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TECHNISCHES
GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung einer
Tierzitze, mit einem im Wesentlichen zylindrischen, an einer zu
reinigenden Zitze befestigbaren Zitzenreinigungsbecher, wobei der
Zitzenreinigungsbecher eine Düseneinrichtung zum
Injizieren einer Reinigungsflüssigkeit
in den Zitzenreinigungsbecher und Drainagemittel zum Ablassen gebrauchter
Reinigungsflüssigkeit
aus dem Zitzenreinigungsbecher aufweist.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Reinigung einer Tierzitze,
bei dem ein im Wesentlichen zylindrischer Zitzenreinigungsbecher
an einer während
eines Reinigungsvorgangs zu reinigenden Zitze befestigt wird.
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Schließlich betrifft
die Erfindung die Verwendung der oben genannten Vorrichtung und
des Verfahrens zum Reinigen einer Zitze in einem automatisierten
Robotermelksystem.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Eine
Schwierigkeit beim Melken von Milchtieren, wie beispielsweise Kühen, besteht
darin, dass die Zitzen vor dem Melken sauber sein müssen. Aus diesem
Grund sind verschiedene Maschinen zur Reinigung der Zitzen vorgeschlagen
worden.
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Beispielsweise
ist aus der
EP 0 801 893 die Verwendung
einer Vorrichtung zum Reinigen und Vormelken von Zitzen bekannt,
die Zitzenbecher mit einer Vielzahl von Düsenöffnungen zum Einspritzen einer
Reinigungsflüssigkeit
auf in die Zitzenbecher eingeführte
Zitzen aufweist. Wenn das Zitzenreinigen beendet ist, kann die Zitze
mittels einer besonderen Vormelkpartie des Bechers, die innerhalb
des Zitzenbechers bewegbar ist, vorgemolken werden. Diese Vorrichtung
weist jedoch mehrere Nachteile auf:
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Zunächst ist
es nicht möglich,
den Reinigungsflüssigkeitsfluss
durch die Düsenöffnungen
zu erhöhen,
ohne den gesamten Flüssigkeitsverbrauch durch
die Reinigungsvorrichtung zu erhöhen.
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Zweitens
sind die Düsenöffnungen
so angeordnet, dass sie die Reinigungsflüssigkeit fast direkt auf die
Zitze sprühen.
Das direkte Aufsprühen
der Reinigungsflüssigkeit
kann für
das Tier unangenehm sein.
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Drittens
reinigt das Sprühen
einer Reinigungsflüssigkeit
auf die Zitze auf diese Weise die Spitze der Zitze nicht hinreichend.
Dies ist sehr wichtig, da Verschmutzungen und Keime, die sich in
der Öffnung
des Milchkanals befinden, die gesammelte Milch kontaminieren können.
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Viertens
verfängt
sich Schmutz leicht in Falten, da die Haut einer Zitze üblicherweise
faltig ist. Die Verschmutzung ist schwierig zu entfernen, obwohl
das Sprühen
oder Spülen
durch Düsenöffnungen
durchgeführt
wird, die großzügig und
gleichmäßig über die
gesamte Innenseite des Zitzenbechers verteilt sind.
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Fünftens enthält der Zitzenbecher
bewegliche Teile, was zu einem unnötig komplizierten Aufbau führt.
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ZUSAMMENFASSUGN
DER ERFINDUGN
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, die oben genannten Nachteile
zu vermeiden, so dass ein Tier auf einen Melkvorgang vorbereitet
wird, wobei die nachfolgende Entnahme der Milch keine Verunreinigungen
enthält.
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Eine
weitere Aufgabe besteht darin, die oben genannte Vorbereitung auf
eine tierfreundliche Weise ohne eine Beeinträchtigung des Tiers durchzuführen.
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Diese
Aufgaben werden durch eine Vorrichtung der Eingangs genannten Art
gelöst,
die dadurch gekennzeichnet ist, dass:
- – Die Düseneinrichtung
mindestens eine erste und eine zweite Gruppe Düsen aufweist, die in dem Zitzenreinigungsbecher
in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind;
- – Reinigungsflüssigkeitszuführmittel
mit jeder Gruppe Düsen
verbunden sind;
- – Mittel
zum alternierenden Zuführen
der Reinigungsflüssigkeit
zu den Gruppen Düsen
durch die Flüssigkeitszuführmittel
vorgesehen sind, so dass die Gruppen Düsen pulsierende Ströme Reinigungsflüssigkeit
erzeugen, die auf die zu reinigende Zitze wirken.
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Die
Aufgabe wird auch durch ein Verfahren der Eingangs genannten Art
gelöst,
das durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist:
- – Alternieren
eines Schrittes des Injizierens einer Reinigungsflüssigkeit
durch eine erste Gruppe Düsen
in einen Innenraum des Zitzenreinigungsbechers mit mindestens einem
weiteren Schritt des Injizierens einer Reinigungsflüssigkeit
durch mindestens eine zweite, von der ersten Gruppe Düsen in Umfangsrichtung
beabstandete Gruppe Düsen
in den Innenraum des Zitzenreinigungsbechers, so dass pulsierende
Ströme
Reinigungsflüssigkeit
auf die Zitze wirken; und
- – Ablassen
gebrauchter Reinigungsflüssigkeit
aus dem Zitzenreinigungsbecher.
