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VERFAHREN UND VORRICHTUNG FÜR MASCtjINENMELKEN
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ZUR GEWINNUNG VON BLUT- UND EITERFREIER, KEIMARMER MILCH Uie Erfindung
betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für Maschinenmelken zur Gewinnung von
blut-und eiterfreier, keimarmer Milch.
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Fachleuten, die sich mit Rindviehzucht beschäftigen, ist die Tatsache
seit langem bekannt, daß die ersten Milchstrahlen am Melkbeginn spezifisch viel
mehr Mikroben enthalten, als die Milch, welche in einer späteren Phase des Melkens
erhalten wird. Die Ursache ist
darin zu suchen, daß sich im Zitzenkanal
ein - vom Streustroh herrührender - Bakterienstoppel entwickelt, welchen die ersten
Milchstrahlen mitnehmen.
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Im Handmelken, vielmals ohne die wahre Ursache zu kennen, wurden
die ersten Milchstrahlen auf die Erde gerichtet und erst danach wurde die Milch
in die Milchkanne geflossen lassen. Noch im Einzelmaschinenmelken war es üblich
die ersten Milchstrahlen mit der Hand auszumell<en und auf die Erde oder in eine
separate Kanne fließen lassen, und erst danach wurden die Melkbecher an die Zitze
angeschlossen und das Melken begonnen.
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Gleichzeitig mit der Entwicklung der großbetrieblichen Viehzucht
und der Mechanisierung haben sich die Verhältnisse des Maschinenmelkens geändert,
denn teils die Anzahl der Arbeitskräfte, teils der strukturelle Aufbau der bekannten
Vorrichtungen haben es nicht ermöglicht die ersten Milchstrahlenabzusondern. Eben
darum mußte man in den großen Rindviehfarmen mit einer starken Infiziertheit der
mit Maschinenmelken gewonnenen Mischmilch rechnen.
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Die schlechte Qualität der mit Maschinenmelken
gewonnenen Mischmilch bakteriologische. Gesichtspunkt aus gesehen, wird noch dadurch
verschlechtert, daß mit den ersten Milchstrahlen auch Coli-Bakterien in die Milch
geraten. In bezug auf die Infiziertheit der mit Maschinenmelken erhaltenen Mischmilch
bekommt man ein Bild aus den während der Untersuchungen erhaltenen Ergebnissenw
wonach die Gesamtzahl der Keime in der Misch milch in vielen Fällen auch 100 Millionen
Keim/ml übertrifft. Auf Grund unserer Untersuchungen kenn es beheuptet werden, daß
durch die Absonderung der ersten Milchstrahlen diese Gesamtzahl um etwa 70 % vermindert
werden
kann, udneben ergibt sich der bedeutende Vorteil, daß die Coli-bakterien auf diese
Weise in die für menschliche Zwecke bestimmte Milch nicht geraten.
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Die Qualität der mit Melkmaschine gewonnenen Mischl,lilch wird auch
durch die mit Blut und Eiter verschmutzte Milch die von kranken oder infizierten
Kühen ziemlich oft erhalten wird, verschlechtert. Beim Maschinenmelken konnte es
bisher nicht verhindert werden, daß solche verschmutzte Milch in den Sammelbehälter
gerate.
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Die Aufgabe der Erfindung ist die Ausbildung eines Verfahrens und
einer Vorrichtung, mittels welcher die ersten Milchstrahlen am Beginn des Melkens
und die mit Blut und/oder Eiter verschmutzte Milch während des Maschinenmelkens
abgesondert und in einem von dem die für die menschliche Ernährung bestimmte Mischmilch
sammelnden Haupt behälter unabhängigen, abgesonderten Nebenbehälter auffangen zu
können.
