt werden, der das Lokalisieren z.B. erhitzter Bereiche 4a, 4b vereinfacht, wobei sogar optional an der Entnahmefront der gleiche Raster in größerem Maßstab durch Balken, Leinen, Laserlichtlinien oder dgl. markiert sein kann.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102010033888 A1 [0002]
- EP 2377392 A1 [0003]
- EP 1886556 A2 [0004]
- DE 202010005053 U1 [0005]
