DE202008018335U1

DE202008018335U1 - Vorrichtung zum Bürsten von Tieren

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Publication number: DE202008018335U1
Application number: DE200820018335
Authority: DE
Original assignee: BAS ANTRIEBSTECHNIK GmbH; Baß Antriebstechnik GmbH
Current assignee: BAS ANTRIEBSTECHNIK GmbH; Baß Antriebstechnik GmbH
Priority date: 2007-06-26
Filing date: 2008-06-26
Publication date: 2013-02-01
Anticipated expiration: 2018-06-27
Also published as: DE202007009018U1; DE102008029973A1; DE202008008488U1

Abstract

Vorrichtung (1) zum Bürsten von Tieren, insbesondere von Rindern, Kühen, Kälbern und/oder Schweinen, mit wenigstens einer rotierenden Bürste (2, 3), die motorisch antreibbar ist/sind, wobei die Bürste(n) (2, 3) samt Antrieb (8) an einem höhenverstellbaren Bürstenkopf (2–8) derart angeordnet ist/sind, dass die Orientierung der Bürstenrotationsachse(n) (4, 5) innerhalb einer etwa vertikalen Ebene veränderbar ist, wobei die Einrichtung zur Höhenverstellung des Bürstenkopfes (2–8) mit der Einrichtung zur Veränderung der Bürstenrotationsachse(n) (4, 5) derart gekoppelt ist, dass sich die Orientierung der Bürstenrotationsachsen (4, 5) in Abhängigkeit von der Höhenverstellung stetig ändert, wobei an dem höhenverstellbaren Bürstenkopf (2–8) oder einem gemeinsam damit in der Höhe verstellbaren Rahmenteil (9, 10) wenigstens ein Federelement, insbesondere wenigstens eine Zugfeder (27), angeschlossen ist, dessen/deren anderes Anschlusselement, insbesondere Ende, an einem höher gelegenen, ortsfesten Punkt, insbesondere im Bereich eines (Montage-)Chassis (12), festgelegt ist, und welche(s) derart gespannt ist, dass dadurch das Gewicht des höhenverstellbaren Bürstenkopfs (2–8) teilweise kompensiert...

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Bürsten von Tieren, insbesondere von Rindern, Kühen, Kälbern, Schweinen od. dgl., mit wenigstens einer rotierenden Bürste, die motorisch antreibbar ist/sind, gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
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 bereits vorgeschlagen, eine 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. Dies gilt um so mehr, als beständig das gesamte Gewicht des höhenverstellbaren Bürstkopfes auf dem Rücken des Tieres lastet. Das Gesamtgewicht des Bürstkopfes stützt sich ausschließlich über die steifen Borsten der Bürste auf dem Tier ab, welches dadurch Verletzungen im Rückenbereich zu erleiden droht.
Aus diesen Nachteilen des Standes der Technik resultiert das die Erfindung initiierende Problem, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Bürsten von Tieren, insbesondere von Rindern, Kühen, Kälbern, Schweinen od. dgl. derart weiterzubilden, dass damit sowohl kleine Kälber als auch ausgewachsene Rinder selbsttätig gebürstet werden können wobei automatisch immer eine an die Größe des betreffenden Viehs angepaßte Ausrichtung der Bürstenrotationsachsen erfolgen soll und die Belastung des Tierrückens von dem Gewicht des Bürstenkopfes möglichst freigehalten bleiben soll.
Die Lösung dieses Problems gelingt bei einer gattungsgemäßen Bürstvorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des beigefügten Hauptanspruchs.