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Auf Grund von Untersuchungen wurde festgestellt, daß die Milchmenge
der abzusondernden, ersten Milchstrahlen je Melke und Tier, unter Berücksichtigung
der Streuung welche infolge der individuellen Eigenschaften, wie z. B. der Alter,
der Zahl der Laktationen, der Form des Euters, der Fähigkeit zur Milchabgabe usw.,
der einzellen Tiere entsteht, etwa 200-250 ml ausmacht. Dementsprechend wird die
Milch - erfindungsgemäß - nach Beginn des Maschinenmelkens 3-10 Sekunden, zweckmäßig
4,5-7,5 Sekunden lang in den Nebenbehålter geführt1 und erst danach wird sie in
den Hauptbehälter geleitet.
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Will man die erwähnte Zeitdauer durch die Zahl der Pulsationen bestimmen,
so wird die Milch nach dem Beginn des Maschinenmelkens während einer Zeitdauer von
2 bis 8, zweckmäßig 3 bis 5, Pulsationen in den Neben-
behälter
gefütirt und erst danach in den Hauptbehälter geleitet.
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Zur Abso1iderung der mit Blut und/oder Eiter verschmutzten Milch,
wird sie - unabhängig von Zeitdauer -solange in den Nebenbehälter fließen lassen,
bis diese Beschmutzug der Milch aufhört.
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Es ist sehr bedeutend bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, daß die
ersten Milchstrahlen, ferner die mit Blut, bzw. Eiter yeschmutzte Milch während
des Melkens, das heißt nicht vor Melkbeginn und nicht durch die Unterbrechung des
Melkens abgesondert werden. Die Abscheidung der ersten Mtlchstrahlen wird aufgrund
vorbestimmter Zeitdauer oder durch eine Zeiteinheit bestimmt, oder durch die Zahl
der Pulsationen umgrenzt durchgeführt wobei die Absonderung der mit Blut und Eiter
verschmutzten Milcn aufgrund der Farbe der Milch erfolgt.
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Das Wesen des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht demgemäß darin,
daß nach Beginn des Maschinenmelkens der Milchstrom während einer vorbestimmten
Zeitdauer und/oder der während des Melkens vorkommende, Blut bzw. Eiter enthaltende
Milchstrom in einen Nebenbehälter geleitet und, ohne Unterbrechen des Maschinenmelkens,
die einwandfreie Milch in einen Hauptbehälter fließen gelassen wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird die Milch nach Beginn des Maschinenmelkens 3 bis 10 Sekunden lang in den Nebenbebälter
gelassen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird die Milch nach Beginn des Maschinenmelkens während der Dauer von
2 bis 8 Pulsationen in den Nebenbehälter geführt.
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Zur Absotlderung der mit Blut und Eiter geschmutzterl Milch wird
die Farbe der Milch, die in der aus dem Kollektor der Melkmaschine ausführenden
Milchleitung strömt, fortlaufend kontrollierttund wenn eine durch Blut und Eiter
hervorgerufene Farbänderung auftritt, wird der Milchstrom in den Nebenbehälter gerichtet,
und nach der Wiederherstellung der ursprünglichen Farbe die Richtung des Milchstromes
wieder verändert und die Milch in den Hauptbehälter fließen lassen wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann prinzipiell in Vorrichtungen,
die auf vielerlei Weise ausgestaltet werden können, verwirklicht werden. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung ist bloß eine der möglichen Lösungen zur praktischen Durchführung des
Verfahrens.
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In der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist im Wesen eine Lenkvorrichtung
vorgesehen, die sich einerseits dem Kollektor der Melkmaschine. anderseits dem Nebenbehält
er bzw. Hauptbehälter anschließt und deren Betrieb durch eine Steuerungsvorrichtung
gesteuert wird. Die Lenkvorrichtung ist eigentlich ein Ventil oder ein Hahn, und
kann zweckmäßig mittels eines Elektronagneten von einer Stellung in die andere umgestellt
werden, wobei in den einzelnen Stilungen gehalten werden kann. Abhängig von der
Stellung des Ventils oder des Hehnes fließt die Milch, aus dem Kollektor kounend,
in den Nebenbehälter oder in den Hauptbehãltor. In Einführungsstutzen der Lenkvorrichtung
- oder in der nit ihm in Verbindung stehenden Milchleitung - ist ein Elektrodenpaar
eingebaut, das auf den Milchstro. reagiert und der Steuerungsvorrichtung in Signal
gibt. Ii EinfOhrungsstutzen der Lenkvorrichtung ist auch eine Lichtquelle und ein
auf Farbänderung reagierendes Element, z. B.