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Durch
diese Vorrichtung und dieses Verfahren wird ein befriedigendes Reinigungsergebnis
der Zitze erzielt, ohne das Tier in seinem Wohlbefinden zu stören. Weiterhin
muss weniger Milch auf Grund des Vorhandenseins von Verunreinigungen
in der entnommenen Milch verworfen werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist eine Vakuumquelle zum Erzeugen eines Unterdrucks in
dem Zitzenreinigungsbecher vorgesehen. Hierdurch wird erreicht,
dass die Drainage der Reinigungsflüssigkeit sowie das Einspritzen der
Reinigungsflüssigkeit
durch die Gruppen von Düsen
verbessert wird.
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Vorzugsweise
besteht jedes der Reinigungsflüssigkeitszuführmittel
aus Reinigungsflüssigkeitsleitungen,
die jeweils mit einer Gruppe Düsen
verbunden sind und die über
entsprechende Reinigungsflüssigkeitsventile
mit einem Reinigungsflüssigkeitsvorrat
kommunizieren und über
entsprechende Druckluftventile mit einer Druckluftquelle. Hierdurch
wird erreicht, dass die Reinigungsflüssigkeit auf kontrollierte
Weise in den Zitzenreinigungsbecher eingespritzt werden kann.
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Vorteilhaft
weist die Vorrichtung einen Reinigungsmittelvorrat auf, der über ein
Reinigungsmittelausgabemittel zum Ausgeben einer vorbestimmten Menge
Reinigungsmittel in die Reinigungsflüssigkeitsleitung beim Beginn
eines Reinigungsvorgangs mit mindestens einer der Reinigungsmittelleitungen verbunden
ist. Hierdurch wird ein verbessertes Reinigungsergebnis der Zitze
des Tiers erreicht, wenn das Reinigungsmittel zusammen mit der Reinigungsflüssigkeit
verwendet wird.
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Vorzugsweise
weist die Vorrichtung weiterhin Mittel zum Steuern und Synchronisieren
des Öffnens
und Schließens
der Reinigungsflüssigkeitsventile und
der Druckluftventile auf. Hierdurch wird erreicht, dass die Reinigung
des Tiers automatisch durchgeführt
werden kann.
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Vorteilhaft
weist jede Gruppe Düsen
mindestens zwei lang gestreckte Düsenelemente mit einer Vielzahl
von Öffnungen
zum Injizieren von Reinigungsflüssigkeit
in den Zitzenreinigungsbecher auf. Hierdurch wird eine verbesserte
Spritzverteilung der Reinigungsflüssigkeit in den Zitzenreinigungsbecher erreicht.
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Vorzugsweise
ist das lang gestreckte Düsenelement
im Wesentlichen vertikal in dem Zitzenreinigungsbecher angeordnet
und erstreckt sich von einem untersten Teil des Zitzenreinigungsbechers
zu einem obersten Teil des Zitzenreinigungsbechers und die Öffnungen
sind entlang des lang gestreckten Düsenelements verteilt. Hierdurch
wird erreicht, dass die gesamte Länge der Zitze gereinigt wird,
wenn Reinigungsflüssigkeit
durch die Öffnungen
eingespritzt wird.
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Vorzugsweise
sind die Öffnungen
derart angewinkelt, dass sie die Reinigungsflüssigkeit tangential gegen eine
eingeführte
Zitze sprühen.
Hierdurch wird ein direktes Auftreffen der Reinigungsflüssigkeit auf
eine Zitze vermieden und eine verbesserte Wirbelbewegung der Reinigungsflüssigkeit
in dem Zitzenreinigungsbecher erreicht.
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Soweit
zwei Gruppen von Düsen,
die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet in dem Zitzenreinigungsbecher
angeordnet sind, vorhanden sind, so ist vorteilhaft eine der Gruppen
Düsen auf
einer ersten Umfangshälfte
des Zitzenreinigungsbechers und die andere Gruppe Düsen auf
der gegenüberliegenden
Umfangshälfte
des Zitzenreinigungsbechers angeordnet. Hierdurch wird erreicht,
dass die Zitze bei alternierender Einspritzung durch die erste und
zweite Gruppe Düsen
von Seite zu Seite ausgelenkt wird. Dadurch werden auch versteckte
Teile der Zitze der eingespritzten Reinigungsflüssigkeit ausgesetzt.
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Vorteilhaft
sind die erste und zweite Gruppe Düsen auf der ersten und zweiten
Umfangshälfte
des Zitzenreinigungsbechers symmetrisch angeordnet. Hierdurch wird
eine gleichmäßig verteilte
Reinigungsintensität
der Zitze erreicht.
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Vorzugsweise
umfasst das Verfahren den Schritt des Anwendens eines Unterdrucks
auf den Zitzenreinigungsbecher. Hierdurch wird eine verbesserte
Drainage der Reinigungsflüssigkeit
erreicht.
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Vorteilhaft
weist das Verfahren weiterhin den Schritt des Hinzufügens eines
Reinigungsmittels zu der Reinigungsflüssigkeit am Beginn eines der
beiden alternierenden Injektionsschritte auf. Hierdurch wird eine
verbesserte Reinigungswirkung der Zitze erreicht.
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Vorzugsweise
weist das Verfahren weiterhin den Schritt der Verwendung von Druckluft
und/oder Vakuum zum Injizieren der Reinigungsflüssigkeit in den Zitzenreinigungsbecher
auf. Hierdurch wird das Einspritzen der Reinigungsflüssigkeit
ermöglicht.
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Vorteilhaft
weist das Verfahren weiterhin den Schritt des Öffnens und Schließens entsprechender Ventile
zum Steuern und Synchronisieren der alternierenden Injektionsschritte
auf. Hierdurch wird eine geregelte Art des Einspritzens der Reinigungsflüssigkeit
erreicht.