Weitere Ausbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Durch eine Abstützeinrichtung, welche zwei Hebel aufweist, von welchen sich je einer bis zu jeweils einem Abstützpunkt der Montageeinrichtung erstreckt, ergibt sich eine Minimalkonstruktion mit einer Gesamtzahl von nur zwei Hebeln, so dass die verbesserten Betriebseigenschaften mit einer preiswerten und darüber hinaus auch noch störunanfälligen Dreipunkt-Konstruktion einhergehen, insbesondere dann, wenn ein im oberen Bereich des höhenverstellbaren Chassis angeordneter Hebel als dem feststehenden Chassis zugewandter Fortsatz ausgebildet ist, der etwa horizontal auskragt und an seinem freien Ende zwei in entgegengesetzte Richtungen weisende, miteinander fluchtende Zapfen trägt, so dass die Konstruktion aus dem Fortsatz einerseits und den beiden Zapfen andererseits etwa die Form eines T oder π hat, wobei jeder Zapfen in eine Hinterschneidung oder durch ein vertikales Langloch je eines U-Profils greift, so dass das obere Ende des höhenverstellbaren Chassis eine Führung in vertikaler Richtung gegenüber dem unbeweglichen Chassisteil erfährt, allerdings um die Zapfen gegenüber dem unbeweglichen Chassisteil verschwenken kann.
Die Erfindung geht dabei von einer Anordnung aus, wobei infolge der Art der zusätzlichen, erfindungsgemäßen Kopplung zwischen der Hub- und Schwenkmechanik erreicht wird, dass sich die Bürstenrotationsachsen beim Anheben des Bürstenkopfs automatisch und auf vorteilhafte Weise verstellen.
Es hat sich als günstig erwiesen, dass wenigstens ein Federelement, insbesondere wenigstens eine Zugfeder, im Bereich des freien Endes eines gegenüber dem (Montage-)Chassis verschwenkbaren Anlenkschenkels angeschlossen ist. Dieser Anlenkschenkel verbindet den höhenverstellbaren Bürstkopf bzw. einen damit verbundenen, gleichsam höhenverstellbaren Rahmen mit dem an einer Wand od. dgl. festzulegenden Montagerahmen. Eine Vorspannung dieser Feder(n) auf Zug sorgt dafür, dass beim Absenken des Bürstenkopfes die Feder(n) stärker gespannt werden und daher durch ihre Federkonstante eine Gegenkraft für einen Teil des Gewichts des Bürstkopfes erzeugt(-en). Die Länge dieser Feder(n) kann etwa der Länge einer bürste entsprechen. Als am besten geeignet hat sich eine langgestreckte Schraubenfeder mit einer Vielzahl von Windungen erwiesen.
Die Erfindung empfiehlt, dass wenigstens ein Federelement, insbesondere wenigstens eine Zugfeder, an einem gegenüber dem (Montage-)Chassis verschwenkbaren Anlenkschenkel angeschlossen ist. Ein solcher Anlenkschenkel ist mit seinem freien, gegenüber dem Montage-Chassis verstellbaren Ende an einem etwa vertikal verstellbaren Rahmenteil angelenkt und folgt daher dessen Hubbewegung. Andererseits bietet dieser Anlenkschenkel die Möglichkeit einer einstellbaren Über- oder Untersetzung, je nach dem, ob der Anschluß des Federelements an dem Anlenkschenkel diesseits oder jenseits von dessen Anlenkpunkt gegenüber der höhenverstellbaren Einrichtung erfolgt.
Dieser Erfindungsgedanken läßt sich dahingehend weiterbilden, dass wenigstens ein Federelement, insbesondere wenigstens eine Zugfeder, an der Unterseite eines gegenüber dem (Montage-)Chassis verschwenkbaren Anlenkschenkels angeschlossen und um das freie Ende dieses Schenkels herumgeführt ist, ggf. mittels eines flexiblen Zwischenstücks. Dadurch kann das Federelement – oder ein damit verbundenes, flexibles Zwischenstück – bei der Schwenkbewegung an der Außenseite eines am freien Ende des Anlenkschenkels festgelegten Auges anliegend abrollen und sich sodann in tangentialer Richtung und damit völlig knickfrei davon lösen. Ein weiterer Vorteil davon ist, dass die am äußersten, freien Ende des Anlenkschenkels eingeleitete Federkraft ein Drehmoment mit sich bringt, welches bestrebt ist, den Anlenkschenkel in aufwärtiger Richtung zu drehen. Schließlich werden Horizontalkräfte von der eigentlichen Hubvorrichtung, nämlich dem Bürstenkopf und dessen Rahmen, komplett ferngehalten. Ein Verklemmen ist daher so gut wie ausgeschlossen – sowohl im Bereich des Anlenkschenkels selbst wie auch im Bereich einer darüber angeordneten Vertikalführung.
