DE3429428A1 - Melkvorrichtung mit einem sammelstueck - Google Patents

Description

Melkvorrichtung mit einem Sammelstück

Die Erfindung betrifft eine Melkvorrichtung mit einem aus Zitzenbechern und einem Sammelstück bestehenden Melkzeug, das über einen Milchschlauch mit einer Milchtransportleitung verbunden ist, bei der die Melk- und die Entlastungsphasen über einen Melkpulsator gesteuert werden und bei der dem Sammelstück atmosphärische Luft zugeführt wird.

Bei hochverlegten Melkleitungen entsteht bei konventionellen Melkanlagen durch den hydrostatischen Druckverlust eine Vakuumabsenkung unterhalb der Kuhzitzen in den Zitzenbechern. Dieser hydrostatische Druckverlust kann in der Größenordnung bis zu 20 kPa betragen und dadurch entsteht die sogenannte zyklische Schwankung durch den Vakuumabfall (Vakuumverlust). Dieser Vakuumverlust wird dadurch hervorgerufen, daß die Milch nicht nur durch das Vakuum vom Euter entzogen wird, sondern auch vom Milchsammeistück bis zur hochverlegten Leitung transportiert werden muß. Neben dem hydrostatischen Druckverlust entstehen beim Transport außerdem noch Vakuumverluste durch Reibung im Milchschlauch. Diese Vakuumschwankung an der Zitze wird vom Fachmann als zyklische Schwankung bezeichnet. Verschiedene Faktoren spielen hier außerdem noch eine Rolle, so unterschiedliche Pulsierung oder unterschiedlicher Milchtransport. Bei großem Milchfluß kann der Vakuumverlust so groß werden, daß das Melkzeug sich nicht mehr am Euter halten kann und abfällt.

Die Probleme des Vakuumverlustes bzw. der zyklischen Schwankung liegen jedoch nicht nur allein in der Leitungshöhe, sondern werden von dem gesamten Konstruktionsprinzip der Melkeinheit beeinflußt.

Eine Melkeinheit soll einen möglichst geringen Vakuumverlust ausweisen. Ist das der Fall, kann man mit dem Nennvakuum unterhalb der Zitzen heruntergehen, so daß mit dieser Ausführung dann schonender gemolken werden kann. Die Förderhöhe und die Querschnitte des Transportschlauches sind ein entscheidender Faktor für den hydrostatischen Druckverlust. Als Folge des hydrostatischen Druckverlustes tritt eine unterschiedliche Senkung des Vakuums am Euter gegenüber dem Vakuum in der Melkleitung auf.

Die Höhe der Vakuumschwankungen ist abhängig vom Milchfluß. Der Abfall des Vakuums ist am kleinsten bei niedrigem Milchfluß und am größten beim höchsten Minutengemelk. Es wäre wünschenswert, wenn bei geringem Milchfluß ein kleineres und bei hohem Milchfluß ein höheres Vakuum in der Melkleitung wäre, das würde den idealen Melkbedingungen gerecht werden. Der hydrostatische Druckverlust senkt also das Betriebsvakuum am Euter. Allgemein ist es üblich, mit dem Melk-Unterdruck auch die Milch zu transportieren. Deshalb sinkt insbesondere bei hochverlegten Melkleitungen auch das Melkvakuum an der Zitze erheblich ab.

Um diese negativen Erscheinungen einer Rohrmelkanlage zu vermeiden, sind Melkanlagen bekannt, die z. B. mit einem höheren Transportvakuum die Milch vom Sammelstück in die Melkleitung transportieren und die mit einem zweiten Melkvakuum und einem separaten Rohrsystem die Vakuumkonstanz im Sammelstück und damit unter der Zitzenspitze konstant halten sollen.

Nach diesem Melksystem wird z. B. bei einer bekannten Anlage ein Unterdruck von 47 kPa als Nennvakuum verwendet.

