DE2713269A1

DE2713269A1 - Melkmaschine

Info

Publication number: DE2713269A1
Application number: DE19772713269
Authority: DE
Inventors: Sven-Aake Dipl Ing Nordegran; Douglas J Dipl Ing Norton
Original assignee: Alfa Laval AB
Current assignee: Alfa Laval AB
Priority date: 1976-03-25
Filing date: 1977-03-25
Publication date: 1977-10-06
Also published as: IT1107732B; FR2345072A1; PL109150B1; DD129034A5; CA1051366A; US4011838A; FR2345072B1; NZ183672A; GB1545676A; PL196923A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren für automatisches Maschinenmelken, indem eine Anzahl von Melkphasen vorgesehen wird mit unterschiedlichen Melkeigenschaften, wobei jede Phase eine Dauer haben kann, die von der Milchströmung und der Zeit abhängt.

Beim Maschinenmelken werden üblicherweise Zitzenbecher und Unterdruckquellen verwendet, um das Melken durchzuführen. Bei derartigen bekannten Systemen wird jede Zitze von einem Zitzenbecher aufgenommen, der einen Zitzengummi besitzt, welcher in dem Becher unmittelbar neben der Zitze angeordnet ist. Ein Arbeitsunterdruck wird durch jeden Zitzengummi des Bechers hiidurch aufgebracht, um die Milch von der Zitze abzuziehen, wobei die Zitzengummis periodisch geöffnet und kollabiert werden, indem ein Massagevakuum zwischen dem Zitzengummi und der Innenseite des Bechers aufgebracht wird.

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-t-

Dieses periodische Arbeiten der· Zitzengumrni s hat ein
periodischer. Klinßen der¹ Milch von jeder Zitze in dio Milchleitung zur Folp.e und stellt das Melken der Kuh dnv.

Frühere Melkmaschinen arbeiteten im allgemeinen unter
Melkbedingungen, die über den ganzen Melkprozeß unveränderlich waren, so daß die Zitzen einem konstanten Arbeitsvakuum und unveränderlichen Pulsationen des Zitzengummis ausgesetzt waren. Derartige unveränderliche Melkbedingungen können unerwünscht sein, und zwar sowohl im Hinblick auf die Sicherheit für das zu melkende Tier als auch im Hinblick auf die Quantität und die Qualität der gewonnenen
Milch. Es ist insbesondere bekannt, daß die Kuh vor dem
Melken in geeigneter Weise vorbereitet sein muß, um den
Milchfreigabereflex auszulösen, um die Kuh zu veranlassen, die Milch freizugeben. Wenn die Zitzen vor dem Freigeben einem zu hohen Arbeitsvakuum ausgesetzt werden, kann das volle auf das Zitzende wirkende Vakuum bei noch ausbleibender Milch die Zitzen verletzen und für die Kuh ein Unbehagen verursachen, was deren Milchproduktion verringert. In ähnlicher Weise ist die Gefahr von Verletzungen groß, falls die Zitzen nach dem Aufhören der Milchströmung dem Arbeitsvakuum ausgesetzt sind. Um einigen dieser Probleme aus dem Wege zu gehen, bereiten die Benutzer früherer

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Melkmaschinen die Kuh im allgemeinen für das Melken vor, indem die Zitzen von Hand angeregt werden. -Nach einer geeigneten Vorbereitung werden die Zitzenbecher aufgebracht und die Kuh kann gemolken werden, wobei die Gefahr von Verletzungen und Unbehagen für die Kuh verringert ist. Nachdem die Mi1chströmung aufhört, muß das Melkvakuum von Hand abgeschaltet werden, um eine Verletzung zu vermeiden.

Es gibt im Stand der Technik Melkmaschinen, die eine Vorrichtung besitzen, die eine Vorbereitung der Kuh für das Melken von der Maschine aus ermöglichen und die ein automatisches Abschalten nach dem Melken bewerkstelligen. So zeigt beispielsweise die US-Patentschrift 3 75^ 532 eine Vorrichtung, mit der die Zitzen einem verhältnismäßig niedrigen Arbeitsvakuum und einer verhältnismäßig niedrigen Frequenz und einem niedrigen Massagevakuum ausgesetzt werden, um eine Anregung der Kuh durch die Maschine zu ermöglichen, wodurch eine Anregung von Hand überflüssig wird. Die Vorrichtung nach dieser Patentschrift überwacht auch die Strömungsgeschwindigkeit der Milch und bei Erreichen einer vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit schaltet die Vorrichtung eine zweite Phase ein, die die Zitzen einem höheren Arbeitsvakuum aussetzt und die eine höhere Frequenz und ein höheres Massagevakuum für das tatsächliche Melken der Kuh vorsieht. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit der Milch am Ende dieser Melkphase abnimmt, schaltet die Vorrichtung nach dieser Patentschrift auf eine

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•y.

Phase um, in der· die. Zitzen einem verh/i 1 tn i srniiss i f, niedrii'.en Λfbeitsvakuum uml · - t 11 · -1 - verlu'i 1 In i :;iii.'i:;;·. i c; η i ed r i t'eti Frequenz, now ie einem niedrigen Massae;evakuuiii ausgesetzt Mind, I) i ü die lied i criuiic;:'.|)ci':-,(if ι die Maschine abschaltet und die Zitzenbecher entfernt.

Andere bekannte Vorn i eht un^eri sorgen J'ür ein aul. oiuat i sches Entfernen der Zitzenbecher, wenn die Milchströmung am Ende der Melkphase aufhört, indem das Ende der Milchströmung durch einen Milchstromindikator angezeigt wird, woraufhin das Abfallen der Zitzenbecher verursacht wird, indem die Vakua von den Zitzenbechern abgeschaltet werden. Andere Anordnungen fangen die Zitzenbecher auf und entfernen sie von der Kuh. Man vergleiche hierzu die deutsche Patentschrift 1 278 166, die US-Patentschrift 2 496 3o7 und die US-Patentschrift 3 246 63I.

Die bekannten Melkmaschinen melken im allgemeinen sämtliche Zitzen gleichzeitig, indem alle Zitzengummis gleichzeitig pulsiert werden. Es hat sich herausgestellt, daß verschiedene Vorteile erreicht werden können gegenüber dieser gleichzeitigen Pulsierung durch ein aufeinanderfolgendes Pulsieren, bei dem die Zitzengummis nacheinander der Pulsation ausgesetzt werden. Dieses aufeinanderfolgende Pulsieren ergibt eine gleichmässigere Milchströmung in der Milchleitung, verringert die Gefahr der Übertragung einer Infektion,

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Ή-

untei'drückt dip hufthe i πι i ;-,c:hung zu der Mi J eh, vet-t· i rigert die freien Fettsäuren in der Milch und hält da.s Hanzigwerden der Milch unter Kontrolle.

Wie oben erläutert wurde, haben manche der bekannten Systeme einen Milchstrorni ndikator verwendet, um die aufgebrachten Vakua und die Pulsationsgeschwindigkeiten in Abhängigkeit von einer Zunahme oder Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit der Milch zu variieren. Obwohl diese Systeme einen wesentlichen Portschritt im Hinblick auf die Effizienz und Sicherheit beim Melken darstellen, hat es sich gezeigt, daß eine noch größere Effizienz und Sicherheit erzielt werden kann, indem man in manchen Situationen die Geschwindigkeit der Milchströmung beobachtet, als auch das Verstreichen von Zeit mißt oder indem man einen dieser beiden Vorgänge beobachtet, falls dies angemessen ist. Es hat sich beispielsweise herausgestellt, daß es am besten ist, das System von der Anregungsphase zu der Melkphase umzuschalten, wenn die Geschwindigkeit der Milchströmung ein vorbestimmtes Niveau erreicht. Wenn jedoch diese Strömungsgeschwindigkeit nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer nicht erreicht worden ist, ist es am besten, unabhängig davon auf die Melkphase umzuschalten, und zwar aus Gründen der Effizienz des Systems.

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vf /I.

Wie oben dargestellt wurde, können bekannte Systeme automat ir.oh mit I'hasnriwf'chsi¹! η nrboitcn, so ctw;i cici· (!i')^r,(Mi:-.t;md der· US-Patentschrift 3 YS'l b'5?, der in Abhängigkeit von der· St römuniv-ge:·. chw i nd i c;ke i t dir- Mi Ich /.wischen einet· ΙΊι,ί:·,«· mit niedrigem Vakuum und langsamer Pulsation und einer !'hase mit hohem Vakuum und hoher Pulsation umschalten kann. Es hat sich gezeigt, daß eine noch größere Effizienz und Sicherheit erreicht werden kann durch ein System, das mit zusatzlichen Phasen arbeitet. Das System nach der vorliegenden Erfindung kann mit einer ersten Anregungsphase mit Vakua und Pulsationsfrequenzen arbeiten, die dazu geeignet sind, die Kuh anzuregen. Das System kann mit einer zweiten Melkphase arbeiten , die geeignet ist, die Kuh zu melken. Das System kann im übrigen mit einer dritten Nachmelkphase arbeiten, die dazu geeignet ist, das Melken zu beenden und das System kann schließlich mit einer Endphase arbeiten, die nach dem Melken angeressen ist und für die Bedienungsperson eine Erleichterung darstellt.

