DE69634143T2

DE69634143T2 - Automatisierter Melkstand

Info

Publication number: DE69634143T2
Application number: DE69634143T
Authority: DE
Inventors: William S. Sun Prairie Nelson
Original assignee: Dec International Inc
Current assignee: Technologies Holdings Corp
Priority date: 1995-03-27
Filing date: 1996-03-27
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2016-03-28
Also published as: DE69634143D1; EP0734649A2; US5615637A; EP1129616B1; EP0734649A3; EP1129616A2; EP0734649B1; DE69617780T2; DE69617780D1; EP1129616B2; EP1129616A3; DE69634143T3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Stallboxen für Vieh und insbesondere auf einen Melkstand mit einem neuartigen und verbesserten Eingangs-/Ausgangs- und Positionierungssystem. Die Erfindung kann bei einer Vielzahl von Melkstand-Ausführungen Anwendung finden, ist jedoch für den Einsatz mit einem in dem US-Patent 5.203.280 beschriebenen Melkstand-Eingangs-/Ausgangssystem besonders geeignet.
Drehbare Gatter, wie sie in dem Patent 5.203.280 gezeigt sind, können benutzt werden, um die Kühe aus der Melkbox zu drängen und sie in der Melkbox richtig zu positionieren. Dabei sind jedoch eine genaue Positionierung der Kuh vor dem Melken und die Verwendung eines Positionierungsgeräts, das die verschiedenen Größen der Kühe berücksichtigt, sehr wichtig.
In der Vergangenheit wurden drehbare überlappende Gatter verwendet, die die Melkboxen in Melkständen dieser Art definierten. Diese Gatter waren normalerweise in einer geschlossenen Position vorgespannt, und zwar mittels einer externen Feder, die von einem sich bewegenden Tier in ihrer Funktion beeinträchtigt und beschädigt werden konnte. Darüber hinaus schlugen die Gatter beim Schließen aneinander, und das Geräusch eines sich schließenden und dabei an ein Nachbargatter schlagenden Gatters konnte nachteilige Auswirkungen auf die Kühe haben.
Schließlich musste bei Melkständen früherer Bauart ein Aufseher oder Bediener ein Eingangsgatter von Hand öffnen, um eine neue Gruppe Kühe den Melkstand betreten zu lassen, nachdem die zuvor gemolkenen Kühe aus dem Melkstand herausgeführt worden waren.
Zusammenfassung der Erfindung
Wünschenswert ist eine Anlage, die die Probleme der Melkstände nach dem bisherigen Stand der Technik und der zugehörigen Eingangs-/Ausgangssysteme überwindet.
Die einzelnen Aspekte der vorliegenden Erfindung sind in den anliegenden Patentansprüchen dargelegt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das drehbare Gatter des Melkstands mit mehreren, in einem bestimmten Abstand vorgesehenen, in einem Winkel nach oben ragenden, keilförmigen Vorsprüngen ausgestattet, die die Kuh in der Melkbox einfassen und positionieren.
Die Reihengatter, die die Melkboxen definieren, können in im Wesentlichen gleichen Höhen befestigt sein und definieren einen Zwischenraum zwischen den Gattern, so dass diese sich in geschlossener Position überlappen können, ohne sich zu berühren.
Die Reihengatter können in einer geschlossenen Position vorgespannt werden, und zwar mit einer Feder, die koaxial in dem das Reihengatter tragenden Sockel befestigt ist.
Der Melkstand kann mit einem System zum Erfassen der Beendigung des Melkvorgangs und zum Veranlassen des Ausgangsverfahrens des drehbaren Gatters versehen sein. Sobald das drehbare Gatter eine vorgegebene Position erreicht hat, öffnen sich die Eingangsgatter und die nächste Gruppe Kühe kann den Melkstand betreten. Nach Erfassen einer vorgegebenen Anzahl der das Eingangsgatter passierenden Kühe wird das Eingangsgatter geschlossen und das drehbare Gatter weitertransportiert, um die Kühe in ihren Melkboxen zu positionieren.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Draufsicht eines Melkstands nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine vergrößerte Draufsicht des Boxenbereichs des Melkstands in 1.
3 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 in 1.
4 zeigt einen Aufriss entlang der Linie 4-4 in 2.
5 zeigt einen Aufriss entlang der Linie 5-5 in 4.
6 zeigt einen Querschnitt des Sockels, der das Reihengatter trägt.
7 zeigt einen Aufriss entlang der Linie 7-7 in 6.
8 zeigt einen Aufriss entlang der Linie 8-8 in 6.
9 zeigt einen Aufriss entlang der Linie 9-9 in 6.
10 zeigt eine Seitenansicht des Eingangsgatters für den Melkstand.