Während demnach tangential zur kreisförmigen Schwenkbewegung des Anlenkschenkels gerichtete Kräfte in ein vorteilhaftes Drehmoment umgesetzt werden, leitet der Anlenkschenkel an ihm in radialer Richtung bezüglich seiner Schwenkachse angreifende, Kräfte geradewegs in seinen Anlenkpunkt an dem Montage-Chassis ein, so dass dieselben keinen nachteiligen Effekt mit sich bringen. Dieses vorteilhafte Zusammenwirkung erlaubt es wenigstens einem Federelement, insbesondere wenigstens einer Zugfeder, einem gegenüber der Vertikalen geneigten Verlauf zu folgen, vorzugsweise um 5° oder mehr geneigt, insbesondere um 10° oder mehr geneigt.
Eine weitere Konstruktionsregel sieht vor, dass sich der Neigungswinkel wenigstens eines Federelements, insbesondere wenigstens einer Zugfeder, gegenüber der Vertikalen beim Anheben des Bürstenkopfs zunächst vergrößert, beim weiteren Anheben anschließend wieder reduziert.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 gestalten 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.
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.
Weiterhin sollte der Bewegungsspielraum des Bürstenkopfes durch ein oder mehrere Anschlagelemente begrenzt werden. 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.
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.
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.
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.
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.
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.
Schließlich entspricht es der Lehre der Erfindung, dass im Bereich des Bürstenkopfs, insbesondere an dem Bürstenkopf selbst, wenigstens ein Sensor zur Überwachung eines begrenzten Bereichs der Umgebung vorgesehen ist, um den Antriebsmechanismus für die Bürsten einzuschalten, sobald sich ein Tier der Bürstvorrichtung nähert.
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:
1 eine Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bürsten von Tieren; sowie
2 eine Ansicht auf das Montage-Chassis der Vorrichtung aus 1, von dem Bürstenkopf her gesehen.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Wie 2 zeigt, ist an den einander zugewandten Innenseiten der beiden vertikalen Winkeleisen 13 in deren oberem Bereich je eine dazu parallele, d. h., vertikale Schiene 15, vorzugsweise mit U-förmigem Profil, festgelegt, bspw. angeschweißt. Die offenen Seiten der U-förmig profilierten Schienen 15 sind einander zugewandt. Außerdem ist in den Mittelsteg der U-förmig profilierten Schienen 15 jeweils ein vertikales Langloch eingearbeitet.
Im oberen Bereich des höhenverstellbaren Chassis 11, insbesondere etwa auf Höhe der Befestigungsplatte 9, 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 oder π hat. Jeder Zapfen 17 greift in die Hinterschneidung und/oder durch das vertikale Langloch je eines U-Profils 15. Dadurch erfährt das obere 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. Jenseits eines durchgriffenen Langlochs erweitern sich die Zapfen 17 nach Art eines Kopfs, so dass ein versehentliches Herausrutschen aus dem betreffenden Langloch nicht möglich ist.
Damit das höhenverstellbare Chassisteil 11 die vergleichsweise schweren Bürsten 2, 3 tragen kann, ohne um die Zapfen 17 herabzuschwenken, gibt es im unteren Bereich der gegeneinander beweglichen Chassisteile 11, 12 eine weitere Koppelung, die in 1 deutlich zu sehen ist.