Zusammenfassende Darstellung der Erfindung

Obwohl die bekannten Vorrichtungen Vorteile aufweisen in Bezug auf die Sicherheit und die Effizienz des Melkens, sieht die vorliegende Erfindung eine noch bessere und wünschenswertere Melkvorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren vor. Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung

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• Al.

.schließt ein MeIkzeug mit Zi tzenbechern ein, j ti denen Zitzengummis vorgesehen sind zum Anbringen an der Kuh. Weiterhin i:;t eine Mi 1 chi e i tune ^ um Aufnehmen der von eiern Melkr-eug kommenden Milch vorgesehen , eine Uurchfl ußmengen-Mel.'.e i r 11· i chil-uiig , die der Milchleitung /,ugei irdnet. i:;t zum Abfühlen der Milchdurchflußmenge in der Leitung, und eine Zeitmeßeinrichtung zum Messen von vorbe.stim rtiten Zeitpor i odori. IMe Zi t zonbocher werden durch eine erste Vakuumeinrichtung betrieben, die an die Milchleitung angeschlossen sind, um ein Arbeitsvakuum in den Zitzenbechern zu erzeugen, außerdem durch eine zweite Vakuumeinrichtung, die mit den Zitzenbechern verbunden ist, um ein Massagevakuum zu erzeugen, und schließlich durch eine Pulsatoreinrichtung, die den Zitzenbechern zugeordnet ist, um die Zitzenbecher den periodischen Impulsen des Massagevakuums auszusetzen. Eine Systemsteuerung ist betriebsmässig mit der Durchflußmengen-Meßvorrichtung und mit der Zeitmeßvorrichtung verbunden , um das System in Abhängigkeit von der Milchdurchflußmenge in der Milchleitung und in Abhängigkeit von dem Verstreichen von vorbestimmten Zeitperioden zu steuern. Die Systemsteuereinrichtung steuert das Niveau des Arbeitsvakuums, das Niveau des Massagevakuums und die Pulsatoreinrichtung.

Die Erfindung sieht somit ein Melkmaschinensystem vor, das

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•45.

mit verschiedenen Phasen arbeiten kann, wobei jede Phase mit besonderen Bedingungen für das Arbeitsvakuum und das Massagevakuum betrieben werden kann. Die Dauer einer jeden Phase kann zusätzlich in Abhängigkeit von der Durehflußme nge der Milch, dem Verstreichen einer· vorbestimmten Zeitdauer oder in Abhängigkeit von beiden eingestellt werden, Die Vorteile dieser. Systems in Bezug auf die Sicherheit für die Kuh und die Effizienz des Melkens sind umfangreich. Beispielsweise kann die erste Anregungsphase niedrige Arbeits- und Massagevakua verwenden, wobei die periodischen Pulsationen des Massagevakuums eine niedrige Frequenz und kurze Dauer aufweisen, was dazu dient, die Kuh für das Melken in geeigneter Weise anzuregen. Die Dauer dieser ersten Anregungsphase kann davon abhängen, daß die Milchdurchflußmenge ein vorbestimmtes Niveau erreicht, worauf das System auf eine zweite Melkphase umschaltet, die für das tatsächliche Melken der Kuh effizienter ist. Die Dauer dieser ersten Anregungsphase kann auch davon abhängen, daß eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist, so daß selbst wenn die Milchdurchflußmenge noch nicht das vorbestimmte Niveau zu einer bestimmten Zeit erreicht hat, das System dennoch auf die zweite Melkphase umschaltet. Diese erste Anregungsphase bietet eine ausreichende Sicherheit für die Zitzen, weil sichere Vakuum- und Pulsationsverhältnisse im allgemeinen aufrechterhalten werden, bis eine adäquate Milchströmung erreicht ist. Eine ausreichende Melkeffizienz

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wird erzielt, indem eine oberste Grenze p.t-r.etzt wird für die Dauer dieser· ersten Phase, wodurch s i eherne:; te J 11 wird, daß die Melkmaschine nicht für eine unbestimmte Zeit in dieser Art betrieben wird.

Nach der ersten Anregungsphase kann das System bei einer zweiten Melkpha.se betrieben werden, um Vakuum- und Pulsationsbedingungen zu verwenden, die für ein wirksameres Melken ausgewählt sind. Insbesondere kann das System mit einem zweiten Arbeitsvakuum betrieben werden, das höher sein kann als in der¹ ersten Anregungsphase. Dieses höhere Vakuum zieht die Milch schneller ab, als es das niedrigere Vakuum könnte und dieses höhere Vakuum kann ohne Gefahr aufgebracht werden, solange die Milch von den Zitzen fließt. Das System kann auch mit einem zweiten Massagevakuum betrieben werden, das höher ist als das erste Massageniveau, wobei die periodischen Pulsationen eine höhere Frequenz und eine längere Saugdauer haben, was dazu beiträgt, daß die Milch mit einer höheren Geschwindigkeit von den Zitzen abgesogen wird.

Da die Vakuum- und Pulsationsverhältnisse dieser zweiten Melkphase öhre Gefahr solange aufrechterhalten werden können, als genügend Milch von den Zitzen fließt, wird die Länge dieser Phase bestimmt durch die Milchdurchflußmenge in der Milchleitung. Insbesondere ist vorgesehen , daß, wenn die

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Milchströmung unter ein bestimmtes Niveau fällt, das System auf eine dritte Nachmelkphase umschaltet.

In dieser dritten Nachmelkphase können die Zitzen Vakuum- und Pulsationsverhältnissen ausgesetzt werden, die für das Entfernen von Restmilch in der Kuh·geeignet und gleichzeitig für die Zitzen keine Gefahr mit sich bringen. Die dritte Phase kann bei einem dritten Arbeitsvakuum, einem dritten Massagevakuum und einem dritten Pulsationszustand betrieben werden. Wie in der ersten Phase können die Vakua niedriger sein als in der zweiten Phase und daher für die Zitzen mehr Sicherheit bieten. Auch können die periodischen Pulsationen eine niedrigere Frequenz und kürzere Saugperioden aufweisen, was ebenfalls eine größere Sicherheit für die Zitzen bietet und für die Kuh angenehmer ist. Da der Zweck dieser dritten Nachmelkphase darin besteht, Restmilch mit einer geringen Durchflußgtschwindigkeit zu entfernen, wird die Länge dieser Phase durch das Verstreichen einer zweiten vorbestimmten Zeitdauer bestimmt. Nachdem diese Zeit verstrichen ist, wird das System in eine vierte Abschaltphase oder Endphase umschalten.

Der Zweck dieser vierten Endphase besteht darin, selbsttätig das Melken der Kuh zu beenden, aber aus Sauberkeitsgründen und zur Arbeitserleichterung für die Bedienungsperson die Zitzenbecher an den Zitzen zu belassen. Demzufolge kann

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das System in der vierten Endphase bei einem vierten Arbeitsvakuum betrieben werden, das so bemessen ist, daß es ausi'i.' i ent , um die Zi tzenbeiiher an den ZiI./.cn JVt; 1 zuha 1 tun , ohne dabei eine Gefahr für die Zitzen darzustellen. Ein Massagevakuum oder periodische Pulsationen brauchen nicht mehr aufgebracht zu werden, da ein Melken nicht notwendig ist Obwohl diese Phase vom Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer abhängig sein kann, ist es auch möglich, diese Phase von Hand durch die Bedienungsperson beenden zu lassen, wenn sie die Zitzenbecher entfernt.

Die Erfindung sieht auch ein System vor, das eine Systemsteuereinrichtung enthält, die betriebsmässig mit einer Durchflußmengenmeßeinrichtung und mit einer Zeitmeßvorrichtung verbunden ist, um das System durch eine Anzahl von Arbeitsphasen zu steuern. Wenigstens eine dieser Phasen kann eine Dauer besitzen, die in Abhängigkeit von der Milchdurchflußmenge in der Milchleitung bestimmt wird, und wenigstens eine der Phasen kann eine Dauer aufweisen, die bestimmt wird in Abhängigkeit von dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer. Beispielsweise kann die Systemsteuereinrichtung das System auf eine Anregungsphase, wie oben erläutert, einstellen, wobei Vakuumniveaus und Pulsationsbedingungen vorherrschen, die zum Anregen der Kuh geeignet sind. Die Dauer dieser Anregung kann sowohl von der

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Milchdurchf luiimenge , als auch von dom Verntre i chen einer vorbestimmten Zeitdauer abhängen. Auch kann dan System beispielsweise auf eine Melkphase eingestellt werden, die Vakuutnni veaus und f'ul sat, i unshod i tißuncGn aufweist, ti i e Tür ein effizientes Entfernen der Milch geeigneter sind, wobei die Dauer dadurch bestimmt wird, daß die Milchdurchflußmenge unter ein vorbestimmtes Niveau fällt.

