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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Melken eines
Tieres nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Ein
derartiges Verfahren ist aus der US-4,292,926 bekannt. Bei diesem
bekannten Verfahren wird vor dem Melken die Melkintensität für die einzelnen
Euterviertel derart eingestellt, daß die Euterviertel soweit wie
möglich
gleichzeitig ausgemolken werden. Jedoch wird während des Melkens die Melkintensität der einzelnen
Euterviertel mit Hilfe des während
des Melkens erzielten Milchflusses in der Weise gesteuert, daß der jeweilige
Zitzenbecher daran gehindert wird, sich an der Zitze hinaufzubewegen.
Der Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß die Euterviertel
aufgrund der letztgenannten Maßnahme
nicht in allen Fällen
zumindest im wesentlichen gleichzeitig ausgemolken werden.
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Der
Erfindung liegt unter anderem die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zum automatischen Melken eines Tieres zu schaffen, wobei das Verfahren
es ermöglicht,
daß die
Euterviertel zumindest im wesentlichen gleichzeitig ausgemolken
werden.
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Zu
diesem Zweck umfaßt
gemäß der Erfindung
ein Verfahren zum automatischen Melken eines Tieres die Merkmale
des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1. Aufgrund der Tatsache,
daß die Melkintensität während des
Mel kens in der Weise gesteuert wird, daß alle Euterviertel gemäß einer
vorgegebenen zeitlichen Reihenfolge ausgemolken werden, kann das
Melken noch tierverträglicher
gestaltet werden. Bei manchen Verfahren zum automatischen Melken
eines Tieres ist es üblich,
daß nach
dem Melken eine andere Behandlung durchgeführt wird. Die Durchführung einer
solchen Nachbehandlung kann nicht immer unmittelbar nach dem Melken
erfolgen, weil zum Melken der anderen Euterviertel Vorrichtungen
benötigt
werden, die die Nachbehandlung schwierig, wenn nicht unmöglich machen.
Eine Zitze eines ausgemolkenen Euterviertels kann nur dann nachbehandelt
werden, wenn alle anderen Euterviertel ausgemolken worden sind,
was manchmal zu einer langen Wartezeit für die Nachbehandlung führen kann.
Dies kann negative Auswirkungen auf das betreffende Euterviertel
haben, beispielsweise hinsichtlich der Gesundheit. Durch das erfindungsgemäße Steuern
der jeweiligen Bauteile in der Weise, daß die Euterviertel gemäß einer
vorgegebenen zeitlichen Reihenfolge ausgemolken werden, kann der
Melkvorgang in optimaler Weise auf die weiteren Behandlungen der
Zitzen abgestimmt werden, so daß das Tier
in verträglicher
Weise gemolken wird (womit auch "in
medizinisch einwandfreier Weise" gemeint ist).
Es ist hier darauf hinzuweisen, daß in vielen Fällen eine
kurze Wartezeit bis zur Nachbehandlung einer Zitze eines ausgemolkenen
Euterviertels nicht schädlich
ist.
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Ein
erfindungsgemäßes Verfahren
umfaßt insbesondere
den Verfahrensschritt des Steuerns der Melkintensität während zumindest
eines Teiles des Melkens jedes Euterviertels derart, daß alle Euterviertel
zumindest im wesentlichen gleichzeitig ausgemolken werden. Es hat
sich in der Tat herausgestellt, daß bei dem bekannten Ver fahren
selbst nach dem Ausmelken eines bestimmten Euterviertels (und der
erfolgten Abnahme des Zitzenbechers) dieses Euterviertel durch das
Melken der anderen Euterviertel erneut stimuliert wird, insbesondere
wenn die anderen Euterviertel erheblich länger gemolken werden, und daß das bereits
ausgemolkene Euterviertel erneut Milch produziert. Dadurch bleibt
noch Milch in dem Euterviertel zurück, was zu gesundheitlichen Problemen
bei diesem Euterviertel führen
kann. Da bei dieser Ausführungsform
der Erfindung alle Euterviertel zumindest im wesentlichen gleichzeitig
ausgemolken werden, fällt
die neuerliche Stimulierung eines ausgemolkenen Euterviertels zumindest
schwächer
aus.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
kann insbesondere angewendet werden, wenn das Verfahren den Verfahrensschritt
des automatischen Anschließens
eines Zitzenbechers an eine Zitze mittels eines Roboterarmes umfaßt.
