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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Melken von Tieren
nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Eine
Vorrichtung, wie sie oben beschrieben ist, ist aus der EP-A-O 306
579 bekannt.
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Aus
Gründen
der Hygiene und im Hinblick auf die für Milch geltenden Qualitätsnormen
ist es wichtig, daß die
Zitzenbecher gereinigt werden, daß also Schmutz von der Innenseite
und der Außenseite der
Zitzenbecher und insbesondere von deren Oberseite entfernt wird,
da diese Seiten mit dem Euter der Tiere in Berührung kommen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist das Reinigen der Zitzenbecher. Gemäß der Erfindung wird
dies durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches
1 erreicht.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
sind in den Sprühdüsen separate
Bohrungen für
den Austritt von Spülflüssigkeit
durch die ersten und zweiten Auslaßöffnungen angebracht. Dadurch
kann das Spülen
des Inneren der Zitzenbecher unabhängig von der Reinigung der
Außenseite
und insbesondere der Oberseite der Zitzenbecher erfolgen. Außerdem können die
Strömungswege
der Spülflüssigkeit
mit unterschiedlichem Druck beaufschlagt werden. Um eine angemessene
Reinigung insbesondere der Oberseite eines Zitzenbechers durchzuführen, ist
die zweite Auslaßöffnung vorzugsweise
ringförmig
ausgebildet. Dabei ist die zweite Auslaßöffnung insbesondere in einer
Ebene angeordnet, die sich senkrecht zur Längsachse einer Sprühdüse und eines
mit ihr verbundenen Zitzenbechers erstreckt. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform
ist die zweite Auslaßöffnung in
der Sprühdüse in einer
solchen Höhe
angeordnet, daß bei
Erzeugen eines Vakuums in einem angeschlossenen Zitzenbecher zum
Zwecke des Anschlusses des Zitzenbechers an die Sprühdüse der Zitzenbecher
nach oben gezogen und die zweite Auslaßöffnung geschlossen wird, wenn
in der zu dieser Auslaßöffnung führenden
Bohrung zumindest kein Flüssigkeitsdruck
ansteht. Die erste(n) Auslaßöffnung(en)
kann (können)
in einer solchen Höhe
in einer Sprühdüse angeordnet
sein, daß sich
in angeschlossenem Zustand eines Zitzenbechers die erste(n) Auslaßöffnung(en)
direkt unter der Oberkante des Zitzenbechers befindet/befinden.
Bei einer konkreten Ausführungsform
beträgt
der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Auslaßöffnung etwa
5 bis 10 mm.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
gemäß der Erfindung
ist die Reinigungsvorrichtung der Vorrichtung mit einem Träger versehen,
an den die Sprühdüsen angeschlossen
sind. Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung sind in dem Träger Bohrungen vorgesehen, durch
die den Sprühdüsen Spülflüssigkeit
zugeführt
werden kann. Gemäß einem weiteren
Merkmal der Erfindung weist der Träger ein erstes Leitungssystem
auf, durch welches der/den ersten Auslaßöffnung(en) der Sprühdüsen Spülflüssigkeit
zugeführt
werden kann. Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung weist der Träger ein zweites Leitungssystem
auf, durch welches der/den zweiten Auslaßöffnung(en) der Sprühdüsen Spülflüssigkeit
zugeführt
werden kann. Die Reinigungsvorrichtung muß demzufolge nur an zwei Versorgungsleitungen
für Spülflüssigkeit
angeschlossen werden. Es ist also nicht erforderlich, jede Auslaßöffnung der Sprühdüsen mit
einer separaten Versorgungsleitung zu versehen. Die Reinigungsvorrichtung
kann folglich äußerst kompakt
konstruiert werden. Um zu verhindern, daß die durch die zweite Auslaßöffnung über die
Oberseite eines Zitzenbechers strömende Spülflüssigkeit zu stark in seitlicher
Richtung versprüht wird,
kann um die Reinigungsvorrichtung oder um die einzelnen Sprühdüsen herum
ein Schirm derart angeordnet sein, daß er das obere Ende der/des
angeschlossenen Zitzenbecher(s) abdeckt. Das Reinigen der Zitzenbecher
ist beim automatischen Melken von Tieren von besonderer Wichtigkeit.
Gemäß einer Weiterbildung
der Erfindung ist die Reinigungsvorrichtung an einen Melkroboter
angeschlossen, der Bestandteil der Vorrichtung zum Melken von Tieren ist.
In diesem Fall kann die Reinigungsvorrichtung an dem Melkroboter
in einer solchen Position befestigt sein, daß die Zitzenbecher, die an
einem Teil des Melkroboters bildenden Roboterarm angeordnet sind,
in der Ruhelage des Melkroboters durch eine Aufwärtsbewegung des Roboterarmes
an die Reinigungsvorrichtung angeschlossen werden können.
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In
einer weiteren Ausführungsform
gemäß der Erfindung
ist die Vorrichtung mit einer Reinigungseinheit zum Reinigen der
Zitzen eines zu melkenden Tieres versehen. Die Vorrichtung hat demzufolge
multifunktionalen Charakter, da sie sowohl die Zitzenbecher als
auch die Tierzitzen reinigen kann.
