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Die
Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Bürsten von
Tieren, insbesondere von Rindern und Kühen, mit wenigstens einer rotierenden Bürste, die
motorisch antreibbar ist/sind, wobei die Bürste(n) samt Antrieb an einem
höhenverstellbaren Bürstenkopf
derart angeordnet ist/sind, dass die Orientierung der Bürstenrotationsachse(n)
innerhalb einer etwa vertikalen Ebene veränderbar ist.
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Manches
Vieh, insbesondere Rinder, Kühe und
Kälber,
leidet an Läusen,
Milben und/oder anderen Parasiten, an der Bildung von Flechten oder
ist mit einem Pilz befallen. Das ständige Bürsten ist jedoch infolge des
damit verbunden Arbeitsaufwandes völlig unmöglich, insbesondere wenn das
Vieh auf einer Weide steht. Außerdem
ist es für
einen Landwirt nicht erkennbar, wann und an welcher Stelle ein Vieh von
Parasiten befallen ist und gebürstet
werden müßte. Man
hat daher Vorrichtungen zum Bürsten
von Tieren entwickelt, welche von den Tieren selbsttätig benutzt
werden können.
Eine solche Vorrichtung ist der am 10.02.1999 veröffentlichten
Offenlegungsschrift
EP
0 895 715 A1 des Europäischen
Patentamtes zu entnehmen. Dort ist eine Viehputzmaschine mit einer
Bürste
offenbart, die an einem Ende gelagert ist, zu ihrem freien Ende
hin leicht ansteigend. Infolge einer horizontalen Schwenkachse schwenkt die
Walze beim Anheben gleichförmig
um diese Achse nach oben, wobei sich die Orientierung der Bürstenrotationsachse
kontinuierlich ändert;
die Bürste ragt
dabei immer steiler empor. Die Folge ist, dass bei ausgewachsenen
Rindern der Rücken
nicht mehr gebürstet
wird, sondern nur die Flanken, allenfalls bis zu den Schultern.
Deswegen wurde dort in Höhenverstellung
in Form eines Parallelogrammgestänges vorzuschalten.
Hierbei ergeben sich jedoch undefinierte Zustände, weil zwei gleichwertige,
nicht miteinander gekoppelte Freiheitsgrade der Bewegung vorgesehen
sind, nämlich
das Hochschwenken der Bürstenwalze
um die horizontale Schwenkachse einerseits, und das Anheben der
Bürstenwalze
unter Beibehaltung der Orientierung der Rotationsachse andererseits.
Die Orientierung der Bürstenrotationsachse
ist daher von der Art der Benutzung durch ein Vieh abhängig, nicht
von dessen Größe. Damit
ist es für
das Vieh extrem schwierig, die Bürste
in die gewünschte
Position zu manövrieren.
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Aus
diesen Nachteilen des Standes der Technik resultiert das die Erfindung
initiierende Problem, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Bürsten von
Tieren, insbesondere von Rindern, Kühen und/oder Kälbern, derart
weiterzubilden, dass damit sowohl kleine Kälber als auch ausgewachsene
Rinder selbsttätig
gebürstet
werden können
und dabei automatisch immer eine an die Größe des betreffenden Viehs optimal
angepaßte
Ausrichtung der Bürstenrotationsachsen
erfahren, woraus stets und unabhängig
von der Größe des betreffenden
Viehs immer ein optimales Bürstergebnis
resultiert.
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Die
Lösung
dieses Problems gelingt dadurch, dass die Einrichtung zur Höhenverstellung des
Bürstenkopfes
mit der Einrichtung zur Veränderung
der Bürstenrotationsachse(n)
derart gekoppelt ist, dass sich die Orientierung der Bürstenrotationsachsen
in Abhängigkeit
von der Höhenverstellung stetig,
aber nicht gleichförmig ändert.