Das System kann in einer Anzahl von Ax-bei tsphasen betrieben werden, wobei dies einschließt, daß das System bei einem ersten Arbeitsvakuum in wenigstens einer dieser Phasen betrieben wird und daß ein zweites Arbeitsvakuum in wenigstens einer anderen dieser Phasen vorgesehen ist . Beispielsweise kann, wie oben erläutert wurde, das Arbeitsvakuum in der Anregungsphase aus Sicherheitsgründen verhältnismässig niedrig sein und es kann während der Melkphase ohne Gefahr zum Erzielen eines effizienten Melkens höher sein. Das System kann auch bei einem ersten Niveau eines Massagevakuums in wenigstens einer der Phasen und bei einem zweiten Niveau des Massagevakuums in wenigstens einer anderen Phase betrieben werden. In ähnlicher Weise kann das System in einem ersten Zustand periodischer Pulsationen des Massagevakuums in wenigstens einer der Phasen und bei einem zweiten Zustand von periodischen Pulsationen in wenigstens einer anderen der Phasen betrieben werden. Wie erläutert wurde, kann beispielsweise in der Anregungsphase

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das Massagevakuum verhältnism'issig niedrig sein und mit einer verhältti isma'st; ig niedrigen F'ul sat, i oni-.Trequrii/, und mit Pulsationen von kurzer Dauer betrieben werden. In der Melkphase kann das Massageniveau höher sein und eine höhere Pulsationsfrequenz und eine längere Dauer haben, um ein effizienteres Melken vorzusehen.

Das System weist außerdem eine Anordnung auf, durch die die Zitzenbecher nacheinander dem Massagevakuum ausgesetzt werden können, um die Zitzenbecher aufeinanderfolgenden Pulsationen auszusetzen. Diese aufeinanderfolgende Betriebsweise der Zitzenbecher hat sich in Bezug auf den Melkvorgang in verschiedenen Hinsichten als vorteilhaft erwiesen. So hat dies dazu geführt, daß eine gleichmässige Milchströmung in der Milchleitung ermöglicht wird, daß die Gefahr einer Infektionsübertragung verringert wird, daß eine Luftzumischung in die Milch unterdrückt wird, daß die freien Fettsäuren verringert werden und daß das hydrolytische Ranzigwerden unter Kontrolle gehalten werden kann. Die Zitzenbecher können durch eine Pulsatoreinrichtung betrieben werden, die durch eine Systemsteuereinrichtung steuerbar ist. Unterschiedliche Arbeitsvakua und unterschiedliche Massagevakua von unterschiedlicher Pulsationsfrequenz und Pulsationsdauer können auf die Zitzenbecher in einer Anzahl von Phasen aufgebracht werden, wie dies oben beschrieben wurde.

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Fi purerlaul'z/ih J urif,

Fig. 1 ist ein scheiiiatisches Diagramm einer der Melkmaschine.

Fig. 2 ist eine schematische Zeichnung des Umstellers.

Fig. 3 ist eine schematische Zeichnung des Pulsators.

Fig. 4 ist eine schematische Zeichnung des Servoventils.

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm der Steuereinrichtung.

Fig. 6 ist eine schematische Zeichnung der Steuereinrichtung.

Fig. 7 ist ein Diagramm des Milchstroms in Abhängigkeit von der Zeit.

Fig. 8 ist eine schematische Zeichnung des Zitzenbechers während der Milchströmung.

Fig. 9 ist eine schematische Zeichnung des Zitzenbechers in einem Ruhezustand.

Fig. Io zeigt den Verlauf der Vakua während der Anregungs phase.

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Fig. 11 zeigt den Verlauf der Vakua während der Melkphase .

Fi[·. l;¹ 7,i'\r,t den Verlauf" der V;iku;i in der N;icliiiu· I kph;i:;e und

Fig. 13 zeigt den Verlauf der Vakua in der End- oder Abschaltphase .

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der· Melkanlage nach der vorliegenden Erfindung. Die Melkanlage 2 nach der Fig. weist ein Melkzeug 3 auf, bestehend aus Zitzenbechern ¹I, 5, 6 und 7j von denen jeder einen Zitzengummi 8 und 9, Io bzw. 11 besitzt. Eine Milchleitung 12 nimmt die Milch von dem Melkzrug 3 auf, wobei eine Durchflußmengen-Meßvorrichtung 1Ί (Milchstromanzeiger) der Milchleitung 12 zugeist

ordnet/, um den Milchstrom in der Leitung festzustellen. Eine Steuereinrichtung 16 für die Anlage ist mit dem Milchstromanzeiger 1Ί über eine elektrische Leitung 18 verbunden, um die Anlage 2 in Abhängigkeit von dem Milchstrom in der Milchleitung 12 zu steuern.

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COPY

|)i(; M i Ich le i t. utif, \? :-.( I'tit unter einem V;ik uiiin, U;i:; in vciil i him· I I ei" Wei iu· ιΙΐιι·ι;Ιι cine Vakuumpumpe I '> < · t *:;«· ι u ■".' winl, um ί·,ο ι· in ι;ΐ·::Ι.ι·:·. Uiitei-druckn i voau vorzugehen, da:; ;ιπ d i e M i 1 c:h Jiiitunc; angefich loaacn iut, um ein Arbe i tsvukuuin in den Zitzenbechern 4 bis 7 zu erzeugen. Ein Unterdruckregler 2o von herkömmlicher Konstruktion ist durch die Steuereinrichtung 16 elektrisch steuerbar, und zwar ilbor die Leitung 22, um das Vakuum in der Melkleitung bei einer entsprechenden Ansteuerung von einem ersten Unterdruckniveau auf ein zweiten Niveau einzuregulieren. In einer typischen Ausführungsform ist die Milchleitung 12 im ungeregeltem Zustand einem Unterdruck von 25o mm Quecksilbersäule auscor.etzt. Im geregelten Zustand beträgt der Unterdruck 38o mm Quecksilbersäule. Die Leitung 24 mit einem niedrigen Unterdruck und die Leitung 26 mit einem hohen Unterdruck stellen eine zweite Unterdruckquelle dar, die über die Leitungen 28 und 3o, den Umsteller 32 und die Leitung J>h mit den Zitzenbechern ¹I bis 7 verbunden ist. In einer typischen AusfUhrungsform ist die Leitung 2h mit einem Unterdruck von 2oo mm Quecksilbersäule und die Leitung 26 mit einem Unterdruck von 380 mm Quecksilbersäule beaufschlagt. Das Niveau des Massagevakuums in den Zitzenbechern H bis 7 ist durch die Steuereinrichtung 16 einstellbar, die den Umsteller 32 derart betätigt, daß dieser zwischen dem niedrigen Vakuum der

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Leitung 1>Ί und dem hohen Vakuum dor Leitung ?f> w/ih I 1., und zwar je nachdem, öl) durch ii i e Lei Lung jS (;in stärke:·, Signal b/,w. ein .".rliwache:; Signal (Jljeftr/igcri wird.

Die Steuereinrichtung 1(> steuert auch die Arbeitsweisen der Pulsatorei rir i chtung, die durch die Pulsatoren 36 his 39 gebildet wird, die den Z i Lzenbeehern Ί bis 7 über die Vakuumleitungen 'Io bis '13, die Servoventile 'Io bis Ίγ und die Vakuumleitungen Ί8 bis 51 zugeordnet sind. Die Pulsatoren 36 bis 39 betätigen die Zitzenbecher H bis 7, indem sie sie periodischen Pulsationen des Massagevakuums in Abhängigkeit von elektrischen Signalen aussetzen, die sie von der Steuereinrichtung 16 über die Leitungen 52 bis 55 erhalten. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist, weist jeder Pulsator,etwa der Pulsator 36, einen Ventilkörper 56 auf, der durch eine Magnetspule 58 und eine Feder 60 bewegbar ist, um entweder die Öffnung 62 für Atmosphärendruck oder die öffnung 6Ί für das niedrige Vakuum der Leitung 28 zu schliessen, das über eine Verbindungsleitung 65 anliegt. Wenn ein schwaches Signal an der Leitung 52 anliegt, ist die öffnung 62 offen und an der Leitung Ίο liegt Atmosphärendruck an. Wenn ein starkes Signal an der Leitung 52 anliegt, wird die öffnung 6Ί geöffnet, was die Leitung ^o mit dem niedrigen Vakuum von 2oo mm Quecksilbersäule verbindet.