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Zum
besseren Verständnis
der Erfindung und um darzutun, wie sie umgesetzt werden kann, wird
im folgenden beispielhaft auf die in den beigefügten Zeichnungen dargestellte
Ausführungsform Bezug
genommen. Es zeigen:
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1 eine Seitenansicht einer
Vorrichtung zum automatischen Melken von Tieren, in der die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung
eingebaut ist;
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2 eine Draufsicht eines
Ausschnittes der in 1 gezeigten
Vorrichtung, bei der die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung in
Draufsicht gezeigt ist;
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3 eine Seitenansicht auf
die Sprühdüsen der
Reinigungsvorrichtung gemäß der Erfindung;
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4 einen Schnitt durch eine
an einen Zitzenbecher angeschlossene Sprühdüse;
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5 eine Seitenansicht einer
alternativen Reinigungsvorrichtung mit erfindungsgemäßen Sprühdüsen;
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6 einen Schnitt längs der
Linie VI–VI
in 5 der alternativen
Reinigungsvorrichtung;
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7 einen Schnitt längs der
Linie VII–VII
in 5;
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8 einen Schnitt durch die
alternative Reinigungsvorrichtung nach 5, gesehen längs der Linie VIII–VIII;
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9 eine Draufsicht auf die
alternative Reinigungsvorrichtung nach 5;
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10 eine Seitenansicht einer
anderen Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
bei der die Vorrichtung mit einer Reinigungsvorrichtung sowie mit
einer Reinigungseinheit zum Reinigen der Zitzen des Euters eines
zu melkenden Tieres versehen ist;
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11 die Vorrichtung nach 10, die an dem Roboterarm
der in 1 gezeigten Vorrichtung angeordnet
ist, sowie eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen der in 10 gezeigten Reinigungseinheit;
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12 eine Draufsicht auf die
Vorrichtung nach 11;
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13 eine Seitenansicht längs der
Linie XIII–XIII
eines Ausschnittes der in 12 gezeigten Vorrichtung;
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14 einen Schnitt längs der
Linie XIV–XIV in 13;
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15 eine Draufsicht auf die
Vorrichtung nach 13;
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16 ein Blockschaltbild einer
Nachbehandlungsvorrichtung zum Nachbehandeln des Euters und/oder
der Zitzen nach dem Melken eines Tieres mit schematischer Darstellung
des Aufbaus der Vorrichtung;
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17 eine Vorrichtung nach 12, die in einer Nachbehandlungsvorrichtung
nach 16 angeordnet ist,
in vergrößerter Darstellung
längs der
Linie XVII–XVII
in 12.
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Die
in den 1 und 2 gezeigte Vorrichtung besteht
aus einem Melkstand 1 mit einer Einfassung 2,
die dem Tier eine begrenzte Bewegungsfreiheit erlaubt. Das Tier
kann den Melkstand am hinteren Ende von der Seite betreten und auf
dieser Seite am vorderen Ende verlassen. Da das vordere Ende des Melkstandes
mit einem Futterbehälter
versehen ist, wird die Kuh weit genug nach vorn treten und in eine Position
gelangen, in der sie in einfacher Weise gemolken werden kann. An
der anderen Längsseite
des Melkstandes, die derjenigen gegenüberliegt, an der sich der Eingang
und der Ausgang befinden, ist ein fester Rahmen 3 angeordnet,
der Bestandteil der Einfassung 2 ist und einen ersten Rahmenteil 4 und
einen zweiten Rahmenteil 5 aufweist. Der erste Rahmenteil 4 erstreckt
sich parallel zu und überwiegend oberhalb
des zweiten Rahmenteiles 5. Der erste Rahmenteil 4 ist
an der Außenseite
von zwei vertikalen Pfosten 6 und 7 starr befestigt,
die Bestandteil der Einfassung 2 sind. Der zweite Rahmenteil 5 ist
zwischen den beiden Pfosten 6 und 7 starr festgelegt. Mit
dem ersten Rahmenteil 4 ist beweglich ein Melkroboter 8 zum
automatischen Melken von Tieren verbunden, der an dem zweiten Rahmenteil 5 abgestützt ist,
welcher im übrigen
in einer solchen Höhe angeordnet
ist, daß Arme
des Melkroboters 8 an seiner Unterseite entlang unter die
sich im Melkstand aufhaltende Kuh bewegt werden können. Der
Melkroboter 8 hat ein Traggestell 9 für die weiteren
Teile des Melkroboters. Durch Ausbildung des oberen Rahmenteiles 4 als
Holm können
das Traggestell 9 und folglich der gesamte Melkroboter 8 in
einfacher Weise an diesem Rah menteil entlangbewegt werden. Das Traggestell 9 hat
einen Balken 10, der überwiegend
parallel zu dem ersten Rahmenteil 4 ausgerichtet ist, eine
Stütze 11,
die sich senkrecht zu diesem und vertikal nach unten erstreckt und
starr an ihm befestigt ist, und zwei Streben 12. Nahe den
Enden des Balkens 10 sind Halterungselemente 13 paarweise angeordnet.
Mit je zwei Halterungselementen 13 sind in einem Winkel
von etwa 45° mittels
starr an ihnen befestigter Lagerplatten zwei Rollen 16 verbunden, die
ein Rollenpaar 15 bilden, wobei die Anordnung so getroffen
ist, daß das
Traggestell 9 an dem oberen Rahmenteil 4 derart
aufgehängt
ist, daß es
in einfacher Weise an ihm entlangbewegt werden kann. Der Balken 10 des
Traggestelles 9 ist beiderseits mit zwei Trägern 17 versehen.
An diesen Trägern
ist ein Motor 19 derart befestigt, daß er um eine Schwenkachse 18 schwenkbar
ist. Der Motor 19 treibt eine Rolle 20 an, die
vorzugsweise eine Gummi-Oberfläche hat
und mittels einer Feder 21 an den oberen Rahmenteil 4 gedrückt wird.
Da die Feder 21 zwischen dem Motor 19 und dem
Traggestell 9 wirksam ist, bleibt die von dem Motor 19 anzutreibende
Rolle 20 an den oberen Rahmenteil 4 angedrückt, so
daß sie,
wenn der Motor läuft,
in Längsrichtung
an dem oberen Rahmenteil 4 und folglich auch an dem gesamten
Traggestell 9 entlangbewegt wird. Mit dem Halterungselement 13,
das vom Melkstand aus gesehen das hintere Halterungselement ist,
ist ein Sensor 22 verbunden, der beispielsweise einen Laser
aufweist. Mittels dieses Sensors 22 kann der Melkroboter
aus einer Ruhelage in Längsrichtung
des Melkstandes in eine Arbeitslage gebracht werden, in der die
Arme des Melkroboters unter das in dem Melkstand stehende Tier bewegt werden,
und den Bewegungen des Tieres in Längsrichtung des Melkstandes
folgen. Zu diesem Zweck wirkt der Sensor 22 mit einem Stützelement 23 zusammen,
das an die Rück seite
des Tieres bewegt werden kann. Mittels eines Gestänges, das
bei dieser Ausführungsform
durch ein Viergelenk und insbesondere durch eine Parallelogramm-Konstruktion 24 gebildet
ist, wird das Stützelement 23 derart
zur Anlage gebracht, daß es
relativ zu dem Boden des Melkstandes schwenkbar ist. Mittels zweier
Stangen 25 ist an dem Stützelement 23 eine
Platte 26 angeordnet, die seitlich außerhalb der Rahmenteile 4 und 5 positioniert
und derart angeordnet ist, daß sie
ein von dem Sensor 22 gegebenes Signal reflektieren kann.
