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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Maschinenmelken für einen
Milchwirtschaftsbetrieb und damit verbundene Zitzenbehandlungen.
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Insbesondere
betrifft die Erfindung ein Verfahren zum beschleunigten Trocknen
von Zitzen in einer Zitzenreinigungsvorrichtung, die Vorrichtung selber
und ein automatisiertes Melksystem, das die Zitzenreinigungsvorrichtung
aufweist.
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Beschreibung
des Standes der Technik und Hintergrund der Erfindung
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Wenn
ein Melktier zum Melken erscheint, ist es wichtig, sicherzustellen,
dass die Zitze frei von jeder Verunreinigung oder Beschaffenheit
ist, die die Milch kontaminieren könnte, die von der Zitze mittels einer
Melkvorrichtung gezapft wird. Diese Notwendigkeit gilt sowohl für manuelle
als auch automatische Anwendungen einer Melkvorrichtung.
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Verschiedene
Zitzenreinigungstechniken wurden vorgeschlagen und angewandt, beispielsweise
Wasser- oder Reinigungsfluidsprays und -bürsten. Beispielsweise beschreiben
die
US 5,673,650 ,
US 5,211,132 ,
US 5,235,937 und
US 4,305, 346 alle Zitzenreinigungsvorrichtungen,
die diese Techniken verwenden.
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Eine
typische Zitzenreinigungsvorrichtung weist eine Zitzenreinigungsschale
mit einer Zitzenaufnahmeöffnung
und Einrichtungen in der Öffnungen
auf, beispielsweise Reinigungsflüssigkeitzuführöffnungen
zum Ausspritzen der Reinigungsflüssigkeit an
die Zitze, rotierende Bürsten
oder dergleichen, welche wirksam sind, unerwünschtes Material, beispielsweise
Schmutz, von der Zitzenoberfläche
während
des Reinigens zu entfernen. Die Zitzenreinigungsschale kann durch
Unterdruck, der der Schale zugeführt
wird, oder durch einen Roboterarm am Platz gehalten werden.
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Anschließend an
das Waschen und bevor das Melken an die Stelle tritt, wird die Zitze
bevorzugt getrocknet. Der Grund hierfür ist hauptsächlich zweifach;
erstens ist, wenn die Zitze nass ist, wenn die Zitzenschale zum
Melken angebracht wird, die Reibung zwischen der Zitze und der Zitzenschaleneinlage
gering und deshalb rutscht die Zitzenschale von der Zitze, was einen
Einlageschlupf und andere unerwünschte
Phänomene
während
des Melkens bewirkt, und zweitens besteht ein höheres Risiko des Übertragens
von Kontaminationen von dem Melktier auf die gesammelte Milch, oder
von der Melkmaschine auf die Zitze, wenn Wasser oder Waschflüssigkeit in
der Zitzenschale zurück
bleibt, wenn das Melken beginnt.
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Um
die Zitzen nach einer Nasswaschsequenz zu trocknen, können Bürsten in
einem trockenen Zustand (d.h., ohne Zuführung einer Reinigungsflüssigkeit)
drehend gehalten werden, um dadurch einen Zitzenablaufeffekt zusammen
mit der Entfernung von jeglicher kontaminierter Restflüssigkeit
zu erhalten. Diese Technik, dargestellt in den Patenten
US 5,211,132 und
US 5,235,937 , benötigt jedoch
die Bereitstellung von Bürsten.
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Eine
andere Technik besteht darin, die Zitze in der Zitzenreinigungsschale
Druckluft auszusetzen. Es kann jedoch schwierig sein, vollständig trockene Zitzen
unter Verwendung dieser Technik zu erhalten, da Wasser oder Feuchtigkeit
oftmals in der Schale nach dem Trocknen zurück bleibt. Dies kann zum Teil dadurch
erklärt
werden, dass die auf die Zitze geblasene Luft expandiert, während sie
die Ausblasdüse verlässt, und
dadurch die Luft um die Zitze herum abkühlt, und deshalb die Feuchtigkeitsabsorptionskapazität der umgebenden
Luft verringert ist, und zum Teil durch das Auftreten von Luftverwirbelungen,
die verbliebenes Wasser in der Schale verwirbeln, wodurch das Wasser
die Zitze immer wieder trifft. Die Trockenzeit kann dadurch extrem
lang sein.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Folglich
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum
beschleunigten Trocknen einer Zitze in einer Zitzenreinigungsvorrichtung bereit
zu stellen, die ein Zitzenaufnahmemittel mit einer Zitzenaufnahmeöffnung,
ein Dichtmittel für
die Zitzenaufnahmeöffnung,
ein Reinigungsmittel und ein Unterdruckzuführungsmittel aufweist, die
zumindest eines der vorstehend diskutierten Probleme vermeidet.
