DE69521696T2

DE69521696T2 - Verfahren zum melken von tieren

Info

Publication number: DE69521696T2
Application number: DE69521696T
Authority: DE
Inventors: Ann-Louise Hoerberg; Benny Oernerfors
Original assignee: Alfa Laval Agri AB
Current assignee: DeLaval International AB
Priority date: 1994-05-17
Filing date: 1995-05-16
Publication date: 2001-10-25
Anticipated expiration: 2015-05-17
Also published as: EP0759690A1; EP0759690B1; JPH10500016A; AU2542595A; US5769024A; JP3621107B2; DE69521696D1; WO1995031095A1; SE9401684D0

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Melken eines Tieres, bei dem das Tier eingangs während einer Stimulationsphase stimuliert wird, damit das Tier die Milch in das Euter sinken läßt, wobei ein relativ kleiner Milchfluß aus den Zitzen des Tieres erfolgt. Dann wird auf das Tier während einer darauf folgenden Hauptmelkphase eingewirkt, so daß ein relativ großer Milchfluß aus den Zitzen des Tieres abgegeben wird. Mindestens eine Melkvariable wird während der Slimulationsphase überwacht, wobei die Stimulationsphase beendet und die Hauptmelkphase eingeleitet wird, wenn die Melkvariable einen vorbestimmten Wert annimmt.
Eine zu melkende Kuh wird schon bei ihrer Vorbereitung zum Melken durch Klang-, Sicht- und Tasteindrücke stimuliert, die dazu führen, daß sich die Muskeln der Kuh um die Milchdurchgänge im Euter und den Zitzen entspannen, so daß die Milchdurchgänge ausgedehnt werden. Aufgrund dieser Tatsache kann die Milchmenge, ungefähr 0,5 bis 2 kg, die sich schon in den Zisternen im Euter gesammelt hat, leicht mechanisch gemolken werden. Bei Kühen, die relativ stark auf die Stimulation reagieren, führt die relativ leichte Stimulation, die durch Vorbereitung der Kuh zum Melken verursacht wird, dazu, daß die Milchmenge, die sich in den Alveolen des Euters befindet, freigegeben und dann in die Zisternen im Euter abgegeben wird. Insbesondere aktiviert die Stimulation der Kuh das Hormon Oxytocin, was dazu führt, daß sich die Alveolen zusammenziehen, so daß die Milch herausgedrückt wird.
Kühe, die relativ schwach auf die Stimulation reagieren, müssen jedoch intensiver während der eingangs erfolgenden Stimulationsphase stimuliert werden, um das Oxytocin zu aktivieren. Es ist bekannt, daß man eine solch intensive Stimulation erhält, indem Euter und Zitzen mit Händen, Bürsten, oder Flüssigkeitsstrahlen massiert werden, oder indem die Zitzen elektrischen Impulsen oder Druckpulsen mit variierender Intensität bei hoher oder niedriger Frequenz ausgesetzt werden.
Einige Kühe, die leicht zu stimulieren sind, können daher schon nach ein paar Sekunden der Stimulation vollständig für das Melken vorbereitet sein, während andere Kühe, die schwer zu stimulieren sind, mindestens eine Minute lang intensiv stimuliert werden müssen, um vollständig für das Melken vorbereitet zu sein. Im Durchschnitt bedarf es jedoch einer intensiven Stimulation von weniger als einer Minute, bis es zum Ausschütten von Oxytocin führt. Danach ist das Oxytocin normalerweise über eine Dauer von 4 bis 7 Minuten aktiv. Das Melken sollte deshalb während dieser Zeit beendet sein, da die Kuh danach nicht mehr aktiv mitwirkt.
Um einen großen Milchfluß aus dem Euter der Kuh und somit ein schnelles Melken des Euters zu erzielen, während das Oxytocin aktiv ist, setzt eine herkömmliche Melkmaschine die Zitzenenden der Kuh einem relativ starken Melkvakuum aus, herkömmlicherweise ungefähr 40 bis 50 kPa. Dieses starke Melkvakuum führt jedoch zu dem Problem, daß die Zitzen zu Beginn des Melkens unsanft behandelt werden, wenn der Milchfluß noch klein ist oder gar nicht existiert, was zu Unwohlsein und sogar Schmerzen bei der Kuh führen kann. Das kann dazu führen, daß das Hormon Adrenalin ausgeschüttet wird, was eine Milchentnahme schwierig macht. Viele moderne Melkmaschinen umgehen dieses Problem, indem die Zitzenenden während der Stimulationsphase einem relativ schwachen, den Zitzen bekömmlichen Melkvakuum ausgesetzt werden, wobei dann zu einem stärkeren Melkvakuum umgeschaltet wird, wenn die Hauptmelkphase beginnt.