Wenn der Sensor 22 das reflektierte Signal empfangen hat, gibt
er ein Kontrollsignal ab, das die tatsächliche, d. h. die gemessene
Entfernung zwischen der Platte 26 und dem Sensor 22 anzeigt,
und aufgrund dessen der Motor 19 gesteuert werden kann,
worauf der Melkroboter 8 in Längsrichtung des Melkstandes
derart bewegt wird, bis die Entfernung zwischen der Platte 26 und
dem Sensor 22 einen vorgegebenen Wert erreicht bzw. beibehält. In der
Ruhelage befindet sich der Melkroboter 8 in einer Position,
in der er relativ zu den Rahmenteilen 4 und 5 so
weit wie möglich
nach hinten gedrückt
ist; in dieser Position tritt der Melkroboter 8 über ein
Kontaktelement 27 mit der Platte 26 in Eingriff
und hält
das Stützelement 23 in
einer Position fest, in der es so weit wie möglich nach hinten gedrückt ist.
Anders ausgedrückt
wird das Stützelement 23 von
dem Melkroboter 8 in seiner Position verriegelt, wenn sich
der Roboter in der Ruhelage befindet. Wird der Melkroboter in Längsrichtung
des Melkstandes aus dieser Ruhelage in die Arbeitslage verfahren,
in der die Arme des Melkroboters unter das in dem Melkstand stehende
Tier geschwenkt sind, so wird das Stützelement 23 entriegelt
und unter der Wirkung einer zwischen der Parallelogramm-Konstruktion 24 und
der Einfassung 2 angeordneten Feder gegen die Rückseite
der sich dann in dem Melkstand aufhaltenden Kuh gedrückt. Bewegt
sich die Kuh nach vorn oder hinten, so bleibt das Stützelement 23 durch
den Druck der Feder 28 gegen die Hinterseite des Tieres
gedrückt,
so daß die
Position der Platte 26 die Position des Tieres in Längsrichtung des
Melkstandes angibt und der Melkroboter mittels des Sensors 22 unter
Konstanthaltung der Entfernung in der Längsrichtung zwischen der Platte 26 und
dem Sensor 22 den Bewegungen der Kuh in Längsrichtung
des Melkstandes folgen wird. Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich die
Stütze 11 des Traggestelles 9 vertikal
nach unten bis kurz unter den zweiten Rahmenteil 5. An
der Unterseite der Stütze 11 befindet
sich ein horizontales, nach hinten gerichtetes Flachteil 29,
an dem eine frei drehbare Rolle 30 angeordnet ist. Der
untere Rahmenteil 5 ist durch einen Holm und insbesondere
durch einen Holm in Form eines U-förmigen Balkens gebildet, und
die frei drehbare Rolle 30 ist derart angeordnet, daß sie zwischen
den beiden aufrechten Schenkeln des U-förmigen Balkens bewegbar ist.
Auf diese Weise ist der Melkroboter 8 an dem unteren. Rahmenteil 5 abgestützt und
kann sich in dieser Lage in einfacher Weise an dem zweiten Rahmenteil 5 entlangbewegen, wenn
er durch den Motor längs
des ersten Rahmenteiles 4 bewegt wird. Zusätzlich zu
dem Traggestell 9 hat der Melkroboter einen Roboter-Tragarm 31,
der überwiegend
in vertikaler Richtung relativ zu dem Traggestell 9 mittels
eines Arbeitszylinders 32 bewegbar ist. Der Roboter-Tragarm 31 ist
mittels einer Viergelenk-Konstruktion 33 mit dem Traggestell 9 beweglich
verbunden. Bei der gezeigten Ausführungsform hat der obere Lenker 34 der
Viergelenk-Konstruktion 33 eine feste Länge, während ihr unterer Lenker 35 längenverstellbar
ist. Dadurch kann die Ausrichtung des Roboter-Tragarmes 31 in
begrenztem Maße
eingestellt werden. Der Roboter-Tragarm 31 hat einen überwiegend
vertikalen Roboterarm 36 sowie Roboterarme 37,
die in einer überwiegend
horizontalen Ebene bewegbar sind. Der Roboterarm 36 ist
durch die Viergelenk-Konstruktion 33 mit der Stütze 11 des
Traggestelles 9 verbunden. Der Arbeitszylinder 32 ist
zwischen dem Traggestell 9 und dem Roboterarm 36 wirksam.