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Es
ist in dieser Hinsicht eine besondere Aufgabe der Erfindung, ein
derartiges Verfahren bereitzustellen, das wirksam, schnell, genau,
zuverlässig, einfach
zu installieren und durchzuführen
und insbesondere preiswert ist.
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Es
ist noch eine weitere Aufgabe der Erfindung, das Verfahren derart
bereitzustellen, dass es einfach umkonfigurierbar ist, um wechselnde
Anforderungen zu berücksichtigen.
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Diese
Aufgaben werden gemäß einem
Aspekt der Erfindung durch ein Verfahren nach Anspruch 1 erzielt.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung
zur Durchführung
des Verfahrens gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung bereitzustellen.
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In
dieser Hinsicht ist es noch eine weitere Aufgabe der Erfindung,
in einem automatisierten Melksystem integrierbar zu sein.
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Folglich
ist gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung nach
Anspruch 5 vorgesehen.
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Weitere
Eigenschaften der Erfindung und Vorteile derselben werden aus der
folgenden, detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung
offenbar, die in den beigefügten
Zeichnungen gezeigt werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
vorliegende Erfindung wird vollständiger aus der detaillierten
Beschreibung der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung verstanden, die nachfolgend gegeben wird,
und den beigefügten 1 bis 4,
die lediglich beispielhaft sind, und deshalb nicht einschränkend für die Erfindung
sind.
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1 zeigt
schematisch einen Querschnitt einer ersten Ausführungsform einer Zitzenreinigungsvorrichtung,
bei der das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgeführt
werden kann.
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2 zeigt
schematisch einen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform einer Zitzenreinigungsvorrichtung,
bei der das Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgeführt
werden kann.
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3 zeigt
schematisch einen Querschnitt der ersten Ausführungsform während einer
bestimmten Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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4 zeigt
schematisch einen Querschnitt der ersten Ausführungsform während einer
alternativen, bestimmten Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Detaillierte Beschreibung
der Ausführungsformen
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In
der folgenden Beschreibung werden zum Zwecke der Erklärung und
nicht der Einschränkung bestimmte
Details ausgeführt,
beispielsweise bestimmte Techniken und Anwendungen, um ein gründliches
Verständnis
der vorliegenden Erfindung zu liefern. Es ist allerdings für einen
Fachmann offensichtlich, dass die vor liegende Erfindung in anderen
Ausführungsformen
praktiziert werden kann, die von diesen bestimmten Details abweichen.
An anderen Stellen werden detaillierte Beschreibungen von bekannten
Verfahren und Vorrichtungen weggelassen, um die Beschreibung der
vorliegenden Erfindung nicht mit unnötigen Details unverständlich zu
machen.
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Die 1 und 2 zeigen
zwei Ausführungsformen
einer Vorrichtung, die zum Reinigen, optional vor dem Melken, eines
Tieres vorgesehen ist, bei der das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
ausgeführt
werden kann. Die Erfindung ist nicht eingeschränkt auf die Verwendung dieser
Vorrichtungen, sondern es ist vorstellbar, sie an andere Vorrichtungen
anzupassen, die in ähnlicher
Weise ausgeführt
sind. Folglich stellen die Vorrichtungen selber nicht alle erfindungsgemäßen Merkmale
dar, sondern dienen lediglich als ein Beispiel, in denen das erfindungsgemäße Verfahren
angenommen wird.
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Unter
Bezug auf 1 wird eine erste Ausführungsform
einer Zitzenreinigungs- und
Vormelkvorrichtung 1 gezeigt, die ein Zitzenaufnahmemittel in
der Form einer annähernd
zylindrischen Zitzenschale 2 mit einer Zitzenaufnahmeöffnung 3 an
deren oberen Endfläche 5 aufweist.