Es ist bekannt, eine Melkvariable während der Stimulationsphase zu überwachen und die Stimulationsphase in Reaktion auf die Melkvariable zu beenden, wenn die letztere einen vorbestimmten Wert erreicht. Die US-A-3.754.532 beschreibt daher eine Melkmaschine, die zwischen einem sanften Melkvakuum während der Stimulationsphase und einem starken Melkvakuum während der Hauptmelkphase umschaltet, wenn die Milchflußrate einen vorbestimmten Wert erreicht. In diesem Fall ist der vorbestimmte Wert des Milchflusses relativ klein gewählt: 0,2 kg/min.
Die US-A-4.391.221 beschreibt eine Melkmaschine, die in Reaktion auf das Ablaufen einer vorbestimmten Zeitdauer zwischen einem hochfrequenten Pulsieren der Zitzen, das während der Stimulationsphase wirkt, und einem niederfrequenten Pulsieren, das während der Hauptmelkphase wirkt, umschaltet.
Die US-A-4.011.838 offenbart eine Melkmaschine, die dahingehend angepaßt ist, daß die Stimulationsphase in Reaktion sowohl auf die Milchflußrate als auch auf das Ablaufen einer vorbestimmten Zeitdauer beendet wird. Die Stimulationsphase wird somit beendet, wenn die Milchflußrate einen vorbestimmten Wert erreicht, vorausgesetzt, das tritt ein, bevor die vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist. Auch in diesem Fall ist der vorbestimmte Wert des Milchflusses relativ klein gewählt: 0,2 kg/min.
Auch beim Melken einer Kuh, die schwierig zu stimulieren ist, kann ein Milchfluß von 0,2 kg/min erzielt werden, bevor die Kuh vollständig stimuliert ist, da sich schon eine bestimmte Menge in den Zisternen des Euters befindet. Um sicherzustellen, daß die Kühe, die schwierig zu stimulieren sind, hinreichend stimuliert werden, bevor die Stimulationsphase beendet wird, könnte der vorbestimmte Wert für die Milchflußrate von gewöhnlich 0,2 kg/min auf z. B. mindestens 1 kg/min angehoben werden. In einem solchen Fall ergibt sich jedoch das Problem, daß die Stimulationsphase für die Mehrzahl der Kühe, die leicht zu stimulieren sind, unnötig lang ist, so daß die Melkzeit für diese verlängert wird.
Die DE-A-36 09 275 beschreibt ein Verfahren zum Melken eines Tieres, das die Milchflußrate verwendet, um den Melkprozeß zu steuern.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Melken von Tieren bereitzustellen, mit dem im Vergleich zu bekannten Melkverfahren die Dauer der Stimulationsphase besser an die individuellen Stimulationsbedürfnisse der Tiere angepaßt werden kann. Dieses Ziel wird durch ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art erreicht, daß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Melkvariable die Milchmenge, die dem Tier entnommen wird, ist. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß die Stimulationsphase mit Sicherheit relativ kurz für Tiere gestaltet werden kann, die leicht zu stimulieren sind, und relativ lang für Tiere, die schwierig zu stimulieren sind, da die Menge der entnommenen Milch ein klarer Hinweis dafür ist, wie das Tier für das Melken vorbereitet ist.
Mindestens zwei Melkvariablen werden in geeigneter Weise überwacht, wobei die Stimulationsphase beendet wird, wenn eine der beiden Melkvariablen einen vorbestimmten Wert erreicht. Eine der Melkvariablen ist natürlich die Milchmenge, die dem Tier entnommen wird, während die andere Melkvariable die Milchflußrate aus den Zitzen des Tieres sein kann, oder alternativ die seit dem Beginn der Stimulationsphase verstrichene Zeit. Dadurch kann die Dauer der Stimulationsphase angemessen an die Stimulationsbedürfnisse des einzelnen Tieres angepaßt werden.