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Vorzugsweise
weist das Verfahren weiterhin den Schritt des Trocknens der Zitze
von Reinigungsflüssigkeit
durch Einleiten von Umgebungsluft in den Zitzenreinigungsbecher
auf. Hierdurch wird erreicht, dass verbleibende Reinigungsflüssigkeit
aus dem Zitzenreinigungsbecher entfernt wird.
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Vorzugsweise
weist das Verfahren weiterhin den Schritt des Stimulierens der Zitze
durch mehrfaches Einleiten von Druckluft in den Zitzenreinigungsbe cher
auf. Hierdurch wird erreicht, dass die Milchabgabe einfacher eingeleitet
wird, da der Druck in dem Zitzenreinigungsbecher fluktuiert.
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Vorteilhaft
weist das Verfahren weiterhin den Schritt des Erhöhens erzeugten
Unterdrucks in dem Zitzenreinigungsbecher zum Extrahieren von Vormilch
nach dem Zitzenreinigungsvorgang auf. Hierdurch wird erreicht, dass
die Reinigung und das Vormelken mittels der gleichen Reinigungsvorrichtung durchgeführt werden
können.
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Vorzugsweise
werden das Verfahren und die Vorrichtung zum Reinigen einer Zitze
in einem automatisierten Robotermelksystem verwendet. Hierdurch
wird eine automatisch durchgeführte
Behandlung mit geringem menschlichem Eingreifen erreicht. Die Durchführung der
Behandlung kann auch an die Erfordernisse eines spezifischen Tiers
angepasst werden, da ein Robotermelksystem durch gespeicherte Algorithmen
gesteuert wird, die Informationen von verschiedenen Sensoren und
Detektoren verarbeiten.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ZEICHNUNG
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Zum
besseren Verständnis
der Erfindung werden im Folgenden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme
auf die beigefügte
Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigt:
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1 eine
schematische Ansicht eines mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbundenen Tiereuters;
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2 eine
Explosionsdarstellung eines Zitzenreinigungsbechers der Vorrichtung;
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3 eine
Seitenansicht einer Innenhülse des
Zitzenreinigungsbechers, wobei Schlitze in einer Wandung der Innenhülse dargestellt
sind;
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4 eine
Schnittansicht von oben der Innenhülse gemäß 3;
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5 eine
Schnittansicht von der Seite der Innenhülse gemäß 3; und
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6a und b teilweise
geschnittene Draufsichten auf die Innenhülse, wenn der Zitzenreinigungsbecher
an einer Zitze befestigt ist und die pulsierenden Strahlen der Reinigungsflüssigkeit
durch eine erste und eine zweite Gruppe Düsen in den Zitzenreinigungsbecher
strömen.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜH-RUNGSBEISPIELS
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1 zeigt
schematisch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung 1 zum Reinigen und Vormelken der Zitzen
eines Tiers.
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Die
Vorrichtung 1 weist einen im Wesentlichen zylindrischen
Zitzenreinigungsbecher 3 mit einer Zitzenaufnahmeöffnung 5 in
seiner oberen Ebene auf. Der Zitzenreinigungsbecher 3 ist
dazu bestimmt, unter dem Euter 7 eines Tieres angeordnet
zu werden, wobei sich die Öffnung 5 unter
einer zu reinigenden Zitze 9 befindet. Der Zitzenreinigungsbecher 3 wird
dann angehoben, so dass die Zitze 9 durch die Öffnung 5 in
den Zitzenreinigungsbecher 3 eintritt. Die Öffnung 5 ist
mit Dichtmitteln 11 in Form eines flexiblen Kragens 11 versehen,
der sich im Wesentlichen in luftdichtem Kontakt mit dem Euter 7 befindet, wenn
die Zitze 9 vollständig
in den Zitzenreinigungsbecher 3 eingeführt ist. Der Zitzenreinigungsbecher 3 weist
(in dieser Figur nicht dargestellte) Düsen auf, die zum Einspritzen
von Reinigungsflüssigkeit
in den Zitzenreinigungsbecher 3 zum Reinigen der Zitze 9 bestimmt
sind.
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Ein
Vakuumzuführmittel 13 in
Form einer nicht kollabierenden Leitung 13 ist mit einem
seiner Enden an einer Auslassöffnung 15 im
Boden des Zitzenreinigungsbechers 3 und mit seinem anderen Ende
mit einer Vakuumquelle 17 zur Erzeugung eines Unterdrucks
in dem Zitzenreinigungsbecher 3 verbunden, so dass sowohl
eine Drainage gebrauchter Reinigungsflüssigkeit aus dem Zitzenreinigungsbecher 3 sowie
ein späteres
Vormelken ermöglicht wird.
Hierzu ist ein Sammelbehälter 19 zwischen
dem Zitzenreinigungsbecher 3 und der Vakuumquelle 17 angeordnet,
um die verbrauchte Reinigungsflüssigkeit
und entnommene Vormilch aufzunehmen. Ein Milchdetektor 21 ist
zwischen dem Zitzenreinigungsbecher 3 und dem Sammelbehälter 19 zum
Detektieren des Vorhandenseins von Milch in der Reinigungsflüssigkeit
angeordnet, jedoch auch für
eine mögliche Untersuchung
der entnommenen Vormilch. Ein Abschaltventil 23 ist zwischen
dem Sammelbehälter 19 und
der Vakuumquelle 17 angeordnet und ein Ablassventil 25 ist
am Boden des Sammelbehälters 19 vorgesehen.