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Diese:; Vakuum in dor· Leitung Ίο betätigt dar, Servoventil Ίϊ, das in Fig. '( gezeigt ist, und zwar· indem es auf die Membran (·>(> wirkt, um einen Kolben (ΛΊ /,u vergeh i eben. Wenn der Kolben (jÖ durcli ein η iodr j i^r,e:; Vakuum in der Leitung 4o aktiviert wird, wird die Öffnung 7 ο geöffnet und das Vakuum in der Leitung 34, das durch den Umsteller 32 hervorgerufen wird, wird in der Vakuumleitung 51 erzeugt, die mit dem Zitzenbecher 7 verbunden ist, wodurch ein Vakuum um den Zitzengummi 11 in dem Zitzenbecher hervorgerufen wird. Wenn der Atmosphärendruck in der Leitung 4o vorhanden ist, schließt der Kolben 68 die Öffnung To, und zwar durch die Wirkung des Vakuums in der Leitung 34, so daß der von der öffnung 72 kommende Atmosphärendruck in der Leitung 51 und um den Zitzengummi 11 herum erzeugt wird.

Der Umsteller 32, der in Qi r Fig. 2 gezeigt ist, ist durch die Steuereinrichtung über die Magnetspule 74 betätigbar, die über die Leitung 35 elektrisch aktiviert werden kann, um entweder die öffnung 76 der Leitung 28 für das niedrige Vakuum oder die öffnung 78 der Leitung 3o für das hohe Vakuum zu öffnen, um dadurch ein derartiges Vakuum in der Leitung 3^ hervorzurufen.

Die Durchflußmengen-Meßvorrichtung in Gestalt eines Milchstromanzeigers Ik ist in der Milchleitung 12 enthalten

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und fiililt den Mi 1 ch:'>trorii in dieser Leitung ab. Der MiJchsü'omnrize iger l'l isi. von der· Art, wie ;; i ο in (J e ι ■ ILS-Po 'j 83P ')7" ticiicht¹ i (;l)i 11 i;;(.. Dic;;cr M i 1 cli:; 1.1·< ■ 111.-111:'.»^ i c;< τ (^ril>t. durch (>in r I <>k1.r i ;-.chc:·, £!i|^p,n;i! in der Lei Lung 1M ;m , oh der M i Lchutroiii in der Leitung (Hier oder· unter cini'iii vorbestimmten Niveau liegt. Dieses Signal in der Leitung l8 wird durch die Steuereinrichtung 16 empfangen und dient als eines von zwei Steuerparametern des Systems. Der andere oteuerparameter wird von der Zeitmeßvorrichtung geliefert, die das Verstreichen von vorbestimmten Zeitabläufen feststellt und die in der Steuereinrichtung 16 der Ausführungsform der Fig. 1 enthalten ist, wie dieses im Nachfolgenden beschrieben wird. Die Steuereinrichtung 16 ist in Gestalt eines Blockdiagramms in der Fig. ^C5 gezeigt und in schematischer Form in der Fig. 6. In der bevorzugten Ausführungsform der Fig. 5 umfaßt die Steuereinrichtung einen Oszillator 80, der ein 60 Hertz-Signal über eine Leitung 84 an einen Zähler 82 gibt. Der Zähler 82 wird durch eine Steuerung 86 über die Leitung 88 angesteuert, was den Zähler 82 entweder auf eine Schwingungsform 1 oder eine Schwingungsform 2 einstellt. In der Schwingungsform 1 erzeugt der Zähler 82 eine Impulsfolge der Schwingungsform 1 und ein binär kodiertes Dezimalsignal (BCD), das an ein PROM (Programmable Read Only Memory) 92 gegeben wird, wie dies

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ORiGiNAL INSPECTED _COpY

durch die Linie 9o angedeutet, w i rt! . 1 πι Srhw i iigwiigs'/ustand .' er/.eugt der Zähler U₁.' υ ine Impulsfolge d"t; Schw i ngwiigs typ:; 2 und ein BCD-Signal an den PHOM 92, wie dies durch die Linie 91 angedeutet, w i p<l.

Auf die Impulsfolge und das BCD-Signal von dem Zähler¹ 82 hin erzeugt der PHOM 92 zwei Sätze von Ausgang;; i inpu 1 s f'olgesignalen, wobei ein Satz A über die Linien 93 bis 96 und ein Satz B fiber die Linien 97 bis loo gegeben wird. Kin Multiplexer· Io2 empfängt die Signale von dem PHOM 92 und gibt nur einen der beiden Sätze weiter, wie dies von einem Signal über die Leitung lo*! von der Steuerung 86 gesteuert wird. Die durch den Multiplexer Io2 weitergegebenen Signale gelangen über die Leitungen Io7 und Ho zu den Treibern I06 und über die Leitungen 52 bis 55 zu den Pulsatoren 36 bis 39.

Eine Zeitineßvorrichtung zum Messen des Verstreichen:; einer vorbestim mten Zeitdauer· in Form eines Timers 112 ist in dem System vorgesehen, wodurch die Steuereinrichtung 16 die Melkanlage 2 in Abhängigkeit von dem Ablauf von vorbestimmten Zeitperioden steuern kann. Der Timer· 112 ist. über die Leitungen 11Ί und 115 πι ΐ t der Steuerung 86 verbunden, wobei dieser den Beginn der Zeitmessung über eine Leitung

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ORiGiNAL INSPECTED

115 in Gang netzt, wobei der' Tinier das Ende il iriuT Zeitdauer durch fin :'· i c.na ! an die Leitung ll'l anzeigt-, Uin Kiicki-.l.i; I I i-.ctia J t.cr lid kann bei.,'it. igt worden, um die Steuerung 86 bei Bedarf rückzuHtellen. Die Steuereinrichtung 1 fi ist; vorgesehen, um (J i e Anlage auf vorbe:; t inimle Phasen einzustellen, wodurch eine größere Melkeffizienz und .Sicherheit für die Kuh gewährleistet werden soll. Wie in der Grafik der Fig. 7 mit dem Milchstrom über der Zeit während des Melkvorganges zeigt, nimmt der Milchstrom allmählich auf ein Maximum zu, um dann allmählich abzunehmen, bis die Kuh keine Milch mehr abgeben kann. Erfindungsgemäss wird die Anlage zunächst mit einer ersten Anregungsphase bei einem ersten Ärbeitsvakuum, einem ersten Massagevakuum und bei einem ersten Zustand der Pulsatoreinrichtung betrieben. Die Länge dieser ersten Phase wird in Abhängigkeit von dem Milchstrom in der Milchleitung und in Abhängigkeit von der Länge einer ersten vorbestimmten Zeitdauer bestimmt.

Der allgemeine Zweck dieser ersten Phase besteht darin, die Kuh anzuregen, um den Milchfreigabereflex auszulösen. Aus Sicherheitsgründen wird diese Anregung am besten bei einem niedrigen Arbeitsvakuum und einem niedrigen Massagevakuum vorgenommen und die Massage findet mit Pulsation von verhältnismässig niedriger Frequenz und kurzer Pulsdauer statt. Sobald die Anregung stattgefunden hat und der Milchstrom

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ein ausreichendes Niveau erreicht, können die Vakuutnni veaus und die Pulsationen zunehmen, um ein wirksameres Melken zu erreichen. In einem typischen Fall, wie. er in Fi p;. 7 dargestellt ist, dauert die Anregungsphase bis der Milchstrom einen Wert von o,2 kg/min erreicht hat oder bis 61 Sekunden verstrichen sind, je nachdem was zuerst erfolgt. In dem Blockdiagramm der Fig. 5 reagiert die Steuerung 86 auf das erste der beiden den Milchstrom anzeigenden Signale, d.h. entweder auf das von dem Milchstromindikator 14 über die Leitung 18 kommende Signal oder auf das von dem Timer 112 über die Leitung 114 kommende Signal, um die Anlage auf die zweite Phase umzuschalten.

In dieser zweiten Melkphase wird die Anlage bei einem zweiten Arbeitsvakuum, einem zweiten Massagevakuum und bei einem zweiten Zustand der Pulsatoreinrichtung betrieben, und zwar für eine Zeitdauer, die solange andauert, wie der Milchstrom in der Milchleitung oberhalb eines vorbestimmten Wertes bleibt. Da es der Zweck dieser Phase ist, die Milch mit dem größten Wirkungsgrad abzuziehen und da die Zitzengefahrlos einem höheren Vakuum und höheren Pulsat ionen ausgesetzt werden können, wenn genügend Milch fließt, werden die Zitzen in dieser Phase einem höheren Arbeits- und Massagevakuum und höheren Pulsationsfrequenzen und längeren Pulsationen ausgesetzt. Wenn der Milchstrom gegen Ende des Melkens abnimmt, sollten die Zitzen einem niedrigeren Va-

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kuuiii und weniger starken Pulsationen aus Sicherheitsgründen aui;ge:;ot'/,t werden. Demzufolge wird die Dauer diener zweiten Phase in Abhängigkeit von dem Milchstrom in der Milchleitung eingestellt. Wie in der Kig. 7 gezeigt ist, wird das System auf die dritte Phase umgeschaltet, wenn der Milchstrom unter o,2 kg/min abnimmt. Wie sich aus dem Blockdiagramm der Fig. 5 ergibt, reagiert die Steuerung 86 auf ein entsprechendes Milchstromsignal über die Leitung 18 von dem Milchstromanzeiger 1^, um die Anlage auf die dritte Phase umzuschalten.

