DE60021628T2

DE60021628T2 - Gerät zum Melken von Tieren, wie zum Beispiel Kühen

Info

Publication number: DE60021628T2
Application number: DE60021628T
Authority: DE
Inventors: Karel Van Den Berg
Original assignee: Lely Enterprises AG
Current assignee: Lely Enterprises AG
Priority date: 1999-07-07
Filing date: 2000-05-16
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2020-05-17
Also published as: CA2634478C; JP4349768B2; EP1360894A1; EP1111989B1; US6598560B1; EP1360894B1; CA2634478A1; CA2340126A1; NL1012529C2; DE60021628D1; ATE258372T1; DE60007950T2; EP1111989A1; CA2340126C; DE60007950D1; DK1111989T3; WO2001003497A1; AU4785800A; IL141387A0; JP2003504038A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Melken von Tieren, wie z.B. Kühen, die eine Melkmaschine mit Zitzenbechern und mindestens einen Sensor zum Überwachen des Melkvorganges und/oder zum Untersuchen der gewonnenen Milch und/oder zum Untersuchen des Gesundheitszustandes des Tieres umfaßt, wobei die Vorrichtung auch mit einer Verarbeitungseinheit zum Verarbeiten des von dem Sensor gelieferten Signals versehen ist, wobei das Signal über eine drahtlose Verbindung zu einem Empfänger übertragen wird, der mit der Verarbeitungseinheit verbunden ist.
Eine derartige Vorrichtung ist aus dem niederländischen Patent 1 007 266 bekannt.
Bei der bekannten Vorrichtung ist der Sensor in der Milchleitung angeordnet. Dies hat den Nachteil, daß der Sensor nicht in Kontakt mit dem Tier gebracht werden kann, wobei es außerdem einige Zeit dauert, bis der Sensor in Kontakt mit der Milch kommt und Messungen durchführen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der die obengenannten Nachteile nicht auftreten oder zumindest in erheblichem Maße begrenzt sind.
Gemäß der Erfindung wird, dies durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 erreicht. Durch Anordnen des Sensors in und/oder an dem Zitzenbecher ist es möglich, Daten bezüglich der Qualität des Melkvorganges und/oder der Qualität der Milch und/oder des Gesundheitszustandes des Tieres zu sammeln, unmittelbar nachdem der Milchfluß eingesetzt hat und oder nachdem der Zitzenbecher an die Zitze angeschlossen worden ist.
Selbstverständlich kann der Sensor und/oder der Zitzenbecher auch mit einer Verarbeitungseinheit versehen sein. In einem solchen Fall umfaßt die Verarbeitungseinheit, die mit dem Empfänger verbunden ist, z.B. einen Drucker und/oder einen Bildschirm.
Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal ist die Verarbeitungseinheit mit einem Sender verbunden, mittels dessen ein Signal drahtlos zu dem Sensor übertragen wird.
Gemäß einem erfindungsgemäßen Merkmal umfaßt die drahtlose Verbindung einen Sender, der an und/oder in der Melkmaschine angeordnet ist. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Sender nahe der Unterseite des Zitzenbechers angeordnet. Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal ist der Sender durch einen Infrarotsender oder einen Ultraschallsender oder einen Funksender oder einen optischen Sender gebildet. Zur Versorgung des Senders mit Energie ist der Sender mit einer Energiequelle verbunden, die gemäß einem erfindungsgemäßen Merkmal ebenfalls durch eine drahtlose Verbindung aufgeladen wird. Diese Verbindung bietet dieselben Vorteile wie die drahtlose Verbindung des Sensors. Gemäß einem erfindungsgemäßen Merkmal wird insbesondere die drahtlose Verbindung mit Hilfe eines elektromagnetischen Feldes erzielt. Bei einer Ausfüh rungsform der Erfindung ist die drahtlose Verbindung durch zwei Spulen gebildet. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung bilden die Spulen einen Sender und/oder einen Empfänger für die drahtlose Verbindung. Es ist außerdem möglich, die Energiequelle mit Hilfe von Solarzellen aufzuladen.
Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal ist der Sender direkt oder indirekt über eine Energiequelle mit einer Vorrichtung zur Erzeugung elektrischer Energie verbunden, wobei infolge von Änderungen des Luftdruckes oder Gasdruckes ein Körper, wie z.B. ein Magnet, in Bewegung gesetzt und mit Hilfe dieser Bewegung auf elektromagnetischem Wege elektrische Energie erzeugt wird.
Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal ist der Körper in einer Pulsierkammer und/oder Milchkammer des Zitzenbechers angeordnet.
Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal ist der Körper direkt oder indirekt mit einer Auskleidung des Zitzenbechers verbunden.
Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal ist der untere Teil des Zitzenbechers verjüngt, wobei die Vorrichtung auch einen Träger mit einer Ausnehmung umfaßt, die der verjüngten Unterseite des Zitzenbechers entspricht. In der Ruhelage wird der Zitzenbecher an dem Träger mit Hilfe eines Rückziehgliedes gehalten. Das Rückziehglied umfaßt eine Schnur, die an einem Ende mit der Unterseite des Zitzenbechers und am anderen Ende mit einem Steuerzylinder verbunden ist.
Um das Lesen der von dem Sensor empfangenen Signale zu erleichtern, ist der Empfänger der drahtlosen Verbindung gemäß einem erfindungsgemäßen Merkmal in der Nähe des Senders angeordnet. Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal ist der Empfänger in oder an dem Träger des Zitzenbechers angeordnet.
Gemäß einem erfindungsgemäßen Merkmal wird/werden mittels des Sensors gemessen: die Temperatur der Milch und/oder die Leitfähigkeit der Milch und/oder die Zellzahl und/oder der Keimgehalt der Milch und/oder das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Zitze in dem Zitzenbecher und/oder der Evakuierungsgrad des Zitzenbechers und/oder der Blutdruck des Tieres und/oder die Herzfrequenz des Tieres und/oder der interne Druck in der Zitze und/oder die Bewegungen der Auskleidung des Zitzenbechers. Selbstverständlich jedoch ist die obige Aufzählung nicht einschränkend.
Gemäß einem erfindungsgemäßen Merkmal ist ein Trägheitssensor in und/oder an dem Zitzenbecher angeordnet.
Gemäß einem erfindungsgemäßen Merkmal wird das von dem Trägheitssensor gelieferte Signal drahtlos und/oder über eine feste Verbindung, wie z.B. eine elektrische Leitung oder einen Lichtwellenleiter, oder über Kontaktflächen zu einer Verarbeitungseinheit übertragen.
Wenn mittels des Trägheitssensors festgestellt wird, daß ein Zitzenbecher von einer Zitze abgefallen ist, gibt die Verarbeitungseinheit gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal ein Signal, so daß das Vakuum in dem Zitzenbecher entfernt wird.
Wenn mittels des Trägheitssensors festgestellt wird, daß ein Zitzenbecher von einer Zitze abgefallen ist, gibt die Verarbeitungseinheit gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal ein Signal, damit der betreffende Zitzenbecher automatisch an die Zitze angeschlossen wird.
Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal umfaßt die Vorrichtung einen Melkroboter mit einem Roboterarm, mit dessen Hilfe die Zitzenbecher automatisch an die Zitzen des zu melkenden Tieres angeschlossen werden. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung umfaßt die Verarbeitungseinheit einen Computer.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Teil eines Melkroboterarms mit einem Zitzenbecher, der mit Sensoren versehen ist, welche mit einem Sender verbunden sind, der geeignet ist, über eine drahtlose Verbindung Daten mit einem Empfänger auszutauschen;
2 eine zweite Ausführungsform einer drahtlosen Verbindung und
3 einen Zitzenbecher mit einem Trägheitssensor.