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eine Phtudiode, eingebaut. Die Aufgabe der Lichtquelle und der Photodiode
ist es die Farbe der Milch zu kontrollieren und bei der Anderung der Milchfarue
ein entsprechendes Signal in der Steuerungsvorrichtung zustande zu bringen. Andert
sich die Farbe der Milch infolge des Erscheinens von Blut und Eiter, muß die Lenkvorrichtung
in diejenige Stellung gesetzt werden, bei der die Milch in den Nebenbehälter fließen
kann, wenn aber die ursprüngliche Farbe der Milch zurückkehrt, muß die Steuerungsvorrichtung
die Lenkvorrichtung in diejenige Stellung bringen, bei der die Milch in den Hauptbehälter
fließt.
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Der Steuerungsvorrichtung ist zweckmäßig ein elektronisches Gerät,
welches vom Netz unmittelbar, oder ü ber einem zwischengeführten Transformator,
mit Zwergspan nungsausgang gespeist wird. Die Steuerungsvorrichtung bringt die Lenkvorrichtung
am Beginn des Strömens der Milch durch Kurzschließen der erwähnten Elektroden in
eine Stellung, bei der die Milch in den Nebenbehälter fließt.
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Zur Sicherung des Aufrechterhaltens der Stellung, in welcher die
Anfangsrichtung des Milchstromes in der Lenkvorrichtung unverändert bleibt, ist
in der letzteren ein Zeitgenerator vorgesehen. Dieser kann zum Beispiel ein stabiler
Zeitgenerator mit einer stellbaren Aussteuerung von 0,5 Sekunden-Stufen sein. Anstatt
des Zeitgenerators kann die Steuerungsvorrichtung mit einem Pulsationszähler mit
stellbarer Aussteuerung mit Stufen von je einer Pulsation ausgestattet sein. Es
muß noch das Startsignal der Steuerungsvorrichtung stabilisiert werden, um die Störungen,
die durch die eventuellen Schwankungen des Milchströmens entstehen, auszuschalten.
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Dies kann zum Beispiel dadurch erreicht werden1 daß beim
ErscIinen
des Startsignals eine, während einer vorbestimmten Zeitdauer fortbleibende Selbsterhaltung
gesichert wird.
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Wenn die Farbe der in der Lenkvorrichtung fliesen den Milch von der
Normalfarbe abweicht, schließt sich der Stromkreis der schon erwähnten Photodiode
und demzufolge entsteht ein Begrenzungseignal und als Ergebnis dessen wird durch
die Lage der Lenkvorrichtng ein Strömungsweg gesichert, durch welchen die Milch
in den Nebenbehälter fließt.
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Als die Anfangsperiode des Maschinenmelkens beendet und/oder die
Normalferbe der Milch vorhanden ist, geräts und bleibt die Lenkvorrichtung bis zum
Ende des Melkens in einer Lage, in welcher die Milch in den Hauptbehälter strömt.
Nach Beendigung des Maschinenmelkens, das heißt, beim Unterbrechen der Milchströmung,
wird der Stromkreis bei den Fühler-Elektroden, die das Strömen der Milch wahrnehmen,
unterbrochen, wodurch auch die Steuerungsvorrichtung außer Betrieb gesetzt wird.
Die Steuerungsvorrichtung wird auf Null abgeglichen und wird dadurch für den neuen
Melkzyklus in Bereitschaftslage gebracht.
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Die Lenkvorrichtung, wie bereits schon erwähnt, kann ein durch. Elektromagnet
gesteuertes Ventil oder ein Hahn sein, derer strukturelle Aufbau auch sehr abwechslungs
reich sein kann.
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Für die Lenkvorrichtung können alle an sich bekannte Ausgestalltungen
in Betracht kommen, die für Ausführung der beschriebenen Aufgabe geeignet sind.
