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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung oder ähnliche
Anordnung zum automatischen Melken von Tieren.
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Eine
derartige Vorrichtung ist aus der EP-A-0 551 957 bekannt.
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Bei
dieser Vorrichtung umfaßt
das Computersystem ein Programm, das gewährleistet, daß den am
Anfang einer Laktationsperiode stehenden Tieren beim Betreten des
Melkstandes Priorität
gegenüber Tieren
eingeräumt
wird, die nicht am Anfang der Laktationsperiode stehen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine alternative Vorrichtung
zu schaffen.
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Gemäß der Erfindung
wird dies durch die Merkmale des Anspruches 1 erreicht.
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Die
Stimulierungsvorrichtungen können
z. B. in den Ruheboxen und Fütterungsstationen
angeordnet sein, die in der Vorrichtung vorhanden sind, wobei mit
Hilfe der Stimulierungsvorrichtungen ein in einer Ruhebox oder einer
Fütterungsstation
befindliches Tier durch Licht oder akustische Signale oder durch Anwendung
von Elektroschocks dazu veranlaßt
werden kann, zum Melkroboter zu gehen.
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Da
sich die Tiere aus eigenem Antrieb an der Melkbox einfinden können, zu
der sie gelockt werden, weil sie beispielsweise dort Kraftfutter
erhalten können,
muß geprüft werden,
ob seit dem vorhergehenden Melkvorgang ein genügend langer Zeitraum vergangen
ist. Anders ausgedrückt
muß unter
den sich bei der Melkbox einfindenden Tieren eine Auswahl getroffen
werden, insbesondere dahingehend, daß nur solche Tiere zur Melkbox
weitergeleitet werden, bei denen der vorhergehende Melkvorgang genügend weit
zurückliegt.
Mit Hilfe des Tieridentifikationssystems, das durch den in dieser
Auswahlbox vorhandenen und mit dem Computersystem verbundenen Tieridentifikationssensor
sowie durch den von dem Tier zu tragenden Transponder gebildet ist,
kann auf der Basis der für
dieses Tier in dem Computersystem gespeicherten Datei entschieden
werden, ob das Tier in den Stall der Vorrichtung zurückzuschicken
ist oder ihm der Zutritt zur Melkbox gewährt werden muß.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform kann
jede der Boxen auf einer Seite mindestens zwei Türen aufweisen, durch die ein
Tier aufeinanderfolgend und seitlich von einer Box zur anderen gehen kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Türen
schwenkbar etwa in der Mitte der Längsseite einer jeweiligen Box
angeordnet, und eine Tür weist
ein Ende auf, das bei geschlossener Tür zur Mitte der Box hin abgerundet
ist. Demzufolge wird durch Einstellen der Ausgangstür der hinteren
Box und der Eingangstür
der vorderen Box in eine erste Öffnungsstellung
eine Verbindung zwischen der hinteren und der vorderen Box hergestellt,
so daß ein
in der hinteren Box befindliches Tier über diesen Durchgang in die
erste Box geleitet werden kann. Durch Geschlossenhalten der Eingangstür der vorderen Box
und durch Einstellen der Ausgangstür der hinteren Box in eine
zweite Öffnungsstellung
kann das Tier in den Stall der Vorrichtung zurückgeleitet werden, was dann
der Fall ist, wenn in der hinteren Box entschieden worden ist, daß das Tier
noch nicht gemolken werden kann und folglich nicht zur Melkbox gehen
darf.
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Zum
besseren Verständnis
der Erfindung und ihrer Konstruktionsdetails und um zu zeigen, wie diese
verwirklicht werden kann, ist im folgenden ein in den beigefügten Zeichnungen
gezeigtes Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 die
Anordnung zweier Boxen, von denen die hintere dazu dient, die Tiere
auszuwählen, eventuell
das Euter eines in dieser Box befindlichen Tieres zu massieren und
zu reinigen und das Tier mit Kraftfutter zu versorgen, während die
vordere Box als Melkbox dient, in der das Tier ebenfalls mit Kraftfutter gefüttert werden
kann;
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2 eine
Draufsicht auf die in 1 gezeigte Melkbox;
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3 eine
Seitenansicht dieser Melkbox;
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4 eine
Draufsicht auf ein alternatives Ausführungsbeispiel der Melkbox.