In der dritten Nachmelkphase wird die Anlage bei einem dritten Arbeitsvakuum, einem dritten Massagevakuum, und einem dritten Zustand der Pulsatoreinrichtung betrieben, und zwar über eine Zeitspanne, die abhängt von dem Verstreichen einer zweiten vorbestimmten Zeitdauer. Da es der Zweck dieser dritten Phase ist, unter für die Kuh sicheren Bedingungen Restmilch abzuziehen, wird diese Phase am besten bei einem niedrigen Arbeits- und Massagevakuum und bei Massagepulsationen von verhältnismässig niedriger Frequenz und kurzer Dauer betrieben. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Vakua und die Pulsationen die gleichen wie in der ersten Phase, um so die Anlage zu vereinfachen. Da der Milchstrom während dieser Phase weiter abnimmt, wird die Länge dieser Phase bestimmt in Abhängigkeit von dem

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Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer. In einer typischen Ausführungsforrn, wie sie in Fig. 7 gezeigt ist, dauert diese Periode Io6,4 Sekunden. Nach dem Verstreichen <Ji i'iwr· '/i'it. , wit> (Jic:·. durch d<<ii Ί' i πι« ■ r · IIP .•iiii'.i'i''' i \^r\ wird, schaltet die ol.cuupung H6 dir AnJ age; auf die vii-r-l.c l'ha:u.·.

In dieser vierten Phase wird die Anlage bei einem vierten Arbeitsvakuum betrieben, deren Länge von der manuellen Abschaltung abhängt. Der Zweck dieser vierten Phase besteht darin, nach dem Aufhören des Milchstromes die Zitzenbecher an der Kuh festzuhalten, um einen gewissen Bedienungskomfort für die Bedienungsperson vorzusehen. Demzufolge wird weder ein Massagevakuum noch werden Pulsationen aufgebracht; es verbleibt lediglich ein Arbeitsvakuum, das aufgebracht wird, um die Zitzenbecher an den Zitzen festzuhalten. Obwohl diese Phase eine vorbestimmte Länge haben kann, ist in der bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß die Länge dieser Phase von der Bedienungsperson bestimmt wird.

Die Pig. Io bis 13 illustrieren die Arbeits- und Massagevakua und die Massagepulsationen, die auf die Zitzenbecher in den vier Phasen der bevorzugten Ausführungsform aufgebracht werden. Die erste und die dritte Phase haben ein verhältnismässig niedriges Arbeitsvakuum von 25o mm Quecksilbersäule (nachher kurz mm Hg) und die Massageimpulse weisen ein Vakuum von 2oo mm Hg, eine Wiederkehr von 2,67

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Sekunden und eine Dauer von o,93 Sekunden auf. Die zweite Phase hat ein höheres Arbeitsvakuum von 380 mm Hg. Das Vakuum der Massagpulse betrögt J>tio mm Hg, wobei die impulse nach zwei Sekunden wiederkehren und eine La'nge von 1,3 Sekunden haben. Die viex-te Phase benutzt ein Arbeitsvakuum von 25o mm Hg.

Die Impulsfolgen der Massageimpulse und kontuierliehe Arbeitsvakua, wie diese in den Fig. Io bis 13 gezeigt sind, werden auf jeden der Zitzenbecher ^li bis 7 aufgebracht, um das Melken zu bewirken. Wie in den Fig. 8 und 9 gezeigt, wirkt das in der Leitung 12 vorhandene Arbeitsvakuum auf eine Zitze in dem Zitzenbecher, etwa den Zitzenbecher 4, um die Milch abzuziehen. Der Zitzengummi 8 wird periodisch geöffnet und zusammengedrückt, indem das Massagevakuum periodisch aufgebracht wird, und zwar durch Aufbringung der Folge von Massagepulsationen wie dies in Fig. Io bis 13 gezeigt ist. Wenn das Druckniveau des Massagevakuums sich auf Atmosphärendruck befindet, wie dies etwa in Fig. 9 gezeigt ist, wird der Zitzengummi unterhalb der Zitze zusammengedrückt infolge des Druckunterschiedes, der durch das Arbeitsvakuum erzeugt wird. Dieser zusammengedrückte Zitzengummi blockiert den Milchstrom von der Zitze und hindert das Arbeitsvakuum daran, auf die Zitze einzuwirken, so daß für die Zitze

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eine Ruhepause entsteht. Das Öffnen und Kollabieren des Zi tzengummi s massiert die Zitze, so dali die Blutströmung darin aufrochterhaltpn wird. Wenn ein Impu I:; des Massagevakuums den Zitzengummi über die Leitung Ί8 erreicht, ist der Druckunterschied nicht ausreichend, um den Zitzengummi im zusammengedrückten Zustand zu halten und dieser öffnet sich, wie dies in der Fig. 8 gezeigt ist.

Obwohl die Niveaus der Arbeite- und Massagevakua und die Pulsationen des Massagevakuums für jede der Phasen geändert werden könnten, verwendet die bevorzugte Ausführungsform identische Vakua und Pulsationen für die erste und dritte Phase im Interesse der Vereinfachung der Anlage. Demzufolge zeigen das Diagramm der ersten Phase in Fig. Io und das Diagramm der dritten Phase in Fig. 12 identisch Vakua und Pulsationen.

Jeder Zitzenbecher 4 bis 7 ist in unabhängiger Weise einer separaten Folge von Massagepulsationen ausgesetzt, und zwar infolge der Wirkung des jeweils zugeordneten Servoventils 41 bis 47, des Pulsators 3β bis 39 und des Umstellers 32, d.h. in Abhängigkeit von einer Folge von Steuerimpulsen von der Steuereinrichtung 16. Diese schickt eine separate Folge von Steuerimpulsen über jede Leitung 52 bis 55, wobei

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jede Folge den Polgen von Massageimpulsen entspricht, die in den Fig. Io bis 12 illustriert sind. Beispielsweise enthält das Signal auf der Leitung 52 zu dem Elektromagneten 58 des Pulsators J>(> sowohl starke als nurh schwache Teile. Ein schwaches Signal erregt, den Elektromagneten nicht und es wird demzufolge ein Atmosphärendruck in der Leitung ^o zu dem Servoventil '17 erzeugt. In dem Servoventil 't/ /restattet der atmosphärische Druck in der Leitung ^o dem Vakuum in Leitung 3^> den Kolben 68 gegen die Öffnung 7o zu ziehen, so daß die Öffnung 7o abgedichtet wird, wodurch der von der öffnung 72 kommende Atmospharendruck in der Leitung 51 zu dem Zitzenbecher 7 aufgebaut wird. Der Atmosphärendruck in der Leitung 51 drückt den Zitzengummi 11 zusammen, so daß die erwähnte Pause im Melkvorgang entsteht. Ein schwaches Signal auf der Leitung 52 von der Steuereinrichtung 16 erzeugt also die Ruhepause für den entsprechenden Zitzenbecher 7·

Ein starkes Signal in der Leitung 52 aktiviert den Elektromagneten 58 des Pulsators 36, was das Ventilteil 56 veranlaßt, die öffnung 62 zu verschliessen und die öffnung Gk zu öffnen, wodurch ein Vakuum von 2oo mm Hg von der Leitung 65 zu der Leitung ko aufgebaut wird. In dem Servoventil ^7 wirkt dieses Vakuum von 2oo mm Hg in der Leitung ^o auf die Membran 66, um den Kolben 68 von der öffnung 7o fort zu be-

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wegen, so daß das Vakuum von der Leitung 34 zu der Leitung 51 zu dem Zitzenbecher aufgebaut wird. Dieses Vakuum in der Leitung 51 lässt sich den Zitzenbecher wieder öffnen, so daß die Milch wieder in den Zitzenbecher strömt. Ein starkes Signal in der Leitung 52 von der Steuereinrichtung 16 erzeugt demzufolge einen Milchstrom in dem entsprechenden Zitzenbecher.

Die die Ruhepausen und den Milchstrom in den Zitzenbechern 4 bis 7 erzeugenden Pulsationen werden also durch die Pulsationssignale in den Leitungen 52 bis 55 von der Steuereinrichtung 16 erzeugt. Die Höhe der Massagevakua wird durch Signale von der Steuereinrichtung 16 über die Leitung 35 zu dem Umsteller 32 gesteuert, wobei ein starkes Signal für die erste und die dritte Phase und ein schwaches Signal für die zweite Phase vorhanden ist. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich wird, vermag ein schwaches Signal über die Leitung 35, etwa in der zweiten Phase, den Elektromagneten 74 nicht zu aktivieren und das niedrigere Vakuum in der Leitung 28 hält das Ventil 77 in der die öffnung 76 schliessenden Stellung, wodurch das hohe Vakuum aus der Leitung 3o sich in die Leitung 34 fortpflanzt und zu den Servoventilen 44 bis 47. Ein starkes Signal über die Leitung 35, etwa während der ersten und der dritten Phase, aktiviert den Elektromagneten 34, was das Ventil 77 veranlaßt, die öffnung 78

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zu verschließen, wodurch das niedrige Vakuum der Leitung 28 in der Leitung 3^ erzeugt und zu den Servoventilen H^l\ bis i\'l übertragen wird.