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Die
Erfindung geht dabei aus von dem in der
EP 0 895 715 A1 offenbarten
Verstellprinzip für
die Bürstenrotationsachse(n)
und entwickelt dieses weiter. Infolge der Art der zusätzlichen,
erfindungsgemäßen Kopplung
zwischen der vorbekannten Hub- und Schwenkmechanik wird erreicht,
dass sich im Gegensatz zu der Anordnung nach der
EP 0 895 715 A1 die Bürstenrotationsachsen
beim Anheben des Bürstenkopfs
automatisch und auf vorteilhafte Weise verstellen. Dabei verschwenken
die Bürstenrotationsachsen
mit zunehmender Größe des Viehs
nicht gleichmäßig immer
in derselben Richtung, sondern zunächst in einer Schwenkrichtung,
wobei der dabei zunächst
zunehmende Schwenkwinkel mit zunehmender Hubhöhe differentiell immer kleiner
wird, bis er ab einer eingestellten Viehgröße nicht weiter zunimmt; sondern
sogar wieder abnimmt, so dass die Orientierung der Bürstenrotationsachsen
anschließend,
d.h. bei weiterem Anheben, wieder ihrer Ausgangsrichtung zustrebt.
Während
also kleine Kälber etwa
in der Ausgangslage gebürstet
werden, wobei vorzugsweise eine Bürste den Rücken und die andere eine gesamte,
bei Kälbern
etwa gerade Flanke bürstet,
wird die Flankenbürste
für größere Kühe derart
geneigt, dass sie trotz des dann ausladenderen Bauchbereichs immer
noch an der gesamten Flanke anliegt. Bei ganz großen Rindern
kann dagegen ohnehin nur noch der obere Flankenbereich gebürstet werden.
Deswegen nimmt hier die Verstellung der Orientierung der Rotationsachse
der Flankenbürste ab
oder nähert
sich gar wieder ihrer ursprünglich etwa
vertikalen Richtung, damit zumindest in diesem oberen Flankenbereich
optimale Bürstergebnisse
erzielt werden. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung reinigt sich
jedes Vieh daher gerne, freiwillig und selbständig; dabei werden Läuse, Milben
und andere Parasiten aus dem Fell entfernt, die Bildung von Flechten
oder ein Pilzbefall wird vermindert oder sogar generell unterbunden.
Damit wird der Entstehung von Krankheiten vorgebeugt; gesundes Vieh
fühlt sich
wohl und hat mehr Appetit, was dem Wachstum zuträglich ist und letzten Endes
eine gesteigerte Milchleistung und/oder Fleischproduktion zur Folge hat.
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Wenn
zwei Bürsten
im Bereich je einer Stirnseite an dem Bürstenkopf gelagert sind, während das jeweils
andere Ende jeweils frei endet, so ergibt sich ein sehr geringer
Konstruktionsaufwand, denn es ist nur der gemeinsame Bürstenkopf
zu verstellen, nicht jede Bürste
einzeln.
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Es
hat sich als günstig
erwiesen, dass die Rotationsachse einer Bürste etwa senkrecht verläuft, die
Rotationsachse der anderen Bürste
etwa horizontal oder von dem Bürstenkopf
aus gesehen leicht ansteigend. Die erstere Bürste dient dabei vorwiegend zum
Bürsten
der Flanke eines Viehs; die andere bürstet dessen Rücken.
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Die
Erfindung empfiehlt, dass die Rotationsachsen beider Bürsten etwa
in einer gemeinsamen, vertikalen Ebene liegen. Daraus resultiert
einerseits eine leicht zu beherrschende Statik; außerdem vereinfacht
sich die Ankopplung an einen gemeinsamen Antrieb.
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Besondere
Vorteile ergeben sich dadurch, dass sich die Rotationsachsen beider
Bürsten
etwa im Bereich des Bürstenkopfes
schneiden. Da im Bereich dieses Schnittpunktes die Drehbewegungen beider
Bürstenwalzen
zugänglich
sind, ist hier der optimale Platz für die Ankopplung an einen gemeinsamen
Antrieb.