1 zeigt einen Teil einer Roboterarm-Konstruktion 1 eines (nicht dargestellten) Melkroboters. Die Roboterarm-Konstruktion 1 umfaßt einen Träger 2 zum Tragen von Zitzenbechern 3. In dem Ausführungsbeispiel ist nur ein Zitzenbecher 3 gezeigt. Selbstverständlich jedoch können je nach Art des Tieres, das gemolken wird, zwei oder mehr Zitzenbecher von dem Träger 2 getragen werden. Der Zitzenbecher 3 umfaßt einen Außenmantel 4 und eine flexible Auskleidung 5. Zwischen dem Außenmantel 4 und der Zitzenbecherauskleidung 5 ist eine Pulsierkammer 6 angeordnet, in der abwechselnd ein Vakuum und atmosphärischer Druck herrschen. An die Pulsierkammer 6 ist eine Pulsierleitung 7 angeschlossen. Nahe der Unterseite des Zitzenbechers 3 ist ferner eine Milchleitung 8 an den Zitzenbecher 3 angeschlossen. Mittels einer Schnur 9, die an einem Ende mit dem Zitzenbecher 3 und am anderen Ende mit einem (nicht dargestellten) Steuerzylinder verbunden ist, kann der Zitzenbecher 3 gegen den Träger 2 gezogen werden. Nahe seiner Unterseite weist der Zitzenbecher 3 einen kegelförmigen Teil 10 auf, während der Träger 2 eine kegelförmige Ausnehmung 11 aufweist. Wenn der Zitzenbecher 3 mittels der Schnur 9 auf den Träger 2 gezogen wird, wird der Zitzenbecher 3 aufgrund der kegelförmigen Teile 10 und 11 in eine vorgegebene Position gebracht. Nahe der Oberseite der Zitzenbecherauskleidung 5 ist ein erster Sensor 12 angeordnet, mittels dessen geprüft werden kann, ob der Zitzenbecher 3 an eine Zitze 13 angeschlossen ist. Der erste Sensor 12 kann als Temperatursensor ausgebildet sein. In der Pulsierkammer 6 ist ferner ein zweiter Sensor 14 angeordnet, mittels dessen das Vakuumniveau in der Pulsierkammer 6 ermittelt werden kann. Nahe der Unterseite der Zitzenbecherauskleidung 5 ist ferner ein dritter Sensor 15 angeordnet, mit dessen Hilfe die Leitfähigkeit der gewonnenen Milch gemessen wird. Der erste, der zweite und der dritte Sensor 12; 14; 15 sind über Leitungen 16 mit einem Sender 17 verbunden. Der Sender 17 wird von einem Akku 18 gespeist. Der Sender 17 ist ferner mit einem Sendeelement 19 versehen, das nahe der Unterseite des Zitzenbechers 3 an geordnet ist. Der Sender und der Akku sowie das Sendeelement 17; 18; 19 sind in das Material eingebettet, aus dem die Unterseite des Zitzenbechers 3 besteht. Dies hat den Vorteil, daß der Sender 17 und der Akku 18 sowie das Sendeelement 19 weniger störanfällig sind. Über eine Leitung 20 ist der Sender 17 ferner mit einer Vorrichtung 21 zur Energieerzeugung verbunden. Aufgrund des alternierenden Druckunterschiedes in der Pulsierkammer 6 kann die Vorrichtung 21 elektrische Energie erzeugen. Zu diesem Zweck umfaßt die Vorrichtung 21 eine Membrane 22, die unter dem Einfluß des alternierenden Druckunterschiedes hin- und herbewegt wird. An die Membrane 22 ist ein (nicht dargestellter) Magnet angeschlossen, der in einer (nicht dargestellten) Spule bewegt wird. Im unteren kegelförmigen Teil 10 des Zitzenbechers 3 ist ferner eine erste Spule 23 eingebettet, die mit dem Akku 18 verbunden ist. In der kegelförmigen Ausnehmung 11 des Trägers 2 ist eine zweite Spule 24 angeordnet, die mit einer (nicht dargestellten) Energiequelle verbunden ist. Wird der Zitzenbecher 3 auf den Träger 2 gezogen, so kann der Akku 18 drahtlos über die Spulen 23 und 24 aufgeladen werden. Die Roboterarm-Konstruktion 1 ist ferner mit einem Empfänger 25 versehen, der mit einer (nicht dargestellten) Verarbeitungseinheit verbunden ist. Während und/oder nach dem Melken werden von den Sensoren gesammelte Meßdaten über das Sendeelement 19 drahtlos zu dem Empfänger 25 übertragen. Auf diese Weise wird die Überwachung des Melkvorganges und/oder die Untersuchung der gewonnenen Milch und/oder die Untersuchung des Gesundheitszustandes des Tieres in geeigneter Weise durchgeführt.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der Teile, die denen der ersten Ausführungsform entsprechen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind. Bei der zweiten Ausführungsform wird die drahtlose Verbindung durch die erste und die zweite Spule 23; 24 hergestellt. Die beiden Spulen 23; 24 können sowohl als Sender als auch als Empfänger verwendet werden.