Vorzugsweise wird eine Mehrzahl von Melkvariablen überwacht, von denen eine erste Melkvariable die dem Tier entnommene Milchmenge ist, eine zweite Melkvariable die Milchflußrate aus den Zitzen des Tieres und eine dritte die Zeit seit dem Beginn der Stimulationsphase. Die Stimulationsphase wird beendet, wenn eine der Melkvariablen einen vorbestimmten Wert erreicht. Dadurch kann die Genauigkeit der Dauer der Stimulationsphase je nach den Bedürfnissen der einzelnen Tiere weiter angehoben werden. Neben dem Überwachen der oben erwähnten ersten, zweiten und dritten Melkvariablen können natürlich auch weitere Melkvariablen überwacht werden, z. B. der Fettgehalt der Milch, die Leitfähigkeit der Milch, usw.
Im Hinblick auf die Kühe sind die geeigneten vorbestimmten Werte für die zu überwachenden Melkvariablen abhängig von mehreren unterschiedlichen Faktoren wie Gattung, Laktationsstatus, Milchleistung, Melkzeit pro Tag, Typ der verwendeten Melkmaschinen, usw. Die vorbestimmten Werte für die Melkvariablen müssen daher durch Experimente bestimmt werden.
Nichtsdestotrotz wird der vorbestimmte Wert für die Milchmenge bei Kühen im allgemeinen aus dem Bereich von 0,2 bis 2,0 kg, vorzugsweise 0,4 bis 1,0 kg, gewählt, der vorbestimmte Wert für die Milchflußrate aus dem Bereich von 0,5 bis 2,5 kg/min und der vorbestimmte Wert für die Dauer der Stimulationsphase aus dem Intervall von 30-100 Sekunden.
Während der Stimulationsphase kann das Tier vorteilhafterweise stimuliert werden, indem die Zitzen des Tieres Impulsen mit einer Frequenz von mindestens 2 Hz, vorzugsweise von mindestens 3 Hz, ausgesetzt werden. Diese relativ hohe Pulsfrequenz - die normale Pulsfrequenz während der Hauptmelkphase beträgt gewöhnlich 1 H&sub2; - hat zur Folge, daß sich die Zitzengummis in den Zitzenbechern der Melkmaschine nicht vollständig öffnen, wodurch die Zitzengummis einen guten Reibungskontakt mit den Zitzen haben, selbst wenn der Milchfluß gering ist. Als Folge daraus wird verhindert, daß die Zitzenbecher während der Stimulationsphase auf den Zitzen nach oben in Positionen wandern, die für die Entnahme von Milch nachteiliger sind. Das ist insbesondere von Vorteil, wenn die Zitzen dem vollen Melkvakuum während der Stimulationsphase als auch während der Hauptmelkphase ausgesetzt werden. Die Erfindung wird im folgenden genauer unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei
Fig. 1 eine Melkmaschine zum Melken von Kühen nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 2 ein Diagramm, das die Variation des Milchflusses Q während des Melkens einer Kuh zeigt, und
Fig. 3 ein Diagramm, das die Druckänderungen P in einem Zitzenbecher der Melkmaschine nach Fig. 1 zeigt, wenn eine Kuh gemolken wird.
Fig. 1 zeigt eine Melkmaschine mit einer Melkvorrichtung 1, z. B. vom Typ HARMONYTM mit vier Zitzenbechern 2, in denen Zitzengummis 3 befestigt sind (nur zwei Zitzenbecher sind gezeigt). Jeder Zitzengummi 3 hat einen inneren Milchleitungsdurchgang 4 und bildet mit der anschließenden Wand des Zitzenbechers 2 eine Pulskammer 5. Ein Zitzenbechergreifer 6 ist mit den Zitzengummis 3 über vier kurze Milchschläuche 7 verbunden und mit der Pulskammer 5 über vier kurze Pulsschläuche 8. Über den Zitzenbechergreifern 6 sind die kurzen Pulsschläuche 8 paarweise mit zwei langen Pulsschläuchen 9, 10 verbunden, die sich aufwärts vom Zitzenbechergreifer 6 zu einem batteriebetriebenen elektronischen Pulsator 11 erstrecken. Der Pulsator 11 ist mit einer Luftleitung 12 verbunden, deren Inneres einem von einer Vakuumquelle (nicht gezeigt) erzeugten Unterdruck ausgesetzt ist.
