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Verfahren zum Messen eines in Zwciraum-Melkbechern
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auftretenden Milchrückflusses Die Erfindung betrifft ein Verfahren
znm Messen eines in Zweiraum-Melkbechern auftretenden Milchrückflusses, der entgegen
der Richtung des aus dem Zweiraum-Melkbecher ablaufenden Milchflusses aufgrund der
Pumpwirkung des sich öffnenden Zitzengummis entsteht.
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Bei der Mastitis handelt es sich um eine Erkrankung von Kühen, die
der deutschen Volkswirtschaft allein einen Schaden in Höhe von vielen Millionen
zufügt. Bei der Erforschung der Krankheit und ihrer übertragungsmechanismen wurde
man auf ein Phänomen aufmerksam, das zur übertragung der Krankzeitskeime von einem
Euterviertel auf das andere Euterviertel wesentlich beiträgt. Es handelt sich dabei
um den in Zweiraum-Melkbechern handelsüblicher Melkmaschinen auftretenden sogenannten
Milchrückflüß,
der in der Fachsprache reverse flow genannt wird. Dieser entstebt dadurch, daß beim
Lrbergang vom Entlastungstakt zum Saugtakt der Melkmaschine das sich öffnende Zitzengummi
der Melkbecher die bereits im Milchableitsystem abfliessende Milch in das Zitzengummi
aufgrund des beim oeffnen des Zitzengummis entstehenden Unterdruckes zuriicksaugt.
Die Milch wird mit einer solchen hohen Beschleunigung in das Zitzengummi zurückgesaugt,
daß sie bis an die in das Zitzengummi hineinragende Strichkuppe gefördert wird.
Soweit die die Strichkuppe benetzenden Milchpartikel aus einem bereits infizierten
Euterviertel stammen, muß damit gerechnet werden, daß sie das von ihnen erreichte
Euterviertel infizieren, indem die Mastititserreger in den Strichkanal und weiter
bis in die Zisterne eindringen.
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Wissenschaftliche Untersuchungen des Milchrückflusses haben gezeigt,
daß dieser durch richtige Auswahl der beim maschinellen Melken vorherrschenden Bak
toren weitgehend vermieden werden kann, jedenfalls soweit es sich um die für die
Melkmaschinen tvpischen Einflußgrößen handelt. Die verschiedenen Einflußgrößen,
wie zum Beispiel Milchfluß, Volumen des Sammelstücks und Wahl der an der Strichkuppe
herrschenden Unterdruckverhältnisse können so festgelegt werden, daß der Milchrückfluß
beim Öffnen des Zitzengummis die Strichkuppe meist nicht erreicht.
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Die Feststellung, ob und ggfs, in welchem Umfang Milchrückfluß stattfindet,
ist also für die Funktionsweise einer Melkmaschine von großer Bedeutung. Durch die
Unterdrückung des Milchrückflusses kann die Rate der Mastitiserkrankungen erheblich
verringert werden. Es kommt also darauf an, Kriterien für den Nachweis eines Milchrückflusses
zu finden.
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Labormäßig hat es an Ansätzen für ein Verfahren zur Messung des Milchrückflusses
nicht gefehlt. So wurde zum Beispiel nach Einschaltn der Melkmaschine einem der
Melkbecher ein Kontrastmittel zugegeben, das mit der als Milch verwendeten Testfliissigkeit
in das Milchableitsystem gesaugt wurde.
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ic-'ch wenigen Takten stellte sich heraus, daß sich auch die durch
die andere Zitzenbecher strömende Testfliissigkeit entsprechend der Kontrastflüssigkeit
färbte. lurch die Saugwirkung der Zitzengummis war eingefärbte Testfliissigkeit
aus dem Nilchableitsystem in die Zitzengummis der anderen Melkbecher gesaugt worden.
Die angesaugteii Feuchtigkeitspartikel befeuchteten auch die Strichkuppen der einzelnen
Striche.
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Diese Versuche wurden lediglich an einem Modell ohne Tier durchgeführt.
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Darüberhinaus ist auch ein weiteres Verfahren bekannt geworden, mit
dem labormäßig das Auftreten des lilchrückflusses bewiesen werden konnte. Dabei
wird einem Zitzenbecher ein Elektrolyt beigegeben, der die elektrische Leitfähigkeit
der Milch wesentlich verbessert. An den anderen Zitzenbechern sind Messanordnungen
zur Bestimmung der Leitfähigkeitsveränderungen der Milch vorgeseloen. Die Verbesserung
der Leitfähigkeit der Milch weist darauf hin, daß der an einem Zitzenbecher zugegebene
Elektrolyt inzwischen aufgrund des Milchriickflusses in die anderen Zitzenbecher
gesaugt worden ist und dort die Leitfähigkeit der Milch meßbar erhöht.