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Das
Ablassventil 25 dient zum Entleeren des Inhalts des Sammelbehälters 19 in
eine Kanalisation oder zu einer geeigneten anderen Anwendung nach jedem
Reinigungsvorgang oder wenn erforderlich. Das Abschaltventil 23 dient
zum bedarfsweisen Unterbrechen der Zufuhr des Unterdrucks zu dem
Zitzenreinigungsbecher 3, beispielsweise wenn der Reinigungsvorgang
beendet ist und der Zitzenreinigungsbecher 3 von der Zitze 9 abgenommen
wird.
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Die
Vorrichtung weist Reinigungsflüssigkeitszuführmittel
in Form von ersten und zweiten Reinigungsflüssigkeitsleitungen 27, 29 auf,
die mit dem Zitzenreinigungsbecher 3 verbunden sind und
in Flüssigkeitskommunikation
mit der nicht dargestellten Düse
im Inneren des Zitzenreinigungsbechers 3 zu deren Versorgung
mit Reinigungsflüssigkeit
stehen. Die ersten und zweiten Reinigungsflüssigkeitsleitungen 27, 29 sind über Reinigungsflüssigkeitsventile 31, 33 und
Druckluftventile 35, 37 mit einem Reinigungsflüssigkeitsvorrat 39 verbunden
bzw. mit einem Druckluftvorrat 41. Das Öffnen und Schließen der
Reinigungsflüssigkeitsventile 31, 33 und
der Druckluftventile 35, 37 wird über Steuermittel 43,
beispielsweise einen Computer, gesteuert.
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Ein
Reinigungsmittelvorrat 45 kann wahlweise über Reinigungsmittel-Ausgabemittel 47 mit
entweder der ersten oder zweiten Reinigungsflüssigkeitsleitung 27, 29 verbunden
werden. Das Reinigungsmittel-Ausgabemittel 47 spendet eine
vorbestimmte Menge des Reinigungsmittels am Beginn eines Reinigungsvorgangs
oder wenn erforderlich.
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2 zeigt
eine Explosionsdarstellung des in 1 dargestellten
Zitzenreinigungsbechers 3. Der Zitzenreinigungsbecher 3 weist
eine lang gestreckte, rohrförmige
Innenhülse 49 auf,
die einen Innenraum 51 umschließt, der zur Aufnahme einer
Zitze 9 bestimmt ist. Eine zylindrische Wandung 53 der Innenhülse 49 ist
mit Schlitzen 55, 57 versehen, die in Umfangsrichtung
im Abstand voneinander entlang der zylindrischen Wandung 53 angeordnet
sind. Diese Schlitze 55, 57 sind mit einer Vielzahl
von nicht dargestellten Öffnungen
versehen (in den 3 – 5 dargestellt),
die dem Innenraum 51 zugewandt sind.
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Nur
eine Gruppe jeder Art von Schlitzen 55, 57 ist
in dieser Figur dargestellt, jedoch sind bei diesem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
zwei Gruppen von jeder Art Schlitze symmetrisch auf gegenüber liegenden
Seiten der zylindrischen Wandung 53 angeordnet. Dies wird
aus den folgenden Figuren ersichtlich.
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Eine
rohrförmige
Trennhülse 59 ist
konzentrisch und eng anliegend um die Innenhülse 49 herum angeordnet.
Auf diese Weise bilden die Schlitze 55, 57 der
Innenhülse 49 und
eine zylindrische Wandung 61 der Trennhülse 59 in Umfangsrichtung
voneinander getrennte Kanäle 55, 57,
die zum Transport von Flüssigkeiten
in den Innenraum des Zitzenreinigungsbechers 3 durch die Öffnungen
bestimmt sind. Von nun an werden die Schlitze 55, 57 als
Kanäle 55, 57 bezeichnet,
obwohl zwischen den Ausdrücken
ein Unterschied besteht.
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Es
sind zwei Arten Kanäle
vorhanden. Im Wesentlichen Y-förmige
Kanäle 55 sind
zum Transport von Reinigungsflüssigkeit
und/oder Druckluft bestimmt und I-förmige Kanäle 57 sind zum Transport von
Umgebungsluft bestimmt. Die Passung zwischen der Innenhülse und
der Trennhülse 49, 59 ist
somit wichtig, um Lecks zwischen den in Umfangsrichtung voneinander
getrennten Kanälen 55, 57 zu
vermeiden. Die unterschiedlichen Arten Kanäle 55, 57 erstrecken
sich im Wesentlichen in Längsrichtung
der Innenhülse 49 und
der Trennhülse 59 und
somit mit dem Zitzenreinigungsbecher 3.
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Die
Trennhülse 59 ist
mit mindestens einer Öffnung 63 in
ihrer zylindrischen Wandung 61 versehen, die als Einlass
für Umgebungsluft
in den I-förmigen
Kanal 57 bestimmt ist. Jede Öffnung 63 muss während des
Zusammenbaus mit einem entsprechenden I-förmigen Kanal 57 ausgerichtet
werden, um eine funktionsfähige
Einheit zu erhalten.
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Konzentrisch
zu der Trennhülse 59 und
dementsprechend auch zu der Innenhülse 49 befindet sich
eine rohrförmige
Außenhülse 65,
die zusammen mit einem flexiblen Kragen 11, der an dem
oberen Ende der Außenhülse 65 befestigt
ist, den Zitzenreinigungsbecher 3 vervollständigt.
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Mindestens
eine Öffnung 69 ist
zusätzlich
in der zylindrischen Wandung 70 der Außenhülse 65 vorgesehen.