Im Milchschlauch und in der Melkleitung ist dagegen ein auf 64 kPa erhöhtes Transportvakuum vorhanden. Diese Einrichtung beinhaltet ein kompliziertes Membranstabilationsprinzip, das auch nur bei geringem Milchfluß in etwa konstante Vakuumbedingungen (Vakuumaplikation) gibt. Bei hohem Milchfluß (mehr als 2 1/min), sinkt das Betriebsvakuum am Euter jedoch stark ab.

Weiterhin ist ein System bekannt, bei dem in einer sogenannten Trennkammer zwischen dem Sammelstück und der Melkleitung Milch und Luft getrennt werden, so daß im Sammelstück ein annähernd konstantes Vakuum zur Verfügung steht. Diese Einrichtung ist jedoch aufgrund der Ventile und Steuer- < einrichtungen recht kompliziert und unhandlich, außerdem werden für dieses System zwei unterschiedliche Vakua (47 kPa für das Melkvakuum und 64 kPa für das Transportvakuum) benötigt. Die Unterdruck-Differenz zwischen dem Transportvakuum und dem Melkvakuum ist für die Absaugung der Milch notwendig.

Bei einem anderen System wird mittels periodischem Lufteinlaß in den Zitzenbecher die Milch nach dem Melken aus der Zitze durch den Einlaß von atmosphärischer Luft im Transport beschleunigt. Aber auch bei diesem System mit periodischem Lufteinlaß ist das Melkvakuum unterhalb der Zitze nicht konstant, bei höherem Minutengemelk gibt es ebenfalls einen ungünstigen Vakuumverlauf im Melkzeug, da auch hier der Milchtransport vom Sammelstück zur Milchtransportleitung und die Versorgung des Sammelstückes mit Melkvakuum über den gleichen Schlauch erfolgt.

Es ist außerdem ein System bekannt, bei dem die Trennung von Milch und Luft im Sammelstück direkt an der Kuh erfolgt. Dadurch soll ein vom Milchfluß unabhängiges konstantes Vakuum am Euter erreicht werden. In diesem Sammelstück befindet sich ein Schwimmer, der den Milchtransportweg dann freigibt, wenn eine ausreichende Milchmenge im Milchsammelstück ermolken ist. Dieses System arbeitet jedoch auch mit zwei unterschiedlichen Vakua, einmal für die Versorgung des Vakuums zum Melken und einem mit höherem Vakuum für den Milchtransport im Milchschlauch und in der Melkleitung.

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Aufgrund der Konstruktion ist das SammeIstück groß und unhandlich, was zu erheblichen Schwierigkeiten beim Melken von Tieren mit tiefen Eutern führt.

Die Aufgabe der Erfindung ist, diese bekannten Nachteile zu vermeiden und eine Melkvorrichtung zu offenbaren, bei der zyklische Vakuumschwankungen im Sammelstück und damit auch an den Zitzen der Kuh - insbesondere auch bei hochverlegten Rohrleitungen - sicher vermieden werden. Dabei soll aus rationellen Gründen nur mit einer Vakuumhöhe gearbeitet werden; das heißt, Melk-Vakuum und Milchtransport-Vakuum sollen gleich sein.

Außerdem soll die Vorrichtung preiswert herzustellen, möglichst ' einfach ausgebildet und damit störanfällig und mit geringem Montageaufwand zu montieren sein.

Zu diesem Zweck ist die Erfindung durch die im Hauptansprueh genannten Merkmale gekennzeichnet.

Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Melkvorrichtung mit einem Melkzeug in der Saugphase, Fig. 2 die Melkvorrichtung nach Fig. 1 in der Entlastungsphase, Fig. 3 das Sammelstück, teilweise im Schnitt.

Das Melkzeug 1 besteht aus den Zitzenbechern 2 und dem Sammelstück 3. Das Sammelstück 3 ist über den Milchschlauch 4 mit der Milchtransportleitung 5 verbunden.

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Außerdem ist das Sammelstück 3 zusätzlich mit einem Verbindungsschlauch 6 mit der Milchtransportleitung 5, mit der Luftleitung 7 oder mit der Spülleitung 8 verbunden. Der Verbindungsschlauch 6 ist über ein Ventil mit dem Inneren des Sammelstücks verbunden, das vorzugsweise als Zweiwege-Membranventil 9 ausgebildet ist. Dieses Zweiwege-Membranventil 9 wird von dem MeIkpulsator 10 gesteuert.

