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Die Erfindung betrifft eine Melkmaschine zum
automatischen Melken von Tieren, wie z. B. von Kühen, mit einem
Melkstand. Bei einer solchen Melkmaschine ist es
wichtig, daß ein Tier den Melkstand nach dem Melken sobald
wie möglich verläßt, damit ein nächstes Tier den
Melkstand betreten kann. In der Praxis kommt es
manchmal vor, daß ein Tier den Melkstand nicht freiwillig
verläßt, so daß Maßnahmen erforderlich sind.
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Aus der DE-OS 23 40 421 ist eine Melkbox bekannt, die
von einer Einfassung mit einer Eingangstür und einer
Ausgangstür umgeben ist. Nahe der Ausgangstür ist ein
Futtertrog angebracht. Will ein Tier die Melkbox
betreten, so wird die Eingangstür geöffnet und die
Ausgangstür geschlossen. Danach wird auch die Eingangstür
geschlossen und das Tier über den Futtertrog mit Futter
versorgt. Nach dem Melken muß das Tier die Box
verlassen, um für ein nachfolgendes Tier Platz zu machen. Es
kann jedoch vorkommen, daß der Futtertrog noch Futter
enthält und sich das Tier aus diesem oder einem anderen
Grunde weigert, die Melkbox zu verlassen. Für diesen
Fall weist die Melkbox ein Gestänge auf, das den Zugang
zu dem Futtertrog für das Tier versperrt. Ist die
Ausgangstür der Melkbox geschlossen, so nimmt dieses
Gestänge eine Lage ein, in der es an der Einfassung der
Melkbox anliegt. Das Sperrgestänge ist um eine
vertikale Achse drehbar. Das Gestänge ist mit der
Ausgangstür durch eine Verbindungsstange verbunden, die das
Sperrgestänge beim Offnen der Ausgangstür mitnimmt, so
daß der Futtertrog verschlossen wird. Beim Verschließen
des Futtertroges wird das Tier von dem Gestänge
gezwungen, seinen Kopf dem Ausgang zuzuwenden, so daß das
Tier den Melkstand verlassen kann. Eine weitere
Vorrichtung dieser Art ist aus der EP-A-0 270 165 bekannt.
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Trotz des Umstandes, daß der Futtertrog durch das
Gestänge verschlossen wird, kann es bei der oben
beschriebenen Melkbox vorkommen, daß sich das Tier immer
noch weigert, den Melkstand zu verlassen.
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Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine
Austreibevorrichtung zu schaffen, mittels der das Tier zum Verlassen
des Melkstandes gezwungen wird.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der
Melkstand eine Uberwachungseinrichtung aufweist, mit
tels der zu überwachen ist, ob ein Tier ganz oder
zumindest teilweise aus dem Melkstand ausgetrieben wurde,
wobei außerdem eine rechnergesteuerte
Austreibevorrichtung zum Austreiben eines Tieres aus dem Melkstand
vorgesehen ist, die in Richtung auf einen Ausgang des
Melkstandes zu bewegen ist, so daß das Tier gezwungen
ist, den Melkstand zu verlassen.
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Mittels der Überwachungseinrichtung kann also geprüft
werden, ob das Tier nach dem Öffnen der Ausgangstür den
Melkstand verlassen hat, oder ob die
Austreibevorrichtung ihre Aufgabe erfüllt und das Tier aus dem
Melkstand getrieben hat. Gemäß einem weiteren Merkmal der
Erfindung ist die Austreibevorrichtung in Längsrichtung
des Melkstandes bewegbar. Dadurch ist es möglich, das
Tier mittels der Austreibevorrichtung bis zum Ausgang
zu treiben. Falls gewünscht, kann mittels der
Überwachungseinrichtung
auch geprüft werden, ob die
Austreibevorrichtung bewegt werden muß.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung und um darzutun,
wie sie umgesetzt werden kann, ist eine Ausführungsform
einer Vorrichtung zum Melken von Tieren, wie z. B. von
Kühen, mit einem Melkstand im folgenden beispielhaft
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Es zeigen:
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Fig. 1 einen Melkstand mit einer Austreibevorrichtung
sowie einen in dem Melkstand angeordneten Gerätetunnel,
teilweise geschnitten;
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Fig. 2 einen Schnitt durch den Gerätetunnel längs der
Linie II-II in Fig. 1;
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Fig. 3 eine Seitenansicht des Melkstandes, wobei die
Zitzenbecher an die Zitzen eines im Melkstand
befindlichen Tieres angeschlossen sind;
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Fig. 4 eine weitere Seitenansicht des Melkstandes,
wobei die Zitzen des Tieres mittels einer
Desinfektionsvorrichtung nachbehandelt werden, und
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Fig. 5 eine Draufsicht auf den Melkstand.