Jede Öffnung 69 dient
als Einlass für Umgebungsluft,
die zu jeder Öffnung 63 in
der Trennhülse
geführt
wird. Aus diesem Grund ist es wichtig, dass ein Spaltraum zwischen
der Trennhülse 59 und der
Außenhülse 65 verbleibt.
Ein Umfangsflansch 66, der in einen oberen Bereich der
Trennhülse 59 ausgebildet
ist, sorgt für
diesen Spaltraum.
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Die
Auslassöffnung 15 des
Zitzenreinigungsbechers kommuniziert mit dem Innenraum 51 des
Zitzenreinigungsbechers 3 und ist mit der nicht kollabie renden
Leitung 13 verbindbar und die unteren Partien 67 der
Y-förmigen
Kanäle 55 sind
mit der ersten und zweiten Reinigungsflüssigkeitsleitung 27 bzw. 29 verbindbar.
Letzteres kann auf unterschiedlichste Arten verwirklicht werden,
beispielsweise durch Zwischenleitungen und Verbindungsleitungen
an der Innenseite der Wandungen 53, 61 der Trennhülse 59 und
der Außenhülse 65,
so dass eine zufrieden stellende Verbindung erreicht wird. Dies
ist jedoch für
die Erfindung von untergeordneter Bedeutung und wird nicht näher ausgeführt.
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Die
Y-förmigen
Kanäle 55 können offensichtlich
auch andere Formen aufweisen. Wichtig ist, dass sich die Kanäle 55 in
Längsrichtung
des Zitzenreinigungsbechers 3 erstrecken und dass die Öffnungen großzügig entlang
der Kanäle
verteilt sind, so dass sie die gesamte Oberfläche einer eingeführten Zitze abdecken,
wenn Reinigungsflüssigkeit
in den Innenraum des Zitzenreinigungsbechers eingespritzt wird.
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Es
ist auch vorstellbar, die Öffnungen
in der Wandung der Außenhülse 65 wegzulassen
und stattdessen Leitungen in dem Spaltraum zwischen der Trennhülse 59 und
der Außenhülse 65 vorzusehen, die
mit den Öffnungen 63 in
der Wandung 61 der Trennhülse 65 verbunden sind
und sich zu einer unteren Partie der Außenhülse 65 erstrecken.
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Es
sind nicht lediglich zwei Gruppen eines jeden Typs der Kanäle 55, 57 erforderlich,
sondern es ist auch eine Vielzahl von Gruppen eines jeden Typs Kanäle 55, 57 denkbar,
die in Umfangsrichtung voneinander beabstandet in dem Zitzenreinigungsbecher 3 angeordnet
sind.
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Die
Außenhülse kann
auch mit einem Handgriff versehen sein, um eine manuelle Handhabung des
Zitzenreinigungsbechers durch eine Bedienperson zu ermöglichen.
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3 zeigt
die Innenhülse 49 des
Zitzenreinigungsbechers 3 und dient zur besseren Darstellung
der Kanäle 55, 57,
die in der zylindrischen Wandung 53 ausgebildet sind. Im
Folgenden werden die verschiedenen Y-förmigen Kanäle schließlich als Gruppen von Düsen 55 bezeichnet,
da dies die Hauptfunktion der Kanäle 55 im Betrieb ist.
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Es
gibt, wie bereits ausgeführt,
zwei Gruppen Düsen 55,
eine erste 55a und eine zweite 55b, die auf gegenüberliegenden
Umfangsseiten der zylindrischen Wand 53 der Innenhülse 49 angeordnet sind.
Jede Gruppe Düsen 55a,
b weist zwei Düsenelemente 71a
,b, 72a, b auf, von denen jede eine Vielzahl von Öffnungen 73, 75 aufweist,
die dem Innenraum 51 zugewandt sind.
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Zwischen
den Düsenelementen 71a,
b und 72a, b sind die I-förmigen Kanäle 57 ausgebildet,
die ebenfalls mit nicht dargestellten, dem Innenraum 51 zugewandten Öffnungen
versehen sind. Die I-förmigen
Kanäle 57 sind
langgestreckt und erstrecken sich in Längsrichtung des Zitzenreinigungsbechers 3 und sind
zum Transport von Umgebungsluft in den Innenraum 51 des
Zitzenreinigungsbechers 3 bestimmt.
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In 4 sind
die ersten und zweiten Gruppen Düsen 55a,
b dargestellt, die auf gegenüberliegenden Umfangsseiten
der Innenhülse 49 angeordnet
sind. Die Düsen 71a,
b, 72a, b einer jeden Gruppe Düsen 55a, b sind mit
den Öffnungen 73, 75 versehen.
Diese Öffnungen 73, 75 sind
derart schräg angeordnet,
dass sie die Reinigungsflüssigkeit
tangential auf eine eingeführte
Zitze 9 sprühen.
Auf diese Weise wird ein direktes Auftreffen der eingespritzten
Reinigungsflüssigkeit
auf die Zitze 9 vermieden. Stattdessen ermöglichen
diese angewinkelten Öffnung 73, 75 eine
Verwirbelung der eingespritzten Flüssigkeit in dem Zitzenreinigungsbecher 3 und
es ist diese Verwirbelung, die die Reinigungswirkung für die Zitze 9 erzeugt.
Die Verwirbelung wird die Zitze 9 von ihrem Bereich nahe
des Euters 7 bis zu der Spitze der Zitze 9 umgeben,
wodurch Verschmutzungen von der Zitze 9 entfernt werden.