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Obwohl
es möglich
ist, die Zitzenbecher gleichzeitig an die Zitzen anzuschließen, werden
die Zitzenbecher aus Gründen
der Genauigkeit des Anschlusses vorzugsweise nacheinander an die
Zitzen angeschlossen. Beim Steuern der Melkintensität werden
die Zeitpunkte des Anschlusses vorzugsweise zusammen mit den voraussichtlichen
Euterviertel-Melkdauerwerten in der Weise berücksichtigt, daß die Euterviertel
in einer voreingestellten zeitlichen Reihenfolge ausgemolken werden.
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Die
Melkintensität
kann in einfacher Weise dadurch gesteuert werden, daß für die Melkintensität mindestens
ein Melkparameter aus der Gruppe gewählt wird, die aus Melkvakuum,
Anstiegsgeschwindigkeit des Pulsiervakuums, Abfallgeschwindigkeit des
Pulsiervakuums und Entspannungs-Spannungs-Verhältnis besteht.
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Da
während
des Melkens das Melkvakuum bis zu einem gewissen Grad schwanken
und infolgedessen die Melkgeschwindigkeit variieren kann, umfaßt das Verfahren
bei einer Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Verfahrens
den Verfahrensschritt des Messens während des Melkens eines Euterviertels
des Melkvakuums unter der Zitze in dem Zitzenbecher sowie den Verfahrensschritt
des Steuerns des Pulsiervakuums derart, daß der maximale Unterdruckwert
des Pulsiervakuums gleich dem gemessenen Melkvakuum oder ein fester
darunterliegender Wert ist.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum automatischen Melken
eines Tieres mit mindestens zwei Eutervierteln gemäß Anspruch
7.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind in den Unteransprüchen
8 bis 11 beschrieben.
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Die
Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 einen
Zitzenbecher mit einem darin angeordneten Melkvakuummesser;
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2 schematisch
eine Vorrichtung zum automatischen Melken eines Tieres;
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3 schematisch
einen gemeinsamen Pufferbehälter
der in 2 gezeigten Vorrichtung;
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4 schematisch
einen individuellen Pufferbehälter
der in 2 gezeigten Vorrichtung und
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5 schematisch
ein Diagramm der Pulsier- und Melkvakuum-Kurve.
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1 zeigt
einen Zitzenbecher 1 mit einer Zitzenbecherauskleidung 2 und
einer Pulsierkammer 3. An die Pulsierkammer 3 ist über eine
Pulsierleitung 4 ein (nicht dargestellter) vorzugsweise
rechnergesteuerter, einstellbarer Pulsator angeschlossen. Nahe der
Unterseite des Zitzenbechers 1 ist ferner eine Milchleitung 5 angeordnet.
Im unteren Teil des Zitzenbechers 1 ist ein Melkvakuummesser 6 angeordnet.
Der Melkvakuummesser 6 ist über eine Leitung 7 mit
einem Computer oder einer Rechnereinheit verbunden. Mit Hilfe des
Computers und/oder der Rechnereinheit kann der rechnergesteuerte
einstellbare Pulsator auf der Basis des von dem Melkvakuummesser 6 ausgegebenen
Signals gesteuert werden, das den Wert des Melkvakuums anzeigt.
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Im
folgenden ist die Steuerung des Pulsators unter Bezugnahme auf die
in 5 gezeigten Diagramme näher erläutert. Hier ist die X-Achse
die Zeitachse, während
die Y-Achse den Unterdruck des Melkvakuums und des Pulsiervakuums
anzeigt.
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5 zeigt
die Pulsierkurve P, die das von dem Pulsator für eine Zitze erzeugte Pulsiervakuum anzeigt.
Hier zeigt der strichliert dargestellte Teil der Pulsierkurve P
das Pulsiervakuum an, das bei einer bekannten Vorrichtung zum automatischen
Melken verwendet wird. 5 zeigt ferner die Melkvakuumkurve
M, die von dem Melkvakuummesser 6 gemessen wird. Wie dargestellt,
verändert
sich das Melkvakuum während
des Melkens. Das Pulsiervakuum verändert sich ebenfalls und kann
einen maximalen Unterdruckwert annehmen.