11 zeigt eine Draufsicht des Eingangsgatters in 10.
12 zeigt einen seitlichen Querschnitt des in dem Melkstand verwendeten drehbaren Gatters.
13 zeigt einen Aufriss entlang der Linie 13-13 in 10.
14 zeigt eine Draufsicht einer alternativen Ausführungsform des in 13 gezeigten Schalters.
15 zeigt ein Schaltbild der druckluftbetriebenen Logikschaltung zur Steuerung des Betriebs der Ein- und Ausgangsgatter des Melkstands.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
1 und 2 zeigen einen Melkstand 10 mit einem mittig angeordneten Bedienstand 12, zu dessen beiden Seiten die Kuhstände oder Plattformen 14 vorgesehen sind. Mehrere Melkboxen 16 sind durch mehrere Reihengatter 18 definiert.
Wie in 2 gezeigt, sind die Reihengatter 18 in einer normalerweise geschlossenen Position vorgespannt, und sobald eine Kuh 20 die Plattform 14 entlang läuft, wird sie gegen das Reihengatter 18 gelenkt und somit dazu gedrängt, dieses in seine geöffnete Position zu drehen, wie in 1 gezeigt. In ihrer geöffneten Position definieren benachbarte Reihengatter 18 jeweils eine Melkbox 16.
Der Melkstand 10 ist darüber hinaus mit einem drehbaren, nach den Grundsätzen des als Referenz beigefügten US-Patents 5.203.280 konstruierten und betriebenen Gatter 22 ausgestattet. Der Brustbalken 24 des drehbaren Gatters 22 ist mit mehreren, in einem bestimmten Abstand vorgesehenen, nach oben geneigten, keilförmigen Positionierungsgeräten 26 versehen, die von einem röhrenförmigen Bügel 28 gebildet werden, der eine dreiecksförmige mittige Öffnung 30 definiert. Wird der Brustbalken 24 gedreht, um die Kühe 20 zu positionieren, fasst der keilförmige, noch oben abgewinkelte Bügel 28 die Kuh an ihrer Schulter und veranlasst sie, sich in die Mitte der Melkbox 16 zu bewegen. Die Keilform und das nach oben geneigte Positionierungsgerät 26 tragen dazu bei, Kühe unterschiedlicher Größe mittig zu positionieren.
Wie am besten aus 4 und 5 ersichtlich, sind die Reihengatter 18 aus einem Röhrengestell 32 gebildet, das ein konisch zulaufendes vorderes Ende 34 und ein rechteckig geformtes hinteres Ende 36 aufweist. Befinden sich die Gatter 18 in geschlossener Position, schiebt sich das konisch zulaufende Ende 34 in das rechteckig geformte Ende 36 eines Nachbargatters. Darüber hinaus sind die Reihengatter 18 mit einem Anschlag versehen, so dass zwischen den Gattern in geschlossener Position ein Zwischenraum 38 entsteht. Die Eigenschaft, dass sich die Gatter ineinander schieben, und der Zwischenraum 38 verhindern jegliche Berührung zwischen dem röhrenförmigen Gestell 32 und dem Gestell eines Nachbargatters. Wie oben beschrieben, sind die Reihengatter 18 in einer geschlossenen Position vorgespannt, und das Ineinanderschieben und der Zwischenraum verhindern unerwünschten Lärm, wenn die Gatter automatisch in ihre geschlossene Position schwingen, sobald die Kühe den Melkstand verlassen. Dieses geräuschlose Schließen der Gatter 18 ist von besonderer Bedeutung, weil die nächste Gruppe Kühe, die die Melkplattform 14 betreten, nicht gestört oder erschreckt werden soll.