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Bei beiden Verfahren kommt es lediglich darauf an, den Nachweis darüber
zu führen, daß überhaupt ein Milchrückfluß stattfindet. Quantitative Angaben über
die Stärke des Milchrückflusses können mit dieser emethode nicht gemacht werden.
Ein wesentlicher Nachteil dieser Meßmethode besteht darin, daß durch die Beigaben
die gemolkene Milch für den menschlichen Gebrauch ungenießbar wird. Die Milch muß
mithin
vernichtet werden, so daß mit einer Verwendung dieser Meßmethoden
außerhalb des Labors im Feldversuch nicht gerechnet werden kann.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das Verfahren der
eingangs genannten Art so zu verbessern, daß es im Feldversuch zur Feststellung
der günstigsten Funktionsweise einer bestimmten maschine herangezogen werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß, der Milchfluß
in einem der 'felkbecher eines Melkzeuges unterbunden und die Reaktion eines im
Zitzengummi vorgesehenen, auf die Befeuchtung durch den Milchrückfluß reagierenden
Indikators gemessen wird.
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Diese Meßmethode vermeidet den lilchverlust, der notwendigerweise
bei der Benutzung der bisherigen Verfahren entstand.
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Der Milch werden keine ihren Wert erheblich herabsetzende Zugaben
hinzugegeben. Ungeschultes Personal kann die notwendigen Vorkehrungen zur Durchführung
des Verfahrens treffen.
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Die bisher üblichen Melkzeuge bedürfen keines Umbaus, so daß der Anwendung
des Verfahrens im breiten Feldversuch keine Schwierigkeiten entgegenstehen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeichnet, sich
eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem Melkzeug,' von dem ein
für die Messung vorgesehener Melkbecher von dem für ihn vorgesehenen Strich abgezogen
ist, dadurch aus, daß die für die Aufnahme des Striches vorgesehene Öffnung im Zitzengummi
dieses Melkbechers von einem Stopfen luftdicht verschlossen ist, durch den mindestens
zwei Elektroden in den Innenraum des-Zitzengummis hineinragen, die außerhalb des
Melkbechers mit den beiden Polen einer Strom quelle einen Stromkreis bilden, und
zur Messung des zwischen
den Elektroden aufgrund deren durch den
Milchrückfluß auftretenden Benetzung fließenden Stromes in dem Stromkreis ein Meßinstrument
vorgesehen ist. Eine solche Vorrichtung ist sehr billig in der Herstellung und Anwendung.
Die Menge der die Elektroden benetzenden Milch ergibt sich daraus, daß die Anzahl
der zu registrierenden Stromimpulse proportional der Benetzung der Elektroden ist.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
ausführlichen Beschreibung und der beigefügten Zeichnung , in der eine bevorzugte
Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist.
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In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine Systemskizze eines an einem Euter
befestigten Melkzeuges im Läng-s.schnitt.
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Ein Melkzeug zur Durchführung des maschinellen Melkens besteht im
wesentlichen aus vier Zitzenbechern, die den vier Strichen eines Kuheuters 5 zugeordnet
sind. In der Figur 1 sind von den vier Zitzenbechern nur zwei Zitzenbecher 1,2 und
die diesen zugeordneten Striche 3,4 im Schnitt dargestellt. über die Milchschläuche
6,7 sind die Zitzenbecher 1,2 mit einem Sammelstück 8 verbunden. Aus diesem wird
die aus den vier Zitzen zuströmende Milch über einen Ausgang 9 in einen Milchbehälter
abgesaugt.
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In den Zitzenbechern 1,2 sind Zitzengummis 10x 1 1 eingepaßt, in die
die Striche 3,4 von oben hineinragen, nachdem diese aum Zwecke des Melkens angerüstet
worden sind. Dabei legt sich das Zitzengummi 10,11 fest an die Außenwandung der
Striche 3,4 an, so daß nach Einschalten des zum Melken
die benötigten
Unterdruckes Zitzenbecher 1,2 auf den Außenwandungen der Striche 3,4 festhaften.
Dabei pflanzt sich der Unterdruck von einem Unterdruckerzeuger 12 über eine Milchleitung
13 in das Sammelstück 8 fort und gelangt von diesem über die Milchschläuche G,7
in den Innenraum 14,15 des Zitzengummis 10,11. Gleichzeitig wird über eine . Puisleitung
16 puisierender [Jnterdruck in den Zitzenbecher 1,2 eingeleitet, wo er die Außenwandungen
der Zitzengummis 10v 11 beaufschlaqt. Der rllllsierende Unterdruck wird mit Hilfe
eines Pulsators 17 erzeugt, der über eine Vakuumleitung 18 mit dem Unterdruckerzeuger
12 verbunden ist.