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Bei
einer bekannten Vorrichtung zum automatischen Melken eines Tieres
wird die Zitze eines Tieres in dem schraffierten Bereich B zwischen
dem strichliert dargestellten Teil der Pulsierkurve P und dem entsprechenden
Teil der Melkvakuumkurve unnötig
belastet. Diese Belastung kann zur Reizung und sogar Entzündung der
Zitze führen.
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Eine
solche Belastung der Zitze wird dadurch verhindert, daß der Computer
und/oder die Rechnereinheit (im allgemeinen eine Steuervorrichtung)
den von dem Melkvakuummesser 6 gemessenen Wert des Melkvakuums
zur Steuerung des Pulsators zum Einstellen des Pulsiervakuums verwendet.
Hier werden die entsprechenden Komponenten derart gesteuert, daß der maximale
Unterdruckwert des Pulsiervakuums gleich dem gemessenen Melkvakuum oder
ein fester darunterliegender Wert ist. Dies ist in 5 durch
die zur Pulsierkurve P gehörende,
strichpunktierte Linie dargestellt.
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2 zeigt
schematisch eine Vorrichtung 8 zum automatischen Melken
eines Tieres. Bei dieser Vorrichtung ist der Pulsator nicht gezeigt,
weil der Pulsator und seine Steuerung an sich bekannt sind, beispielsweise
aus der DE-A1-3609275.
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Die
Vorrichtung 8 ist mit mindestens zwei Zitzenbechern (bei
der gezeigten Ausführungsform vier)
versehen, die an entsprechende Zitzen des Tieres anzuschließen sind.
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Eine
Melkvakuumeinheit 9 erzeugt das Melkvakuum in den Zitzenbechern 1.
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Die
Melkvakuumeinheit 9 ist mit einer gemeinsamen Vakuumpumpe 10 und
mit einem gemeinsamen Pufferbehälter 11 versehen,
in dem mittels der gemeinsamen Vakuumpumpe ein Vakuum erzeugt werden
kann. Bei der gezeigten Ausführungsform
ist die gemeinsame Vakuumpumpe 10 zum Erzeugen eines Vakuums
in dem gemeinsamen Pufferbehälter 11 eine
frequenzgesteuerte Vakuumpumpe. Der gemeinsame Pufferbehälter 11 umfaßt einen
Vakuumsensor 15 zum Messen des Vakuums in dem gemeinsamen
Pufferbehälter 11.
Das Vakuum in dem gemeinsamen Pufferbehälter 11 kann mittels der
gemeinsamen Vakuumpumpe 10 mit Hilfe von Daten des Vakuumsensors 15 gesteuert
werden. Der gemeinsame Pufferbehälter 11 hat
z. B. ein Fassungsvermögen
von etwa 30 dm3.
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Bei
der gezeigten Ausführungsform
hat der gemeinsame Pufferbehälter 11 eine
in Wirkrichtung der Schwerkraft angeordnete Unterseite 16 (3). In
der Unterseite 16 ist ein Auslaß 17 angeordnet, in dem
die gemeinsame Vakuumpumpe 10 zum Erzeugen eines Vakuums
in dem gemeinsamen Pufferbehälter 11 angeordnet
ist. In zur Wirkrichtung der Schwerkraft entgegengesetzter Richtung
weist der gemeinsame Pufferbehälter 11 eine
Oberseite 18 auf. Jeder erste Vakuumleitungsabschnitt 12a kann mit
der Oberseite 18 des gemeinsamen Pufferbehälters 11 verbunden
werden.
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In
jeder Vakuumleitung 12 ist ein individueller Pufferbehälter 13 angeordnet
und zwischen dem gemeinsamen Pufferbehälter 11 und dem entsprechenden
Zitzenbecher 1 positioniert. Jeder individuelle Pufferbehälter 13 kann mit
dem gemeinsamen Pufferbehälter 11 durch
einen ersten Vakuumleitungsabschnitt 12a und mit dem entsprechenden
Zitzenbecher 1 durch einen zweiten Vakuumleitungsabschnitt 12b verbunden
werden. Für
jeden individuellen Pufferbehälter 13 umfaßt die Vorrichtung 8 eine
entsprechende individuelle Milchpumpe 14 (mit Milchmengenmesser,
falls gewünscht)
zum Erzeugen eines Vakuums in dem individuellen Pufferbehälter 13.