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Pfeile
A, B, C, D zeigen die Richtung der eingespritzten Reinigungsflüssigkeit
aufgrund der angewinkelten Öffnungen 73, 75 an.
Es ist leicht zu verstehen, dass die tangentiale Einspritzung eine
Verwirbelung im Inneren des Zitzenreinigungsbechers 3 erzeugen
wird. Die I-förmigen
Kanäle 57 wurden
aus Gründen
der Übersichtlichkeit
in dieser Figur nicht dargestellt.
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Es
ist selbstverständlich
denkbar, mehr als zwei Düsenelemente 71a,
b und 72a, b zu haben, die die Gruppen Düsen 55a,
b bilden.
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5 zeigt
einen ersten und einen zweiten I-förmigen Kanal 57a, b die
auf gegenüberliegenden Seiten
der Innenhülse 49 angeordnet
sind. Bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind
zwei I-förmige
Kanäle 57a,
b vorhanden, wobei jeder Kanal 57a und 57b zwischen
den Düsenelementen 71a und 71b sowie
zwischen 72a und 72b angeordnet ist. Die Düsenelemente 71a und 71b sind aus
Gründen
der Übersichtlichkeit
in dieser Figur nicht dargestellt. Die Pfeile E, F in 5 zeigen
die Richtung der Strömung
der Umgebungsluft in den Innenraum 51 des Zitzenreinigungsbechers 3 während eines
Reinigungsvorgangs an.
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Die
I-förmigen
Kanäle 57a,
b sind mit Öffnungen 77, 78 versehen,
die nach unten weisend angewinkelt sind. Hierdurch unterstützt die
in den Zitzenreinigungsbecher 3 geleitete Umgebungsluft
die Drainage der Reinigungsflüssigkeit
aus dem Zitzenreinigungsbecher 3 während eines Reinigungsvorgangs.
Sie verbessert auch die Reinigungswirkung durch Erhöhung der
Turbulenz der Reinigungsflüssigkeit
in dem Innenraum 51. Schließlich trocknet sie die Zitze 9,
wenn die Zitzenreinigung beendet ist.
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BETRIEB
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Ein
Reinigungsvorgang (Reinigungsphase und Vormelkphase) wird in der
folgenden Weise durchgeführt:
Der Zitzenreinigungsbecher 3 wird unterhalb einer zu reinigenden
Zitze 9 angeordnet und der Zitzenreinigungsbecher 3 wird
durch eine zu einem Roboterarm gehörende Greifeinheit oder einfach
manuell durch eine Bedienperson angehoben und die Zitze 9 wird
mittels des Vakuums in dem Zitzenreinigungsbecher 3 in
den Zitzenreinigungsbecher hinein gesaugt. Die Reinigungsphase kann
nun beginnen und der Zitzenreinigungsbecher 3 wird von der
Greifeinheit oder der Hand einer Bedienperson während des gesamten Reinigungsvorgangs
gehalten.
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Wenn
sich die Zitze 9 in dem Zitzenreinigungsbecher 3 befindet,
wird das Vakuum die Zitze 9 expandieren und die Haut wird
gedehnt. Die Expansion der Zitze 9 bricht auf der Zitze 9 vorhandene
Verschmutzungen auf und erleichtert die Entfernung von angetrocknetem
Material. Es glättet
auch die Falten in der Zitzenhaut und vergrößert die zu reinigende Fläche. Das
Vakuum wird durch die nicht kollabierende Leitung 13 am
Boden des Zitzenreinigungsbechers 3 angelegt. Umgebungsluft
wird nun auf Grund des Unterdrucks in dem Zitzenreinigungsbecher 3 durch
die Öffnungen 69 in
der Wandung der Außenhülse 65, über den
Spaltraum zwischen der Außenhülse und
Trennhülse 65 bzw. 59,
durch die Öffnungen 63 in
der Wandung 61 der Trennhülse 59 und weiter über die
I-förmigen
Kanäle 57a,
b, die durch die Trennhülse 59 und
innere Hülse 49 gebildet
sind, und schließlich
durch die vielen Öffnungen 77, 78 in der
Wandung 53 der Innenhülse 49 in
den Innenraum 51 des Zitzenreinigungsbechers 3 gesaugt.
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Die
Reinigungsflüssigkeit
wird nun mit hoher Geschwindigkeit über die erste oder die zweite
Reinigungsflüssigkeitsleitung 27, 29,
durch die erste oder die zweite Gruppe Düsen 55a, b und durch
die Öffnungen 73, 75 in
den Innenraum 51 des Zitzenreinigungsbechers 3 eingespritzt.
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Die
Reinigungsflüssigkeit
wird zwischen dem ersten und zweiten Reinigungsflüssigkeitszuführmittel 27, 29 hin
und hergeschaltet. Dies wird durch die Ventile 31, 33, 35, 37 erreicht,
die durch die Steuereinheit 43 gesteuert wer den. Diese
Ventile 31, 33, 35, 37 können zwei
Stellungen aufweisen: geöffnet
und geschlossen.
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Zur
Erläuterung
der Ventilfunktionen wird nun auf 1 Bezug
genommen. Bevor das Reinigen beginnt, sind sämtliche Ventile 31, 33, 35, 37 üblicherweise
geschlossen. Wenn der Reinigungsvorgang beginnt, wird das erste
Reinigungsflüssigkeitsventil 31 geöffnet und
Reinigungsflüssigkeit
aus dem Reinigungsflüssigkeitsvorrat 39 gelangt
in die erste Reinigungsflüssigkeitsleitung 27.