Die Zitzenbecher 2 sind mit dem Sammelstück 3 über die kurzen Milchschläuche 11 und über die kurzen Pulsschläuche 12 verbunden. An den Einmündungen der kurzen Milchschläuche 11 in das Sammelstück 3 ist jeweils ein Rückschlagventil 13 im Sammelstück 3 angeordnet.

In der Saugphase steuert der Melkpulsator 10 über den Pulsschlauch 14 das Zweiwege-Membranventil 9 in dem Oberteil des Sammelstücks 3 auf Vakuumdurchgang. Dadurch wird das Sammelstück 3 mit Vakuum versorgt. Da mit dem Verbindungsschlauch 6 keine Milch transportiert werden muß, wird der volle Unterdruck über den Verbindungsschlauch 6 in das Sammelstück 3 geleitet und über die kurzen Milchschläuche 11 voll im Zitzenbecher 2 wirksam. Da der Verbindungsschlauch 6 immer milchfrei bleibt, ist die Höhe des Unterdrucks im Sammelstück 3 völlig unabhängig von der Milchmenge im Milchschlauch 4. Im Entlastungstakt schaltet der Melkpulsator 10 das Zweiwege-Membranventil 9 in die Belüftungsstellung. Dadurch kann über die Verbindungsleitung 15, den Pulsschlauch 14 und den Melkpulsator 10 atmosphärische Luft in das Innere des Sammelstücks 3 eindringen. Dabei schließen sich die Rückschlagventile 13 und ein Haftvakuum bleibt in den kurzen Milchschläuchen 11 erhalten, so daß die Zitzenbecher 2 sicher an den Zitzen hängen bleiben und auch die für die Entlastungsphase notwendige Druckdifferenz in den nicht gezeichneten Innen- und Außenräumen der Zitzenbecher 2 erhalten bleibt.

Gleichzeitig wird die Milch von der einströmenden atmosphärischen Luft aus dem Inneren des Sammelstücks 3 durch den Milchschlauch in die Milchtransportleitung 5 gedrückt. Praktisch die gesamte Milchmenge aus dem Sammelstück 3 wird wie ein geschlossener Flüssigkeitspfropfen durch den Milchschlauch 4 in die Milch-

transportieitung 5 gedrückt. Da hinter der zur Milchtransportleitung 5 abströmenden Milch atmosphärische Luft nachströmt, kann sich hinter dem abströmenden Milchpropfen auch kein sogenanntes Zusatzvakuum aufbauen, so daß es auch nicht zu einem Zurückströmen des Milchpropfens kommen kann. In dem Milchschlauch 4 kann eine zusätzliche Rückschlagklappe 16 eingebaut sein. Diese zusätzliche Rückschlagklappe 16 verhindert auch bei sehr großen Steighöhen sicher ein Zurückströmen der Milch in dem Milchschlauch 4. Da dieses Pendeln der Milch im Milchschlauch 4 nicht mehr auftritt, kann eine Erhöhung der freien Fettsäure nicht mehr auftreten. Dadurch wird die Qualität der Milch verbessert.

Der Verbindungsschlauch 6 kann wahlweise entweder mit der Milchtransportleitung 5, der Luftleitung 7 oder - falls vorhanden - mit der Spülleitung 8 verbunden sein. Wenn in den Milchtransportleitungen 5 Steigungen über Türdurchbrüchen oder dergleichen vorhanden sind, ist es nicht sinnvoll, den Verbindungsschlauch 6 mit der Milchtransportleitung 5 zu verbinden. In diesem Fall werden bessere Melkergebnisse erzielt, wenn der Verbindungsschlauch 6 an die Luftleitung 7 oder an die Spülleitung 8 angeschlossen wird.

In der Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung teilweise im Schnitt in der Entlastungsphase dargestellt.