Prinzipiell gesehen besteht auch die Möglichkeit, die Lenkvorrichtung statt eines
Elektromagneten zum Beispiel durch Pneumatik betätigen zu lassen.
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Das Wesen der erdungsgemäßen Vorrichtung be steht Jemgeäß datin.datf
in derselben eine mit einet Steuetvorrichtung in Verbindung stehende Lenkvorrichtung
vorgesehen ist, welche der in die aus dem kollektor der Melkmaschine ausgehende
Milchleitung eingefügt ist, und über einem Nebenstutzen, an einen Nebenbehälter
angeschlossen ist.
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Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des Verfahrens
werden auf Grund von Beispielen, anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
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Es zeigen: Figur 1 die Schaltungsanordnung einer mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ausgestatteten Melkeinrichtung und Figur 2 eine beispielsweise Ausführungsform
der Lenkvorrichtung.
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Gemäß Figur 1 ist die Lenkvorrichtung 20 an die aus dem Koliektor
der in der Zeichnung nicht dargestellten Melkmaschine führende Milchleitung 8 über
einem Einführungsstutzen 1 angeschlossen. An einen Ausführungsstutzen 3 der Lenkvorrichtung
20 ist die Milchleitung 7 angeschlossen; diese führt zu einem Hauptbehälter 5.
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Ein Nebenstutzen 2 der Lenkvorrichtung 20 ist an die Milchleitung
9 angeschlossen, die zum Nebenbehälter 4 führt.
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Der Nebenbehälter 4 ist mit einem Ablaßrohr 12 versehen und zum Haupt
behälter 5 gehört ebenfalls ein Ablaßrohr 13. Der Nebenbehälter 4 und der Hauptbehälter
5 stehen durch ein Vakuumrohr 6 mit einer vakuumerzeugenden Maschine in Verbindung.
Zur Melkainrichtung gehört noch ein Pulsator 10, welcher durch eine Saugleitung
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an die Melkiaschine angeschlossen ist. Neben dem Pulsator 10
ist eine Luftleitung 18 dargestellt, die praktisch eine im Pulsator eusgebildete
einfache Oeffnung sein kann.
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Die Lenkvorrichtung 20 steht durch ihre Steuerleitung 14 und 15 mit
der Steuerungsvorrichtung 16 in Verbindung. Zwischen der Steuerungsvorrichtung 16
und der Lenkvorrichtung 20 sind noch weitere Leitungen vorgesehen, die zum Weiterleiten
des Startsignals oder zum Obermitteln des von der Photodiode gegebenen Signals dienen.
Diese letzteren Leitungen sind aber in den Zeichnungen nicht dargestellt. Die Steuerungsvorrichtung
16 ist durch eine Speiseleitung 17 mit der Energiequelle, das heißt mit dem Versorgungsnetz
oder mit dem Transformator verbunden.
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Figur 2 zeigt eine beispielsweise Ausführung der in Figur 1 dargestellten
Lenkvorrichtung 20 zum Teil in Schnitt. Den Grundteil der Lenkvorrichtung bildet
eine Nabe 21, in welcher drei Bohrungen mit Gewinde vorgesehen sind, und diese münden
in einen Zentralraum. In eine der Bohrungen mit Gewinde ist der Einfuhrungsstutzen
1 eingeschraubt der - in Einklang mit der Anordnung gemäß Figur 1 - über die Milchleitung
8 mit dem Kollektor der Melkmaschine verbunden ist. In eine andere Bohrung mit Gewinde
ist ein Ausführungsstutzen 3 eingeschraubt, der durch die Milchleitung 7 an den
Hauptbehälter 5 angeschlossen ist. In der dritten Bohrung mit Gewinde ist ein Nebenstutzen
2 angeordnet, welcher. über die Milch leitung 9 mit dem Nebenbehälter 4 in Verbindung
steht.