Wie bereits beschrieben, sind die Reihengatter 18 in einer geschlossenen Position vorgespannt. Dies wird mit Hilfe einer Drehfeder 40 erreicht, die in dem Gattersockel 42 und koaxial zu diesem angeordnet ist. Das obere Ende 44 der Drehfeder 40 ist in einer Laufbüchsenanordnung 46 befestigt, während das untere Ende 48 der Drehfeder 40 mit der unteren Laufbüchse 50 fest verbunden ist. Die untere Laufbüchse 50 wird durch den Kopf 52 der Ringschraube 54 festgehalten und am Drehen gehindert. Das Gewindeende 56 der Ringschraube 54 geht durch die obere Laufbüchse 46 hindurch und wird durch die Mutter 58 festgehalten. Der Kopf 52 der Ringschraube 54 wird durch den Stift 60 festgehalten, der durch die innere Hülse 62 hindurchgeht. Die mittlere Hülse 64 ist mit einem Bund 66 versehen, der einen nach oben ragenden Anschlag 68 aufweist. Wird das Reihengatter 18 von einer die Stallbox betretenden Kuh im Uhrzeigersinn gedreht, wird die Drehfeder 40 gespannt. Verlässt die Kuh die Stallbox, bewegt die gespannte Drehfeder 44 das Reihengatter entgegen dem Uhrzeigersinn in seine geschlossene Position zurück. Der Anschlag 68 kommt mit der Kante 70 in Berührung, um so die Drehung des Reihengatters 18 zu stoppen, und lässt den oben beschriebenen Zwischenraum 38 entstehen. Darüber hinaus ist der Melkstand 10 mit einem automatischen Eingangs-/Ausgangssystem ausgestattet, das von der in 15 gezeigten druckluftbetriebenen Logikschaltung gesteuert wird. Der Antriebszylinder 72, der Sperrzylinder 74 und der Schaltzylinder 76 sind an dem Gestell des drehbaren Gatters 22 vorgesehen und funktionieren gemäß den Darlegungen im US-Patent 5.203.280. Der Betrieb des automatischen Systems wird durch ein Eingangssignal 78 veranlasst, das erzeugt wird, nachdem die letzte Melkeinheit von einer Kuh entfernt worden ist. Dabei ist eine kurze Verzögerung vorgesehen, so dass das Eingangs-/Ausgangsverfahren nicht veranlasst wird, wenn eine Melkeinheit erneut angelegt wird. Das Eingangs-/Ausgangsverfahren kann auch manuell durch Betätigen des Drucktastenventils 80 veranlasst werden. Das Eingangs-/Ausgangssystem ist mit einer Reihe von Drucktastenventilen 82 bis 98 ausgestattet, so dass das Eingangs-/Ausgangsverfahren jederzeit manuell gestartet oder angehalten werden kann. Bei Erhalt des Eingangssignals 78 oder beim manuellen Start veranlasst das System die Bewegung des drehbaren Gatters 22, wodurch die nicht gemolkenen Kühe zum Verlassen des Melkstands gedrängt werden. Dieser Vorgang geschieht gemäß den Angaben im US-Patent 5.203.280. Wenn das Ausgangsverfahren abgeschlossen ist, wird der Eingangsgatter-Zylinder 100 aktiviert, und die Eingangsgatter 102 werden mittels des Zylindergestänges 104 geöffnet. Gleichzeitig wird ein (nicht gezeigtes) Gatter aktiviert, das die in einem Wartebereich befindlichen Kühe zum Eingangsgatter 102 drängt.
Sobald die Kühe einzeln durch das Eingangsgatter 102 und auf die Plattform 14 treten, öffnet die erste Kuh das erste Reihengatter 18, wodurch die zweite Kuh dazu gedrängt wird, das zweite Reihengatter zu öffnen usw.
Die letzte Stallbox ist, wie in 13 gezeigt, mit einem stabförmigen Erfassungssystem 106 ausgestattet. Eine die letzte Stallbox betretende Kuh 108 berührt den Sensorstab 106 und schließt den Schalter 110. Dieses Signal lässt den Eingangsgatter-Zylinder 100 zurückfahren und veranlasst das Schließen der Eingangsgatter 102. Sobald die Gatter 102 geschlossen sind, wird der Schaltzylinder 76 aktiviert, um die Positionierung der Kühe durchzuführen, wie in US-Patent 5.203.280 beschrieben.
14 zeigt eine alternative Ausführungsform zur Erfassung der Anwesenheit einer Kuh in der letzten Stallbox. Bei dieser Ausführungsform wird quer zu der Stallbox ein Lichtstrahl 112 erzeugt; sobald eine Kuh 108 die Stallbox betritt und den Lichtstrahl unterbricht, wird das Schließen des Gatters veranlasst.

Claims

Längliches drehbares Gatter (22) zur Verwendung als Zurückhaltungsmittel in einem Melkstand, wobei das Gatter (22) mindestens einen länglichen Balken (24), entlang dessen zu melkende Tiere aufgestellt werden, aufweist und mit mehreren im wesentlichen keilförmigen Vorsprüngen (26) versehen ist, die vom Balken (24) aus aufwärts hervorragen, wenn sich das Gatter (22) in Betriebsposition befindet, in der es die Tiere während des Melkens zurückhält.
Gatter (22) nach Anspruch 1, wobei der längliche Balken ein Brustbalken (24) ist und das Gatter ferner mit einem Positionierungsgerät zum Einfassen und Positionieren einer Kuh versehen ist, letzteres umfassend: die mehreren im wesentlichen keilförmigen Vorsprünge (26), die mit einem Abstand voneinander entlang des Brustbalkens (24) verlaufen, von diesem aus nach außen und oben zeigen und solch einen Abstand voneinander aufweisen, daß die Kuh zwischen benachbarten keilförmigen Vorsprüngen (26) eingefaßt und positioniert ist.