Gleichzeitig wird das zweite Druckluftventil 37 geöffnet. Die
weiteren Ventile 33, 35 bleiben geschlossen. Nach
einem vorbestimmten Zeitintervall wird das erste Reinigungsflüssigkeitsventil 31 sowie
das zweite Druckluftventil 37 geschlossen und die weiteren
Ventile 33, 35 in ihre Offenstellungen geschaltet.
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Nun
tritt keine weitere Reinigungsflüssigkeit in
die erste Reinigungsflüssigkeitsleitung 27 ein,
aber da das erste Druckluftventil 35 nun geöffnet ist,
tritt Druckluft von dem Druckluftvorrat 41 in die erste
Reinigungsflüssigkeitsleitung 27 ein
und drängt
die in der ersten Reinigungsflüssigkeitsleitung 27 vorhandene
Reinigungsflüssigkeit
weiter in Richtung der ersten Gruppe Düsen 55a, so dass Strahlen
von Reinigungsfllüssigkeit
durch die Öffnungen 73 in
den Innenraum 51 gespritzt werden.
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Weiterhin
tritt nun Reinigungsflüssigkeit
aus dem Reinigungsflüssigkeitsvorrat 39 in
die zweite Reinigungsflüssigkeitsleitung 29 ein,
da das zweite Reinigungsflüssigkeitsventil 33 geöffnet ist,
während das
zweite Druckluftventil 37 geschlossen ist. Nach einem vorbestimmten
Zeitintervall wird das zweite Reinigungsflüssigkeitsventil 33 geschlossen
und die weiteren Ventile 31, 35, 37 werden
in ihre anderen Stellungen geschaltet.
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Nun
tritt keine weitere Reinigungsflüssigkeit in
die zweite Reinigungsflüssigkeitsleitung 29 ein, aber
da das zweite Druckluftventil 37 nun geöffnet ist, tritt Druckluft
aus dem Druckluftvorrat 41 in die zweite Reinigungsflüssigkeitslei tung 29 ein
und verdrängt die
in der zweiten Reinigungsflüssigkeitsleitung 29 vorhandene
Reinigungsflüssigkeit
weiter zu der zweiten Gruppe Düsen 55b,
so dass Strahlen aus Reinigungsflüssigkeit durch die Öffnungen 75 in
den Innenraum 51 eingespritzt werden.
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Das Öffnen und
Schließen
der Ventile 31, 33, 35, 37 wird
durch die Steuereinheit 43, beispielsweise einen Computer
oder jede andere geeignete Steuereinheit, gesteuert. Dies kann durch
gespeicherte Algorithmen geschehen, die in der Steuereinrichtung 43 gespeichert
sind. Durch das oben beschriebene Öffnen und Schließen der
Ventile 31, 33, 35, 37 wird die
Reinigungsflüssigkeit
zwischen der ersten und zweiten Gruppe Düsen 55a, b hin und
hergeschaltet, so dass das Einspritzen der Reinigungsflüssigkeit
in den Innenraum des Zitzenreinigungsbechers 3 von Zeit
zu Zeit von unterschiedlichen Seiten her erfolgt. Dieses Vorgehen
wird während
der gesamten Reinigungsphase wiederholt.
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Das
Vorhandensein des Vakuums in dem Zitzenreinigungsbecher 3 unterstützt auch
das Einspritzen der Reinigungsflüssigkeit
in den Innenraum 51.
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Um
das Reinigungsergebnis noch weiter zu verbessern, kann beim Beginn
der Reinigungsphase ein Reinigungsmittel zugefügt werden. Das Reinigungsmittel
stammt aus dem Reinigungsmittelvorrat 45 und wird über das
Ausgabemittel 47 in die erste Reinigungsflüssigkeitsleitung
zugegeben. Das Ausgabemittel 47 bestimmt die Menge des
Reinigungsmittels, die für
eine hinreichende Reinigungswirkung erforderlich ist, und wann diese
zugegeben werden soll. Die vorbestimmte Menge des Reinigungsmittels wird
in die erste Reinigungsflüssigkeitsleitung
gegeben, wenn alle Ventile 31, 33, 35, 37 geschlossen sind,
d. h. bevor die Reinigungsphase beginnt. Wenn das erste Reinigungsflüssigkeitsventil 31 zum
ersten Mal geöffnet
wird, wird die Reinigungsflüssigkeit
mit dem in der ersten Reinigungsflüssigkeitsleitung 27 vorhandenen
Reinigungsmittel vermischt. Wenn das erste Luftdruckventil 35 geöffnet wird,
tritt das Reinigungsmittel zusammen mit der Reinigungsflüs sigkeit durch
die erste Gruppe Düsen 55a in
den Zitzenreinigungsbecher 3 ein.
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Es
ist auch möglich,
das Ausgabemittel 47 und den Reinigungsmittelvorrat 45 mit
der zweiten Reinigungsflüssigkeitsleitung 29 anstatt
der ersten Reinigungsflüssigkeitsleitung 27 zu
verbinden. Die Steuereinheit 43 kann auch das Ausgabemittel 47 steuern.
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6a zeigt
wie die Reinigungsflüssigkeitsstrahlen
durch die erste Gruppe Düsen 55a in
den Innenraum 51 des Zitzenreinigungsbechers 3 eingespritzt
werden. Der große
Pfeil, mit A1 bezeichnet, zeigt den Eintritt der Reinigungsflüssigkeit
in den unteren Bereich 67 der ersten Gruppe Düsen 55a an, die
mit A2 bezeichneten Pfeile zeigen, wo die Reinigungsflüssigkeit
auf die Düsenelemente 71a,b verteilt
werden, und schließlich
zeigen die mit A3 bezeichneten Pfeil die tangentiale Einspritzung
in den Innenraum 51 durch die angewinkelten Öffnungen 73 an.