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 einen Anlenkschenkel 20 in Form einer gerade gestreckten Platte oder Strebe, die zwischen den beiden Achsen 18, 19 eingeschweißt ist. Diese Konstruktion erlaubt es dem unteren Teil des höhenverstellbaren Chassisteils 11, um die ortsfeste Achse 19 zu verschwenken. Dieser Schwenkwinkel wiederum wird nach unten begrenzt durch einen Anschlag 21 in Form eines Hartgummiteils, welches an der unteren, horizontalen Verstrebung 14 des ortsfesten Chassis 12 festgelegt ist und am unteren Endpunkt der zulässigen Schwenkbewegung in Kontakt zu dem Anlenkschenkel 20 tritt. Um die Schwenkbewegung auch nach oben zu begrenzen, ist oberhalb des Anlenkschenkels 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 Oberseite des Anlenkschenkels 20 und/oder an einer oder beiden Schwenkachsen 18, 19 festgeschweißt sind, erstreckt sich die Zwischenkante 25 in einem Abstand zu dem Anlenkschenkel 20. Dem oberen Schenkel 24 gegenüberliegend ist ein weiterer Anschlag 26 vorgesehen in Form eines zweiten Hartgummiteils. Der obere Endpunkt der zulässigen Schwenkbewegung des höhenverstellbaren Chassisteils 11 ist dann erreicht, wenn das zweite Anschlagelement 26 des ortsfesten Chassis 12 an dem oberen Schenkel 24 zur Anlage gelangt.
Infolge der Überlagerung einer vertikalen Hubbewegung im oberen Bereich des höhenverstellbaren Chassis 11 und einer Schwenkbewegung um eine horizontale Achse 19 im unteren 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 sich im unteren Hubbereich die zunächst leicht, d. h., um etwa 10° ansteigende Rotationsachse 5 der oberen, horizontalen Bürste 3 etwas steiler neigt, bis der Anlenkschenkel 20 etwa horizontal ausgerichtet ist und sich die beiden Anlenkachsen 18, 19 auf gleicher Höhe befinden. Anschließend, d. h. bei einem weiteren Anheben des Bürstenkopfs 2–8, nimmt dieser Winkel wieder ab, die Bürste 3 verläuft wieder flacher. In ähnlicher Form wird die am untersten Punkt der Hubbewegung etwa vertikale Rotationsachse 4 der anderen Bürste 2 zunächst in zunehmendem Maße geneigt, kehrt aber – nachdem der Anlenkschenkel 20 seine etwa horizontale Position überschritten hat – allmählich wieder in ihre Ausgangslage zurück.
Als Besonderheit der Erfindung ist zwischen der Anlenkachse 18 an dem höhenverstellbaren Chassisteil 11 und dem oberen Bereich des ortsfesten Chassisteils 12 wenigstens eine Zugfeder 27 vorgesehen, insbesondere eine langgestreckte, kräftige Schraubenfeder mit einer Vielzahl von Windungen. Ggf. Können auch zwei derartige, zueinander etwa parallele Zugfedern 27 vorgesehen sein.
Während das/die obere(n) Ende(n) der Zugfeder(n) 27 an (je) einem Loch oder Zapfen des ortsfesten Chassis 12, insbesondere der vertikalen Winkeleisen 13 und/oder des oberen, horizontalen Winkeleisenes 14 eingehängt bzw. verankert sind, ist das (jeweils) untere Ende der Zugfeder(n) 27 an (je) einer elastischen Schlaufe 28 eingehängt. Die beiden Trume der Schlaufe(n) 28 verlaufen von der (betreffenden) Zugfeder 27 zu der Schwenkachse 18 an dem höhenverstellbaren Chassis 11, um dessen dem ortsfesten Chassis 12 abgewandter Mantelseite herum bis zur Unterseite des Anlenkschenkels 20, wo sie fixiert sind, bspw. mittels wenigstens einem Klemmelement, bspw. einer Manschette, festgeklemmt.