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Dies
kann insbesondere dadurch bewirkt werden, dass die Antriebswellen
der beiden Bürsten im
Bereich des Schnittpunktes der beiden Rotationsachsen an je eine
Abtriebswelle eines Verzweigungs- und/oder Untersetzungsgetriebes
angeschlossen sind, an dessen Eingangswelle ein Motor angeschlossen
ist, insbesondere ein Elektromotor. Bei diesem Getriebe handelt
es sich vorzugsweise um ein Getriebe mit einem fest eingestellten Übersetzungsverhältnis; bevorzugt
sind außerdem
die Drehzahlen der beiden Bürstenwalzen
gleich groß.
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Die
Einrichtung zur Höhenverstellung
des Bürstenkopfes
kann derart ausgebildet sein, dass sich beim Anheben des Bürstenkopfes
die horizontale Position des unteren Endes der Bürste mit etwa vertikaler Bürstenrotationsachse
nicht verlagert oder sich zunächst
geringfügig
von der horizontalen Position der Bürste mit etwa horizontaler
Bürstenrotationsachse
entfernt, beim weiteren Anheben jedoch wieder ihrer horizontalen
Ausgangsposition zustrebt. Das Vieh kann sich daher zu Beginn des
Bürstens bzw.
beim Anheben des Bürstenkopfs
direkt an die Flankenbürste
anlehnen, und indem dieselbe in ihrem unteren Bereich allenfalls
zurückweicht,
kann es in dem sensiblen Bauchbereich nicht zu einer Verletzung
des Viehs kommen, selbst wenn dieses sich etwas nahe an die Flankenbürste stellt.
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Die
Erfindung empfiehlt, dass die Einrichtung zur Höhenverstellung des Bürstenkopfes
derart ausgebildet ist, dass sich beim Anheben des Bürstenkopfes
die horizontale Position des oberen Endes der Bürste mit etwa vertikaler Bürstenrotationsachse
zunächst
geringfügig
zu der horizontalen Position der Bürste mit etwa horizontaler
Bürstenrotationsachse hin
verlagert, beim weiteren Anheben jedoch wieder ihrer horizontalen
Ausgangsposition zustrebt. Während
sich diese Maßnahme
bei Kälbern überhaupt noch
nicht bemerkbar macht, positioniert sich die Flankenbürstenwalze
bei mittelgroßem
Vieh in besonderer Nähe
des oberen Flankenbereichs, indem sie hier an das Vieh heranschwenkt.
Bei sehr großen Tieren
reduziert sich diese Verstellung jedoch wieder, damit die Flankenbürstenwalze
auch bei solchen Tieren möglichst
entlang ihrer gesamten Länge
an dem zu bürstenden
Tier anliegen kann.
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Insgesamt
sollte die Anordnung daher derart getroffen sein, dass die Einrichtung
zur Höhenverstellung
des Bürstenkopfes
derart ausgebildet ist, dass sich die etwa vertikale Bürstenrotationsachse beim
Anheben des Bürstenkopfes
zunächst
von der Vertikalen neigt in Richtung zu der anderen Bürste, beim
weiteren Anheben jedoch wieder der Vertikalen zustrebt. Damit wird
in besonders idealer Weise immer der Querschnittsverlauf der Flanke
eines Tiers (im oberen Bereich bzw. im Bereich des Rückens) approximiert.
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Der
Bürstenkopf
kann sich an zwei vertikal gegeneinander versetzten Punkten einer
ortsfesten Montageeinrichtung abstützen. Mittels zweier, solchermaßen gegeneinander
versetzter Fixierungspunkte läßt sich
die Orientierung der Bürstenrotationsachsen
exakt vorgeben.
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Indem
die Einrichtung zur Höhenverstellung des
Bürstenkopfes
derart ausgebildet ist, dass sich der Abstand zwischen den beiden
Abstützpunkten der
ortsfesten Montageeinrichtung beim Anheben des Bürstenkopfs verringert, erhält sie einen
im Stand der Technik bisher nicht bekannten Freiheitsgrad der Bewegung,
der es erlaubt, diesen höhenverstellbaren
Abstützpunkt
starr mit dem Bürstenkopf
zu verbinden und diesen dadurch besonders zu stabilisieren.
