DE19636314C1 - Melkvorrichtung mit einer Überwachungseinrichtung und ein Verfahren zum Überwachen einer Melkvorrichtung - Google Patents

Description

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf eine Melkvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie auf ein Verfahren zur Überwachung einer Melkvorrichtung.

Im Zuge einer Automatisierung des Melkprozesses sind Melkvorrichtungen entwickelt worden, die mehrere Melkstände aufweisen. Ein jeder Melkstand weist einen Milchsammler auf, der über jeweils einen Milchschlauch mit einem Melkbecher verbunden ist. Der Milchsammler ist mit einer Sammellei­ tung über eine Melkleitung verbunden. In die Sammelleitung gelangt das Gemelk eines jeden Melkstandes. Das Ansetzen der Melkbecher erfolgt automatisch, wie dies aus der EP 0 300 115 A1 bekannt ist. Um sicherzu­ stellen, daß nur das Gemelk in die Sammelleitung gelangt, welches vor­ bestimmten Kriterien entspricht, sind unterschiedliche Konzepte entwickelt worden.

Durch die DE 40 07 327 C1 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der ein Gemelk mit hohem Gehalt an schädlichen Keimen von der Sammelmilch getrennt und in einem speziellen Abscheidebehälter geleitet wird.

Von der Sammelmilch kann es unter Umständen notwendig sein, ein Gemelk eines Tieres abzutrennen, wenn dies von einem Herdenmanagementsystem, das mit der Melkvorrichtung datentechnisch verbunden ist, vorgegeben wird.

Eine solche Separierung eines Gemelks ist durch die aus der DE 195 02 688 A1 bekannte Vorrichtung möglich.

Die Separierung eines Gemelks von einem Gesamtgemelk erfolgt durch ein geeignetes Schalten von Absperrventilen. Bei den bekannten Konzepten zur automatischen Separierung einer Teilmenge oder des gesamten Gemelks von der Sammelmilch werden die Leitungen durch geeignetes Schalten von Absperrorganen gesperrt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Melkvorrich­ tung sowie ein Verfahren zur Überwachung einer Melkvorrichtung anzuge­ ben, durch welches sichergestellt wird, daß das zu separierende Gemelk nicht in eine Sammelleitung gelangt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Melkvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Melkvorrichtung und des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die erfindungsgemaße Melkvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß jeder Milchschlauch ein drittes Absperrorgan aufweist, wobei zwischen dem ersten und/oder dem zweiten und/oder dem dritten Absperrorgan eine Belüftungsein­ heit und wenigstens ein Drucksensor angeordnet ist, wobei der Drucksensor mit einer Überwachungseinheit verbunden ist. Durch den in der Sammellei­ tung herrschenden Unterdruck wird dieser in den Milchsammler, in den Milchschlauch bis zum dritten Absperrorgan sowie in die Separierleitung bis zum zweiten Absperrorgan übertragen. Wird nunmehr durch das erste Absperrorgan, welches in der Melkleitung angeordnet ist, die Verbindung zwischen der Melkleitung und der Sammelleitung unterbrochen, so herrscht in dem abgeschlossenen System zum Zeitpunkt des Abschaltens ein vor­ bestimmter Unterdruck. Dieser Unterdruck wird durch die Belüftungseinheit abgebaut. Hieraus resultiert ein Druckverlauf über der Zeit. Sind die einzel­ nen Absperrorgane voll funktionsfähig, so ist der Druckverlauf innerhalb des abgeschlossenen Systems stets gleich. Dieser anlagentypische Druckverlauf dient als Referenzdruckverlauf, mit dem der tatsächliche Druckverlauf ver­ glichen wird. Hierzu ist eine Überwachungseinheit vorgesehen, die den gemessenen Druckverlauf über der Zeit mit einem vorgegebenen Druckver­ lauf vergleicht und ein Signal auslöst, wenn die Abweichung zwischen dem gemessenen und dem vorgegebenen Druckverlauf von einem vorgegebenen Wert abweicht. Eine Abweichung des Druckverlaufs deutet darauf hin, daß innerhalb des abgeschlossenen Systems eine Fehlfunktion der Absperrorgane gegeben sein kann. In einem solchen Fall wird der Melkstand für ein Melken eines Tieres gesperrt. Durch die erfindungsgemaße Melkvorrichtung wird verhindert, daß das zu separierende Gemelk nicht in die Sammelleitung gelangt.