Die Zugfeder(n) 27 ist/sind im Normalzustand vorgespannt, d. h., sie übt/üben eine etwa nach oben gerichtete Zugkraft auf die Schwenkachse 18 aus und entlastet(-en) damit das höhenverstellbare Chassis 11 teilweise von dessen Gewichtskraft. Dadurch fällt es einem Tier deutlich leichter, den Bürstenkopf 2–8 samt des höhenverstellbaren Chassis 11 anzuheben.
Da die beiden Anlenkpunkte einer Zugfeder 27 nicht vertikal übereinander liegen – der obere Anlenkpunkt befindet sich an dem ortsfesten Chassis 12, der untere im Bereich des höhenverstellbaren Chassis 11 – verläuft die Längsachse einer Zugfeder 27 nicht vertikal, sondern ist gegenüber der Vertikalen leicht geneigt, bspw. um etwa 10°. Da andererseits der Kontaktpunkt gegenüber der unteren Schwenkachse 18 etwa in der Verlängerung des Anlenkschenkels 20 liegt, läßt sich die von einer Zugfeder 27 ausgeübte Zugkraft aufteilen in eine zu dem Anlenkschenkel 20 parallele, zu der oberen Anlenkachse 19 etwa radiale Kraft und in eine zu dem Anlenkschenkel 20 etwa lotrechte bzw. zu dessen Schwenkbewegung um die obere Anlenkachse 19 etwa tangentiale Kraft. Während die Radialkraft von dem Anlenkschenkel 20 aufgenommen und abgeleitet wird, verursacht die Tangentialkraft ein Drehmoment, welches bestrebt ist, den Anlenkschenkel 20 um dessen ortsfeste Anlenkachse 19 herum nach oben zu schwenken. Dieses Drehmoment sorgt dafür, dass der Anlenkschenkel 20 relativ leichtgängig, d. h. ohne zu klemmen nach oben schwenkt.
Schließlich ist das untere Ende der unteren, etwa vertikalen Bürste 2 in einem unter diese Bürste 2 greifenden Ausleger 29 des höhenverstellbaren Chassis 11 gelagert. Dadurch ist sichergestellt, dass auch eine heftige Bewegung eines gebürsteten Viehs in seitlicher Richtung nicht allein von dem oberen Bürstenlager aufgenommen werden muß, sondern zusätzlich über das untere Bürstenlager in den Rahmen des höhenverstellbaren Chassis 11 eingeleitet und von dort über den Anlenkschenkel 20 an das ortsfeste Chassis 12 übertragen wird. Dadurch wird auch das Getriebe 7 geschont.
Schließlich kann im Bereich des Getriebes 7 wenigstens ein die Annäherung eines Tieres sensierendes Element vorgesehen sein, welches sodann unverzüglich den Antriebsmotor 8 einschaltet. Damit wird erreicht, dass ein Vieh stets rotierende Bürsten vorfindet und dieselben nicht anknabbern kann.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Bürste (vertikal)
3: Bürste (horizontal)
4: Achse (vertikal)
5: Achse (horizontal)
6: Schnittpunkt
7: Verzweigungsgetriebe
8: Antriebsmotor
9: Befestigungsplatte
10: Winkeleisen
11: Chassis (höhenverstellbar)
12: Chassis (ortsfest)
13: Winkeleisen (vertikal)
14: Winkeleisen (horizontal)
15: Schiene (vertikal)
16: Fortsatz
17: Zapfen
18: Schwenkachse (beweglich)
19: Schwenkachse (ortsfest)
20: Anlenkschenkel
21: Anschlag (unten)
22: Winkeleisen
23: Schenkel (oben)
24: Schenkel (unten)
25: Zwischenkante
26: Anschlag (oben)
27: Zugfeder
28: Schlaufe
29: Ausleger

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0895715 A1 [0002]

Claims