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In
Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist der Bürstenkopf
mit wenigstens einem Lagerzapfen starr verbunden, der sich etwa
auf Höhe der
Mitte der Bürste
mit etwa vertikaler Bürstenrotationsachse
befindet oder darunter, und der in einer ortsfesten, etwa vertikalen
Führung
verschiebbar ist. Aufgrund einer derart einfachen Gestaltung genießt die Einrichtung
zur Höhenverstellung
des Bürstenkopfes
eine besonders hohe Betriebszuverlässigkeit.
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Dabei
kann ein solcher Lagerzapfen Bestandteil eines von zwei Hebeln der
Abstützeinrichtung
sein, von welchen sich je einer bis zu jeweils einem Abstützpunkt
der Montageeinrichtung erstreckt. Eine Gesamtzahl von nur zwei Hebeln
stellt eine Minimalkonstruktion dar, so dass die verbesserten Betriebseigenschaften
mit einer preiswerten und darüber
hinaus auch noch störunanfälligen Dreipunkt-Konstruktion
einhergehen.
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Wie
die Erfindung weiter vorsieht, sind die beiden Abstützhebel
aneinander gelagert, vorzugsweise im Bereich des Bürstenkopfs,
insbesondere auf Höhe
des Verzweigungs- und/oder Untersetzungsgetriebes. Man erhält dadurch
eine Kniehebelanordnung, die sich besonders robust gestatten läßt. Die
beiden Endpunkte dieser Kniehebelanordnung entsprechen den Abstützpunkten
an einer ortsfest montierten oder montierbaren Halterung, deren
Abstand sich solchenfalls verändern
kann, wobei das Knie mehr oder weniger stark gebeugt wird.
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Indem
der Bürstenkopf
mit dem unteren Abstützhebel
starr, mit dem oberen dagegen gelenkig verbunden ist, wird die Rotationsachse
der Flankenbürste
etwa parallel zu dem unteren Schenkel der Kniehebelanordnung ausgerichtet
und folgt dabei der Beugebewegung des Knies bei jeder Veränderung des
Abstandes zwischen den Abstützpunkten.
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Schließlich entspricht
es der Lehre der Erfindung, dass der Bewegungsspielraum des Bürstenkopfes
durch ein oder mehrere Anschlagelemente begrenzt wird. Dadurch wird
insbesondere eine Minimalhöhe
der oberen bzw. etwa horizontal ausgerichteten Rückenbürstenwalze sichergestellt,
so dass das Vieh leicht unter dieselbe treten und damit den Bürstenkopf
auf die jeweils gewünschte
Höhe anheben
kann.
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Weitere
Merkmale, Einzelheiten, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der
Erfindung, ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung sowie anhand der beigefügten Zeichnung. Hierbei zeigt:
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1 eine
Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bürsten von
Tieren;
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2 eine
vergrößerte Darstellung
des Details II aus 1; sowie
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3 eine
vergrößerte Darstellung
des Details III aus 1.
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Die
markantesten Bestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Bürsten von
Tieren sind die beiden walzenförmigen
Bürsten 2, 3.
Beide Bürsten 2, 3 rotieren
jeweils um ihre betreffende Rotationsachse 4, 5.
Die Rotationsachse 4 einer Bürste 2 verläuft etwa
vertikal.
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Diese
Achse 4 wird in ihrem oberen Bereich oberhalb der Bürste 2 geschnitten
von der Rotationsachse 5 der anderen Bürste 3. Im Schnittpunkt
ist der Zwischenwinkel etwa 100°,
derart, dass die zweite Rotationsachse 5 etwa horizontal
verläuft
bzw. von dem Schnittpunkt 6 ausgehend leicht ansteigt.
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Der
Zwischenwinkel wird bestimmt durch die Geometrie eines Verzweigungsgetriebes 7,
von dessen zwei Abtriebswellen eine vertikal nach unten führt und
der Rotationsachse 4 der vertikalen Bürste 2 entspricht,
während
die andere Abtriebswelle leicht ansteigend aus dem Getriebegehäuse austritt
und mit der etwa horizontalen Rotationsachse 5 der anderen
Bürste 3 fluchtet.