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Der Nebenstutzen 2 und der Ausführungsatutzen 3 sind einachsig angeordnet,
wobei ihre Enden in der Nabe 21 als Ventilsitze ausgebildet sind. Im mit Rohrstutzen
umgebenen Zentralraum, in der Nabe ist ein Ventilkörper 22
voryesehen,
der bei der beispielsweisen Ausführung mit zwei Kegelflächen ausgebildet ist. Die
eine Kegelfläche kann sich dem am Ende des Nebenstutzens 2 gebildeten Ventilsitz
anpassen, wobei die andere Kegelfläche mit dem am Ende des Ausführungsstutzens 3
befindlichen Ventilsitz ein Ventil bildet. In der Symmetrieachse des Ventilkörpers
22 ist eine in zwei Richtingen ragende Stange 28 ausgebildet und an den Enden derselben
sind je eine Armatur 27 angebracht. Die Armaturen 27 sind aus ferromagnetischem
Material gefertigte Querplatten, welche in den Rohrstutzen in der Weise angepaßt
sind, daß sie die Leitung des Ventilkörpers 22 sichern.
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Der Nebenstutzen 2 und der Ausführungsstutzen 3 sind von je einer
Magnetspule 24 umgeben, die in den Gehäusen 23 angeordnet sind. Zur Einschaltung
der Magnetspulen 24 in den Stromkreis dienen die Anschlüsse 25.
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Im Einführungsstutzen 1 sind die Elektroden 26 befestigt, die - durch
die fließende Milch kurzgeschlossen - der Steuerungsvorrichtung 16 ein Startsignal
geben.
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Im Einführungsstutzen 1 sind auch zwei Bohrungen 30 ausgebildet und
in einer derselben ist eine in den Einführungsstutzen 1 einleuchtende Lichtquelle
eingebaut, wobei in der anderen Bohrung 30 ein farbempfindliches Element, zweckmäßig
eine Photodiode angeordnet ist.
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Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen <forrichtung ist wie folgt:
Die Melkbecher der an sich bekannten Melkmaschine werden in üblicher Weise an die
Zitze angeschlossen und das Maschinenmelken beginnt. Wenn die Milch aus dem Kollektor
der Melkmaschine durch die Milchleitung 8 in den Einführungsstutzen 1 der Lenkvorrichtung
20 fließt,
werden die Elektroden 26 kurzgeschlossen. Die Elekt
rodeii 26 geben ein Startsignal an die Steuerungsvorrichtung 16 ab und als Folge
dessen wird das Melkzyklus-Programm begon nen. Zum Stabilisieren des Startsignals
ist eine, zim Beispiel 10 Sekunden lange Selbsthaltung gesichert, damit die Anlaßtätigkeit
der Steuerungsvorrichtung die eventuelle Pulsation des beginnenden Milchströmens
nic t gestört wird. Gemäß dem begonnenen Programm gibt die Steuerungsvorrichtung
16 ein Steuersignal ab, durch welches das Schließen des Stromkreises der rechtsseitigen
Magnetspule 24 - gemäß Figur 2 - gesichert wird. Auf diese Weise wird die in Fig.
2 nicht dargestellte rechtsseitige Armatur 27 und zusammen mit ihr auch der Ventilkörper
22 nach rechts verschoben. Durch diese Verschiebung liegt der Ventilkörper 22 auf
den Ventilsitz, der am Ende des Ausführungsstutzens 3 ausgebildet ist, und der Ausführungsstutzen
3 wird verschlossen. Die derzeitige Lage des Ventilkörpers 22, der dazugehörenden
Stange 28 und der Armaturen 27 ist in Figur 2 durch eine gestrichelte Linie dargestellt.
In dieser Lage der Lenkvorrichtung 20 kann die Milch, die durch den Einführungsstutzen
1 einströmt, nur durch den Nebenstutzen 2 weiterfließen und gelangt auf diese Weise
über die Milchleitung 9 in den Nebenbehälter.