Die vier kurzen Milchschläuche 7 sind über den Zitzenbechergreifern 6 mit einem langen Milchschlauch 13 verbunden, der sich aufwärts vom Zitzenbechergreifer 6 zu einer Milchleitung 14 erstreckt, deren Inneres mit der Vakuumquelle verbunden ist. Im Milchschlauch 13 ist ein Strömungsmesser 15 zum Erfassen des Milchflusses angeordnet.
Eine Steuereinheit 16 ist mit dem Strömungsmesser 15, dem Pulsator 11 und einem Zeitgeber 17 jeweils über Signalleitungen 18, 19 und 20 verbunden. Die Steuereinheit 16 ist dahingehend angepaßt, daß die Pulsfrequenz des Pulsators 11 in Reaktion auf die Eingabedaten vom Zeitgeber 17 und vom Strömungsmesser 15 gesteuert wird. Die Kombination der Steuereinheit 16 und des Zeitgebers 17 kann z. B. vom Typ ALPROTM sein.
Die Melkmaschine arbeitet auf die folgende Weise:
Die Zitzenbecher 2 werden an eine zu melkende Kuh angesetzt. Während einer Stimulationsphase I zu Beginn des Melkens steuert die Steuereinheit 16 den Pulsator 11, so daß der letztere zwischen Umgebungsdruck und Vakuum mit einer Frequenz von 5 Hz wechselt. Damit werden die Zitzengummis 3 bei derselben hohen Frequenz in Vibration versetzt, was zu einer intensiven Stimulation der Zitzen der Kuh führt, siehe Fig. 2 und 3. Mit Hilfe des Zeitgebers 17 und des Strömungsmessers 15 überwacht die Steuereinheit 16 die Milchmenge, die der Kuh entnommen wird, sowie den tatsächlichen Milchfluß durch den Milchschlauch 15 und die Zeit, die seit dem Beginn der Stimulationsphase I vergangen ist.
Die Steuereinheit 16 beendet die Stimulationsphase I, indem der Pulsator 11 von 5 Hz auf eine normale Frequenz von 1 Hz umgeschaltet wird, wenn eine der folgenden drei Bedingungen erfüllt ist:
- Die Milchmenge beträgt 0,6 kg.
- Der Milchfluß beträgt 1,7 kg/min.
- Die Stimulationsphase I hat 70 Sekunden gedauert.
Im Diagramm nach Fig. 2 ist ein Übergangszeitpunkt a zwischen der Stimulationsphase I und der Hauptmelkphase II des Melkens dargestellt, während der der Pulsator 11 bei einer normalen Frequenz von 1 Hz betrieben wird. Der Übergangszeitpunkt a ist somit für eine zu melkende Kuh individuell und kann mit den Melkerfahrungen für diese Kuh variiert werden. Die vorbestimmten Werte für die Milchmenge, den Milchfluß und die Zeit seit dem Beginn der Stimulationsphase sind durch Experimente bestimmt worden, so daß beim Melken einer Herde von Kühen die Steuereinheit 16 den Pulsator 11 zur normalen Pulsfrequenz in Reaktion darauf umschaltet, wenn die Milchmenge einen vorbestimmten Wert während der Mehrzahl der Melkbetriebe erreicht, wenn ein vorbestimmter Zeitwert während einer kleinen Anzahl von Melkbetrieben gelaufen ist und wenn der Milchfluß während der Melkbetriebe einen vorbestimmten Flußwert erreicht.
Als Resultat der Tests, in denen die Kühe entsprechend der vorliegenden Erfindung gemolken worden sind, hat sich ergeben, daß durch die oben beschriebene Melkmaschine die Gesamtmelkzeit um bis zu 10% verringert worden ist - im Vergleich zu herkömmlichen Maschinen, die die Stimulationsphase nur in Reaktion darauf beenden, wenn der Milchfluß 0,2 kg/min beträgt. Alternativ kann das Vakuum herabgesetzt werden, was zu keiner Änderung der Gesamtmelkzeit führen wird, aber eine sorgfältigere Behandlung der Zitzen und eine größere Milchleistung bewirkt.
Das Verfahren nach der Erfindung ist für automatische Melkmaschinen geeignet, die dahingehend angepaßt sind, automatisch die Zitzenbecher anzusetzen, zu melken und die Zitzenbecher wieder abzunehmen.
HARMONY und ALPRO sind eingetragene Warenzeichen der Alfa Laval Agri AB.