Der Schnittpunkt 6 zwischen den beiden Rotationsachsen 4, 5 liegt
dabei im Bereich des Getriebes 7.
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Oben
auf dem Getriebe 7 befindet sich der Antriebsmotor 8,
vorzugsweise ein Elektromotor. Seitlich ist an dem Getriebe 7 eine
Befestigungsplatte 9 befestigt, insbesondere angeschraubt.
Die Ebene der Befestigungsplatte 9 ist vertikal orientiert.
Ihre Grundfläche
ist vorzugsweise rechteckig, wobei die längere Seite sich vorzugsweise
in horizontaler Richtung erstreckt und über diejenige Seite des Getriebes 7 überstehend,
welche der Bürste 3 mit
etwa horizontaler Rotationsachse 5 etwa gegenüber liegt.
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An
den überstehenden
Bereich dieser Befestigungsplatte 9 ist ein Winkeleisen 10 angeschweißt, sich
etwa parallel zu der etwa vertikalen Rotationsachse 4 erstreckend,
zum überwiegenden
Anteil nach unten. Diese beiden Teile 9, 10 bilden
ein bewegliches, d.h., höhenverstellbares
Chassis 11.
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Ein
demgegenüber
ortsfestes Chassis 12 umfaßt wenigstens ein etwa vertikales
Winkeleisen 13, im vorliegenden Beispiel deren zwei, welche durch
ein oder vorzugsweise zwei horizontal verlaufende Winkeleisen 14 zu
einem in sich starren Rahmen miteinander verbunden sind. Diese(s)
Winkeleisen 13, 14 ist/sind an einer Wand festgeschraubt oder
festschraubbar.
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Wie 3 zeigt,
ist an den einander zugewandten Innenseiten der beiden vertikalen
Winkeleisen 13 in deren unterem Bereich je ein dazu paralleles,
d.h., ebenfalls vertikales U-Profil 15 festgelegt, bspw.
angeschweißt,
und zwar derart, dass die offenen Längsseiten dieser beiden U-Profile 15 einander zugewandt
sind. Der zwischen den beiden U-Profilen 15 verbleibende
Schlitz hat demnach eine hinterschnittene Geometrie. Eine vergleichbare
Konstruktion ergibt sich, wenn anstelle eines oder beider U-Profile 15 je
ein Vierkantrohr mit einem Längsschlitz
verwendet wird, vgl. 3.
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Im
unteren Bereich des höhenverstellbaren Chassis 11,
insbesondere an dessen Winkeleisen 10, ist ein dem feststehenden
Chassis 12 zugewandter Fortsatz 16 vorgesehen,
der etwa horizontal auskragt. An seinem freien Ende trägt dieser
Fortsatz 16 zwei in entgegengesetzte Richtungen weisende,
miteinander fluchtende Zapfen 17, so dass die Konstruktion
aus dem Fortsatz 16 einerseits und den beiden Zapfen 17 andererseits
etwa die Form eines T hat. Jeder Zapfen 17 greift in die
Hinterschneidung je eines U-Profils 15. Dadurch erfährt das
untere Ende des höhenverstellbaren
Chassis 11 eine Führung
in vertikaler Richtung gegenüber
dem unbeweglichen Chassisteil 12. Allerdings lassen die
zylindrischen, d.h., querschnittlich kreisrunden Zapfen 17 ein
Verschwenken des höhenverstellbaren
Chassisteils 11 gegenüber
dem unbeweglichen Chassisteils 12 zu.
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Damit
das höhenverstellbare
Chassisteil 11 die vergleichsweise schweren Bürsten 2, 3 tragen kann,
ohne um die Zapfen 17 herabzuschwenken, gibt es im oberen
Bereich der gegeneinander beweglichen Chassisteile 11, 12 eine
weitere Koppelung, die in 2 deutlich
zu sehen ist.
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An
jedem Chassisteil 11, 12 gibt es je eine Schwenkachse 18, 19.