Da die Ausrichtung des Roboterarmes 36 mittels des unteren
Lenkers 35 der Viergelenk-Konstruktion 33 geringfügig verstellbar
ist, ist die Position des Anlenkpunktes des Arbeitszylinders 32 an
den Roboterarm 36 bezüglich
der Abstandsverhältnisse
nicht genau definierbar. Aus diesem Grunde ist das Zylindergehäuse des
Arbeitszylinders 32 zumindest begrenzt schwenkbar an einer
Stützplatte 38 angeordnet,
die mit dem Balken 10 des Traggestelles 9 verbunden
ist. An der Stützplatte 38 sind
Abstützträger 39 befestigt,
zwischen denen das Zylindergehäuse
des Arbeitszylinders 32 um einen Schwenkbolzen 40 schwenken
kann. Bei dieser Ausführungsform
ist der Arbeitszylinder als servopneumatischer Stellzylinder ausgeführt. Das
heißt,
daß an dem
unteren Ende der Kolbenstange 41 eine Positionier-Koppelstange 4.3 mittels
einer starr mit ihr verbundenen Platte 42 angeordnet ist,
durch die in einem Teil 57 des Arbeitszylinders über ein
Potentiometer ein Signal erzeugt wird, das die Position der Kolbenstange
relativ zu dem Zylindergehäuse
anzeigt, wobei mittels dieses von dem Potentiometer gelieferten
Signals die Kolbenstange 41 relativ zu dem Zylindergehäuse in eine
vorgegebene Position eingestellt werden kann. Der Arbeitszylinder 32 ist weiterhin
mit einem Überlastungsschutz
versehen, wodurch der Roboter-Tragarm 31 in seine tiefste
Position bewegt werden kann, sobald das in dem Melkstand stehende
Tier Druck auf den Roboter-Tragarm 31 ausübt, indem
es ihm beispielsweise einen Stoß mit
dem Bein versetzt. In den 2 und 4 ist der Melkroboter 8 in
der Ruhelage gezeigt, in der er sich relativ zu den Rahmenteilen 4 und 5 so
weit hinten wie möglich
befindet, und in der sich der Roboter-Tragarm 31 in der
tiefstmöglichen
Position nahe dem Boden befindet. Wenn sich die Kuh in dem Melkstand
aufhält
und der Melkvorgang beginnen soll, wird der Melkroboter 8 aus
der Ruhelage in die Arbeitslage gebracht, d. h. er wird in die Position
eingestellt, in der die Arme des Melkroboters 8 unter die Kuh
bewegt werden können.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist der Melkstand mit Armen 44, 45 und 46 versehen.
Die Arme 44 und 45 sind in einem festen Winkel
von 90° zueinander
angeordnet. Die Arme 44 und 45 werden daher gemeinsam
bewegt, insbesondere durch einen Arbeitszylinder 47, der
zwischen einer an dem Roboterarm 36 befestigten Stützplatte 48 und
einem zwischen den beiden Armen 44 und 45 vorgesehenen Verbindungselement 49 angeordnet
ist. Die beiden Arme 44 und 45 sind um eine überwiegend
vertikale Schwenkachse 50 schwenkbar, die sich zwischen der
Stützplatte 48 und
einer Stützplatte 50 erstreckt, die
auch mit dem Roboterarm 36, insbesondere an seiner Unterseite,
starr verbunden ist. In bezug auf den Arm 45 ist der Arm 46 um
eine überwiegend
vertikale Schwenkachse 51 schwenkbar und wird relativ zu
dieser Achse 51 mittels eines Arbeitszylinders 52 geschwenkt,
der zwischen dem Arm 46 und dem Ende des Armes 45 angeordnet
ist, das sich nahe dem Verbindungselement 49 befindet.
Nahe dem Ende des Armes 46 sind Zitzenbecher 53 und 54 angeordnet,
die an die Zitzen der Kuh anschließbar sind. Zwischen den beiden
Zitzenbechern 54 ist ein Gleitstück angeordnet, das an dem Arm 46 entlang bewegbar
und an dem ein Sensor 55 angeordnet ist, der durch eine
Sektoren-Folgeabtastung die Position der Zitzen exakt bestimmen
kann, so daß die
Arbeitszylinder 32, 47 und 52 in der
Weise durch den Computer gesteuert werden können, daß die Zitzenbecher ordnungsgemäß an die
Zitzen angeschlossen werden können.
Wenn die Roboterarme 44 bis 46 unter die Kuh bewegt
worden sind, befinden sie sich in einer relativ niedrigen Position,
in der der Sensor 55 noch keine Zitzen erfaßt. Mittels
des Arbeitszylinders 32 werden die Roboterarme 44 bis 46 nun
stufenweise angehoben, bis der Sensor 55 eine oder mehrere Zitzen
des Tieres erfaßt.
Sind bei dieser Aufwärtsbewegung
die Roboterarme 44 bis 46 soweit nach oben bewegt
worden, daß die
Oberseite des Sensors 55 an dem Bauch der Kuh anstößt, so können mittels
eines an der Oberseite des Sensors 55 vorgesehenen Schalters 56 die
Roboterarme wieder nach unten bewegt werden, worauf die Bestimmung
der Zitzenpositionen mittels des Sensors 55 durch stufenweises Anheben
der Roboterarme wiederholt werden kann.
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Die
oben beschriebene Vorrichtung hat weiterhin eine Reinigungsvorrichtung 57 für die Zitzenbecher 53 und 54.
Diese Reinigungsvorrichtung 57 ist mit der nach unten gerichteten
Stütze 11 starr
verbunden. Die Reinigungsvorrichtung 57. hat vier nach unten
gerichtete Sprühdüsen 58.
Jede der Sprühdüsen 58 hat
zwei separate Bohrungen 59 und 60 für Spülflüssigkeit.
Die Bohrung 59 erstreckt sich von oben nach unten durch
die Mitte der Sprühdüse, wobei
in der Nähe
des unteren Endes dieser Bohrung seitwärts gerichtete, erste Auslaßöffnungen 61 angeordnet
sind, die bis relativ dicht unter die Oberkante eines an eine zugehörige Sprühdüse angeschlossenen
Zitzenbechers reichen. Die zweite Bohrung 60 ist etwa konzentrisch
zu der ersten Bohrung 59 in der Sprühdüse angeordnet und weist an
der Unterseite eine ringförmige
zweite Auslaßöffnung 62 auf,
die in einer Ebene angeordnet ist, die sich senkrecht zu der Längsachse
der Sprühdüse und des
daran angeschlossenen Zitzenbechers erstreckt. Die erste Bohrung 59 jeder
Sprühdüse 58 ist
an eine Versorgungsleitung 63 für Spül flüssigkeit angeschlossen. Die zweite
Bohrung 60 jeder Sprühdüse ist mit
einem Rohrstück 64 verbunden,
wobei die Rohrstücke 64 der
einzelnen Sprühdüsen in einen
Verteiler 65 münden,
der an eine Versorgungsleitung 66 für Spülflüssigkeit angeschlossen ist.