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Fig. 1 zeigt in Seitenansicht eine Kuh 1 in einem
Melkstand 2, der von einer Einfassung 3 umgeben ist und
einen Boden 4 hat. Auf dem Boden 4 ist ein Gerätetunnel 5
angeordnet, der sich im wesentlichen über die gesamte
Länge des Melkstandes 2 erstreckt. Die Enden des
Gerätetunnels 5 sind zum Boden 4 hin abgeschrägt. Aus
Fig. 5 wird deutlich, daß der Gerätetunnel 5 in
Längsrichtung des Melkstandes 2 etwa mittig in dem
Melkstand 2 angeordnet ist. In Draufsicht sind die
beiden Enden des Gerätetunnels 5 abgestumpft. Der
Gerätetunnel 5 besteht vorzugsweise aus Eisenblech und
ist mit einem Versteifungsprofil 6 versehen (Fig. 2).
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Fig. 2 zeigt den Gerätetunnel 5 im Schnitt, woraus
deutlich wird, daß die Wände des Gerätetunnels 5 aus
einer U-förmig gebogenen Platte bestehen. Die
Seitenwände des Gerätetunnels 5 weisen an der
Unterseite einen umgebogenen Rand auf, in den Löcher
gebohrt sind. Der Gerätetunnel 5 ist an dem Boden
mittels Bolzen 7 angeschraubt, die in die Löcher in dem
umgebogenen Rand eingesetzt sind. Höhe und Breite des
Gerätetunnels 5 sind im wesentlichen gleich und
betragen etwa 30 cm. Alternativ können jedoch andere
Abmessungen gewählt werden, beispielsweise wenn der
Gerätetunnel 5 in einem Melkstand z. B. für Ziegen
verwendet werden soll.
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In der oberen Wandung des Gerätetunnels 5 ist nahe der
Mitte ein Deckel 8 vorgesehen, der in Längsrichtung des
Gerätetunnels 5 verschiebbar ist. Der Deckel 8
erstreckt sich über die gesamte Breite des
Gerätetunnels 5 und hat umgebogene Seitenränder, wie in
Fig. 2 gezeigt. Der umgebogene Rand 9 des Deckels 8 ist
paßgenau auf einen Streifen 10 aufgesetzt, der an der
Seitenwand des Gerätetunnels 5 angebracht ist. Der
Streifen 10 dient als Führung für den Deckel 8, der in
Längsrichtung des Melkstandes 2 verschiebbar ist. Der
Streifen 10 ist vorzugsweise aus Kunstharz hergestellt.
Dies hat den Vorteil, daß die Reibung zwischen dem
Streifen 10 und dem umgebogenen Metallrand 9 auf ein
Minimum reduziert wird, wobei gleichzeitig die Gefahr
geringer ist, daß sich das Tier an dem
Kunstharzstreifen 10 verletzt.
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Der Deckel 8 ist in Längsrichtung des Gerätetunnels 5
mittels eines Zylinders 11 zu bewegen. Der Zylinder 11
ist an seinem einen Ende mittels eines Auges 12 an der
Innenwand des Gerätetunnels 5 und an seinem anderen
Ende mittelseines Auges 13 an dem Deckel 8 befestigt.