Vorrichtung (1) zum Bürsten von Tieren, insbesondere von Rindern, Kühen, Kälbern und/oder Schweinen, mit wenigstens einer rotierenden Bürste (2, 3), die motorisch antreibbar ist/sind, wobei die Bürste(n) (2, 3) samt Antrieb (8) an einem höhenverstellbaren Bürstenkopf (2–8) derart angeordnet ist/sind, dass die Orientierung der Bürstenrotationsachse(n) (4, 5) innerhalb einer etwa vertikalen Ebene veränderbar ist, wobei die Einrichtung zur Höhenverstellung des Bürstenkopfes (2–8) mit der Einrichtung zur Veränderung der Bürstenrotationsachse(n) (4, 5) derart gekoppelt ist, dass sich die Orientierung der Bürstenrotationsachsen (4, 5) in Abhängigkeit von der Höhenverstellung stetig ändert, wobei an dem höhenverstellbaren Bürstenkopf (2–8) oder einem gemeinsam damit in der Höhe verstellbaren Rahmenteil (9, 10) wenigstens ein Federelement, insbesondere wenigstens eine Zugfeder (27), angeschlossen ist, dessen/deren anderes Anschlusselement, insbesondere Ende, an einem höher gelegenen, ortsfesten Punkt, insbesondere im Bereich eines (Montage-)Chassis (12), festgelegt ist, und welche(s) derart gespannt ist, dass dadurch das Gewicht des höhenverstellbaren Bürstenkopfs (2–8) teilweise kompensiert und demzufolge das Anheben des Bürstenkopfs (2–8) erleichtert wird, gekennzeichnet durch eine Abstützeinrichtung, welche zwei Hebel (16, 20) aufweist, von welchen sich je einer bis zu jeweils einem Abstützpunkt der Montageeinrichtung erstreckt, wobei ein im oberen Bereich des höhenverstellbaren Chassis (11) angeordneter Hebel (16) als dem feststehenden Chassis (12) zugewandter Fortsatz (16) ausgebildet ist, der etwa horizontal auskragt und an seinem freien Ende zwei in entgegengesetzte Richtungen weisende, miteinander fluchtende Zapfen (17) trägt, welche in eine Hinterschneidung oder durch ein vertikales Langloch je eines U-Profils (15) des ortsfesten Chassis (12) in vertikaler Richtung geführt sind, so dass das obere Ende des höhenverstellbaren Chassis (11) eine Führung in vertikaler Richtung gegenüber dem unbeweglichen Chassisteil (12) erfährt, allerdings um die Zapfen (17) gegenüber dem unbeweglichen Chassisteil (12) verschwenken kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zapfen (17) jenseits eines durchgriffenen Langlochs nach Art eines Kopfs erweitern, sodass ein versehentliches Herausrutschen aus dem betreffenden Langloch nicht möglich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenkopf (2–8) mit wenigstens einem Lagerzapfen (17) starr verbunden ist, der sich etwa auf Höhe des Bürstenkopfs (2–8) befindet, und der in einer ortsfesten, etwa vertikalen Führung (15) verschiebbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenkopf (2–8) mit dem unteren Abstützhebel (20) starr verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das untere Ende der unteren, etwa vertikalen Bürste (2) in einem unter diese Bürste (2) greifenden Ausleger (29) des höhenverstellbaren Chassis (11) gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das höhenverstellbare Chassis (11) eine seitlich an einem die Antriebswellen der beiden Bürsten (2, 3) mit einem Antriebsmotor (8) koppelnden Getriebe (7) befestigte Befestigungsplatte (9) aufweist mit vertikal orientierter Ebene sowie von rechteckiger Grundfläche, deren längere Seite sich in horizontaler Richtung erstreckt und über diejenige Seite des Getriebes (7) übersteht, welche der Bürste (3) mit etwa horizontaler Rotationsachse (6) etwa gegenüber liegt, wobei an den überstehenden Bereich dieser Befestigungsplatte (9) ein Winkeleisen (10) angeschweißt ist, welches sich etwa parallel zu der etwa vertikalen Rotationsachse (4) erstreckt, zum überwiegenden Anteil nach unten.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Federelement, insbesondere wenigstens eine Zugfeder (27), einem gegenüber der Vertikalen geneigten Verlauf folgt, vorzugsweise um 5° oder mehr geneigt, insbesondere um 10° oder mehr geneigt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Neigungswinkel wenigstens eines Federelements, insbesondere wenigstens einer Zugfeder (27), gegenüber der Vertikalen beim Anheben des Bürstenkopfs (2–8) zunächst vergrößert.