Die Versorgungsleitungen 63 für Spülflüssigkeit können über eine Pumpe mit einem Spülflüssigkeitsbehälter verbunden
sein. (Pumpe und Spülflüssigkeitsbehälter sind
in den Zeichnungen nicht gezeigt.)
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Ist
der Melkroboter außer
Betrieb, wie es in 1 gezeigt
ist, so befinden sich die Zitzenbecher 53 und 54 genau
unterhalb der Sprühdüsen 58,
so daß diese
Zitzenbecher in einfacher Weise und lediglich durch eine Aufwärtsbewegung
des die Zitzenbecher tragenden Roboterarmes an die zugehörigen Sprühdüsen 58 angeschlossen
werden können. 2 zeigt eine Situation,
in der die Roboterarme noch nicht so weit bewegt worden sind, daß die Zitzenbecher
genau unter die Sprühdüsen der
Reinigungsvorrichtung gelangt sind. Müssen die Zitzenbecher und die
daran angeschlossenen Milchleitungen zwischen dem Melken verschiedener
Tiere oder nach dem Melken der Tiere gereinigt werden, so wird der Roboterarm
mit den Zitzenbechern unter die Sprühdüsen und nach oben bewegt, bis
die Sprühdüsen in die Öffnung an
der Oberseite der Zitzenbecher eingreifen. In dieser Position befinden
sich die ersten Auslaßöffnungen 61 fast
direkt unter der Oberseite eines Zitzenbechers, und die Auslaßöffnung 62 befindet
sich fast direkt über
der Oberseite eines Zitzenbechers. Wird daraufhin über die
Leitungen 63 und 66 eine Spülflüssigkeit zugeführt, so
strömt
diese Spülflüssigkeit
zum einen über
die Oberseite der Zitzenbecher und zum anderen in die Zitzenbecher
hinein. Während
des Spülvorganges
wird mittels eines Dreiwegeventils, das während des Melkens die an die
Zitzenbecher angeschlossenen Milchleitungen mit einem zentral angeordneten
Milchtank verbindet, die Verbindung zwischen den Zitzenbechern und
dem Milchtank unterbrochen und eine Verbindung beispielsweise mit
einem Spülflüssigkeitsbehälter hergestellt.
Auf diese Weise kann die Flüssigkeit
mittels der Pumpe über
die Versorgungsleitungen 63 und die Bohrungen 59 den
Sprühdüsen zugeführt werden, wonach
die Spülflüssigkeit über die
Zitzenbecher und die daran angeschlossenen Milchleitungen in den Behälter geleitet
wird. Da die durch die Leitung 66 und die Bohrung 60 über die
Oberseite der Zitzenbecher geleitete Spülflüssigkeit zu Boden fließt und über eine
Rinne entsorgt werden kann, ist es wichtig, daß die Spülflüssigkeits-Versorgungsleitung 66 nicht mit
dem Spülflüssigkeitsbehälter verbunden
ist, über den
die Flüssigkeit
durch die Zitzenbecher und die zugehörigen Milchleitungen zirkuliert.
Die Leitung 66 kann daher entweder direkt oder indirekt über eine Vorrichtung,
in der gleichzeitig z. B. ein spezielles Reinigungsmittel oder ein
Desinfektionsmittel zugesetzt werden kann, an einen Wasserhahn angeschlossen
werden. Nach dem Spülen
muß die
Spülflüssigkeit
aus den betreffenden Milchleitungen abgesaugt werden.
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Sind
die Zitzenbecher an die Sprühdüsen angeschlossen,
wird in den Zitzenbechern ein Vakuum erzeugt. Das hat zur Folge,
daß die
Zitzenbecher etwas über
das untere Ende der zugehörigen
Sprühdüsen angehoben
werden, wodurch die zweite Auslaßöffnung 62 in den einzelnen
Sprühdüsen verschlossen
wird. Der Abstand zwischen den ersten Auslaßöffnungen 61 und der
zweiten Auslaßöffnung 62 ist daher
relativ gering. Dieser Abstand beträgt beispielsweise zwischen
5 und 10 mm; bei einer konkreten Ausführungsform wurde ein Abstand
von 7 mm gewählt.
Wird die Spülflüssig keit
mit erhöhtem
Druck über
das Rohrstück 64 durch
die Bohrung 60 zugeführt,
wird die aus der zweiten Auslaßöffnung 62 austretende
Flüssigkeit
zwischen die Unterkante der zweiten Auslaßöffnung 62 und die
leicht elastische Oberseite des betreffenden Zitzenbechers gepreßt und in
seitlicher Richtung gesprüht.
In diesem Fall ist vorteilhaft um die Reinigungsvorrichtung oder
um die einzelnen Sprühdüsen herum
ein Schirm 67 anzuordnen, der das obere Ende der/des angeschlossenen
Zitzenbecher(s) abschirmt.
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Die
Erfindung beschränkt
sich nicht auf die hier beschriebene Ausführungsform, sondern betrifft alle
möglichen
Abwandlungen der Reinigungsvorrichtung, die in den Schutzbereich
des beigefügten Anspruches
2 fallen. Die Erfindung ist ferner nicht auf die Reinigungsvorrichtung
für die
Zitzenbecher selbst beschränkt,
sondern betrifft auch die Vorrichtung, in der die Reinigungsvorrichtung
in effizienter Weise derart angeordnet ist, daß die Zitzenbecher des Melkroboters
in der Ruhelage in einfacher Weise an die Reinigungsvorrichtung
angeschlossen werden können.