Die Zitzenschale ist vorgesehen, mit der Öffnung 3 unter einer
zu reinigenden Zitze 7 unter dem Euter eines Tieres angeordnet
zu werden, das gemolken werden soll. Die Zitzenschale 2 wird
dann angehoben, so dass die Zitze 7 durch die Öffnung 3 eindringt.
Die Öffnung 3 weist Dichtmittel
in der Form eines elastischen Dichtringes 9 auf, der im
Wesentlichen im luftdichten Dichtkontakt mit dem Euter ist, wenn
die Zitze 7 vollständig
in die Zitzenschale 2 eingebracht ist. Die Zitzenschale 1 weist
Reinigungsmittel in der Form von zumindest einer annähernd tangentialen
Einlassdüse 11 nahe
der oberen Fläche 5 auf.
Eine Reinigungsfluidzuführvorrichtung
in der Form eines Schlauchs 13 ist mit einer Reinigungsfluidzuführung verbunden
und eine Luftzuführvorrichtung
in der Form eines Schlauches 15 ist mit einer Luftzuführung (nicht
gezeigt) verbunden. Ein Unterdruckzuführungsmittel in der Form eines nicht
einknickenden Rohres 17, das mit einer Unterdruckzuführung (nicht
ge zeigt) verbunden ist, ist mit einer Auslassöffnung 19 in dem Boden
der Zitzenschale 1 mittels eines Ventils 21 verbunden.
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Eine
Zitze wird durch Einfügen
in die Zitzenschale 2 und durch Besprühen mit Reinigungsfluid mit
hoher Geschwindigkeit gereinigt, die aus der Düse 11 ausgespritzt
wird. Das Auftreffen des Fluids an einer kreisförmigen Innenwand 23 der
Zitzenschale 2 erzeugt Verwirbelungen, die die Zitze aufgrund ihrer
turbulenten Bewegung reinigen. Diese turbulente Bewegung und der
daraus folgende Reinigungseffekt kann, beispielsweise durch Pulsieren
und/oder Variieren der Intensität
des Fluidflusses, Einspritzen von Luft in den Fluidfluss und Zuführen eines
Unterdrucks an die Zitzenschale, gesteigert und eingestellt werden.
Das Reinigungsfluid verlässt
die Zitzenschale 2 über
eine Auslassöffnung 19,
die einen Auslass 25 mit einem Rückschlagventil 27 aufweist,
das dem Reinigungswasser ermöglicht,
entweder in ein Abwassersystem oder in ein Speichersystem zur möglichen
Prüfung
und Rückführung abzufließen. Bevorzugt
wird das Abfließen
des Reinigungsfluids aus der Zitzenschale 2 durch einen
Unterdruck (nicht gezeigt) unterstützt, der dem Auslass 25 zugeführt wird. Die
Verwendung eines Unterdrucks bewirkt, dass die Zitze sich vergrößert, was
jegliche angetrocknete Substanz auf der Zitze anreißt und löst. Dies
macht es einfacher, die angetrocknete Substanz während des Reinigungsprozesses
zu entfernen.
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Unter
Bezug auf 2 wird eine zweite Ausführungsform
einer Zitzenreinigungs- und Vormelkvorrichtung 30 gezeigt,
die ein Zitzenaufnahmemittel in der Form einer kastenartigen Halterung 32 mit
einer Zitzenaufnahmeöffnung 34 an
deren oberen Endfläche 36 aufweist.
Die Halterung 32 ist vorgesehen, mit der Öffnung 34 unter
einer zu reinigenden Zitze 38 unter dem Euter eines Tieres
angeordnet zu werden, das zu melken ist. Die Halterung 32 wird
anschließend
angehoben, so dass die Zitze 38 in die Halterung durch
die Öffnung 34 eindringt.
Die Öffnung 34 weist
Dichtmittel in der Form eines elastischen Dichtgummis oder Kunststoffringes 40 auf,
das in Kontakt mit dem Euter ist, wenn die Zitze 38 vollständig in
die Halterung 32 eingebracht ist. Die Halterung 32 enthält eine
Vielzahl von Reinigungsmitteln 42, die hier als längliche,
zylindrische Bürsten 44 mit Borsten 46 gezeigt
sind. Die Halterung 32 enthält ferner Reinigungsfluidzuführvorrichtungen
in der Form eines Schlauches 48, der mit einer Reinigungsfluidzuführung (nicht
gezeigt) verbunden ist, und Unterdruckzuführungsmittel in der Form eines
nicht einknickbaren Rohres 52, das mit einer Unterdruckzuführung (nicht
gezeigt) verbunden ist. Das Unterdruckzuführrohr 52 ist mit
einer Auslassöffnung 54 in dem
Boden der Halterung 32 mittels eines Ventils 56 verbunden.