Gatter nach Anspruch 2, wobei das Positionierungsgerät ein Bogenstück aufweist, das vom Brustbalken (24) ausgeht und eine dreiecksförmige Öffnung (30) definiert.
Gatter nach Anspruch 3, wobei das Bogenstück einen vom Brustbalken aus nach außen und oben verlaufenden röhrenförmigen Bügel (28) aufweist.
Melkstand, enthaltend ein auf einem Gestell befestigtes Gatter nach einem der Ansprüche 1 bis 4.
Melkstand nach Anspruch 5, ferner umfassend mehrere Reihengatter (18), die von einer geschlossenen Position in eine geöffnete Position bewegbar sind, bei deren letzterer die Gatter eine Stallbox definieren, wobei jedes der Reihengatter (18) an einem nach oben verlaufenden Sockel (42) drehbar befestigt ist und bewegbar ist zwischen einer geschlossenen Position, in der ein Abschnitt des Gatters (18) einen Abschnitt des Nachbargatters in geschlossener Position überlappt, und einer offenen Position, die in Zusammenarbeit mit einem Nachbargatter in geöffneter Position eine Stallbox definiert, wobei die Reihengatter in im wesentlichen gleichen Höhen befestigt sind und in geschlossener Position einen Zwischenraum (38) zwischen einander lassen, so daß die Reihengatter einander in geschlossener Position überlappen, ohne sich zu berühren.
Melkstand (10) nach Anspruch 5, ferner enthaltend mehrere Reihengatter (18), die von einer geschlossenen Position in eine geöffnete Position, in der die Reihengatter (18) eine Stallbox definieren, bewegbar sind, wobei jedes der Reihengatter (18) auf einem nach oben verlaufenden Sockel (42) drehbar befestigt ist und bewegbar ist zwischen einer geschlossenen Position, in der ein Abschnitt des Gatters (18) einen Abschnitt eines Nachbargatters (18) in geschlossener Position überlappt, und einer geöffneten Position, die in Zusammenarbeit mit einem Nachbargatter in geöffneter Position eine Stallbox definiert, und eine im Sockel angeordnete Vorspanneinrichtung, die das Gatter in die geschlossene Position drängt.
Melkstand (10) nach Anspruch 7, wobei die Vorspanneinrichtung eine konzentrisch innerhalb des Sockels (42) befestigte Drehfederanordnung (40) aufweist.
Melkstand (10) nach Anspruch 5, ferner enthaltend mehrere drehbare Reihengatter (18), die zwischen geschlossenen Positionen, in denen die Gatter (18) einander überlappen, und offenen Positionen, in denen die Gatter (18) jeweils Stallboxen des Melkstandes definieren, bewegbar sind, wobei die Gatter (18) so angeordnet sind, daß sich die Gatter von den geöffneten in die geschlossenen Positionen bewegen, ohne aneinander zu schlagen.
Melkstand (10) nach Anspruch 5, ferner enthaltend mehrere drehbare Reihengatter (18), die zwischen geschlossenen Positionen, in denen die Gatter einen Durchgang definieren, und geöffneten Positionen, in denen die Gatter (18) mehrere Melkboxen definieren, bewegbar sind, wobei jedes Gatter drehbar auf einem nach oben verlaufendem Pfahl (42) befestigt ist, wobei jeder Pfahl eine innere Vorspanneinrichtung (40) aufweist, die das jeweilige Gatter in die geschlossene Position vorspannt.
Verfahren zum Automatisieren eines Melkstandes nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei der Melkstand ferner ein Eingangsgatter (18), durch das Kühe jeweils einzeln in mehrere Stallboxen in den Melkstand eingeführt werden, und Melkeinheiten zum Ausführen des Melkvorgangs, wobei das längliche drehbare Gatter (22) Kühe in einer Melkbox positioniert und die Kühe nach dem Melken zum Verlassen der Stallbox drängt, das Verfahren umfassend: Erfassen der Beendigung des Melkvorgangs, Veranlassen des Ausgangsverfahrens des drehbaren Gatters bei Erfassen der Beendigung des Melkvorgangs, Erfassen der Drehung des drehbaren Gatters, Öffnung des Eingangsgatters (102) beim Erfassen eines vorgegebenen Maßes an Drehung des drehbaren Gatters, Erfassen der Anzahl der das Eingangsgatter passierenden Kühe, Schließen des Eingangsgatters (102) beim Erfassen einer vorgegebenen Anzahl von das Eingangsgatter passierenden Kühen, Erfassen des Schließens des Eingangsgatters und Veranlassen des Positionierungsverfahrens des drehbaren Gatters beim Erfassen des Schließens des Eingangsgatters.