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Die aus dem Saiiimelstück 8 abgesaugte Milch fließt aufgrund des volil
Unterdruckerzeuger 12 erzeugten Unterdruckes in Richtung auf diesen und wird von
einer Milchschleuse 19 in einen Milchsammelbehälter 20 abgeleitet.
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Beim Melken wirkt während eines Saugtaktes der im Zitzengummi 1o wirkende
Unterdruck auf den Strich 3 ein, solange das Zitzengummi 1o geöffnet ist und auf
diese Weise den Zutritt des Vakuums zum Strich 3 freigibt. Während des Saugtaktes
gibt der Pulsator 17 den Zutritt desimUnterdruckerzeuger 12 erzeugten Unterdruckes
in den Zitzenbecher 1 frei. Nach dem Ende des Saugtaktes folgt der Entlastungstakt,
bei dem der Einfluß des Unterdruckes auf die Striche 3,4 abgeschaltet wird. Diese
Abschaltung geschieht in der Weise, daß der Pulsator 17 die Pulsleitungen 16 belüftet,
so daß der im Innenraum 14, 15 herrschende Unterdruck die Zitzengummis 10,11 zusammenzieht.
Durch diese Kontraktion der Zitzengummis 10,11 unterhalb der Kuppen 21,22 der Striche
3,4 wird der Zugang des in den Milchschlåuchen 6,7 herrschenden Unterdruck zu den
Strichen 3,4 abgeschaltet.
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Erst nachdem der Pulsator 17 den Zugang des Unterdrucks in die Zitzenbecher
1,2 wieder freigibt, werden die Zitzengummis 10,11 auch von außen her vom Unterdruck
beaufschlagt,
daß sie sich in Richtun auf die Wandungen der Zitzenbecher
1,2 wieder öffnen. Mit dieser Öffnung geht eine ::enr rasche Vergrößerung der von
den Zitzengumeis 10,11 umschlossenen Volumina einher, die sich als ein sich in das
.alilchabLeitungssystem auswirkender Unterdruck auswirkt. Aufgrund dieses Unterdruckes
wird die bereits in das Milchableitungssystem geflossene Milch wieder in Richtung
auf den Strich 3 zurückgesaugt. Sie wird mit einer erheblichen Energie gegen die
Kuppen 21, 22 der Striche 3,4 gedrückt. Dabei handelt es sich auch um solche Milch,
die bereits bis in das Sammelstück 8 vorgedrungen war. Da sich im Sammelstück 8
die Milch verschiedener Striche 3,4 miteinander vermischt, kann davon ausgegangen
werden, daß durch diesen Milchrückfluß ein erheblicher Milchaustausch zwischen den
aus den verschiedenen Eutervierteln gemolkenen Milchmengen auftritt.
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War eines der EuLervier-el bereits durch Mastitis-Erreger infiziert,
so muß damit gerechnet werden, daß die aus diesem Euterviertel stammende Milch an
einen bisher gesunden Strich n gelangt. Die Mastitis-Erreger können-insbesondere
wegen der relativ hohen Strömunes@echwindigkeit in den Milchkanal des Striches 3
vordringen, so daß mit einer Infizierung dieses Euterviertels gerechnet werden muß.
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Wissenschaftliche Untersuchungen haben ergeben, daß durch richtige
Auswahl des Milchableitsystemes das Auftreten eines Milchrückstromes verhindert
werden kann.
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Dabei kommt es in erster Linie auf eine richtige Abstimmung der Unterdruckverhältnisse
an den Strichen 3,4, die Auswahl eines genügend großen, aber nicht zu großen Sammelstückes
8 und die am Pulsator 17 einzustellende Pulsfrequenz an. Stellt sich mithin bei
einer bestimmten Anlage heraus, daß ein Milchrückfluß stattfindet, müssen
durch
die richtige Abstimmung dieser Einzelfaktoren aufeinander die Einflußgrößt so geändert
werden, daß der Rückfluß aufhört.Es kommt mithin in erster Linie auf die sichere
Feststellung eines PJck.flusses an.
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Diese wird in der Weise vorgenommen, daß von einem Strich 4 der ihm
zugeordnete Zitzenbecher 2 abgenommen wird, sodann werden im Zitzengummi 11 dieses
Zitzenbechers 2 zwei Elektroden 23, 24 befestig. und es wird die für die Einführung
des Striches 4 vorgesehene Öffnung im Zitzengummi 11 luftdicht verschlossen. Sodann
wird an die beiden Elektroden 23,24 die Spannung einer Spannungsquelle 25 gelegt.