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5 zeigt eine zweite Ausführungsform
einer Reinigungsvorrichtung 68. Diese alternative Reinigungsvorrichtung 68 hat
eine Trägerplatine 69 mit vier
an ihr angeordneten, nach unten gerichteten Sprühdüsen 58. Wie in 7 gezeigt ist, hat jede
der Sprühdüsen 58 zwei
separate Bohrungen 59 und 60 für Spülflüssigkeit. Wie bei der vorhergehenden
Ausführungsform
beschrieben, münden
die Bohrungen 59 und 60 für Spülflüssigkeit in eine erste Auslaßöffnung 61 bzw.
eine zweite Auslaßöffnung 62.
An der Trägerplatine 69 sind
die Sprühdüsen 58 zwischen einem
ersten Teil 70 und einem zweiten Teil 71 verspannt.
Wie in 6 gezeigt, ist
in der Oberfläche des
ersten Teiles 70 ein erstes Leitungssystem 72 angeordnet.
Vorzugsweise besteht der erste Teil 70 aus einer Aluminiumplatte,
in der die Leitungsstruktur des ersten Leitungssystems angeordnet
wurde. Die vier Enden 73 bis 76 des ersten Leitungssystems 72 münden in
die vier Spülflüssigkeits-Bohrungen 59 der
Sprühdüsen 58.
Die Trägerplatine 69 hat
ferner einen zweiten Teil 71, in dem ein zweites Leitungssystem 77 angeordnet
ist (8). Der zweite
Teil 71 der Trägerplatine 69 weist
vier Öffnungen 78 auf, durch
welche die Sprühdüsen 58 hindurchtreten.
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In
dem zweiten Teil 71 sind weiterhin von der Seite her vier
Bohrungen 79 angeordnet. Die Bohrungen 79 sind
derart angeordnet, daß sie
sich jeweils durch die Mitte einer Öffnung 78 erstrecken
(8) und gemeinsam in
eine erste vertikale Bohrung 80 münden, die in dem zweiten Teil 71 vorgesehen
ist. Vor dem Anbringen der Bohrungen 79 in dem zweiten Teil 71 der
Trägerplatine 69 wird
in der ersten vertikalen Bohrung 80 ein erster Anschlußnippel 81 angeordnet.
Beim Anbringen der Bohrungen 79 wird der erste Anschlußnippel 81 durchbohrt.
Nach dem Anbringen werden die Bohrungen 79 am Rande des zweiten
Teiles 71 mittels Dichtungsstopfen 82 abgedichtet.
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Der
zweite Teil 71 weist ferner eine zweite vertikale Bohrung 80A auf,
in der ein zweiter Anschlußnippel 82A angeordnet
ist. Der erste Teil 70 und der zweite Teil 71 der
Trägerplatine 69 sind
mittels Bolzen 83 zusammengespannt, wobei der erste Teil 70 eine
Dichtfläche
für die
erste und die zweite vertikale Bohrung 80 bzw. 80A bildet.
Die zweite Bohrung 80A mündet in das erste Leitungssystem 72, das
in dem ersten Teil 70 angeordnet ist. Die Oberfläche des
zweiten Teiles 71 der Trägerplatine 69 bildet in
verspanntem Zustand eine Dichtfläche
für das erste
Leitungssystem 72, das in der Oberfläche des ersten Teiles 70 angeordnet
ist. 9 zeigt in einer Draufsicht
der Trägerplatine 69,
wie die Leitungsstrukturen des ersten Leitungssystems 72 und
des zweiten Leitungssystems 77 in den beiden Teilen 70 und 71 angeordnet
sind.
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Um
eine ordnungsgemäße Abdichtung
der zusammengespannten Teile 70 und 71 zu erzielen, wird
vorzugsweise der zweite Teil 71 aus einem relativ weichen
Kunststoff und der erste Teil 70 aus Aluminium hergestellt.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
nach 10 weist die oben
beschriebene Reinigungsvorrichtung 57 eine Reinigungseinheit 84 zum
Reinigen der Zitzen eines milchgebenden Tieres auf. Die Reinigungseinheit 84 hat
zwei nebeneinanderliegende Reinigungselemente in Form von profilierten
Walzen 85, deren Achsen in einem Getriebegehäuse 86 drehbar
abgestützt
sind. Die profilierten Walzen 85 werden von einem Elektromotor 87 angetrieben,
der an einer Seite des Getriebegehäuses 86 befestigt
ist. Die Reinigungseinheit 84 ist mit dem Getriebegehäuse 86 auf
der Trägerplatine 69 mittels
zweier Bolzen 83 verbunden. Zwischen dem Getriebegehäuse 86 und
der Trägerplatine 69 sind
Distanzringe 88 angeordnet.
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Sollen
die Zitzen des zu melkenden Tieres gereinigt werden, so wird die
Trägerplatine 69 über die
an dem Arm 45 des Melkroboters 8 angeordneten Zitzenbecher 54 angesaugt
(11). Sodann wird mittels
des Sensors 55 die Position der Zitzen des milchgebenden
Tieres bestimmt, damit die Walzen 85 an eine oder mehrere
Zitzen herangeführt
werden können.
Nach dem Positionieren der Walzen 85 werden die Zitzen
zwischen die gegensinnig rotierenden, profilierten Walzen genommen,
so daß die
Reibung zwischen den Walzen 85 und den Zitzen bewirkt,
daß Schmutz
von den Zitzen entfernt wird.
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Nach
dem Reinigen der Zitzen und einem etwaigen Spülen der Zitzenbecher 54 wird
die Trägerplatine 69 von
dem Roboterarm 45 abgekoppelt. Danach wird die Trägerplatine 69 in
einem sonstigen, nicht gezeigten Träger aufbewahrt.
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Die
oben beschriebene Vorrichtung kann ferner mit einer Reinigungsvorrichtung 89 zum
Reinigen der Reinigungseinheit 84 versehen sein. Die Reinigungsvorrichtung 89 hat
ein kastenförmiges
Gehäuse 90,
das mittels eines L-förmigen
Hohlprofiles 93 an der Stütze 11 des Traggestelles 9 befestigt
ist (11). In dem kastenförmigen Gehäuse 90 ist
in zwei aneinander angrenzenden Seiten ein Schlitz 91 vorgesehen.