Die Bürsten 44 sind
jeweils mit ihrer longitudinalen Achse im Wesentlichen senkrecht
zur Ebene der oberen Fläche 36 ausgerichtet
und sie sind in einem Kreis mit einem mittigen Raum 58 angeordnet,
der geeignet ist, eine Zitze aufzunehmen. Die Bürsten 44 sind drehbar
an dem Halter 32 angebracht und können durch Antriebsvorrichtungen 60 gedreht
werden.
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Eine
Zitze 38 wird zuerst durch vollständige Einführung in den Halter 32 und
anschließend
durch Bürsten
durch die drehenden Bürsten 44 gereinigt, bevorzugt
während
Reinigungsflüssigkeit
durch eine Reinigungsflüssigkeitszuführvorrichtung 48 zugeführt wird.
Reinigungsfluid kann als ein pulsierender Strom zugeführt werden,
um den Reinigungseffekt zu verbessern. Das Reinigungsfluid verlässt die
Halterung über
die Auslassöffnung 54,
die einen Auslass 62 mit einem Rückschlagventil 64 aufweist,
das dem Reinigungswasser ermöglicht,
entweder in ein Abwassersystem oder in ein Speichersystem zur möglichen
Prüfung
und Rückführung abzufließen. Bevorzugt
wird das Abfließen
des Reinigungsfluids durch einen Unterdruck (nicht gezeigt) unterstützt, der
an dem Auslass 62 anliegt.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum beschleunigten
Trocknen einer Zitze in einer Zitzenreinigungsvorrichtung, beispielsweise
jede der vorstehend dargestellten, die Vorrichtung selber und ein
automatisiertes Melksystem, das die Zitzenreinigungsvorrichtung
aufweist.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
umfasst im Wesentlichen den Schritt des Zuführens eines Unterdrucks über Unterdruckzuführmittel 17, 52 zu
einer Zitzenschale 2 oder einer kastenartigen Halterung 32,
im Allgemeinen bekannt als Zitzenaufnahmemittel, während diese
von der Zitze 7 oder 38 anschließend an
das Waschen, und optional vor dem Melken, entfernt würde, wodurch
verbleibende Flüssigkeit
bewirkt wird, von der Zitze weggesaugt oder weggewischt zu werden.
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Die
Entfernung des Zitzenaufnahmemittels von der Zitze soll bevorzugt
relativ langsam durchgeführt
werden, so dass das Trocknen zumindest eine Sekunde andauert.
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Die
Entfernung kann durch einen pneumatisch oder in anderer Weise angetriebenen
Roboterarm durchgeführt
werden oder sie kann manuell durchgeführt werden.
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Unter
Bezug nun auf 3, die schematisch einen Querschnitt
der ersten Ausführungsform
einer Zitzenreinigungsvorrichtung während einer bestimmten Phase
des erfindungsgemäßen Verfahrens
zeigt, d.h. halbwegs bei der Entfernung der Zitzenschale 2 von
einer relativ schmalen Zitze 71, ist dort eine Luftlücke 73 zwischen
der Zitze 71 und dem Dichtmittel 9 während der
Entfernung (bezeichnet mit Pfeil 75) der Zitzenschale 2 von
der Zitze 71 vorgesehen, weshalb Umgebungsluft bewirkt
wird, durch diese Lücke
gesaugt zu werden (bezeichnet mit Pfeilen 77) mit einer hohen
Geschwindigkeit, um dadurch die Zitze 2 zu trocknen. Je
schmaler die Luftlücke
ist, desto schneller wird die Umgebungsluft durch die Lücke gesaugt und
desto effektiver wird der Trocknungsvorgang sein.