Während der Entlastungsphase wird vom Melkpulsator 10 der Raum über der Membrane 18 durch den Anschlußstutzen 19 und durch den Pulsschlauch 14 mit atmosphärischer Luft beaufschlagt. Da der Raum 20 unterhalb der Membrane 18 über den Verbindungsschlauch 6 mit dem Vakuum der Milchtransportleitung 5, der Luftleitung 7 oder der Spülleitung 8 verbunden ist, biegt sich die Membrane 18 nach unten durch und verschließt über den Ventilschließer 21 die Ventilbohrung 22. Der Innenraum 23 des Sammelstücks 3 steht deshalb nicht mehr mit dem Vakuum des Raumes in Verbindung. Gleichzeitig strömt über die Verbindungsieitung

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aus dem Raum 17 atmosphärische Luft über das Lippenventil 24 in den Innenraum 23 des Sammelstücks 3. Über den Milchschlauch kann die Milch deshalb ohne Schwierigkeiten aus dem Innenraum in die Milchtransportleitung 5 gesaugt. Die Rückschlagventile sind in der Entlastungsphase geschlossen, so daß in den kurzen Milchschläuchen 11 ein Haftvakuum bestehen bleibt. Die Rückschlagventile 13 können z. B. als Plattenventile 25 ausgebildet sein. In den Plattenventilen 25 können Verbindungsbohrungen 26 mit relativ kleinem Querschnitt angeordnet sein. Der Querschnitt dieser Verbindungsbohrungen 26 muß so klein sein, daß das Haftvakuum in den kurzen Milchschläuchen 11 in den Entlastungsphasen nicht vollständig abgebaut wird. Nach Milchflußende kann sich dagegen das Haftvakuum vollständig , in den kurzen Milchschläuchen 11 abbauen, weil der Innenraum des Sammelstücks 3 nicht mehr mit Vakuum beaufschlagt wird.

In der Entlastungsphase wird somit atmosphärische Außenluft aus dem Raum 17, den Pulsschlauch 14 und den Melkpulsator 10 in den Innenraum 23 des Sammelstücks 3 eingelassen, so daß die ermolkene Milch zügig über die geöffnete Rückschlagklappe 16 in die Milchtransportleitung 5 abgesaugt werden kann.

In der Saugphase sind die Räume 17 und 20 über den Pulsschlauch und den Verbindungsschlauch 6 mit dem Melkvakuum verbunden. Die Membrane 18 befindet sich deshalb in der entlasteten Stellung und der Ventilschließer 21 kann die Ventilbohrung 22 nicht verschließen. Der Innenraum 23 des Sammelstücks 3 kann deshalb mit dem Vakuum des Raumes 20 verbunden werden. Da der Raum 20 über den Anschlußstutzen 27 und dem Verbindungsschlauch 6 mit der Milchtransportleitung 5, der Luftleitung 7 oder der Spülleitung 8 verbunden ist, kann das Vakuum nicht durch die in dem Milchschlauch 4 befindliche Milch beeinträchtigt werden. Das Lippenventil 24 ist während der Saugphase geschlossen, so daß keine Milch in den Raum 17 gesaugt werden kann. In der Saugphase sind die Plattenventile 25 geöffnet, während die Rückschlagklappe 16 geschlossen ist.

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Mit der erfindungsgemäßen Melkvorrichtung werden Vakuumschwankungen sicher vermieden. Es kann deshalb mit einem relativ niedrigen Vakuum sehr schonend gemolken werden. Unterschiedliche hohe Minutengemelke beeinflussen das in den Zitzenbechern wirkende Melk-Vakuum nicht mehr. Es bleibt in allen Fällen konstant.

Durch die in dem Sammelstück 3 angeordneten Rückschlagventile 13 wird ein Zurückspritzen der Milch gegen die Zitzenspitzen (Rückspray) in den Entlastungsphasen sicher vermieden. Außerdem wird trotz Einströmen von atmosphärischer Luft in das Sammelstück 3 ein sicheres Haftvakuum in den Zitzenbechern 2 erreicht.

Das Vakuum an der Zitze stimmt mit dem Nennvakuum der Melkanlage überein.