Claims

1. Verfahren zum Melken eines Tieres, bei dem das Tier eingangs während einer Stimulationsphase (I) stimuliert wird, damit das Tier die Milch in das Euter sinken läßt, wobei ein relativ kleiner Milchfluß aus den Zitzen des Tieres erfolgt, bei dem auf das Tier sodann während einer darauf folgenden Hauptmelkphase (II) eingewirkt wird, sodaß ein relativ großer Milchfluß aus den Zitzen des Tieres abgegeben wird, und bei dem mindestens eine Melkvariable während der Stimulationsphase überwacht wird, wobei die Stimulationsphase beendet und die Hauptmelkphase eingeleitet wird, wenn die Melkvariable einen vorbestimmten Wert annimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Melkvariable die dem Tier entnommene Milchmenge ist.

2. Verfahren zum Melken eines Tieres nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Stimulationsphase eine zweite Melkvariable überwacht wird, wobei die Stimulationsphase beendet und die Hauptmelkphase eingeleitet wird, wenn eine der Melkvariablen einen vorbestimmten Wert annimmt, wobei die zweite Melkvariable die Milchflußrate aus den Zitzen des Tieres ist.

3. Verfahren zum Melken eines Tieres nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Stimulationsphase eine zweite Melkvariable überwacht wird, wobei die Stimulationsphase beendet und die Hauptmelkphase eingeleitet wird, wenn eine der Melkvariablen einen vorbestimmten Wert annimmt, wobei die zweite Melkvariable die Zeit ist, die seit dem Beginn der Stimulationsphase verstrichen ist.

4. Verfahren zum Melken eines Tieres nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Stimulationsphase zweite und dritte Melkvariablen überwacht werden, wobei die Stimulationsphase beendet und die Hauptmelkphase eingeleitet wird, wenn eine der Melkvariablen einen vorbestimmten Wert annimmt, wobei die zweiten und dritten Melkvariablen der Milchfluß aus den Zitzen des Tieres bzw. die Zeit sind, die seit dem Beginn der Stimulationsphase verstrichen ist.

5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Wert des Milchflusses aus dem Bereich von 0,5-2,5 kg/Minute gewählt wird, wenn eine Kuh gemolken wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Wert für die Dauer der Stimulationsphase (I) aus dem Intervall von 30 -100 Sekunden gewählt wird, wenn eine Kuh gemolken wird.

7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Wert der Milchmenge aus dem Bereich von 0,2-2,0 kg gewählt wird, wenn eine Kuh gemolken wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Wert der Milchmenge aus dem Bereich von 0,4-0,8 kg gewählt wird.

9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zitzen des Tieres während der Stimulationsphase (I) Pulsen ausgesetzt werden, die eine Frequenz von mindestens 2 Hz haben.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz mindestens 3 Hz beträgt.