Neben der Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Absperrorgane kann aufgrund des Vergleiches zwischen einem vorgegebenen Druckverlauf und dem gemessenen Druckverlauf auf Undichtigkeiten geschlossen werden. Auch im Falle, daß Undichtigkeiten vorliegen, wird der Melkstand gesperrt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Melkvorrichtung ist die Belüftungs­ einheit am Milchsammler ausgebildet. Die Belüftungseinheit kann auch mit einer Überdruckquelle in Verbindung stehen. Hierdurch kann einer Ver­ stopfung der Belüftungseinheit entgegengewirkt werden. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um eine mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung stehende Bohrung, die einen Durchmesser zwischen 0,4 und 1,2 mm, vorzugsweise zwischen 0,6 und 1 mm aufweist. Bei einer solchen Ausgestal­ tung der Belüftungseinheit wird ein Druckabbau innerhalb des abgeschlosse­ nen Systems erzielt, der einen typischen Verlauf hat, so daß ein Druckabbau innerhalb des abgeschlossenen Systems bedingt durch kleine Undichtigkeiten auch verifizierbar sind und nicht zwingend in den Toleranzbereich des Drucksensors fallen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Melkvorrichtung wird vorgeschlagen, daß der Drucksensor am Milchsammler angeordnet ist. Diese Anordnung des Drucksensors hat den Vorteil, daß keine zusätzlichen Ver­ bindungsstücke, die in die Druckleitungen eingebracht werden, benötigt werden.

Zur Auswertung des gemessenen Druckverlaufs über der Zeit wird vor­ geschlagen, daß die Überwachungseinheit einen Mikroprozessor umfaßt. Neben dem Mikroprozessor kann die Überwachungseinheit auch einen Spei­ cher aufweisen, in dem die einzelnen Überwachungsvorgänge, insbesondere die gemessenen Druckverläufe, gespeichert werden, so daß das Verhalten der Melkvorrichtung über einen längeren Zeitraum bewertbar ist.

Nach einem anderen erfinderischen Gedanken wird ein Verfahren zur Über­ wachung einer Melkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 vorgeschlagen. Nach dem Überwachungsverfahren wird das erste Absperror­ gan, das in einer Melkleitung, die einen Milchsammler mit einer Sammellei­ tung verbindet, angeordnet ist, das zweite Absperrorgan, das in einer Separierleitung, die zwischen dem ersten Absperrorgan der Melkleitung und dem Milchsammler in die Melkleitung mündet, angeordnet ist, und das dritte Absperrorgan, das in einer Milchleitung, die einen Melkbecher mit dem Milchsammler verbindet, angeordnet ist, in Sperrstellung gebracht. Hierdurch wird ein abgeschlossenes System geschaffen. Ein Druck­ sensor mißt den Druckverlauf über der Zeit bei gleichzeitiger Belüftung des abgeschlossenen Systems. Der gemessene Druckverlauf über der Zeit wird durch eine Überwachungseinheit mit einem vorgegebenen Druckverlauf verglichen und ein Signal ausgelöst, wenn die Abweichung zwischen dem gemessenen und dem vorgegebenen Druckverlauf von einem vorgegebenen Wert abweicht. Zur Erzeugung eines Unterdrucks innerhalb des abgeschlosse­ nen Systems wird zunächst das zweite Absperrorgan, das in einer Separier­ leitung angeordnet ist, sofern dieses noch nicht geschlossen ist, in eine geschlossene Stellung gebracht. Nach einer vorgegebenen Zeitspanne wird das erste Absperrorgan in eine Sperrstellung gebracht. Anschließend wird der Druckverlauf über der Zeit ermittelt. Die vorstehend dargestellte Verfahrens­ weise ist insbesondere zur Überprüfung eines Melkstandes vor einem Melk­ vorgang geeignet.