Ein weiterer Vorteil dieses Melksystems ist/ daß nur noch mit einer einzigen Vakuumhöhe gearbeitet werden muß und daß auch Steigungen der Milchtransportleitungen 5 keinen negativen Einfluß mehr auf das effektive Melkvakuum im Sammelstück 3 mehr haben.

Claims (10)

Patentansprüche

1. Melkvorrichtung mit einem aus Zitzenbechern und einem Sammelstück bestehenden Melkzeug, das über einen Milchschlauch mit einer Milchtransportieitung verbunden ist, bei der die Melk- und die Entlastungsphasen über einen Melkpulsator gesteuert werden und bei dem dem Sammelstück atmosphärische Luft zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum (23) des Sammelstücks (3) neben dem Milchschlauch (4) und dem Pulsschlauch (14) zusätzlich über einen Verbindungsschlauch (6) mit der Milchtransportleitung (5), der Luftleitung (7) oder der Spülleitung (8) verbunden ist,

daß der Verbxndungsschlauch (6) über ein Zweiwegeventil mit dem Innenraum (23) des Sammelstücks (3) verbunden ist, daß der Innenraum (23) des Sammelstücks (3) in der Melkphase über ein Zweiwegeventil (9) und über einen Verbindungsschlauch (6) mit dem Unterdruck der Milchtransportleitung (5) bzw. der Luft- oder Spülleitung (7, 8) verbunden und in der Entlastungsphase über eine mit dem Innenraum (23) des Pulsverteilers (28) oder dem Pulsschlauch (14) verbundene Verbindungsieitung (15) mit atmosphärischer Luft beaufschlagt wird

und daß die Zitzenbecher (2) und der Innenraum (23) des Sammelstücks (3)

über Rückschlagventile (13) verbunden sind, die die Verbindung mit dem Innenraum (23) des Sammelstücks (3) in den Entlastungsphasen absperren

2. MeIkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zweiwegeventil als Zweiwege-Membranventil (9) ausgebildet ist und daß das Zweiwege-Membranventil (9) vom Melkpulsator (10) gesteuert wird.

3. Melkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zweiwege-Membranventil (9) am Sammelstück (3) angeordnet ist.

4. Melkvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß das Zweiwege-Membranventil (9) im Oberteil des Sammelstücks (3) angeordnet ist.

5. Melkvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß das Sammelstück (3) aus einem Sammelstück-Unterteil (29) und einem Pulsverteiler (28) besteht und daß

das Sammelstück-Unterteil (29) und der Pulsverteiler (28) gleichzeitig ein Teil des Zweiwege-Membranventils (9) bilden, über das der Innenraum (23) des Sammelstück-ünterteils (29) durch einen Verbindungsschlauch (6) mit der Milchtransportleitung (5) bzw. der Luft- oder Spülleitung (7, 8) verbunden ist.

6. MeIkvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Membrane (18) des Zweiwege-Membranventils (9) zwischen dem Pulsverteiler (28) und dem Deckel (30) des Sammelstücks (.3) angeordnet ist,

daß die Membrane (18) mit einem Ventilschließer (21) verbunden ist

und daß die Membrane (18) mit dem Ventilschließer (21) und eine im Sammelstück (3) angeordnete Ventilbohrung (22) das Zweiwege-Membranventil (9) bilden.

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7. Melkvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die VerbindungsIeitung (15) über ein Klappen- oder Lippenventil (24) in den Innenraum (23) des Sammelstücks (3) einmündet und daß der Innenraum (23) des Sammelstücks (3) über die Verbindungsleitung (15) und über das Klappen- oder Lippenventil (24) in der Entlastungsphase mit atmosphärischer Luft beaufschlagt wird.

8. Melkvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

daß im Milchschlauch (4) eine Rückschlagklappe (16) angeordnet ist, die ein Zurückfließen der Milch in den Innenraum (23)des Sammelstücks (3) in der Saugphase verhindert.

9. Melkvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

daß die Rückschlagventile (13) im Innenraum (23) des Sammelstücks (3), als Plattenventile (25) ausgebildet sind.

10. Melkvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

daß in den Plattenventilen (25) Verbindungsbohrungen (26) mit relativ kleinem Querschnitt angeordnet sind.