Die Höhe der Arbeitsvakua wird durch Signale gesteuert, die von der Steuereinrichtung 16 über die Leitung 22 zu dem Unterdruckregler 2o laufen. Ein schwaches Signal auf der Leitung 22 aktiviert den Regler und erzeugt ein niedriges Vakuumniveau in der Milchleitung. Ein starkes Signal erzeugt ein hohes Vakuumniveau in der Milchleitung. Für die zweite Phase wird demzufolge ein hohes Vakuumniveau in der Milchleitung erzeugt, wobei für die erste, dritte und vierte Phase ein niedriges Vakuumniveau eingestellt wird.

Die Zitzenbecher k bis 7 können so betätigt werden, daß sie gleichzeitig den Melkvorgang auslösen, wie dies im Stand der Technik bekannt ist, d.h. die Zitzengummis befinden sich entweder gleichzeitig in der Ruhestellung oder in der den Milchstrom freigebenden Stellung. Es ist auch möglich, die Zitzenbecher k bis 7 paarweise zu betätigen, so daß jeweils zwei Zitzengummis gleichzeitig arbeiten. In der bevorzugten Ausführungsform werden die Zitzenbecher 4 bis 7 jedoch nacheinander betätigt, d.h. die Zitzenbecher werden unabhängig voneinander periodischen Impulsen

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des Massagevakuums ausgesetzt. In den Phasen 1 und 3 wird der dem Zitzengummi 52 zugeordnete Zitzenbecher 7 zuerst aktiviert, worauf nach einer Verzögerung von o,5 Sekunden der Becher 6 betätigt wird, dann nach weiteren o,5 Sekunden der Zitzenbecher 5» dann nach weiteren o,5 Sekunden der Zitzenbecher H, dann der Zitzenbecher 7 und so weiter. In der Phase 2 wird die gleiche Reihenfolge eingehalten, wobei allerdings eine Verzögerung von o,2 Sekunden zwischen den einzelnen Arbeitstakten vorhanden ist.

Das schematische Diagramm der Steuereinrichtung 16 in Fig.6 enthält verschiedene integrierte Schaltkreise (IC), wie sie im Stand der Technik bekannt sind. Der Oszillator 18 besitzt ein IC 118; der Zähler 82 besitzt ICs 12o, 122 und 124; der PROM 92 besitzt ein IC 126; der Multiplexer Io2 besitzt ein IC 128; die Steuerung 86 besitzt ein IC 13o; der Timer 112 besitzt ICb 132 und lj>k-_t die Treiber besitzen Transistoren 135 bis 138. Die Steuereinrichtung 16 kann den Zähler 82, das PROM 92 und den Multiplexer Io2 entweder auf einen Schwingungszustand 1 oder einen Schwingungszustand 2 einstellen, in denen jeweils Impulsfolgen über die Leitungen 52 bis 55 gegeben werden, wie dies von der Steuerung 86 gesteuert wird. Die im Schwingungszustand 1 erzeugten Impulse werden in der bevorzugten Ausführungsform der Melkanlage während der ersten und dritten Phase

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•3fr.

verwendet, wobei Impulse des Schwi npiunfszustandes 2 in der zweiten Phase verwendet werden.

Die Steuereinrichtung wird durch einen Einschalter 131 aktiviert, wodurch Spannung von der Spannungsquelle 133 dem System zugeführt wird, um sie in der ersten Phase zu betreiben. In dieser Phase beginnt das System mit dem Schwingungszustand 1, bei dem der Oszillator 8o ein Signal mit 6o Impulsen pro Sekunde erzeugt, was an das IC 12o über die Leitung I4o gegeben wird. Das IC 12o dividiert das Signal von 6o Pulsen pro Sekunde durch vier, so daß 15 Impulse pro Sekunde über die Leitung 142 an den Stift 1 des IC's 122 gegeben werden. Das IC 122 dividiert die 15 Impulse pro Sekunde durch 2, so daß 7j5 Impulse pro Sekunde an den Stift 14 des ICs 124 und an den Stift Io des ICs 126 gesandt werden. Das IC 124 spricht auf die 7,5 Impulse pro Sekunde in der Weise an, daß ein binär kodiertes Dezimalsignal (BCD) über die Stifte 1, 9, 8 und 11 abgegeben wird, wobei der Stift 1 die niedrigste Position des Binär-Codes und der Stift 11 die höchste Position des Binär-Codes darstellt.

Das IC 126 empfängt das BCD-Signal von dem IC 124 an den Stiften 14, 13, 12 und 11 und empfängt ein Signal mit 7,5 'impulsen pro Sekunde am Stift Io vom Stift 15 des IC 122.

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Auf diese Signale hin erzeugt das FROM des It; 126 zwei separate Sätze von Impulsfolgen, wie dies an sich bekannt ist. Ein Satz von Signalen A wird über die Leitungen 9 3 bis 96 gesandt und weist vier Impulsfolgen in Reihe auf. Ein Satz von Signalen B wird über die Leitungen 97 bis loo gesandt und weist ebenfalls vier Impulsfolgen in Reihe auf, die allerdings eine andere Impulsperiode und Breite besitzen, Im Schwingungszuiitand 1 hat jede Impulsfolge, etwa die auf der Leitung 931 eine Periode von 2,67 Sekunden und eine Impulsbreite von o,93 Sekunden, wobei die Impulsfolgen eine Verzögerung von 0,5 Sekunden aufweisen. Jeder Satz B einer Impulsfolge, etwa die auf der Leitung 97 vorhandene, hat eine Periode von 2,67 Sekunden und eine Impulsbriete von 1,74 Sekunden.

Während des Schwingungszustandes 1 gibt aer Stift 13 des ICs 130 in der Steuerung 86 ein starkes Signal ab, das zu dem Wählstift 1 des IC 128 in dem Multiplexer Io2 und zu dem Stift Io eines NAND-Gatters 144 in dem Zähler 82 übertragen wird. Dieses starke Signal am Stift Io des Gatters 144 gestattet es, den Impulsen vom Stift 7 des IC 12o zu dem Stift Io zu gelangen, was das IC 12o veranlaßt ,wie eine durch 4 teilende Schaltung zu wirken. Das starke Signal auf dem Stift 1 des IC 128 veranlaßt die Schaltung, den Satz B von Signalen auf den Leitungen 97

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It

bis loo zu blockieren , und den Satz Λ von Signalen von den Leitungen 93 bis 9b zu den Stiften ^,7,9 und 12 und über· die Leitungen loY his Ho zu den Trans i stortrei bern 135 bis 138 durchzulassende Treiber 135 bis 138 empfangen die Signale auf den Leitungen Io7 bis Ho und verstärkte Ausgangs?ignale auf den Leitungen 52 bis 55, um die Pulsatoren 36 bis 39 anzutreiben.

Der Zustand des Unterdruckreglers 2o wird durch das Signal eingestellt, das an dem Ausgangsstift 158 anliegt und das über die Leitung 22 zu dem Hegler' übertragen wird. Im Schwingungszustand 1 ist das Signal an dem Ausgangsstift 158 niedrig, wie dies durch einen starken Ausgang von dem Stift 13 des IC 13o gesteuert wird, was den Treiber 121 abschaltet.

Der Zustand des Unterdruckumstellers 32 wird durch das Signal eingestellt, das an dem Ausgangsstift I60 anliegt und das über die Leitung 35 zu dem Umsteller übertragen wird. Im Schwingungszustand 1 liegt ein starkes Signal an dem Ausgangsstift I60, wie dies durch ein starkes Eingangssignal von den Stiften 8 und I3 des IC 13o über ein NUND-Gatter 15o und den Treiber 15I eingestellt wird.