3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung, bei der der Zitzenbecher 3 mit einem Trägheitssensor 26 versehen ist, mit dessen Hilfe festgestellt wird, ob der Zitzenbecher 3 von der Zitze 13 abfällt. Wenn festgestellt wird, daß der Zitzenbecher 3 von der Zitze 13 abgefallen ist, wird das Vakuum in dem Zitzenbecher 3 entfernt, und der Zitzenbecher wird mittels der Schnur 9 auf den Träger 2 gezogen, worauf der Zitzenbecher 3 mit Hilfe der Roboterarm-Konstruktion 1 wieder an die Zitze 13 angeschlossen wird. Die Unterseite des in 3 gezeigten Zitzenbechers 3 ist ferner mit einer ersten Kontaktfläche 27 versehen, die über eine Leitung 28 mit dem Akku 18 verbunden ist. Die erste Kontaktfläche 27 tritt mit einer zweiten Kontaktfläche 29 in Kontakt, die an dem Träger 2 angeordnet ist. Die erste und die zweite Kontaktfläche 27; 29 sind Teil eines nicht vollständig gezeigten Ladegeräts für den Akku 18. Zur Erzielung eines geeigneten Kontakts zwischen der ersten und der zweiten Kontaktfläche 27; 29 ist die zweite Kontaktfläche elastisch ausgebildet. Selbstverständlich jedoch können auch die erste Kontaktfläche 27 und/oder die beiden Kontaktflächen 27; 29 elastisch ausgebildet sein.

Claims

Vorrichtung zum Melken von Tieren, wie z.B. Kühen, die eine Melkmaschine mit Zitzenbechern (3), mindestens einen Sensor (12; 14; 15) zum Untersuchen der gewonnenen Milch, wobei der Sensor (12; 14; 15) in und/oder an dem Zitzenbecher (3) angeordnet ist, und eine Roboterarm-Konstruktion (1) mit einem Träger (2) zum Tragen von Zitzenbechern umfaßt, wobei die Vorrichtung auch mit einer Verarbeitungseinheit zum Verarbeiten des von dem Sensor (12; 14; 15) gelieferten Signals versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal über eine drahtlose Verbindung von einem Sender (17, 23, 24) zu einem Empfänger (25) übertragen wird, der mit der Verarbeitungseinheit verbunden ist, wobei der Sender (17, 23, 24) mit einem Akku (18) verbunden ist, wobei die Vorrichtung eine erste Spule (23), die in den unteren Teil (10) des Zitzenbechers (3) eingebettet ist, und eine zweite Spule (24) umfaßt, die eine verjüngte Ausnehmung (11) in dem Träger (2) umgibt, wobei die zweite Spule (24) mit einer Stromquelle verbunden ist, um den Akku (18) aufzuladen, wenn der Zitzenbecher (3) über die Spulen (23, 24) drahtlos auf den Träger (2) gezogen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (23; 24) einen Sender und/oder einen Empfänger der drahtlosen Verbindung bilden.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (17) ferner mit einem Sendeelement (19) versehen ist, das nahe der Unterseite des Zitzenbechers (3) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (17), der Akku (18) und das Sendeelement (19) in das Material eingebettet sind, das die Unterseite des Zitzenbechers (3) bildet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor zur Überwachung des Melkvorganges geeignet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor zum Überprüfen der physischen Verfassung des Tieres geeignet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (17) durch einen Infrarotsender gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (17) durch einen Ultraschallsensor gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (17) durch einen Funksender gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (17) durch einen optischen Sender gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zitzenbecher (3) einen verjüngten unteren Teil (10) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (25) in der Nähe des Senders (17) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (25) und/oder der Sender (17) in oder an dem Träger (2) des Zitzenbechers (3) angeordnet sind/ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Sensors (12; 14; 15) gemessen wird/werden: die Temperatur der Milch und/oder die Leitfähigkeit der Milch und/oder die Zellzahl und/oder der Keimgehalt der Milch und/oder das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Zitze (13) in dem Zitzenbecher (3) und/oder der Evakuierungsgrad des Zitzenbechers (3) und/oder der Blutdruck des Tieres und/oder die Herzfrequenz des Tieres und/oder der interne Druck in der Zitze (13) und/oder die Bewegungen der Auskleidung (5) des Zitzenbechers (3).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trägheitssensor (26) in und/oder an dem Zitzenbecher (3) angeordnet ist.