Der Schlitz 91 wird von einer Borstenreihe 92 abgedeckt.
Die Breite des Schlitzes 91 ist so gewählt, daß er sich über den Durchmesser der profilierten
Walzen 85 erstreckt. Auf diese Weise können die profilierten Walzen 85 mittels
des Roboterarmes 37 in dem kastenförmigen Gehäuse 90 plaziert werden.
Um die Walzen 85 in dem kastenförmigen Gehäuse 90 zu plazieren,
müssen
sie mittels des Armes 45 bis in die Höhe des Schlitzes 91 und
vor diesen befördert
werden. Anschließend
werden die Walzen 85 durch Bewegen des Armes 45 in
einer horizontalen Ebene in Richtung auf den Schlitz 91 in
das kastenförmige
Gehäuse 90 befördert. Das
Getriebegehäuse 86 und
die Trägerplatine 69 bleiben
dabei außerhalb
des kastenförmigen
Gehäuses 90.
Aus den 12 bis 15 ist ersichtlich, wie die
Walzen 85 in dem kastenförmigen Gehäuse 90 angeordnet
werden. Nachdem die Walzen 85 in dem kastenförmigen Gehäuse 90 angeordnet
worden sind, wird der Unterdruck in den Zitzenbechern 54 aufgehoben
und der Roboter arm 45 folglich von den Sprühdüsen 58 der Trägerplatine 69 abgekoppelt.
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An
ihrer Unterseite ist die Trägerplatine 69 mit
einer Verriegelungs- und Positioniervorrichtung 94 versehen,
mittels der die Trägerplatine 69 in
eine feste Position relativ zu dem kastenförmigen Gehäuse 90 gebracht werden
kann. Die Verriegelungs- und Positioniervorrichtung 94 weist
zwei U-Profil-Streifen 95 auf, die die gleiche Form haben
wie die Seiten der Trägerplatine 69.
Die U-Profil-Streifen 95 sind
an einer Seite des kastenförmigen
Gehäuses 90 angeordnet.
Der erste U-Profil-Streifen 95 ist an der Unterseite des
kastenförmigen
Gehäuses 90 gegenüber dem Schlitz 91 angeordnet
und mittels einer Stütze 96A mit
dem L-förmigen
Hohlprofil 93 fest verbunden, das an dem kastenförmigen Gehäuse 90 angeordnet
ist. Der zweite U-Profil-Streifen 95 ist in der Nähe des Schlitzes 91 an
der Unterseite des kastenförmigen Gehäuses 90 angeordnet.
Der zweite U-Profil-Streifen 95 ist um einen vertikalen
Bolzen 96 schwenkbar. Mit dem vertikalen Bolzen 96 ist
ein Hebel 97 verbunden, der an dem Ende einer Kolbenstange
eines Zylinders 98 befestigt ist. An seinem anderen Ende
ist der Zylinder 98 mit einem vertikalen Bolzen 99 verbunden.
Der vertikale Bolzen 99 ist zwischen zwei horizontale,
auf Abstand liegende Stege 100 eingesetzt. Die Stege 100 sind
mit einem Hohlprofil 101 fest verbunden, das an dem L-förmigen Hohlprofil 93 befestigt
ist.
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In
den 13 bis 15 ist gezeigt, wie die Trägerplatine 69 in
dem kastenförmigen
Gehäuse 90 mittels
einer Verriegelungs- und Positioniervorrichtung 94 festgehalten
wird. An ihrer Seite wird die Trägerplatine 69 nach
Aktivieren des Zylinders 98 zwischen den beiden U-Profil-Streifen 95 festgehalten, so
daß sich
die Trägerplatine 69 stets
in der gleichen Position relativ zu dem kastenförmigen Gehäuse 90 befindet. Durch
Aktivieren des Zylinders 98 kann die Trägerplatine 69 wieder
entriegelt werden, worauf der zweite U-Profil-Streifen 95 in
Richtung der Stütze 11 schwenkt
(15). Nachdem der zweite
U-Profil-Streifen 95 weggeschwenkt worden ist, ist die
Trägerplatine 69 in
einer horizontalen Ebene in Richtung des Schlitzes 91 frei
bewegbar, so daß die
profilierten Walzen 85 mittels des Roboterarmes 45 zum
anschließenden
Reinigen der Zitzen aus dem kastenförmigen Gehäuse 90 herausbewegt
werden können. Vorzugsweise
ist der Zylinder 98 ein pneumatischer Zylinder.
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Nachdem
die Zitzen des Tieres mittels der profilierten Walzen 85 gereinigt
worden sind, werden diese Walzen mittels des Roboterarmes 45 in
dem kastenförmigen
Gehäuse 90 untergebracht. 14 zeigt im Schnitt, in
welcher Lage die profilierten Walzen 85 in dem kastenförmigen Gehäuse 90 angeordnet
sind. Zum Reinigen der profilierten Walzen 85 sind an den
Oberseiten des kastenförmigen
Gehäuses 90 zwei
Sprühelemente 102 angeordnet.
Die Sprühelemente 102 haben
ein perforiertes Rohr, dessen eines Ende verschlossen und dessen
anderes Ende mit einer Leitung verbunden ist. Über die Leitung wird den Sprühelementen 102 während der
Reinigung der profilierten Walzen 85 eine Reinigungsflüssigkeit
zugeführt.
Die Lochungen in den Sprühelementen 102 sind
derart angeordnet, daß die
Reinigungsflüssigkeit
auf die profilierten Walzen 85 gesprüht wird. An der Oberseite des
kastenförmigen Gehäuses 90 ist über jeder
profilierten Walze 85 eine Borstenreihe 103 angeordnet,
die sich über
die gesamte Länge
der profilierten Walzen 85 erstreckt. Beim Reinigen der
profilierten Walzen 85 wird durch die Sprühelemente 102 eine
Reinigungsflüssigkeit auf
die Walzen 85 gesprüht,
die gegen die Borsten 103 rotieren. Im unteren Teil des
kastenförmigen
Gehäuses 90 ist
eine Öffnung 104 vorgesehen,
an die eine Entsorgungsleitung angeschlossen ist. Während des
Reinigens wird die von den Sprühelementen 102 verteilte
Reinigungsflüssigkeit über die
Entsorgungsleitung abgeführt.