Die Steuerung IC 13o schaltet vom Schwingungszustand 1 auf den Schwingungszustand 2 um, und zwar entweder in Ab-

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hänglgkeit von einem Signal von dem Mi lchr.tromunzeiger 14, daß der Milchstrom o,2 kg/min erreicht hat, oder in Abhängigkeit von einem Signal von dem Timer 112, daß die vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist. Wenn der Milchstroin o,2 kg/min erreicht, ändert sich der Ausgang auf der Leitung 18 von dem Milchstromanzeiger 14 von dem zuerst vorhandenen starken Signal zu einem schwachen Signal, so daß am Stift 5 der Steuerung IC 13o ein starkes Signal und am Stift 6 des IC 122 ein schwaches Signal anliegt. Das niedrige Signal am Stift 6 stellt den Ausgang am Stift 11 des IC auf ein niedriges Signal ein, das den Eingang am Stift 1 des IC 13o darstellt, so daß der Ausgangsstift 13 ein niedriges und der Ausgangsstift 12 ein hohes Signal abgibt. Der Ausgangsstift 8 des IC 13o gibt ebenfalls ein hohes Signal ab. Das niedrige Signal am Stift 13 des IC 13o ist während des gesamten Schwingungszustandes 2 vorhanden und veranlaßt den Ausgai.,: am Stift 158 am Beginn des Schwingungszustandes 2 zu einem starken Signal zu werden, was dazu führt, daß das Niveau des Arbeitsvakuums sich ändert, wie dies weiter oben diskutiert wurde. In ähnlicher Weise veranlassen die niedrigen Signale an den Stiften und 8 des IC 13o während des Schwingungszustandes 2 den Ausgang am Stift I6o, der das Niveau des Massagevakuums einstellt, während des Schwingungszustandes 2 auf ein schwaches Signal umzuspringen, so daß das Niveau des

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Massagevakuurris geändert, wird.

Dau schwächt.' signal am Stift 13 des ZC 13<> wird auch zu dem Wählutift 1 des JC 12H in dem Multiplexer übertragen, was den Multiplexer veranlasst, die Signale auf den Leitungen 93 bis 96 zu blockieren und die Signale auf den Leitungen 97 bis loo durchzulassen. Dieses schwache Signal am Stift 13 des IC 13o wird auch zu dem Gatter 144 getragen, um Impulse vom Stift 7 des IC 12o zum Stift Io des IC 12o zu blockieren, wodurch da;; IC 12o veranlasst wird, wie eine durch 4 dividierende Schaltung zu wirken.

Das IC 12o empfängt im Schwingungszustand 2 als ein durch 3 dividierender Zähler das 60 Impulse pro Sekunde aufweisende Signal von dem IC 118 und erzeugt ein 2o Impulse pro Sekunde aufweisendes Signal am Stift 1 des IC 122, wo dieses durch 2 dividiert wird. Das sich daraus ergebende Signal von Io Impulsen pro Sekunde wird auf den Stift 14 des IC und zu dem Stift Io des IC 126 übertragen. Das IC 124 spricht an, indem es ein BCD-Signal erzeugt und auf die Stifte 14, 13, 12 und 11 des IC 126 gibt. Auf die Signale an den Stiften 14, 13, 12 und 11 hin erzeugt das IC 126 zwei Signale aus separaten Sätzen von Impulsfolgen ähnlich wie im Schwingungszustand 1. Die Signale des Satzes C werden auf die Leitungen 93 bis 96 gegeben und weisen 4 Impulsfolgen in Reihenfolge auf, wobei jede Impulsfolge

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eine Periode von L' !ickuiulni und eine I nipu J :;bi'e i tu von o,7 Sekunden aufweist. Die :'· ignule des Sat zu;; I) wurden auf die Leitungen 07 bis lon (',cf.eben und weinen eben t'a I 11; Ί linpu I :·. l'o I f.t-ii in Hu i heiil'· > I (^r,e : 1U I', wobei jeilu Impulsfolge eine Periode von 2 Sekunden und eine Impulsbreite von 1,3 Sekunden aufweist, wobei eine Verzögerung von ο,2 Sekunden zwischen jeder Impulsfolge vorhanden ist. Wie weiter oben angedeutet wurde, veranlasst das schwache Signal am Stift 1 des IC 128 im Schwingungszustand 2 dieser, IC 128 dazu, die Signale des Satzes C zu blockieren und die Signale des Satzes D auf die Leitungen 97 bis loo durchzulassen, so daß die Signale über die Leitungen Io7 bis Ho auf die Treiber 135 bis 138 gegeben werden. Diese empfangen die Signale sowie verstärkte Ausgangssignale auf den Leitungen 52 bis 55, um die Pulsatoren 36 - 39 anzutreiben.

Die Steuerung 12 wird vom Schwingungszustand 1 zum Schwingungszustand 2 in Abhängigkeit von einem Signal umschalten, das vom Timer 112 kommt und anzeigt, daß die vorbestimmte

Zeitdauer verstrichen ist.In der bevorzugten Ausführungsform der Fig. 6 schaltet die Steuerung 12 vom Schwi ngurigszustand 1 zum Schwingungszustand 2 um, nachdem 6l Sekunden in der Betriebsweise des Schwingungszustandes 1 verstrichen sind, es sei denn, der Milchstromindikator IH hat das System vorher umgeschaltet, weil der Milchstrom einen W>rt vor. o,2 kg/min erreicht hat.

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Zum Feststellen des VeraLre i chetis der Zeit im octiw i ngurigszustand 1 ist der Ausgang des Stiftes 11 des i C 12') eine Tmpiil r. folge mit einer· Periode von 1,33 Sekunden und einer Impulsbreite von o,2b'f Sekunden. Diese Impu Isi'o 1 ge wird durch ein UND-Gatter 133 auf den Stift l'l des IC 134 gegeben, das die ankommenden Impulse wählt und das deren Summe in Form eines Binär-Codes an die Stifte 1, 9, 8 und 11 abgibt. Der Stift 11 des IC 134 stellt die Summe von 8 dar und das Signal an diesem Stift wird auf den Stift 1') des IC 132 gegeben, das die ankommenden Impulse zählt und deren Summe in Form eines Binär-Codes auf die Stifte 1, 9 und 8 gibt, wobei beispielsweise ein Ausgang am Stift 9 die Summe von 32 darstellt. Die Ausgangsstifte 9, 8 und 11 des IC 134 und der Stift 9 des IC 132 werden zu einem NUND-Gatter 146 gegeben. Wenn also IC 132 und 134 die Summe von 46 erreichen, werden sämtliche Ausgänge zum Gatter 146 stark und ein niedriges Signal wird dann am Ausgang 148 des Gatters 146 erzeugt. Dieses Ausgangssignal repräsentiert den Ablauf von 61 Sekunden (46 χ 1,333 = 61) und wird auf den Stift 8 des IC 122 gegeben, was den Stift 11 des IC 122 veranlasst, ein schwaches Signal abzugeben.

Dieses schwache Signal vom Stift 11 des IC 122 ist der Eingang am Stift 1 des IC 13o, was das System veranlasst, auf den Schwingungszustand 2 umzuschalten, wie dies weiter oben erläutert wurde.

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Das System kann also aus dor ersten Phase mil. ei nein J' <: 11 w ΐ f ι — gungs^ustand 1 au!" ΐ'ΐικ; zweite Phase mit. einem ;'.cliw i ngungs- :u.K'.1and i¹ umgeschaltet werden, und /,war ent Wider, indem del- Mi I chut rom einen Wert, von υ, ?. kg/min erreicht oder nach dem Ablauf von M .">ekunden. Jn der bevorzugten Ausf ührung:-- Γοιίιι wird du:: System in dieser '/.weiten Phase verb I e i ben, bis del' Milchstrom wieder unter¹ den Wert von o,2 kg/min absinkt, wonach das System auf die dritte Phase umgeschaltet wi rd .

Während der· zweiten Melkphase wird das .System im r.ohwi ngungszustand 2 betrieben, d.h. mit einem hohen Arbeitsvakuum von 380 nun Hg, wie dies eingestellt, wird durch ein stark·-:-. Signal auf der Leitung 22, und mit Impulsen van einem hohen Massagevakuum von 380 mm Hg, wie dies eingestellt wird durch ein schwaches Signal auf der Leitung 3b und Impulssignalen auf den Leitungen 52 bis 55· Das System verbleibt in dieser zweiten Phase bis der Milchscrom unter einen Wert von o,2 kg/min abnimmt, worauf der Milchstromanzeiger IiI ein starkes Signal auf die Leitung 18 gibt.

Dieses starke Signal triggert das Gatter 156,so daß am Stift 5 des IC 13o ein schwaches Signal und am Stift 6 des IC 122 ein starkes Signal liegt. Im IC 13o liegt am Stift 8 ein starkes Signal, am Stift 2 ein schwaches Signal, an den Stiften 9 und 12 ein schwaches Signal und am Stift I3 ein starkes Signal an. Das System ist somit wieder auf den Schwingungszustand 1 umgestellt worden, bei dem

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ein r.larke:; Signal ν um Stift 13 des IC 13u den iLinga darstellt am Stift 1 de:; IC 128 und am Stift Io des Gattern l'l'l, wobei der Multiplexer IC 128 so eingestellt wird, daß ei· nur die Signale des Satzes Λ par.:", i eren lässt, und das IC 12o wird derart eingestellt, daß es wie eine durch ^Jt dividierende Schaltung wirkt. Die starken Signale an den Stiften 8 und 13 des IC 13o lassen die Vakuum-Niveaus auf den dem Schwingungszustand 1 entsprechenden Wert zurückkehren, wobei das Signal auf Leitung 22 schwach wird und das Signal auf Leitung 35 stark wird. Das schwache Signal am Stift 12 des IC 13o stellt die Zähler von IC 132 und 1J>H zurück.