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In 1 sind
zwei Boxen 1 und 2 gezeigt, die in Längsrichtung
aneinander angrenzen. Diese Boxen sind durch einen Rahmen 3 begrenzt,
der aus einem Rahmenteil 4 besteht, der die eine Längsseite der
beiden Boxen bildet, sowie aus den die Schmalseiten der Boxen bildenden
Rahmenteilen 5, 6 und 7 und den Türen, die
auf der anderen Längsseite
der Boxen 1 und 2 angeordnet sind, wobei die Eingangstüren der
Boxen 1 und 2 mit den Bezugszeichen 8 und 9 und
die Ausgangstüren
der Boxen mit den Bezugszeichen 10 und 11 bezeichnet
sind. Die Türen 8 und 10 sind
etwa in der Mitte der Längsseite
der Box 1 schwenkbar angeordnet, während die Türen 9 und 11 etwa
in der Mitte der Längsseite
der Box 2 schwenkbar angeordnet sind. Nahe ihren Enden
weisen die Türen 8 bis 11 Abschnitte 12 bzw. 13, 14 und 15 auf,
die sich in geschlossenem Zustand der Türen in Richtung auf die Mitte
der jeweiligen Boxen erstrecken. Diese nach innen gerichteten Abschnitte 12 bis 15 sind
derart angeordnet, daß nach
Bewegen der Türen
in eine erste Öffnungsstellung,
die in 1 strichliert dargestellt ist, die nach innen
gerichteten Abschnitte 12 bis 15 im wesentlichen
derart angeordnet sind, daß sie
parallel zur Längsrichtung
der beiden Boxen miteinander fluchten. Insbesondere beim Bewegen
der Ausgangstür 10 der
Box 1 und der Eingangstür 9 der
Box 2 in diese erste Öffnungsstellung ist
zwischen der Box 1 und der Box 2 ein seitlicher Verbindungsgang
gebildet, so daß ein
Tier aus der Box 1 in die Box 2 geleitet werden
kann. In der Zeichnung ist ferner eine Trennwand 16 gezeigt,
die sich quer zur Längsrichtung
der Boxen erstreckt, insbesondere im Bereich des quer angeordneten
Rahmenteiles 6 zwischen den beiden Boxen. Diese Trennwand 16 ist
quer zur Längsrichtung
der Boxen bewegbar, wobei die Trennwand 16 zu dem querliegenden
Rahmenteil 6 fluchtend ausgerichtet bleibt. Wenn sich die
Trennwand in der in 1 gezeigten Position befindet,
kann ein Tier von der Box 1 in die Box 2 gehen,
nachdem die Türen 9 und 10 in
die erste Öffnungsstellung
bewegt wor den sind; wird die Trennwand 16 dagegen in Richtung
auf den querliegenden Rahmenteil 6 und die Tür 10 anschließend in eine
zweite Öffnungsstellung
bewegt, die in 1 strichliert gezeigt ist, so
kann ein Tier von der Box 1 in den Stall der Vorrichtung
zurückgeschickt
werden. Die Vorrichtung kann auch ohne die Trennwand 16 einwandfrei
arbeiten, da einem Tier durch das Geschlossenhalten der Tür 9 und
Bewegen der Tür 10 in
die zweite Öffnungsstellung
der Zugang zur Box 2 verweigert werden kann und es gezwungen
wird, in den Stall der Vorrichtung zu gehen. Die bewegbare Trennwand
ist jedoch dann von Bedeutung, wenn der Bereich neben den Türen 9 und 11 der
Box 2 einem anderen Verwendungszweck dient.
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Die
beiden Boxen 1 und 2 enthalten jeweils eine automatische
Fütterungsvorrichtung 17 bzw. 18. Nahe
diesen automatischen Fütterungsvorrichtungen
weisen beide Boxen einen (in den Zeichnungen nicht gezeigten) Tieridentifikationssensor
auf, der mit einem Computersystem verbunden ist, wobei die Tieridentifikationssensoren
in Kombination mit einem von den Tieren getragenen Transponder ein
Tieridentifikationssystem bilden. Mit Hilfe dieses Tieridentifikationssystems
wird im Computersystem ständig aufgezeichnet,
welches Tier sich zu welchem Zeitpunkt in welcher Box befindet.
Zu diesem Zweck ist im Speicher des Computersystems für jedes
Tier eine getrennte Datei angelegt, in der alle relevanten Informationen über das
betreffende Tier ebenfalls gespeichert sind. Insbesondere wird in
dieser Datei aufgezeichnet, wann ein Tier zum letzten Mal gemolken wurde,
so daß stets
bekannt ist, wieviel Zeit zwischen dem letzten Melkvorgang und dem
Zeitpunkt des Betretens der Box 1 durch das Tier verstrichen
ist, wann ein Tier zuletzt gekalbt hat, wann die Laktationsperiode
eines Tieres begonnen hat, wieviel Milch das Tier bei jedem Melkvorgang
gibt, usw.. Diese Information ist wichtig für die Entscheidung, ob ein
Tier die Box 1 betreten und gemolken werden darf oder nicht.