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Da
die Melkvakuumeinheit 9 sowohl eine gemeinsame Vakuumpumpe 10 als
auch eine individuelle Milchpumpe 14 für jeden individuellen Pufferbehälter 13 umfaßt, kann
in jedem Zitzenbecher 1 in geeigneter und reproduzierbarer
weise ein Melkvakuum erzeugt werden.
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Jeder
individuelle Pufferbehälter 13 hat
eine in Wirkrichtung der Schwerkraft angeordnete Unterseite 19 (4).
In der Unterseite 19 befindet sich ein Auslaß 20,
in dem die individuelle Milchpumpe 14 zum Erzeugen eines
Vakuums in dem individuellen Pufferbehälter 13 angeordnet
ist. In zur Wirkrichtung der Schwerkraft entgegengesetzter Richtung
weist der individuelle Pufferbehälter 13 eine
Oberseite 21 auf, an die der entsprechende erste Vakuumleitungsabschnitt 12a angeschlossen
werden kann. Außerdem
kann auch der zweite Vakuumleitungsabschnitt 12b an die
Oberseite 21 des entsprechenden individuellen Pufferbehälters 13 angeschlossen
werden. In der Oberseite des individuellen Pufferbehälters 13 ist auch
ein Lufteinlaß-Steuerventil 22 ausgebildet.
Ein individueller Pufferbehälter 13 hat
beispielsweise ein Fassungsvermögen
von 1,5 dm3 und dient auch als Milchseparator.
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Analog
zu dem gemeinsamen Pufferbehälter ist
jeder individuelle Pufferbehälter 13 mit
einem Vakuumsensor 23 zum Messen des Vakuums in dem individuellen
Pufferbehälter 13 versehen.
Dabei kann die individuelle Milchpumpe 14 und/oder das
Lufteinlaß-Steuerventil 22 und
damit das Vakuum in dem individuellen Pufferbehälter 13 mit Hilfe
von Daten des Vakuumsensors 23 gesteuert werden.
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In
dem ersten und dem zweiten Vakuumleitungsabschnitt sind steuerbare
Ventile angeordnet, die eine Funktion ausüben, die mit der der Ventile
in herkömmlichen
Vakuumleitungsabschnitten vergleichbar ist.
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Um,
falls gewünscht,
ein noch genauer eingestelltes Melkvakuum zu erzeugen, sind auch
die Abmessungen der Vakuumleitungsabschnitte 12a, 12b von
Bedeutung. Ein besonders genau einstellbares Melkvakuum wird dadurch
erzielt, daß der
erste Vakuumleitungsabschnitt 12a eine maximale Kapazität von etwa
3500 cm3/s hat und/oder der zweite Vakuumleitungsabschnitt 12b eine
maximale Kapazität von
etwa 12000 cm3/s hat.
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Wenn
die Vorrichtung einen an sich bekannten Melkroboter mit einem Roboterarm
zum Anschließen
eines Zitzenbechers an eine Zitze umfaßt, ist es von Vorteil, wenn
mindestens ein individueller Pufferbehälter 13 an oder in
dem Roboterarm angeordnet ist.
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Mit
Hilfe der beschriebenen Vorrichtung kann ein sehr genau eingestelltes
Melkvakuum in dem Zitzenbecher unter der Zitze erzeugt werden. Es
besteht außerdem
die Möglichkeit,
während
des Melkens das Melkvakuum sowie das Pulsiervakuum und andere Parameter
des Melkvorgan ges, sofern vorhanden, mit Hilfe der Software enthaltenden
Steuervorrichtung (z. B. ein Computer und/oder eine Rechnereinheit)
in der Weise zu steuern, daß alle
Euterviertel zumindest im wesentlichen gemäß einer vorgegebenen zeitlichen
Reihenfolge, insbesondere gleichzeitig, ausgemolken werden. Diese
Melkparameter bestimmen die Melkintensität.