Außerdem befindet sich in dem Stromkreis ein Meßinstrument 26.
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Nach dem Einschalten der Melkmaschine wird den drei Strichen, die
in die Zitzenbecher des Melkzeuges hineinragen, Milch während des Saugtaktes entzogen.
Diese Milch gelangt unter der Wirkung des vom Unterdruckerzeugers 12 erzeugten Unterdruckes
in das milchableitende System. Die Fließgeschwindigkeit der Milch hängt ab vom herrschenden
Unterdruck und den in den Rohrleitungen auftretenden Verlusten.
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Der Saugphase folgt eine Entlastungsphase, in der sich das Zitzengummi
lo unterhalb der Strichkuppe 21 zusammenzieht. Noch bevor die während des ersten
Saugtaktes gemolkene Milch vollkommen in das milchableitende System abgeflossen
ist, wird die nächste Saugphase dadurch eingeleitet, daß sich das Zitzengummi lo
öffnet. Die noch nicht in das milchableitende System abgeflossene Milch, die sich
noch im Bereich der Milchschläuche 6 bzw. im Sammelstück 8 befindet, wird durch
dis beim Öffnen des Zitzengummis 1o entsteher de VOIumenvergrößeiing in Richtung
auf den Strich 3 zurückgesaugt. Dieses Phänomen findet auch im Bereich des von dem
Strich 4 abgenommenen Zitzenbechers 2 statt, da dieser, wie alle anderen Zitzenbecher,
sowohl mit dem
ilchableitenden System über den Milchschlauch 7
als alÀcil mit dem Pulsator er die Pulsleitung 16 verbunden ist. Soweit die zujückgesaugte
Milch die Elektroden 23, 24 benetzt, entsteht zwischen diesen eine leitende Verbindung,
so daß der Stromkreis ücr das Meßinstrument 26 geschlossen wird. Dabei ist der Ausschlag
des Meßinstruments 26 ein Maß für die Benetzung der Elektroden 23, 24. Werden sie
stark benetzt, so fließt während einer vergleichsweise langen Zeit ein relativ großer
Strom. Werden sie nur wenig benetzt, ist der Widerstand zwischen den Elektroden
23,24 entsprechend hoch, so daß nur ein kleiner Strom fließen kann.
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Als besonders günstig für die Durchführung derartiger Messungen hat
es sich herausgestellt, den abgenommenen Zitzenbecher 2 mit einem Stopfen luftdicht
zu verschliessen, der in etwa die Form eines künstlichen Striches aufweist. Die
Elektroden 23, 24 befinden sich dann an der Kuppe dieses künstlichen Striches und
werden durch diesen luftdicht nach außen geführt zum Anschluß an die Stromquelle
25. Dieser künstliche Strich hat den Vorteil, daß an seinem Bund 27 leicht ein luftdichter
Abschluß des Zitzengummis 11 hergestellt werden kann. Außerdem wird die Befeuchtung
der Elektroden 23, 24 an einer Stelle gemessen, die am ehesten einer Strichkuppe
21,22 entspricht. Da diese wegen des Infektionsrisikos für die Feststellung des
Milchrückflusses am interessantesten ist, werden mit Hilfe dieses künstlichen Striches
Meßergebnisse erzielt, die am ehesten den Verhältnisses an einem Strich entsprechen.
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Sobald das Meßinstrument 26 einen Strom anzeigt, steht für den Fachmann
fest, daß ein Milchrückfluß stattgefunden hat. Er wird sich nunmehr darüber Gedanken
machen, in welcher Weise die Verhältnisse im milchableitenden System verändert werden
müssen, um den Milchrückfluß
zu vermeiden.Die zu treffenden Maßnahmen,
beispielsweise Veränderung der Unterdruckverhältnisse, Wahl eines anderen Sammelstückes
8 oder Anpassung der Pulsfrequenz können von Fall zu Fall verschieden sein. Die
Auswahl der richtigen Maßnahme wird ebenfalls mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens
vorgenommen, in dem die einzelnen Faktcren nach einem für den Einzelfall festgelegten
Schema solange verändert werden, bis der Milchrückfluß aufhört.
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Statt der Elektroden 23,24 können auch andere Indikatoren in dem abgenommenen
Zitzenbecher 2 angebracht werden, die auchUeine aufgrund der Milchumspülung stattfindende
Benetzung der Elektroden reagieren.
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Dabei kann beispielsweise an Farbveränderungen eines entsprechenden
Indikators gedacht werden.