DE69419212T3

DE69419212T3 - Gerät zum automatischen Melken von Tieren

Info

Publication number: DE69419212T3
Application number: DE1994619212
Authority: DE
Inventors: Cornelis Van Der Lely
Original assignee: Maasland NV
Current assignee: Maasland NV
Priority date: 1993-07-12
Filing date: 1994-07-11
Publication date: 2003-03-13
Anticipated expiration: 2014-07-12
Also published as: DE69419212D1; NL9301214A; EP0634097A1; EP0634097B2; DE69419212T2; EP0634097B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Melken von Tieren, wie z. B. Kühen, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der NL-A-8602505 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden die Tiere zuerst einem Reinigungsvorgang, danach einem Milchprobenentnahmevorgang und schließlich einem Melkvorgang mittels eines Melkroboters unterzogen.
Der Nachteil der obengenannten Vorrichtung besteht darin, daß sich die Tiere manchmal während ihres Aufenthaltes in den Boxen nicht wohl fühlen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der oben beschriebenen Art zu schaffen, in der sich die Tiere wohl fühlen, und in der es möglich ist, die Tiere in den verschiedenen Boxen so effizient wie möglich zu behandeln.
Gemäß der Erfindung wird dies durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 erreicht. Es kann vorkommen, daß Tieren, die sich in einer anderen Box als der Melkbox aufhalten, der Zutritt zur Melkbox noch verweigert wird. Gemäß der Erfindung haben die Tiere dann die Möglichkeit, die erstgenannten Boxen ohne Durchlaufen der Melkbox zu verlassen.
Aus der EP-A-0 188 303 ist eine Vorrichtung mit einer ersten Box bekannt, in der das Euter des Tieres gereinigt wird, sowie mit einer zweiten Box, in der das Tier mittels eines Melkroboters automatisch gemolken wird. In der Melkbox ist ein Futtertrog angeordnet, aus dem dem Tier während des Melkens Futter zugeführt wird. Insbesondere bei Tieren mit hoher Milchleistung reicht die Melkzeit für das Tier manchmal nicht aus, um das gesamte im Futtertrog befindliche Futter aufzufressen. Wie oben bereits ausgeführt, ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Fütterungszeit unabhängig von der Melkzeit, da das Tier auch in den anderen Boxen fressen kann.
Gemäß der Erfindung können die Boxen daher so angeordnet sein, daß die Tiere nur in einer Richtung durchlaufen können, wobei von den aufeinanderfolgenden Boxen, die die Tiere durchlaufen müssen, die Melkbox normalerweise die letzte ist. Um die Kapazität der Melkbox, die hinsichtlich der Anschaffungskosten sehr viel teurer ist, voll ausnutzen zu können, ist jede Behandlung eines Tieres in jeder der Boxen, die das Tier zuerst durchlaufen muß, von kürzerer Dauer als die Behandlung dieses Tieres in der Melkbox.
Bei einem konkreten Ausführungsbeispiel sind die Boxen gemäß der Erfindung in Längsrichtung ausgerichtet. Die Boxen, die in Längsrichtung aneinander angrenzen, können mittels aufwärts bewegbarer Trennwände miteinander verbunden sein. Insbesondere sind der von einem Tier zu passierende Eingang der ersten Box und der von einem Tier zu passierende Ausgang der letzten Box an den Schmalseiten der Boxen angeordnet, wobei sowohl der Eingang als auch der Ausgang durch eine aufwärts bewegbare Trennwand gebildet sind. Die Futtertröge sind vorzugsweise an einer oder an mehreren aufwärts bewegbaren Trennwänden zwischen einzelnen Boxen und/oder an einem durch die aufwärts bewegbare Trennwand gebildeten Ausgang der Box angebracht, die von dem Tier zuletzt zu passieren ist. Wenn drei Boxen vorhanden sind, können drei Futtertröge an der Trennwand zwischen den Boxen und an dem Ausgang der von einem Tier zuletzt zu passierenden Box angebracht sein.
Die Trennwände zwischen den Boxen können nicht nur zur Anbringung von Futtertrögen, sondern auch zum Positionieren eines Tieres in der Box verwendet werden. Zu diesem Zweck kann gemäß der Erfindung an der Trennwand zwischen den Boxen und an der Trennwand, die den Eingang der ersten von einem Tier passierten Box bildet, eine Vorrichtung angebracht sein, um das Tier in eine genauer definierte Position in Längsrichtung der Boxen zu bewegen.