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Höhenverstellung des Bürstenkopfes (2–8) derart ausgebildet ist, dass sich beim Anheben des Bürstenkopfes (2–8) die horizontale Position des unteren Endes der Bürste (2) mit etwa vertikaler Bürstenrotationsachse (4) nicht verlagert oder sich zunächst geringfügig zu der horizontalen Position der Bürste (3) mit etwa horizontaler Bürstenrotationsachse (5) hin verlagert, beim weiteren Anheben jedoch wieder ihrer horizontalen Ausgangsposition zustrebt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Höhenverstellung des Bürstenkopfes (2–8) derart ausgebildet ist, dass sich beim Anheben des Bürstenkopfes (2–8) die horizontale Position des oberen Endes der Bürste (2) mit etwa vertikaler Bürstenrotationsachse (4) zunächst geringfügig von der horizontalen Position der Bürste (3) mit etwa horizontaler Bürstenrotationsachse (5) weg verlagert, beim weiteren Anheben jedoch wieder ihrer horizontalen Ausgangsposition zustrebt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Höhenverstellung des Bürstenkopfes (2–8) derart ausgebildet ist, dass sich die etwa vertikale Bürstenrotationsachse (4) beim Anheben des Bürstenkopfes (2–8) zunächst von der Vertikalen neigt in einer Richtung von der anderen Bürste (3) weg, beim weiteren Anheben jedoch wieder der Vertikalen zustrebt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Bürstenkopf (2–8) an zwei vertikal gegeneinander versetzten Punkten einer ortsfesten Montageeinrichtung (12) abstützt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Höhenverstellung des Bürstenkopfes (2–8) derart ausgebildet ist, dass sich der Abstand zwischen den beiden Abstützpunkten an der ortsfesten Montageeinrichtung (12) beim Anheben des Bürstenkopfs verringert.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abstützhebel (16, 20) in einem Lager (18) gegeneinander verschwenkbar gelagert sind, vorzugsweise im unteren Bereich des beweglichen Chassis (11).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenkopf (2–8) mit dem oberen Abstützhebel (16) starr, mit dem unteren Abstützhebel (20) dagegen gelenkig verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsspielraum des Bürstenkopfes (2–8) durch ein oder mehrere Anschlagelemente (21, 26) begrenzt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Bürste (2, 3) im Bereich je einer ihrer Stirnseiten an dem Bürstenkopf (7–8) gelagert sind, während ihr anderes Bürstenende frei endet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (4) einer Bürste (2) etwa senkrecht verläuft, die Rotationsachse (5) der anderen Bürste (3) etwa horizontal oder von dem Bürstenkopf (7–8) aus gesehen leicht ansteigend.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachsen (4, 5) beider Bürsten (2, 3) etwa in einer gemeinsamen, vertikalen Ebene liegen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rotationsachsen (4, 5) beider Bürsten (2, 3) etwa im Bereich des Bürstenkopfes (6–8) schneiden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswellen der beiden Bürsten (2, 3) im Bereich des Schnittpunktes (6) der beiden Rotationsachsen (4, 5) an je eine Abtriebswelle eines Verzweigungs- und/oder Untersetzungsgetriebes (7) angeschlossen sind, an dessen Eingangswelle ein Motor (8) angeschlossen ist, insbesondere ein Elektromotor.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Bürstenkopfs (2–8), insbesondere an dem Bürstenkopf (6–8) selbst, wenigstens ein Sensor zur Überwachung eines begrenzten Bereichs der Umgebung der Vorrichtung (1) vorgesehen ist.