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Nach dem Ablauf einer von der Anfahrt des Programmes des Melkzyklus
vorbestimmten Zeitdauer, gibt die Steuerungsvorrichtung 16 ein Steuersignal, unter
dessen Einfluß die linksseitige Magnetspule 24 (Figur 2), erregt wird und der Ventilkörper
22 wird in die durch die ausgezogene Linie gezeigte Lage umgestellt. In dieser Lage
wird die Mündungsöffnung des Nebenstutzens 2 durch den Ventilkörper 22 gesperrt,
demzufolge kann die
Milch aus dem Einführungsstutzen 1 nur in den
Ausführungsstutzen 3 fließen, durch welchen in die Milchloitung 7 und weitet in
den Hauptbehälter 5 strömt. Unter normalen Umständen wird dieser Strömungsweg bis
zum Ende des Melkzyklus aufrechterhalten. Wenn die Milchströmung aufhört, wird auch
die kurzgeschlossene Lage der Elektroden 26 unterbrochen, die Automatik wird abgestellt
und auf Null abgeglichen. Dadurch wird die Automatik für den nächsten Melkzyklus
in Bereitschaftslage gebracht.
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Der die Umstellung erzeugende Teil der Steuerungsvorrichtung 16 kann
e - Zeitgenerator oder ein Pulsationzähler sein. Im Falle von einem Zeitgenerator
ist es zweckmäßig eine Möglichkeit zur Einstellung der Aussteuerung in 0,5 Sekunden-Stufen
zu sichern, wobei im Falle vom Pulsationszähler vorteilhaft Stufen mit je einer
Pulsation für die Aussteuerungseinstellung gesichert werden können.
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Die beschriebene Wirkungsweise bezieht sich auf Fälle, wo sich die
Farbe der Milch während des Melkzyklus nicht ändert. Andert sich die Farbe der Milch
infolge von Blut und Eiter, so wird die Farbänderung durch die Photodiode, die in
einer der Bohrungen 30 eingebaut ist, wahrgenommen und wird ein Begrenzungssignal
an die Steuerungsvorrichtung 16 abgegeben. Als Ergebnis wird das Umstellen des Ventilkörpers
22 in die mit ausgezogener Linie in Figur 2 dargestellte Lage verhindert, bzw. falls
der Ventilkörper 22 schon in der mit ausgezogener Linie dargestellten Lage wäre,
wird ein Steuersignal, gegeben, durch welches der Ventilkörper 22 in die mit gestrichelter
Linie gezeichnete Lage umgestellt wird. Wie es früher beschrieben wurde, kann die
Milch in der mit gestrichelter Linie gezeichneten Lege nur in
den
Nebenbehälter 4 fließen, so kanndie verförbte, das heißt mit Blut bzw. Eiter gesohmutzte
Milch nicht in den Hauptbehälter 5 fließen. Die Lage der Lenkvorrichtung 20, wonach
die Milch in den Nebenbehälter 4 fließt, wird solange aufrechterhalten, bis verfärbte
Milch vor der Photodiode im Einführungsstutzen 1 strömt.
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Aus der Beschreibung der beispielsweisen Ausführungsform der Einrichtung
ist ersichtlich, daß der Erfindungsgegenstand mit einfachen Mitteln verwirklicht
werden kann. Es ist unnötig des System der bekannten Teile der Melkvorrichtung zu
ändern, und es genügt bloß eine Lenkvorrichtung und eine Steuerungsvorrichtung einzubauen.
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Die erfindungagemäße Vorrichtung kann sowohl in Melkmaschinen mit
Milchleitung als auch in Melkmaschinen, die mit Eimer arbeiten ohne Xnderung des
Wesens der Erfindung angewendet werden.
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Durch das Sammeln der am Beginn des Melkens abgesonderten Milch bzw.
der mit Blut und Eiter verschmutzten Milch in einem Nebenbehältor wird ersöglicht,
diese verschmutzte Milch nach entsprechender Behandlung für Futterungszwecke nützlich
zu machen, wodurch die Milchgewinnung ökonomisch vorteilhafter wird.
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Der größte Vorteil der Erfindung besteht derin, daß die Keimzahl
in der Mischmilch in großer Maße vermindert wird, wobei sehr wesentlich ist, daß
die Coli-Bekterien aus der Mischmilch fest völlig entfernt werden können, ferner
de all diese Vorteile ohne weitere Belastung des Bedienungspersonals erreicht werden
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