Soll eine Überprüfung des Melkstandes nach einem Melkvorgang erfolgen, so wird vorgeschlagen, daß vor dem Lösen eines jeden Melkbechers von den Zitzen eines Tieres, insbesondere einer Kuh, die dritten Absperrorgane in eine Sperrstellung gebracht werden, so daß der in der Melkleitung, dem Milchsammler und der Milchleitung vorhandene Unterdruck aufrechterhalten bleibt. Anschließend wird das erste Absperrorgan in die Sperrstellung ge­ bracht. Danach erfolgt die Aufnahme des Druckverlaufs über der Zeit bei gleichzeitiger Belüftung des abgeschlossenen Systems.

Vorzugsweise erfolgt eine Belüftung des Milchsammlers. Zur Belüftung des Milchsammlers wird vorgeschlagen, daß dieser mit der Umgebungsatmosphäre verbunden wird.

Der Überwachungsvorgang erfolgt vorzugsweise vor jedem Melkvorgang. Durch diese Verfahrensweise wird stets sichergestellt, daß ein kontaminiertes Gemelk nicht in die Sammelleitung gelangt. Zur Reduzierung der Über­ wachungsvorgänge wird nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens vorgeschlagen, daß die Überprüfung auf Dichtigkeit und Funk­ tionsfähigkeit der Absperrorgane nach einer vorgegebenen Anzahl von Melk­ vorgängen durchgeführt wird.

Weitere Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen Melkvorrichtung sowie des Verfahrens zur Überwachung einer Melkvorrichtung werden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Melkstand einer Melkvorrichtung und

Fig. 2 einen zeitlichen Druckverlauf im Milchsammler.

In der Fig. 1 ist ein Melkstand 1 einer Melkvorrichtung dargestellt. Der Melkstand 1 umfaßt einen Milchsammler 4, der über jeweils einen Milch­ schlauch 2 mit einem Melkbecher 3 verbunden ist. Der Milchsammler 4 ist über eine Melkleitung 9 mit einer Sammelleitung 7 verbunden. Ein jeder Melkstand 1 einer Melkvorrichtung ist mit der Sammelleitung 7 verbunden. Nicht dargestellt ist ein Sammelbehälter, in den die Sammelleitung 7 mün­ det. Zur Separierung eines Gemelks ist eine Separierleitung 8 vorgesehen, die mit der Melkleitung 9 verbunden ist. In der Melkleitung 9 ist ein erstes Absperrorgang 5, bei dem es sich vorzugsweise um ein Absperrventil handelt, angeordnet. In der Separierleitung 8 ist ein zweites Absperrorgan 6 angeordnet.

Jeder Milchschlauch 2 weist ein drittes Absperrorgan 10 auf. Der Milch­ sammler 4 weist eine Belüftungseinheit 11 auf, die in Form einer Bohrung 14 ausgebildet ist, durch die der Innenraum des Milchsammlers 4 mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung steht.

Der Milchsammler 4 weist einen Drucksensor 12 auf, der über eine elek­ trische Leitung 15 mit einer Überwachungseinheit 13 verbunden ist.

Der Drucksensor 12 mißt den Druck innerhalb des Milchsammlers 4. Hierzu wird das erste Absperrorgan 5 in der Melkleitung 9, das zweite Absperror­ gan 6 in der Separierleitung 8 sowie die dritten Absperrorgane 10 in den Milchschläuchen 2 geschlossen. Dieser Abschaltzeitpunkt ist in der Fig. 2 mit T1 bezeichnet. Zum Abschaltzeitpunkt T1 herrscht in dem Milchsammel­ stück 4 ein Unterdruck. Durch die Belüftung des Milchsammelstücks 4 ändert sich der Unterdruck entsprechend dem Verlauf der Kurve A. Zum Zeitpunkt T4 herrscht im Milchsammelstück 4 atmosphärischer Druck. Der Druckverlauf entsprechend der Kurve A sowie die Zeitdifferenz zwischen T4 und T1 ist anlagenspezifisch. Die Zeitdifferenz (T4-T1) sowie die Kurve A entspricht einer funktionsfähigen Melkvorrichtung.