Damit die fluchtend zueinander ausgerichteten Boxen problemlos durchlaufen werden können, müssen die Trennwände, wie oben erwähnt, derart angeordnet sein, daß sie aufwärts bewegbar sind. Gemäß der Erfindung weist eine solche aufwärts bewegbare Trennwand vorzugsweise ein Gelenkviereck auf, um zumindest den zugehörigen Futtertrog ohne wesentliche Änderung seiner Lage nach oben bewegen zu können.
Zum besseren Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie diese verwirklicht werden kann, wird als Beispiel nachfolgend auf eine in den beigefügten Zeichnungen gezeigte Ausführungsform Bezug genommen. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zum automatischen Melken von Tieren mit drei Boxen;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Melkbox, die Teil der Vorrichtung ist, und
Fig. 3 eine Seitenansicht der in Fig. 2 gezeigten Melkbox.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung umfaßt drei Boxen 1, 2 und 3, die in Längsrichtung ausgerichtet sind, insbesondere derart, daß die Tiere diese Boxen nur in einer Richtung durchlaufen können. Die drei von den Tieren zu durchlaufenden Boxen sind dazu ausgerüstet, in der hier genannten Reihenfolge das Euter und insbesondere die Zitzen der zu melkenden Tiere zu reinigen, das Euter der zu melkenden Tiere zu massieren und die Tiere zu melken. Zu diesem Zweck sind in der Box 1 eine schematisch dargestellte Reinigungsvorrichtung 4 und in der Box 2 eine schematisch dargestellte Vorrichtung 5 zum Massieren eines Euters angeordnet. Die in der Box 3 angeordnete Vorrichtung zum Melken, insbesondere zum automatischen Melken von Tieren, ist in den Fig. 2 und 3 gezeigt.
Da die zuletzt zu durchlaufende Box, nämlich die Melkbox 3, mit einer relativ teuren Vorrichtung zum automatischen Melken von Tieren ausgestattet ist, ist es wichtig, die Kapazität der Melkbox 3 optimal auszunutzen. Deshalb sollte die Zeit, die die Tiere in den Boxen 1 und 2 verbringen, niemals länger sein als die Zeit, die die Tiere in der Melkbox 3 verbringen, um gemolken zu werden. Das bedeutet, daß die zum Reinigen der Tiere benötigte Zeit und die zum Massieren der Tiere benötigte Zeit stets kürzer sein muß als die zum Melken benötigte Zeit.
Die Boxen 1, 2 und 3 sind derart ausgeführt, daß ihre Längsseiten 6 und 7 einstückig ausgebildet sind. Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel bestehen die Längsseiten aus einer durchgehenden Einfassung. Die Boxen 1, 2 und 3, die in Längsrichtung aneinander angrenzen, können mittels aufwärts bewegbarer Trennwände 8 und 9 miteinander verbunden werden. Außerdem weisen die Box 1 ferner einen Eingang 10 und die Melkbox 3 ferner einen Ausgang 11 auf. Der Eingang 10 der Box 1, die ein Tier zuerst durchläuft, und der Ausgang 11 der Box 3, die ein Tier zuletzt durchläuft, sind an den Schmalseiten der Boxen 1 und 3 angeordnet, wobei sowohl der Eingang als auch der Ausgang durch eine aufwärts bewegbare Trennwand 12 gebildet sind. Damit die Tiere von einer Box in die andere gehen können, muß die Möglichkeit gegeben sein, die Trennwände 8 und 9 derart hochzuschwenken, daß die Tiere darunter hindurch von einer Box in die andere gehen können. Zu diesem Zweck weisen die aufwärts bewegbaren Trennwände 8 und 9 ein Gelenkviereck 13 auf, mittels dessen eine Platte oder ein Rahmen 14, der die Trennwand bildet, schräg nach vorn und oben bewegt werden kann. Der Eingang 10 bzw. der Ausgang 11 sind vorzugsweise in derselben Weise wie die Trennwände 8 und 9 ausgebildet, d. h. auch die aufwärts bewegbaren Trennwände 12 weisen ein Gelenkviereck 13 mit einer Platte oder einem Rahmen 14 auf, so daß nach Hochschwenken der Platte oder des Rahmens 14 der Eingang der Box 1 bzw. der Ausgang der Box 3 freigegeben sind.