Vorzugsweise ist der Boden des kastenförmigen Gehäuses 90 in einem Winkel
geneigt, so daß die
Reinigungsflüssigkeit
in Richtung der Abflußöffnung 104 fließt.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
gemäß der Erfindung
hat der Roboterarm 45 eine Nachbehandlungsvorrichtung 105 zum
Desinfizieren des Euters und/oder der Zitzen nach dem Melken des
Tieres. Die Nachbehandlungsvorrichtung 105 ist mit einem
Druckgefäß 106 versehen,
das die Reinigungs/Desinfektionsflüssigkeit enthält, sowie
mit einer Leitung 107, über
die die Flüssigkeit
einer Sprühdüse 108 zugeführt wird
(16). An das Druckgefäß 106 ist
eine weitere Leitung 109 angeschlossen, über die
in dem Druckgefäß 106 ein Überdruck
erzeugt wird. Der in dem Druckgefäß 106 bestehende Überdruck
beträgt
vorzugsweise drei Atmosphären. In
der Zufuhrleitung 107 zu der Sprühdüse 108 ist ein Ventil 110 angeordnet,
mittels dessen die Flüssigkeitszufuhr
zu der Sprühdüse 108 geschlossen
bzw. geöffnet
werden kann. Das Ventil 110 kann als elektromagnetisches
Ventil ausgeführt
sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
gemäß der Erfindung
ist das Ventil in der Nähe
der Sprühdüse 108 angeordnet,
so daß das
Leitungsstück
zwischen dem Ventil 110 und der Sprühdüse 108 relativ kurz
ist. Nach dem Öffnen
des Ventils 110 muß daher
die druckbelastete Flüssigkeit
in der Leitung 107 nur einen relativ kurzen Weg zu der
Sprühdüse 108 zurücklegen.
Dieser relativ kurze Weg, den die Flüssigkeit zurückzulegen
hat, bietet den Vorteil, daß die
Flüssigkeit
nach dem Öffnen
des Ventils fast ohne Verzögerung
von der Sprüh düse 108 fächerförmig versprüht wird.
Demzufolge werden beim Öffnen
und Schließen
des Ventils 110 die Probleme in der Anlauf- und der Endphase der
Erzeugung des fächerförmigen Sprühstrahles durch
die Sprühdüse 108 vermieden.
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Wie
in 12 gezeigt ist, ist
die Sprühdüse 108 am
Ende des Roboterarmes 45 zwischen den beiden vorderen Zitzenbechern 53 angeordnet.
Aus 17 ist ersichtlich,
wie die Sprühdüse 108 in
dem Ende des Roboterarmes 45 angeordnet ist. Die Sprühdüse 108 ist
unterhalb der Trägerfläche 111 angeordnet,
auf der die Zitzenbecher 53 abgestützt sind. Die Sprühdüse 108 ist
in einem Halter 112 positioniert, der mit einer Platte 113 verbunden
ist, die sich senkrecht zu der Trägerfläche 111 erstreckt.
Die Sprühdüse 108 ist
in dem Halter 112 derart positioniert, daß der fächerförmige Sprühstrahl
relativ zu dem Ende des Roboterarmes 45 nach vorn und oben gerichtet
ist. Der fächerförmige Sprühstrahl
bildet dabei mit der Platte 113 einen Winkel von ca. 20°. In der Trägerfläche 111 ist
eine Öffnung 114 angeordnet, durch
welche die Sprühflüssigkeit
der Sprühdüse gesprüht wird.
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Die
Arbeitsweise der Nachbehandlungsvorrichtung 105 ist folgende:
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Nach
Abschluß des
Melkvorganges werden die Zitzenbecher 53 von den Zitzen
abgenommen und an den Roboterarm 45 zurückgezogen, wo sie auf der Trägerfläche 111 abgestützt sind.
Danach wird der Roboterarm 45 derart positioniert, daß der von
der Sprühdüse 108 kommende,
fächerförmige Sprühstrahl
genau auf die Rückseite
des Euters des gemolkenen Tieres trifft. Das Positionieren des Roboterarmes 45 kann
mittels des Sensors 56 und/oder mittels tierspezifischer
Koordinaten erfolgen, die zuvor in einen Steu ercomputer des Roboterarmes 45 eingegeben
worden sind. Nachdem der Roboterarm 45 positioniert wurde,
wird das Ventil 110 geöffnet und
der Roboterarm gleichzeitig in einer horizontalen Ebene in Richtung
auf die Vorderseite des Tieres bewegt. Auf diese Weise wird das
gesamte Euter von dem fächerförmigen Sprühstrahl
besprüht.
Da der fächerförmige Sprühstrahl
relativ zu dem Ende des Roboterarmes 45 nach vorn und oben
gerichtet ist und das Besprühen
des Euters von hinten in Richtung auf die Vorderseite des Euters
erfolgt, wird verhindert, daß Sprühflüssigkeit
von dem Euter und/oder dem fächerförmigen Sprühstrahl
in die Zitzenbecher 53 gelangt. Der von dem Roboterarm 45 in
der horizontalen Ebene zurückzulegende
Weg sowie die Höhe
der Sprühdüse 108 zu
dem Tiereuter können
zuvor für
jedes Tier in einen Steuercomputer des Roboterarmes 45 eingegeben
werden. Die Höhe
und die Entfernung können
auch von dem Sensor 56 ermittelt werden.
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Es
ist ferner offensichtlich, daß die
oben beschriebenen Ausführungsformen
der Reinigungsvorrichtung und der Nachbehandlungsvorrichtung in
der Vorrichtung zum (automatischen) Melken von Tieren nicht nur
gemeinsam, sondern auch separat eingesetzt werden können.