Ist beispielsweise eines der dritten Absperrorgane 10, die in dem Milch­ schlauch 2 angeordnet sind, nicht funktionsfähig, so erhält man einen Druck­ verlauf entsprechend der Kurve C. Zum Zeitpunkt T2 herrscht im Milch­ sammler atmosphärischer Druck. Dadurch, daß der Milchsammler durch eines der dritten Absperrorgane 10 mit der Umgebungsatmosphäre in Ver­ bindung ist, ist die Zeitspanne (T2-T1) bis zum Erreichen des atmosphäri­ schen Drucks kleiner als die Zeitspanne (T4-T1) bei funktionsfähiger Melk­ vorrichtung.

Der Druckverlauf entsprechend der Kurve C kann auch dann auftreten, wenn das zweite Absperrorgan 6 nicht funktionsfähig ist und die Separierleitung 8 mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung steht. In dem Fall, daß die Zeitspanne, innerhalb der im Milchabscheider 4 atmosphärischer Druck erreicht ist, kleiner ist als die Zeitspanne (T4-T1) bei funktionsfähigen Absperrorganen, kann geschlossen werden, daß das erste Absperrorgan 5 in der Melkleitung 9 ordnungsgemäß funktioniert.

Fig. 2 zeigt ferner den Druckverlauf entsprechend der Kurve D. Der Druckverlauf entsprechend der Kurve D zeigt keine Druckänderung innerhalb des Milchsammlers 4, obwohl die einzelnen Absperrorgane 10, 6 und 5 betätigt wurden. Aus diesem Druckverlauf kann geschlossen werden, daß das zweite Absperrorgan 6 sowie die dritten Absperrorgane 10 funktionsfähig sind und das erste Absperrorgan 5 nicht mehr funktionsfähig ist, da in dem Milchsammler 4 durch die Sammelleitung 7 Unterdruck weiterhin aufgebaut wird.

Claims (11)

1. Melkvorrichtung umfassend wenigstens einen Melkstand (1) mit einem Milchsammler (4), der über jeweils einen Milchschlauch (2) mit einem Melkbecher (3) verbunden ist, einer den Milchsammler (4) mit einer Sammelleitung (7) verbindenden Melkleitung (9), die ein erstes Absper­ rorgan (5) aufweist, einer ein zweites Absperrorgan (6) aufweisenden Separierleitung (8), die zwischen dem ersten Absperrorgan (5) der Mel­ kleitung (2) und dem Milchsammler (4) angeordnet ist und in die Melkleitung (9) mündet, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Milchschlauch (2) ein drittes Ab­ sperrorgan (10) aufweist, wobei zwischen dem ersten (5) und/oder dem zweiten (6) und/oder dem dritten Absperrorgan (10) eine Belüftungsein­ heit (11) und wenigstens ein Drucksensor (12) angeordnet sind, wobei der Drucksensor (12) mit einer Überwachungseinheit (13) verbunden ist.

2. Melkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungseinheit (11) am Milchsammler (4) ausgebildet ist.

3. Melkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungseinheit (11) durch eine mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung stehende Bohrung (14) gebildet ist.

4. Melkvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungseinheit (11) mit einer Überdruckquelle verbindbar ist.

5. Melkvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (14) einen Durchmesser zwischen 0,4 und 1,2 mm, vor­ zugsweise zwischen 0,6 und 1,0 mm, hat.

6. Melkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Drucksensor (12) am Milchsammler (4) angeordnet ist.

7. Melkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Überwachungseinheit (13) einen Mikroprozessor um­ faßt.

8. Verfahren zur Überwachung einer Melkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem
ein Drucksensor (12) den Druckverlauf über der Zeit bei gleichzeitiger Belüftung zwischen den Absperrorganen (5, 6, 10) mißt, und
eine Überwachungseinheit (13) den gemessenen Druckverlauf (C, D) über der Zeit (t) mit einem vorgegebenen Druckverlauf (A) vergleicht und ein Signal auslöst, wenn die Abweichung zwischen dem gemessenen und dem vorgegebenen Druckverlauf (C, D; A) von einem vorgegebe­ nen Wert abweicht.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Milchsammler (4) belüftet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Milchsammler (4) mit der Umgebungsatmosphäre verbunden ist.

11. Verfahren nach Anspruch 8, 9 oder 10, bei dem der Melkstand außer Betrieb gesetzt wird, bei dem die Abweichung zwischen dem gemesse­ nen und dem vorgegebenen Druckverlauf (C, D; A) den vorgegebenen Wert überschreitet.