An jeder der Platten oder Rahmen 14 der Trennwände 8, 9 und 12 kann ein Futtertrog 15 angebracht sein. Beim Hochschwenken der Platte oder des Rahmens 14 wird die Lage des zugehörigen Futtertroges im wesentlichen nicht verändert, so daß im Falle des Zurückbleibens von Futter im Futtertrog diese Reste beim Hochschwenken der betreffenden Trennwand nicht herausfallen. Außerdem kann die Platte oder der Rahmen 14 der Trennwände 12, 8 und 9 eine Vorrichtung aufweisen, um das in der jeweiligen Box befindliche Tier in eine genauer definierte Position zu bewegen, was im Hinblick auf die Anbringung der Euterreinigungsvorrichtung in Box 1 oder die Anbringung der Eutermassagevorrichtung in Box 2 oder für den Anschluß der Zitzenbecher zum automatischen Melken des Tieres in Box 3 von Bedeutung ist. Damit Tiere, die die Box 1 oder die Box 2 betreten haben, denen danach aber der Zutritt zur Box 3 verweigert werden muß, problemlos aus den Boxen 1 und 2 herausgeführt werden können, ist die Einfassung an der Längsseite 6 mit entsprechenden Ausgängen 17 und 18 versehen.
Nachdem ein Tier in der Box 1 gereinigt und in der Box 2 einer Massage unterzogen und danach in die Box 3 geleitet worden ist, geht das Tier in der Box 3 so weit nach vorn, bis sein Kopf den zugehörigen Futtertrog 15 erreicht. Die Trennwand 9 wird dann nach unten bewegt, bis die zugehörige Positioniervorrichtung 16 die Rückseite des Tieres berührt, wodurch die Position des Tieres in Längsrichtung im wesentlichen festgelegt ist. Durch Verringern des Abstandes zwischen den beiden die Längsseiten 6 und 7 bildenden Einfassungen ist auch die Position des Tieres in Querrichtung im wesentlichen festgelegt. In Kombination mit den Tieridentifikationsdaten ist dadurch auch die Position der Zitzen eines Tiereuters grob festgelegt, so daß ein Melkgeschirr unter das Tier bewegt werden kann und, nachdem die Position der Zitzen mittels eines speziellen Sensors genau ermittelt wurde, die Zitzenbecher des Melkgeschirrs angeschlossen werden können und das Tier automatisch gemolken werden kann. Während der Zeit, in der das Tier gemolken wird, kann einem nachfolgenden Tier, das bereits zu einem früheren Zeitpunkt gereinigt wurde, der Zutritt zur Box 2 gewährt werden, um dort einer Massagebehandlung unterzogen zu werden. Das Tier geht in der Box 2 wieder so weit nach vorn, bis sein Kopf den zugehörigen Futtertrog 15 erreicht, worauf die Trennwand 8 nach unten bewegt wird, insbesondere bis die entsprechende Positioniervorrichtung 16 die Rückseite des Tieres berührt. Danach kann die die Box 1 betretende Kuh so weit nach vorn gehen, bis auch der Kopf dieses Tieres den Futtertrog 15 erreicht, der an der letzten Trennwand 12 angebracht ist, worauf der Eingang der Box 1 geschlossen wird, bis die Positioniervorrichtung 16, die am Eingang der Melkbox 3 angebracht ist, die Rückseite des Tieres berührt. Da auch in den Boxen 1 und 2 die Lage des Euters relativ zu den Boxen im wesentlichen durch die Positionierung des Tieres bestimmt wird, können die Reinigungs- und Massagevorrichtungen problemlos in geeigneter Weise unter das Tier bewegt werden.
In den Fig. 2 und 3 ist die Melkbox 3 vergrößert dargestellt. Die in diesen Zeichnungen gezeigte Vorrichtung zum automatischen Melken von Tieren ist aus vier Roboterarm-Vorrichtungen 19 zusammengesetzt, die unabhängig voneinander arbeiten. Die vier Roboterarm-Vorrichtungen 19 sind nahe den Wänden der Box, d. h. nahe den Längsseiten 6 und 7 der Melkbox 3, insbesondere an der Außenseite der Melkbox 3 angeordnet. Die beiderseits der Melkbox weiter hinten angebrachten Roboterarm-Vorrichtungen und die beiderseits der Melkbox weiter vorn angebrachten Roboterarm-Vorrichtungen sind derart angeordnet, daß sie einander paarweise gegenüberliegen. Jede der Roboterarm-Vorrichtungen 19 umfaßt einen Rahmenteil 20, der in fester Lage außerhalb der Melkbox angeordnet ist, sowie ein Stützelement 21, das relativ zu dem festen Rahmenteil 20 mittels eines Gelenkvierecks 22 höhenbewegbar ist. Das Stützelement 21 erstreckt sich in einer im wesentlichen horizontalen Ebene und behält diese im wesentlichen horizontale Lage während der Auf- und Abbewegung mittels des Gelenkvierecks 22 bei. Außerdem weist die Roboterarm-Vorrichtung 19 einen geraden Träger 23 auf, der mittels eines Gelenkvierecks 24 mit einem Stützelement 21 verbunden ist. Das Gelenkviereck 24 ist dabei in einer überwiegend horizontalen Ebene wirksam. Da einer der Arme, nämlich der Arm 25 des Gelenkvierecks 24, längenverstellbar ist, kann sich der Träger 23 in zwei Richtungen in einer horizontalen Ebene bewegen.