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Nun
unter Bezug auf 4, die schematisch einen Querschnitt
der ersten Ausführungsform
einer Zitzenreinigungsvorrichtung während einer alternativen, bestimmten
Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens
zeigt, d.h. halbwegs bei der Entfernung der Zitzenschale 2 von
einer relativ großen
Zitze 81, ist dort ein im Wesentlichen luftdichter Dichtkontakt 83 zwischen
der Zitze 81 und dem Dichtmittel 9 vorgesehen,
zumindest während
des Anfangs der Entfernung (bezeichnet mit Pfeil 85) der
Zitzenschale von der Zitze, wodurch eine Wischbewegung der Dichtmittel
an der Zitze bewirkt wird, um dadurch die Zitze zu trocknen.
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Wenn
die Zitze 81 sehr groß ist
und wenn der angelegte Unterdruck zu groß ist, kann das bewirken, dass
die Zitze vergrößert ist,
wie durch die gestrichelte Linie in 4 gezeigt
ist. Deshalb ist die Zitze in der Zitzenschale gefangen und weiteres
Absenken der Zitzenschale dehnt nur die Zitze, bis sie schließlich plötzlich gelöst wird.
Um ein solches unerwünschtes
Verhalten zu vermeiden, kann das Unterdruckniveau bei einem niedrigeren
Wert eingestellt werden, bevorzugt zumindest während des Anfangsstücks der
Entfernung. Alternativ kann Luft, beispielsweise Druckluft, der
Zitzenschale für
eine bestimmte Zeitperiode während
des Anfangsstücks
der Entfernung der Zitzenschale von der Zitze zugeführt werden
(bezeichnet mit Pfeil 87), wodurch der Druckgradient zwischen
der Zitzenschale und der Umgebungsluft verringert wird, um dadurch
den Trocknungsvorgang der Zitze zu optimieren. Luft kann optional
der Zitzenschale durch Öffnungen
in den Seitenwänden
der Zitzenschale oder in den Dichtmitteln (nicht gezeigt in 4)
zugeführt
werden.
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Es
ist allerdings bevorzugt, eine schmale Luftlücke zwischen der Zitze und
der Zitzenschale vorzusehen, das durch geeignetes Umsetzen des erfindungsgemäßen Verfahrens
und der Zitzenreinigungsvorrichtung sichergestellt werden kann.
Zwei Parameter von besonderer Bedeutung sind in dieser Hinsicht
das Unterdruckniveau und das Design der Zitzenschale, oder genauer
die Öffnungsgröße der Dichtmittel.
Bevorzugt können
die Dichtmittel an die Zitzen angepasst sein, die gereinigt werden
sollen. Um eine Einzelzitzenschale zum Reinigen einer breiten Varianz
von Melktieren zu verwenden, können
die Dichtmittel bevorzugt aufblasbar oder in anderer Weise in der
Größe einstellbar
sein, um für
einen großen Bereich
von Zitzengrößen angepasst
zu werden.
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Alternativ
wird der Unterdruck, der der Zitzenschale während des Entfernens von der
Zitze anschließend
an das Waschen zugeführt
wird, in Abhängigkeit
der Zitze eingestellt, so dass ein individuell angepasster Trocknungsvorgang
durchgeführt wird.
Zitzenparameter können
Zitzengröße, Zitzenzustand
und Gesundheit etc. umfassen.
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Optional
wird der Unterdruck in Abhängigkeit des
Waschvorgangs eingestellt, so dass ein Trocknungsvorgang durchgeführt wird,
der an den Waschvorgang angepasst ist. Waschvorgangsparameter können das
Waschfluid, die Waschzeit etc. umfassen.
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Es
ist insbesondere bevorzugt, dass die vorliegende Erfindung zur Ausführung an
Vorrichtungen zur Zitzenbehandlung angepasst ist, die in den schwedischen
Patentanmeldungen Nr. 9901647-9 und Nr. 9902206-3 dargestellt sind,
die durch den vorliegenden Anmelder eingereicht wurden.
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Es
ist klar, dass die Erfindung in einer Vielzahl von Weisen variiert
werden kann. Derartige Variationen werden nicht als ein Abweichen
von dem Umfang der Erfindung betrachtet. Alle derartigen Modifikationen,
die einem Fachmann offenbar sind, sind vorgesehen, in dem Umfang
der beigefügten
Ansprüche
eingeschlossen zu sein.