Der Zylinder 11 kann z. B. ein pneumatisch oder
hydraulisch betriebener Zylinder sein. Zur Senkung der
Verletzungsgefahr für die Kuh 1 ist an der Vorderkante
des Deckels 8 ein Gummistoßdämpfer 14 angebracht. Der
Gummistreifen 14 dient auch als Dichtungsstreifen, wenn
der Deckel 8 den Eingang zu dem Gerätetunnel 5 abdeckt.
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Der Deckel 8 ist außerdem mit einer
Desinfektionsvorrichtung 15 versehen, mittels der das Euter und/oder
die Zitzen der Kuh 1 zu desinfizieren sind. Die
Desinfektionsvorrichtung 15 hat vier Sprühköpfe 16, die
paarweise und mit Abstand zueinander nahe den Rändern
des Deckels 8 angeordnet sind. Die Sprühköpfe 16
bewegen sich zusammen mit dem Deckel 8, wenn der
Arbeitszylinder 11 des Deckels 8 betätigt wird.
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In dem Gerätetunnel 5 sind eine
Zitzenreinigungsvorrichtung 17 sowie ein Melkgeschirr
18 und ein Laser 19 untergebracht. Die
Zitzenreinigungsvorrichtung 17 besteht aus vier
profilierten Rollen 20, die mit Abstand zueinander in
einem Behälter 21 antreibbar abgestützt sind. Die
profilierten Rollen 20 sind paarweise und gegensinnig
von einem an der Seite des Behälters 21 angebrachten
Motor angetrieben. An der Unterseite ist der Behälter
21 mit einer Stütze 22 versehen, an der zwei Stangen 23
parallel zueinander angebracht und um horizontale
Schwenkachsen 24 schwenkbar sind. Die anderen Enden der
parallelen Stangen 23 sind um horizontale Achsen 25
schwenkbar mit einer Stütze 26 verbunden, die auf der
Bodenplatte 27 angeordnet ist. Mittels des durch die
Stangen 23 gebildeten Parallelogramms ist die
Zitzenreinigungsvorrichtung 17 relativ zu der
Bodenplatte 27 höhenverstellbar. Die
Zitzenreinigungsvorrichtung 17 kann mittels eines Zylinders bewegt werden,
der nicht dargestellt ist. Das Melkgeschirr 18 ist an
der Bodenplatte 27 in derselben Weise befestigt wie die
Zitzenreinigungsvorrichtung 17. Zu diesem Zweck weist
die Bodenplatte 27 nahe den beiden Seitenkanten zwei
Stützen 28 auf, die hintereinander auf der Bodenplatte
27 angebracht sind. An jeder Stütze 28 sind zwei
parallel auf Abstand liegende Stangen 29 angebracht, die um
horizontale Achsen 30 drehbar sind. Die anderen Enden
der Stangen 29 sind um eine horizontale Achse 31
drehbar mit einem Zitzenbecher 32 verbunden. Die vier
Zitzenbecher 32 sind relativ zu der Stütze 28 in derselben
Weise höhenverstellbar wie die
Zitzenreinigungsvorrichtung 17. Der Laser 19 ist mit der Bodenplatte 27 in
derselben Weise verbunden wie die Zitzenbecher 32. Der
Laser 19 ist mittig vor den beiden vorderen
Zitzenbechern 32 angeordnet. Die Zitzenbecher 32 sind (vom
Ausgang des Melkstandes 2 her gesehen) vor der
Zitzenreinigungsvorrichtung 17 angeordnet.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die
Zitzenreinigungsvorrichtung 17, das Melkgeschirr 18 und
den Laser 19 beschränkt, die oben beschrieben sind,
sondern kann auch zusammen mit anderen
Zitzenreinigungsvorrichtungen, Melkgeschirren und
Überwachungseinrichtungen
zur Ermittlung der Lage der Zitzen eines
Tieres eingesetzt werden.