Die Auf- und Abbewegung des Trägers 23 mittels des Gelenkvierecks 22 sowie die Schwenkbewegung des Trägers 23 in einer im wesentlichen horizontalen Ebene mittels des Gelenkvierecks 24 werden mit Hilfe pneumatischer Arbeitszylinder ausgeführt, die in den Zeichnungen nicht näher dargestellt sind. Auch der längenverstellbare Arm 25 des Gelenkvierecks 24 kann durch einen pneumatischen Arbeitszylinder gebildet sein. Die Position der beiden Gelenkvierecke 22 und 24 sowie die Länge des Armes 25 sind so gewählt, daß sich der Träger 23 in der Ruhelage in einer Position befindet, die im wesentlichen vollständig außerhalb der Melkbox 3 liegt.
In Fig. 2 ist diese Position des Trägers 23 zweier Roboterarm-Vorrichtungen 19 strichliert dargestellt. In dieser Position erstreckt sich der Träger 23 nach hinten in Richtung auf die Melkbox, wodurch die Bewegung des Trägers zwischen einem Vorderbein und einem Hinterbein eines Tieres hindurch unter das Euter erleichtert wird. Da die Roboterarm-Vorrichtungen 19, die nahe jeder Längsseite der Melkbox angeordnet sind, einander gegenüberliegen, können sich die Träger 23 dieser Roboterarm-Vorrichtungen 19 in etwa paralleler Richtung erstrecken und ohne gegenseitige Berührung gleichzeitig bewegt derart werden, daß jedes Ende unter eine entsprechende Zitze eines zu melkenden Tieres bewegt werden kann. Am Ende jedes Trägers 23 ist ein Zitzenbecher 26 angeordnet, an den eine Milchleitung 27 angeschlossen ist, die sich in Längsrichtung des Trägers 23 erstreckt und entweder durch den Träger 23 hindurch oder parallel zu dem Träger 23 verläuft, wobei die Milchleitung 27 am anderen Ende des Träges 23 in Form einer Schlaufe angeordnet ist und von dort an dem Gelenkviereck 24 entlang zu dem Stützelement 21 und weiter zur Milchaufnahmeeinheit der Melkanlage geführt ist. Die Zitzenbecher 26 können über diese Milchleitung an den jeweiligen Träger 23 angeschlossen sein, obwohl es alternativ möglich ist, die Verbindung zwischen einem Zitzenbecher 26 und einem Träger 23 mittels eines zusätzlichen elastischen Elementes herzustellen. Innerhalb des Trägers 23 oder parallel zu diesem kann ein Arbeitszylinder angeordnet sein, der entweder auf die Milchleitung 27 oder das elastische Element einwirkt, um den Zitzenbecher 26 gegen einen Träger 23 zu ziehen oder ihn gegen den Träger gezogen zu halten. Nachdem ein Träger 23, an dessen Ende ein Zitzenbecher 26 angeordnet ist, unter eine Zitze bewegt worden ist, an die der Zitzenbecher 26 anzuschließen ist, kann der Träger 23 nach Anschluß des Zitzenbechers zurückbewegt werden, so daß der Zitzenbecher 26 nur über die Milchleitung 27 oder über die elastische Verbindung mit dem Träger 23 verbunden bleibt. Dies hat den Vorteil, daß der Zitzenbecher 26 bei leichten Bewegungen des Tieres diesen aufgrund seiner elastischen Verbindung mit dem Träger 23 leicht folgen kann. Wenn der Melkvorgang beendet und das Vakuum im Zitzenbecher 26 abgeschaltet ist, kann der Zitzenbecher 26 durch unmittelbar darauffolgendes oder gleichzeitiges Aktivieren des auf die Milchleitung oder die elastische Verbindung wirkenden Arbeitszylinders in den Sitz am Ende des Trägers 23 zurückgezogen werden. Fig. 2 zeigt die Position des Trägers 23 der beiden in der Zeichnung außerhalb der Längsseite 7 angeordneten Roboterarm-Vorrichtungen in einer Position, in der die an den Trägern anliegenden Zitzenbecher unter die Zitzen des Tieres bewegt worden sind, um in dieser Position angeschlossen zu werden, während die Träger der Roboterarm-Vorrichtungen an der Außenseite der Längsseite 6 in einer Position gezeigt sind, in der die Zitzenbecher 26 angeschlossen und die Träger 23 eingefahren sind, so daß eine elastische Verbindung der Zitzenbecher mit den Roboterarm-Vorrichtungen hergestellt ist. An einem der Träger 23 ist ein Stützelement 28 für einen Sensor 29, insbesondere einen Lasersensor gezeigt, mittels dessen eine genaue Bestimmung der Lage der Zitzen relativ zu den Roboterarm-Vorrichtungen und folglich zur Melkbox möglich ist. Eine solche genaue Lagebestimmung ist höchst wünschenswert, um einen zuverlässigen Anschluß der Zitzenbecher an die Zitzen zu gewährleisten.