Die Box 1 weist daher auch eine Vorrichtung zum Auswählen der
Tiere auf, wobei außerdem
die Gelegenheit wahrgenommen werden kann, um das Euter des Tieres
zu reinigen und wahlweise zu massieren, um die Milchproduktion anzuregen,
wenn mit Hilfe des Tieridentifikationssystems und der Daten in der
Datei des jeweiligen Tieres im Speicher des Computersystems entschieden
worden ist, daß das
Tier gemolken werden darf, wobei das Tier in der Box 1 außerdem mit
Kraftfutter versorgt werden kann. Die Box 2 ist als Melkbox
ausgeführt,
zu der einem Tier aus der Box 1 zum Zwecke des Melkens
Zutritt gewährt
wird, wobei weiteres Kraftfutter gefüttert werden kann, falls dies gewünscht wird.
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Ein
Tier, das vor kurzem gekalbt hat, kann automatisch ein oder mehrere
Male pro 24-Stunden-Zeitraum gemolken werden, d. h. häufiger als
die durchschnittliche Anzahl von Malen, die die anderen Tiere der
Herde gemolken werden, zu der das Tier gehört, das vor kurzem gekalbt
hat. Es kann automatisch in dem Computersystem aufgezeichnet werden, wie
oft ein bestimmtes Tier pro 24-Stunden-Zeitraum gemolken werden
kann, und die Tiere können
stimuliert werden, nach Aufforderung durch das Computersystem zu
den richtigen Zeiten zu den Boxen 1 und 2 zu gehen.
Im Computer ist vermerkt, in welchen Zeitabständen ein einzelnes Tier gemolken
werden kann. Sind die Zeitabstände
zwischen aufeinanderfolgenden Melkvorgängen festgelegt, so müssen Vorkehrungen
getroffen werden, um sicherzustellen, daß die Tiere sti muliert werden,
nach Ablauf dieser jeweiligen Zeitabstände zur Melkbox zu gehen. Zu
diesem Zweck können überall in
der Vorrichtung Stimulierungsvorrichtungen angeordnet sein, insbesondere in
den Liegeboxen und Fütterungsstationen,
um das Tier zu stimulieren, zur Melkbox zu gehen. Diese Stimulierungsvorrichtungen
können
beispielsweise Ton- oder Lichtsignale erzeugen, oder den Tieren
in den Liegeboxen und Fütterungsstationen
können
insbesondere elektrische Schläge
versetzt werden, wodurch die Tiere gezwungen werden, von der Liegebox
oder Fütterungsstation
durch den Stall zu den Melkboxen 1 und 2 zu gehen.
Eine geeignete Stallaufteilung, insbesondere eine Stallaufteilung,
bei der die Tiere einem festgelegten Weg durch den Stall zur Melkbox
folgen müssen,
trägt hierzu
entscheidend bei.
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In
den 2 und 3 ist nur die Melkbox 2 in
Draufsicht bzw. in Seitenansicht dargestellt. Zum Melken steht ein
Melkroboter 19 zur Verfügung,
der eine Roboterarm-Vorrichtung 20 aufweist, an deren Ende
ein Roboterkopf 21 angeordnet ist, der als Träger für vier Zitzenbecher 22 dient.
Außerdem
weist der Melkroboter 19 eine Tragkonstruktion 23 für ein Ermittlungsglied 24 auf.
Die den Roboterkopf 21 und die Zitzenbecher 22 tragende
Roboterarm-Vorrichtung 20 kann unabhängig von der Tragkonstruktion 23 mit
dem Ermittlungsglied 24 bewegt werden.
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Die
Roboterarm-Vorrichtung 20 ist durch ein Tragelement 25 gebildet,
das auf einer Schiene 37 parallel zum Rahmenteil 4 bewegbar
ist, und an dem mittels einer Parallelogramm-Führung 26 ein höhenbewegbarer
Träger 27 angebracht
ist. An seiner Unterseite weist der Träger 27 ein Stützelement 28 auf, das
starr mit ihm verbunden ist und sich nach innen und etwas nach vorn
erstreckt.
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Mit
dem Stützelement 28 ist
ein um eine aufwärts
gerichtete Achse 29 schwenkbarer Roboterarm 30 verbunden.
Der Roboterkopf 21 ist um eine aufwärts gerichtete Achse 31 schwenkbar
am Ende des Armes 30 angebracht. Durch Bewegen in Längsrichtung
der Melkbox 2, Schwenken um die Achse 29 und,
falls erforderlich, Schwenken des Roboterkopfes 21 um die
Achse 31 relativ zu dem Roboterarm 30 können alle
gewünschten
Bewegungen des Roboterkopfes 21 in horizontaler Ebene unter
das in der Box 2 stehende Tier ausgeführt werden, während mit
Hilfe der Parallelogramm-Führung 26 eine
Auf- und Abwärtsbewegung
zu erzielen ist. Alle diese Bewegungen werden durch vorzugsweise
pneumatische Zylinder gesteuert, da diese Zylinder geringfügig nachgeben,
wenn das Tier gegen die Roboterarm-Vorrichtung stößt oder
tritt. Die pneumatischen Arbeitszylinder werden vom Computersystem
gesteuert.