Auf diese Weise ist das Auftreffen der Reinigungsflüssigkeit
auf die Zitze 9 tangential und damit weniger schädigend für die Tierzitze.
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6b zeigt
das Einspritzen der Reinigungsflüssigkeit
durch die zweite Gruppe Düsen 55b in
den Innenraum 51 des Zitzenreinigungsbechers 3. Der
mit A1 bezeichnete große
Pfeil zeigt das Eintreten der Reinigungsflüssigkeit in den unteren Bereich 67 der
zweiten Gruppe Düsen 55b an,
die mit A2 bezeichneten Pfeile zeigen, wo die Reinigungsflüssigkeit
auf die Düsenelemente
verteilt wird, und schließlich
zeigen die mit A3 bezeichneten Pfeile das tangentiale Einspritzen
in den Innenraum 51 durch die angewinkelten Öffnungen 75.
Auf diese Weise ist das Auftreffen der Reinigungsflüssigkeit
auf die Zitze 9 tangential und damit weniger schädigend für die Tierzitze.
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Durch
die tangentiale Einspritzung wird in dem Zitzenreinigungsbecher 3 ein
Wirbel erzeugt und durch diesen Wirbel wird die Zitze gereinigt. Wenn
zwischen den zwei Gruppen Düsen 55a,
b hin und hergeschaltet wird, wird die Zitze 9 durch
das pulsierende Auftreffen auf die Zitze 9 seitlich abgelenkt.
Wenn die Reinigungsflüssigkeit
durch die erste Gruppe Düsen 55a eingespritzt
wird, wird die Zitze von der ersten Gruppe Düsen 55a wegbewegt
und wenn die Reinigungsflüssigkeit
durch die zweite Gruppe Düsen 55b eingespritzt
wird, wird die Zitze von der zweiten Gruppe Düsen 55b wegbewegt.
Dies hat mehrere Vorteile: Zunächst
ist es möglich,
den Fluss der Reinigungsflüssigkeit
durch die Öffnungen 73, 75 zu
erhöhen,
ohne den Gesamtverbrauch an Flüssigkeit
in dem System zu erhöhen,
da lediglich eine Gruppe Düsen 55a oder 55b auf
einmal eingesetzt werden. Zweitens wird die Spitze der Zitze 9 besser
gereinigt, wenn die Spitze weg von der Mitte des Innenraums 51 abgelenkt
wird, wo die turbulente Bewegung des Reinigungsflüssigkeitswirbels
am geringsten ist, zu einem Ort näher am Umfang des Innenraums 51,
wo die turbulente Bewegung des Reinigungsflüssigkeitswirbel größer ist.
Drittens besteht die Möglichkeit,
weniger exponierte Teile der Zitze 9 sorgfältiger zu
reinigen, da die Zitze 9 während des Reinigungsvorgangs
hin und her oszilliert.
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Das
Einleiten von Umgebungsluft in den Zitzenreinigungsbecher ist in
diesen Figuren nicht dargestellt. Die gestrichelten Linien in 6a und b zeigen
einen statischen Aufenthaltsort der Zitze 9 an, wenn diese
nicht durch die pulsierende Einspritzung abgelenkt ist.
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Wenn
die Reinigungsphase beendet ist, werden die pulsierende Luft und
Reinigungsflüssigkeit abgeschaltet
und der Unterdruck wird erhöht,
um somit die Vormelkphase einzuleiten, die lediglich einige Sekunden
dauert. Der Zweck des Vormelkens besteht darin, lediglich die ersten
Tropfen Milch aus der Zitze zu entfernen, da diese Vormilch üblicherweise Keime
enthält.
Durch Erhöhen
des Vakuums wird die Milch aufgrund des Druckunterschieds entnommen. In
der Zwischenzeit wird Umgehungsluft in den Zitzenreinigungsbecher 3 eingeleitet, über die
I-förmigen
Kanäle 57a,
b der Innenhülse 49 und
durch die Öffnungen 77, 78 in
den Innenraum 51 des Zitzenreini gungsbechers 3,
und der Luftstrom bläst
kleine Wassertropfen fort, um somit die Zitze 9 mit der
Beendigung des Reinigungsvorgangs zu trocknen.
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Es
ist auch möglich,
Druckluft in einer pulsierenden Weise in den Zitzenreinigungsbecher
bei der Erhöhung
des Vakuums einzuleiten. Dies wird durch Öffnen und Schließen der
Druckluftventile 35, 37 erreicht, während die
Reinigungsflüssigkeitsventile 31, 33 geschlossen
gehalten werden, und weist eine stimulierende Wirkung für das Einleiten
des Vormelkens auf. Das "Würgen" der Zitze mittels
des flexiblen Kragens 9 wird auch reduziert, wenn das Vakuumniveau
in dem Zitzenreinigungsbecher 3 oszilliert.
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Sowohl
die Reinigungsflüssigkeit
als auch die entnommene Vormilch werden in dem Sammelbehälter 17 während des
Reinigungsvorgangs gesammelt und der Sammelbehälter 17 wird zwischen unterschiedlichen
Reinigungsvorgängen,
d. h. zwischen verschiedenen Kühen,
geleert. Das Vormelken wird von dem Milchdetektor 21 überwacht,
um das Vorhandensein von Vormilch sicher zu stellen und eine bestimmte
Qualitätskontrolle
durchzuführen.