Ferner ist die Erfindung nicht auf das in den Zeichnungen gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern betrifft Abwandlungen aller Art, soweit sie in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen.

Claims

1. Vorrichtung zum automatischen Melken von Tieren, wie z. B. Kühen, mit einer Melkbox (3) und einem Melkroboter, wobei die Vorrichtung mindestens zwei weitere Boxen (1, 2) aufweist, wobei die Boxen (1 bis 3) derart verteilt und angeordnet sind, daß die Tiere in den Boxen (1 bis 3) aufeinanderfolgenden unterschiedlichen Behandlungen unterzogen werden können, wobei die Boxen (1 bis 3) Einrichtungen aufweisen, um die Tiere nacheinander zu reinigen, zu massieren und zu melken, wobei die Boxen (1 bis 3) hintereinander angeordnet sind, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß jedes Tier, das eine Box (1, 2) vor der Melkbox (3) durchläuft, die Melkbox (3) durchläuft oder die Gelegenheit erhält, die Box (1, 2) vor der Melkbox (3) zu verlassen, ohne die Melkbox (3) zu durchlaufen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Boxen (1, 2) jeweils einen Futtertrog enthalten, und daß die Boxen (1, 2), in denen die Reinigung und die Massage durchgeführt werden können, mit einem Ausgang (17, 18) für die Tiere versehen sind, der in der Seitenwand dieser Boxen (1, 2) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Boxen (1 bis 3) derart angeordnet sind, daß sie von den Tieren nur in einer Richtung zu durchlaufen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den aufeinanderfolgenden Boxen (1 bis 3), die die Tiere durchlaufen müssen, die Melkbox (3) die letzte ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Behandlung eines Tieres in jeder der Boxen (1 bis 3), die das Tier zuerst durchlaufen muß, von kürzerer Dauer ist als die Behandlung dieses Tieres in der Melkbox (3).

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Boxen (1 bis 3) in Längsrichtung ausgerichtet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung drei Boxen (1 bis 3) aufweist, die in Längsrichtung aneinander angrenzen und mittels aufwärts bewegbarer Trennwände (8, 9) miteinander zu verbinden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der von einem Tier zuerst zu passierende Eingang (10) der Box (1) und der von einem Tier zuletzt zu passierende Ausgang (11) der Box (3) an den Schmalseiten der Boxen (1, 3) angeordnet sind, wobei sowohl der Eingang (10) als auch der Ausgang (11) durch eine aufwärts bewegbare Trennwand (12) gebildet sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Futtertröge (15) an einer oder an mehreren aufwärts bewegbaren Trennwänden (8, 9) zwischen einzelnen Boxen (1, 2; 2, 3) und/oder an dem von einem Tier zuletzt zu passierenden Ausgang (11) der Box (3) angebracht sind, der durch eine aufwärts bewegbare Trennwand (12) gebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß drei Boxen (1 bis 3) und drei Futtertröge (15) vorhanden sind, die an der Trennwand (8, 9) zwischen den Boxen (1, 2; 2, 3) und an dem von einem Tier zuletzt zu passierenden Ausgang (11) der Box (3) angebracht sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Trennwand (8, 9) zwischen den Boxen (1, 2; 2, 3) und an der Trennwand (12), die den von einem Tier zuerst zu passierenden Eingang (10) der Box (1) bildet, eine Vorrichtung (16) angebracht ist, um das Tier in eine genauer definierte Position in Längsrichtung der Boxen (1 bis 3) zu bewegen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine aufwärts bewegbare Trennwand (8, 9, 12) ein Gelenkviereck (13) aufweist, um zumindest den zugehörigen Futtertrog (15) ohne wesentliche Änderung seiner Lage nach oben zu bewegen.