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Eine
solche zeitliche Reihenfolge kann z. B. so aussehen, daß die Euterviertel
etwa 1 Minute nacheinander ausgemolken werden (selbstverständlich ist
auch ein anderer Zeitraum möglich).
Auf diese Weise kann ein Roboterarm die Zitzenbecher nacheinander
von den Zitzen abnehmen, oder die Zitzen können nacheinander nachbehandelt
werden. Nachdem die Euterviertel zumindest im wesentlichen gleichzeitig
ausgemolken worden sind, können
die Zitzenbecher gleichzeitig von den Zitzen abgenommen werden,
so daß der
Melkvorgang einen definierten Endzeitpunkt hat, was Vorteile bietet.
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Die
Melkintensität
kann dadurch gesteuert werden, daß insbesondere mindestens ein
Melkparameter der folgenden Gruppe von Parametern verändert wird:
Melkvakuum, Anstiegsgeschwindigkeit des Pulsiervakuums, Abfallgeschwindigkeit
des Pulsiervakuums und Entspannungs-Spannungs-Verhältnis. Das
Verändern
solcher Verfahrensparameter ist, wenn auch zu anderen Zwecken, an
sich bekannt und braucht hier nicht näher erläutert zu werden.
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Die
Vorrichtung 8 ist ferner mit mindestens einem Melkparametermesser 24,
bei der gezeigten Ausführungsform
einem Thermometer, versehen, um während des Melkens für jedes
Euterviertel einen Wert eines Melkparameters (z. B. die Temperatur) der
gewonnenen Milch zu ermit teln. Hier ist darauf hinzuweisen, daß die Anordnung
des Melkparametermessers 24 in der Figur rein schematisch
ist, und selbstverständlich
kann er auch an anderen geeigneten Stellen angeordnet sein. Die
Steuervorrichtung ist insbesondere geeignet, das Melken jedes Euterviertels
mittels der Melkvakuumeinheit oder der Pulsiereinheit zumindest
teilweise mit Hilfe des ermittelten Wertes des Melkparameters (z.
B. der Temperatur) zu steuern. Wenn z. B. die Temperatur der gewonnenen
Milch einen unerwarteten Anstieg aufweist, der ein Anzeichen beispielsweise
für ein
zu starkes Melkvakuum in dem Zitzenbecher unter der Zitze sein könnte, kann
die Steuervorrichtung die Melkintensität für die betreffende Zitze in
der Weise einstellen, daß die
Temperatur wieder innerhalb der Sollwerte liegt. Aufgrund der Tatsache,
daß die
Melkintensität
für das
betreffende Euterviertel während des
Melkens eingestellt wird, steuert die Steuereinheit auch die Melkintensität der anderen
Euterviertel, so daß die
Euterviertel wieder gemäß einer
vorgegebenen zeitlichen Reihenfolge ausgemolken werden. Selbstverständlich erfolgt
die Steuerung vorzugsweise vollautomatisch.
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Außer der
Temperatur können
natürlich
auch andere Melkparameter, wie z. B. Fettgehalt, Proteingehalt,
Milchfluß,
Leitfähigkeit,
Farbe und dergleichen zur Anwendung kommen.
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Der
Melkparametermesser ist insbesondere ein an sich bekannter Euterviertel-Melkdauermesser zur
Ermittlung der Euterviertel-Melkdauer für jedes Euterviertel. Die Vorrichtung 8 ist
dann mit einem Rechner zur Ermittlung einer voraussichtlichen Euterviertel-Melkdauer
aufgrund von historischen Euterviertel-Melkdauerwerten versehen.
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Der
Rechner ist insbesondere geeignet, den Mittelwert der Euterviertel-Melkdauer
einer voreinstellbaren Anzahl von Melkvorgängen (z. B. acht oder zehn,
wobei aber auch jede andere Zahl verwendet werden kann) dieses Euterviertels
zu ermitteln. Dadurch kann vor dem Melken die Melkintensität für jedes
Euterviertel auf der Basis der voraussichtlichen Euterviertel-Melkdauerwerte
eingestellt werden. Insbesondere kann die Funktion der Melkvakuumeinheit oder
der Pulsiereinheit gesteuert werden.
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Die
Melkintensität
kann also während
des Melkens eingestellt werden, wenn die Messung eines momentanen
Melkparameters dies geboten erscheinen läßt.