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Um die Zitzenbecher 32 nach dem Reinigen der Zitzen
mittels der Zitzenreinigungsvorrichtung 17 an die
Zitzen anschließen zu können, müssen die Zitzenbecher 32
unter die in dem Gerätetunnel 5 ausgebildete Öffnung
bewegt werden. Zu diesem Zweck sind unter dem Rand der
Bodenplatte 27 zwei Führungsblöcke 33 angebracht, und
zwar einer an jedem Ende mit Abstand zueinander. Die
Führungsblöcke 33 laufen auf zwei Schienen 34, die auf
dem Boden 4 in Längsrichtung des Melkstandes 2
angeordnet sind. Die beiden Schienen 34 weisen an ihren
Enden Stoßdämpferplatten 35 auf, die die Begrenzung für
die auf den Schienen verschiebbaren Führungsblöcke 33
bilden. Die Bodenplatte 27 ist auf den Schienen 34
mittels eines Zylinders 36 in Längsrichtung des
Melkstandes 2 verschiebbar. Zu diesem Zweck ist das
eine Ende des Zylinders 36 mittels eines
Anschlußflansches 37 mit dem Boden 4 und das andere
Ende mittels eines weiteren Anschlußflansches 38 mit
der Bodenplatte 27 verbunden. Der Anschlußflansch 38
ist an der Unterseite nahe der Vorderkante der
Bodenplatte 27 angeordnet.
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Eine Reinigungsvorrichtung 59 zum Reinigen der
Zitzenbecher 32 ist an der oberen Wandung des Gerätetunnels 5
nahe dessen vorderem Ende angebracht. Die
Reinigungsvorrichtung 59 hat vier auf Abstand liegende
Sprühköpfe 60, aus denen eine Reinigungslösung in die
Zitzenbecher 32 und/oder an ihnen entlang zu sprühen
ist.
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Der Boden 4 ist durch U-Balken 39 abgestützt, die unter
dem Boden 4 quer zur Längsrichtung des Melkstandes 2
montiert sind. Die U-Balken 39 sind auf dem Boden 40
des Melkstandes 2 abgestützt In dem Raum zwischen dem
Boden 4 und dem Boden 40 sind Leitungen 41 wie z. B.
Milchleitungen, Vakuumleitungen,
Spülflüssigkeitsleitungen usw. angeordnet. Die Leitungen 41 verlaufen
durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Öffnung
im Boden 4 zu der Zitzenreinigungsvorrichtung 17, den
Zitzenbechern 18, der Reinigungsvorrichtung 59 und der
Desinfektionsvorrichtung 15. Am Rand des Melkstandes 2
enden die Leitungen 41 in einem Anschlußbord 42, das
mit Schnellkupplungen für Versorgungsleitungen versehen
ist.
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Nahe der Oberseite der Einfassung 3 ist quer zur
Längsrichtung des Melkstandes 2 eine Austreibevorrichtung 43
angeordnet, mittels der die Kuh 1 aus dem Melkstand 2
zu treiben ist. Wie aus den Fig. 4 und 5 deutlich wird,
ist die Kuhaustreibevorrichtung 43 durch
Peitschenglieder 44 gebildet, die um eine horizontale Achse drehbar
sind. Die Peitschenglieder 44 sind an einer Welle 45
befestigt, die an beiden Enden in Lagern abgestützt
ist. Die Lager sind jeweils in einem Gehäuse 47
untergebracht. Nahe einem der Gehäuse 47 ist ein Motor 46
angeordnet, mittels dessen die horizontale Welle 45
anzutreiben ist. Die Peitschenglieder 44 können
beispielsweise aus Lederstreifen mit Knoten an den Enden
oder aus elastischen Kunststoffstäben bestehen. Die
Peitschenglieder 44 können an der Welle 45 derart
befestigt sein, daß sie sich über die gesamte Breite des
Melkstandes 2 erstrecken, alternativ jedoch über einen
Teil der Welle 45. Die Gehäuse 47 sind auf zwei
Spindeln 48 verschiebbar, wobei auf jeder Seite der
Einfassung 3 eine Spindel angeordnet ist. Die Enden der
Spindeln 48 sind in vorderen Stützen 49 und hinteren
Stützen 50 drehbar abgestützt Die vorderen Stützen 49
sind auf den beiden vorderen Enden der Einfassung 3
angeordnet. Die hinteren Stützen 50 sind nach etwa 1/4