Diese beiden Schwenkachsen 18, 19 sind parallel
zueinander und verlaufen etwa lotrecht gegenüber der von den beiden Rotationsachsen 4, 5 der
Bürsten 2, 3 aufgespannten
Ebene. Die beiden Schwenkachsen 18, 19 sind in
je ein oder zwei Augen gelagert, welche in (je) einem Winkeleisen 10, 13 des
betreffenden Chassis (-rahmens) 11, 12 vorgesehen
sind. Verbunden werden die beiden Schwenkachsen 18, 19 durch
eine gerade gestreckte Platte 20 oder Strebe, die an den
beiden Achsen 18, 19 angeschweißt ist.
Diese Konstruktion erlaubt es dem oberen Teil des höhenverstellbaren Chassisteils 11,
um die ortsfeste Achse 19 zu verschwenken. Dieser Schwenkwinkel
wiederum wird nach oben begrenzt durch einen Anschlag 21 in
Form eines Hartgummiteils, welches an dem ortsfesten Chassis 12 festgelegt
ist und am oberen Endpunkt der zulässigen Schwenkbewegung in Kontakt
zu der Verbindungsplatte 20 tritt. Um die Schwenkbewegung
auch nach unten zu begrenzen, ist unterhalb der Verbindungsplatte 20 ein
Winkeleisen oder -blech 22 angeschweißt, mit zwei Schenkeln 23, 24 und
einer Zwischenkante 25, die parallel zu den beiden Schwenkachsen 18, 19 verläuft. Während die beiden
Schenkel 23, 24 mit ihren freien Enden bzw. Kanten
an der Unterseite der Verbindungsplatte 20 und/oder an
einer oder beiden Schwenkachsen 18, 19 festgeschweißt sind,
erstreckt sich die zwischenkante 25 in einem Abstand zu
der Verbindungsplatte 20. An dem unteren Schenkel 24 ist
unterseitig ein weiterer Anschlag 26 vorgesehen in Form
eines zweiten Hartgummiteils. Der untere Endpunkt der zulässigen Schwenkbewegung
des höhenverstellbaren Chassisteils 11 ist
dann erreicht, wenn das zweite Anschlagelement 26 an dem
ortsfesten Chassis 12 zur Anlage gelangt.
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Infolge
der Überlagerung
einer vertikalen Hubbewegung im unteren Bereich des höhenverstellbaren
Chassis 11 und einer Schwenkbewegung um eine horizontale
Achse 19 im oberen Bereich des höhenverstellbaren Chassis 11 sind
die Hub- und die Schwenkbewegung
derart miteinander gekoppelt, dass sich die Richtung der Bürstenrotationsachsen 4, 5 bei
jeder Höhenverstellung
verändert.
Diese Kopplung hat zur Folge, dass im unteren Hubbereich die zunächst leicht,
d.h., um etwa 10° ansteigende
Rotationsachse 5 der oberen, horizontalen Bürste 3 flacher
wird, bis die Verbindungsplatte 20 etwa horizontal ausgerichtet
ist. Anschließend,
d.h, bei einem weiteren Anheben des Bürstenkopfs 2–8,
nimmt dieser Winkel wieder zu, die Bürste 3 verläuft wieder
steiler. In ähnlicher
Form wird die am untersten Punkt der Hubbewegung etwa horizontale
Rotationsachse 4 der anderen Bürste 2 zunächst in
zunehmendem Maße
geneigt, kehrt aber – nachdem die
Verbindungsplatte 20 ihre etwa horizontale Position überschritten
hat – allmählich wieder
in ihre Ausgangslage zurück.
Damit richten sich die Bürsten 2, 3 für jedes
Tier optimal aus – bei
kleineren Tieren bleibt die vertikale Bürstenrotationsachse 4 nahezu
senkrecht, bei größeren Tieren
weicht der untere Teil gegenüber dem
oberen Teil zurück,
entsprechend dem dann größeren Bauchumfang
im Verhältnis
zum Rücken,
und bei ganz großen
Tieren, wo überwiegend
die oberen Körperpartien
gebürstet
werden, stellt sich die untere Bürste 2 wieder
etwa senkrecht.