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Unabhängig von
der Roboterarm-Vorrichtung 20, die näher beim vorderen Ende der
Melkbox 2 angeordnet ist, ist nahe dem hinteren Ende der Melkbox 2 die
Tragkonstruktion 23 für
das Ermittlungsglied 24 angeordnet. Auch die Tragkonstruktion 23 weist
ein Tragelement 32 auf, das auf der Schiene 37 verschiebbar
ist. Dieses Tragelement 32 ist durch ein Teleskoprohr 33 gebildet,
in dem eine Innenstange 34 höhenbewegbar angeordnet ist.
An der Unterseite dieser Innenstange 34 ist ein Träger 35 angeordnet,
der quer zur Längsrichtung
der Melkbox 2 bewegbar ist, und an dessen Ende ein Stützelement 36 für das Ermittlungsglied 24 angebracht
ist. Durch die Bewegbarkeit in Längsrichtung
der Melkbox 2, die Höhenverstellbarkeit
der Innenstange 34 relativ zu dem Teleskoprohr 33 und
die Bewegbarkeit in Querrichtung des Trägers 35 mit dem Stützelement 36 und dem
Ermittlungs glied 24 relativ zu der Innenstange 34 ist
das Ermittlungsglied 24 in drei Richtungen bewegbar, wobei
die Bewegbarkeit selbst durch die vorzugsweise rechnergesteuerten
pneumatischen Zylinder ermöglicht
wird. In 1 ist gezeigt, wie das Ermittlungsglied 24 mit
Hilfe der Tragkonstruktion 23 in eine Position eingestellt
wird, in der dieses Ermittlungsglied zwischen den beiden Hinterbeinen
des in der Melkbox 2 befindlichen Tieres hindurch in eine Position
nahe den hinteren Zitzen des Tieres bewegt worden ist. Da das Ermittlungsglied 24 als
Laser ausgeführt
ist, der um eine aufwärts
gerichtete Achse schwenkbar ist und einen sehr schmalen Abtaststrahl erzeugt,
der aus geringer Entfernung die Zitzen des Tieres abtastet, ist
eine äußerst genaue
Positionsbestimmung der Zitzen möglich.
Das Ermittlungsglied 24 kann in die gezeigte Position dadurch
eingestellt werden, daß es
in eine mittige Lage zwischen den beiden Längsseiten und anschließend in
eine Position bewegt wird, die vom Computersystem auf der Basis
der Daten festgelegt wird, die in der Datei des Tieres für die Position
der Zitzen gespeichert ist. Dabei erfolgt die Bewegung des Ermittlungsgliedes 24 völlig unabhängig von
der Roboterarm-Tragvorrichtung 20 der Zitzenbecher 22 und
wird von dieser deshalb in keiner Weise behindert. Nachdem mit Hilfe des
Ermittlungsgliedes 24 die Position der einzelnen Zitzen
gespeichert worden ist, können
die Zitzenbecher 22 angeschlossen werden, die in der Zwischenzeit
unter das Euter des Tieres bewegt worden sind.
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4 zeigt
ein alternatives Ausführungsbeispiel
der Tragkonstruktion 23 für das Ermittlungsglied 24.
Das Ermittlungsglied 24 ist dabei unmittelbar am Ende des
Trägers 35 angeordnet.
Dadurch ist es möglich,
das Er mittlungsglied 24 von der Seite her an das Euter
des in der Melkbox 2 befindlichen Tieres heranzuführen. Da
in diesem Fall die Tragkonstruktion 23 und insbesondere
der Träger 35 weiter
vorn angeordnet sind, muß die
Roboterarm-Vorrichtung 20 in eine weiter vorn liegende
Position eingestellt werden, um ohne Beeinträchtigung durch die Tragkonstruktion 23 unter
das Tier schwenken zu können. Erst
nachdem der Roboterkopf 21 unter das Tier bewegt worden
ist, insbesondere in die mit strichlierten Linien bezeichnete Position,
kann der Roboterkopf 21 nach hinten in Richtung auf das
Euter bewegt werden.
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In
der vorstehenden Beschreibung ist der Ort, an dem sich die Tiere
während
des Melkens aufhalten, als Melkbox bezeichnet. Selbstverständlich kann
diese Melkbox jede nur denkbare Ausgestaltung aufweisen; sie kann
auch Teil des Stalles sein. Die Erfindung ist daher nicht auf die
hier gezeigte Vorrichtung und die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern betrifft alle Arten von Abwandlungen, selbstverständlich soweit
sie in den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche fallen.