der Länge des Melkstandes 2 vom hinteren Ende der
Einfassung 3 aus angeordnet. An der Vorderseite des
Melkstandes 2 ist ein Getriebe 51 angeordnet, das
zwischen den beiden Spindeln 48 angeordnet ist und sie
verbindet. Jede der vorderen Stützen 49 ist mit einem
Motor 52 zum Antreiben der Spindeln 48 versehen. Da die
Gehäuse 47 im Innern ein Gewinde aufweisen, das in die
Gewindespindeln 48 eingreift, werden die Gehäuse 47
während der Drehung der Gewindespindeln 48 in
Längsrichtung des Melkstandes 2 bewegt. Die hinteren
Stützen 50 und die vorderen Stützen 49 bilden jeweils
einen Anschlag für die Gehäuse 47, die in Längsrichtung
des Melkstandes 2 bewegbar sind. Die Einfassung 3 weist
ferner einen Entfernungsmesser 61 auf, mit dem
festzustellen ist, ob die Kuh 1 den Melkstand 2
verlassen hat. Mit dem Entfernungsmesser 61 kann auch
der Abstand zur Kuh 1 gemessen werden, und diese Daten
können zum Steuern der Austreibevorrichtung 43 benutzt
werden (die Welle 45 mit den Peitschengliedern 44 kann,
falls erforderlich, bis zu der Kuh 1 bewegt werden,
wenn die Kuh beim Verlassen des Melkstandes 2 z. B. auf
halbem Wege stehenbleibt). Der Entfernungsmesser 61
kann z. B. ein Ultraschall-Sensor, eine Lichtzelle oder
ein Laser sein.
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Die Vorderseite des Melkstandes 2 weist ferner eine
Ausgangstür 62 auf, an der ein Futtertrog 53 starr
befestigt ist. Die Ausgangstür 62 ist um eine vertikale
Schwenkachse 54 schwenkbar, die sich nahe dem
Eckpfosten der Einfassung 3 befindet.
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Nahe der hinteren Stütze so ist ein Halteelement 55
angebracht, mittels dessen die Kuh 1 zwischen der
Ausgangstür 62 und dem Halteelement 45 einzuschließen ist.
Das Halteelement 55 ist durch eine Platte 56 gebildet,
die in einer vertikalen Ebene quer zur Längsrichtung
des Melkstandes 2 hinter der Kuh 1 in der Mitte des
Melkstandes 2 angeordnet ist. Die Platte 56 mißt etwa
50 cm auf 50 cm. An der Rückseite der Platte 56 ist ein
Arm 57 angebracht, der sich schräg nach oben bis über
die Einfassung 3 erstreckt. Das Ende des Armes 57 ist
um eine horizontale Achse 58 schwenkbar, die sich in
Längsrichtung des Melkstandes 2 erstreckt. Die
horizontale Achse 58 ist zwischen zwei Flachteilen gehalten,
die in vertikaler Richtung an der Einfassung 3
befestigt sind. Die Platte 56 kann mittels eines in der
Zeichnung nicht dargestellten Zylinders in vertikaler
Richtung des Melkstandes 2 um die horizontale Achse 58
ver schwenkt werden.
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Die Anlage weist ferner einen Computer auf (nicht
dargestellt), von dem die Zylinder, Motoren und Sensoren
sowie die automatische Fütterungsvorrichtung der Anlage
zu steuern sind.
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Die Arbeitsweise der oben beschriebenen Anlage ist
folgende:
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Bevor die Kuh 1 den Melkstand betritt, wird das
Halteelement 55 hochgeschwenkt, so daß der Zugang zum
Melkstand 2 freigegeben ist. Die Öffnung in dem
Gerätetunnel 5 ist durch den Deckel 8 verschlossen. Die
Kuh 1 betritt den Melkstand 2 und geht bis zur
Ausgangstür 62, wo sie in dem Futtertrog 53 Futter
erhält. Danach wird die Platte 56 hinter die Kuh 1
geschwenkt. Dies hat zur Folge, daß die Kuh 1 an ihrer
Vorderseite durch die Ausgangstür 62, an ihrer
Rückseite durch das Halteelement 55 und an den beiden
Seiten durch die Einfassung 3 gehalten ist. An der
Unterseite müssen die Beine der Kuh 1 aufgrund des
Gerätetunnels 5 eine gewisse Spreizstellung einnehmen.