In Bezug auf das verwendete Vakuum und die Massagepulsationen ähnelt diese dritte Phase dem Melkbetrieb in der ersten Phase, wie dies aus der Fig. 12 ersichtlich ist. Da diese dritte Phase zum Nachmelken dient, wird das Arbeitsvakuum auf 25o mm Hg reduziert, wobei das Massagevakuum auf 2oo mm Hg verringert wird und die Pulsationen eine kürzere Periode und Länge haben als in der ersten Phase. Diese dritte Phase dauert Io6,7 Sekunden bis an den Stiften 1 und 8 des IC 132 ein starkes Signal anliegt, das anzeigt, das die binäre Zählung 8o erreicht hat. (8o χ 1,33 Sekunden = Io6,^ Sekunden). Dies stellt den Ausgang aus dem Gatter 162 auf ein niedriges Signal,

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was das System von der dritten Phase auf die vierte l'hase umstellt.

Wenn der Ausgang aus dem (latter· 162 niedrig ist, d.h. wenn das System auf die vierte l'hase umgestellt wird, ließt am Stift 1') des IC lL'B ein starkes Signal an, was das IC 128 reaktiviert, so daß keine weiteren Impulse vom IC 126 zu den Leitungen ^lj2 bis Vj weitergegeben werden. Da keine Impulse auf die Leitungen 52 bis O¹) gegeben werden, werden die Zitzengummis der Zitzenbecher Ί bis Y bei Atmosphärendruck gehalten. Der Ausgang am Stift 13 des IC 13o bleibt stark, was dazu führt, daß das auf die Zitzenbecher aufgebrachte Arbeitsvakuum bei einem Wert von 25o mm Hg verbleibt. In diesem Zustand mit einem Arbeitsvakuum von 25o mm Hg und ohne Massagevakuum werden die Zitzengummis, etwa der Zitzengummi 8, zusammengedrückt und der Zitzenbecher wird an der Kuh festgehalten, ohne daß ein Melken vorgenommen wird. Das System verbleibt in dieser ruhigen vierten Phase, bis das System von Hand abgeschaltet wird, indem der Schalter 131 der Spannungsversorgung 133 geöffnet wird und die Zitzenbecher geben die Kuh frei.

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L e e r s e i t

Claims

München, den 2"ρ.3·19ΥΥ unsere Akte: A I6l9/HER/He ALPA-LAVAL AB5 Postfack, S 147 OO Tumba/Schweden Patentansprüche IJLc NACHQEREICHT

1. Melkmaschine mit einem Melkzeug aus Zitzenbechern mit die Zitzen aufnehmenden Zitzengummis, mit einer Milchleitung zum Aufnehmen der von dem Melkzeug kommenden Milch, mit einem der Milchleitung zugeordneten Milchstromanzeiger zum Anzeigen der in der Leitung fließenden Milch, gekennzeichnet durch eine Zeitmeßvorrichtung zum Feststellen des Ablaufs einer vorbestimmten Zeitdauer, durch eine erste Vakuumquelle, die mit der Milchleitung verbunden ist, um ein Arbeitsvakuum in den Zitzenbechern zu erzeugen, durch eine zweite Vakuumquelle, die mit den Zitzenbechern verbunden ist, um ein Massagevakuum zu erzeugen, durch eine Pulsatoreinrichtung, die den Zitzenbechern zugeordnet ist, um periodische Pulsationen des Massage-

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vakuuiii:; /,u ct^j:;cu^rn , und durch i.'iin; ί> L ι,- u< i ·ι · i nr i cMLunr,, d i cbetriebsma'ssig niit dem Milchstromanzeiger und dei' Zeitmeßvorrichtung verbunden ist, um die Art der Arbeits- und der Massapevakua zu bestimmen, die auf die Zitzenbecher aufgebracht werden,und zwar in Abhängigkeit von dem Milchstrom in der Milchleitung sowie in Abhängigkeit vom Ablauf der vorbestimmten Zeitperiode.

2. Melkmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vakuumquelle einen Unterdruckregler vorsieht zum Bereitstellen eines variablen Arbeitsvakuums, daß die zweite Vakuumquelle Einrichtungen aufweist zum Vorsehen eines variablen Massagevakuums, daß die Pulsatoreinrichtung Mittel vorsieht zum Variieren der Pulsationsfrequenz und -dauer, und daß die Steuereinrichtung Mittel aufweist, die auf den Milchstromanzeiger und auf die Zeitmeßvorrichtung ansprechen, um an den Zitzenbechern in einer ersten Phase ein Arbeitsvakuum eines ersten Niveaus, ein Massagevakuum eines ersten Niveaus sowie eine erste Pulsationsfrequenz und -dauer vorzusehen, daß Mittel vorgesehen sind, die auf den Milchstromanzeiger ansprechen, um an den Zitzenbechern in einer zweiten Phase ein Arbeitsvakuum eines zweiten Niveaus, ein Massagevakuum eines zweiten Niveaus sowie eine zweite Pulsationsfrequenz und -dauer vorzusehen, daß

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Mittel vorgesehen :: ind, die auf die /,e i triiel.Wni'i· i chtum¹; ansprechen, um an den Zi t/,enbechern in einer dritten Phase ein Arbeitsvakuum eines dritten Niveaus, ein Massagevakuum eines dritten Niveaus und eine dritte Pulsationsfrequenz und -dauer vorzusehen, und daß Mittel vorgesehen sind, die an den Zitzenbechern in einer vierten Phase ein Arbeitsvakuum eines vierten Niveaus vorsehen.

3. Melkmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vakuumquelle einen Regler aufweist, der ein Arbeitsvakuum eines variablen Niveaus vorsieht, daß die zweite Vakuumquelle Einrichtungen aufweist, die ein variables Massagevakuum^-Niveau vorsehen, daß die Pulsatoreinrichtung Mittel aufweist zum Variieren der Pulsationsfrequenz und -dauer, und daß die Steuereinrichtung Mittel aufweist, die auf den Milchstromanzeiger und die Zeitmeßvorrichtung ansprechen, u~ an die Zitzenbecher eine Anzahl von Phasen eines Arbeitsvakuums von variablem Niveau und ein Massagevakuum von variablem Niveau sowie eine variable Pulsationsfrequenz und -dauer anzulegen.

4. Melkmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vakuumquelle einen Regler aufweist zum Einstellen eines hohen und eines niedrigen Arbeitsvakuums,

daß dip /,weile Vakuuinque 1 1 c Mittel aufweist y.nm Kin:;) c N cn eine;·, hohen und eine;; niedrigen Masr.a^evakuuin;;, daß dor l'u I :;a1.or MiMcI au l'we i ;;1, , die eine etv.te I inpu I :; IO I j^r,e einer ernten l'ulsat i onsfrequenz und -dauer und eine zweite Impulsfolge einer zweiten Pulsationsfrequenz und -dauer vorsehen, und daß die Steuereinrichtung Mittel aufweist, die auf den Milchstromanzeiger und auf die Zeitmeßvorrichtung ansprechen, um die Zitzenbecher in einer ersten Phase auf ein Arbeitsvakuum von niedrigem Niveau, auf ein Massagevakuum von niedrigem Niveau und auf eine erste Pulsationsfrequenz und -dauer einzustellen, daß Mittel vorgesehen sind, die auf den Milchstromanzeiger ansprechen, um die Zitzenbecher in einer zweiten Phase auf ein Arbeitsvakuum eines hohen Niveaus, auf ein Massagevakuum eines hohen Niveaus und auf eine zweite Pulsationsfrequenz und -dauer einzustellen, daß Mittel vorgesehen sind, die auf die Zeitmeßvorrichtung ansprechen, um die Zitzenbecher in einer dritten Phase auf ein Arbeitsvakuum von dem niedrigen Niveau, auf ein Massagevakuum von dem niedrigen Niveau und auf die erste Pulsationsfrequenz und -dauer einzustellen, und daß Mittel vorgesehen sind, um die Zitzenbecher in einer vierten Phase bei einem Arbeitsvakuum von dem niedrigen Niveau zu betreiben.

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5. Melkmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vakuumquelie einen Kegler ;iufw<^ji:;L /,um Ii i nüt.cl 1 en rim·:·, variablen Niveau:; eine:; ΛιΊ>ι· i 1.:·, v;il< uuin;·., daß die zweite Vakuumquelle Einrichtungen aufweist zum Einstellen eines variablen Niveaus eines Massagevakuums, daß die Pulsatoreinrichtung Mittel aufweist zum Variieren der Pulsationsfrequenz und -dauer, und daß die Steuereinrichtung Mittel aufweist, die auf den Milchstromanzeiger und die Zeitmeßvorrichtung ansprechen, um die Zitzenbecher der Reihe nach periodischen Pulsationen des Massagevakuums auszusetzen.

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