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Nachdem die Kuh 1 mit Futter versorgt wurde, wird der
Deckel 8 durch Aktivieren des Zylinders 11 nach hinten
geschoben, so daß die Öffnung in dem Gerätetunnel 5
freigelegt ist. Wie in Fig 1 gezeigt, wird
anschließend der Zitzenreiniger 17 zu den Zitzen der
Kuh 1 bewegt, und die Zitzen werden von den
profilierten Rollen 20 gereinigt. Nach angemessener
Reinigung der Zitzen wird der Zitzenreiniger 17 in den
Gerätetunnel 5 zurückgezogen. Danach wird der Zylinder
36 aktiviert und die Bodenplatte 27 auf den Schienen 34
nach hinten gezogen. Dadurch wird das Melkgeschirr 18
und auch der Laser 19 unter die Öffnung in dem
Gerätetunnel 5 bewegt. Der Laser 19 wird durch die
Öffnung in dem Gerätetunnel 5 hindurch nach oben bewegt,
um die Lage der Zitzen zu ermitteln. Sobald die Zitzen
lokalisiert sind, werden die Zitzenbecher 32 zu den
Zitzen bewegt und an sie angeschlossen (Fig. 3). Nach
Beendigung des Melkvorganges werden die Zitzenbecher 32
in den Gerätetunnel 5 zurückgezogen, und der Deckel 8
wird durch Betätigen des Zylinders 11 nach vorn
geschoben, so daß die Öffnung in dem Gerätetunnel 5
verschlossen wird. Durch Aktivieren des Zylinders 36
werden die Zitzenbecher 32 nach vorn unter den
Zitzenbecherreiniger bewegt. Sodann werden die
Zitzenbecher 32 an die Sprühköpfe 60 der
Reinigungsvorrichtung 59 angeschlossen und gespült, bis
sie sauber sind.
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Nach Beendigung des Melkvorganges werden die Zitzen der
Kuh 1 von der am Deckel 8 angebrachten
Desinfektionsvorrichtung 15 mit einem Desinfektionsmittel besprüht.
Danach wird die Ausgangstür 62 von einem nicht
gezeigten Zylinder um die vertikale Achse 54 geschwenkt, so
daß der Ausgang des Melkstandes 2 freigegeben ist.
Dadurch kann die Kuh 1 den Melkstand 2 freiwillig
verlassen. Mittels des Entfernungsmessers wird geprüft, ob
die Kuh 1 den Melkstand 2 tatsächlich verläßt. Sollte
dies nicht der Fall sein, wird die Austreibevorrichtung
43 aktiviert. Der Motor 46 treibt dann die horizontale
Welle 45 an, und die Peitschenglieder 44 beginnen, auf
das Hinterteil der Kuh 1 einzuschlagen. Mittels des
Entfernungsmessers 61 wird überwacht, ob die Kuh 1 den
Melkstand 2 ganz verläßt. Sollte die Kuh 1 z. B. auf
halbem Wege stehenbleiben, so wird dies von dem
Entfernungsmesser 61 registriert und der Motor 52
eingeschaltet, worauf die Austreibevorrichtung 43 zu der Kuh 1
bewegt wird, bis die Peitschenglieder 44 die Kuh 1
berühren. Dies wird fortgesetzt, bis die Kuh 1 den
Melkstand 2 verlassen hat. Nachdem dies geschehen ist, wird
der Ausgang von der Ausgangstür 62 verschlossen, die
Austreibevorrichtung 43 zu den hinteren Stützen 50
zurückbewegt und die Platte 56 hochgeschwenkt. Danach ist
der Melkstand 2 zur Aufnahme eines weiteren Tieres
bereit.