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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches
1. Für
die Milcherzeugung ist es wichtig, daß sich die Tiere in einer optimalen
Verfassung befinden, d. h. daß Muskulatur und
Fettgewebe so beschaffen sind, daß sie sich in einem für die Milcherzeugung
optimalen Gesundheitszustand befinden. Ein Teil des Fett- und des Muskelgewebes
wird zu Beginn der Laktationsperiode durch Energiedefizite abgebaut.
Es findet eine sogenannte Mobilisierung körperlicher Reserven statt. Nach
dem Kalben verliert eine Kuh normalerweise 40 bis 50 Kilo ihres
Gewichts, hauptsächlich
in Form von Fett. In extremen Fällen
jedoch kann dieser Gewichtsverlust viel größer sein. Im Verlaufe der Laktationsperiode
werden diese Reserven wieder aufgefüllt. Während der Laktationsperiode
und insbesondere zum Zeitpunkt der Trockenstellung muß sich das
Tier in einer Verfassung befinden, die beibehalten werden sollte,
bis es erneut gekalbt hat. Berücksichtigt
man das Gewichtsschema im Verlaufe der Zeit, insbesondere im Verlaufe
der Laktationsperiode, so ist es wichtig, daß das Tier so behandelt wird, daß sich das
Tier in einer für
die Milcherzeugung optimalen körperlichen
Verfassung befindet.
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Aus
der
US 4,517,923 ist
ein System zum Füttern
von Tieren bekannt, bei dem die dem Tier zugeteilte Futtermenge
aufgrund einer Futterverbrauchs-Vorhersageformel eingestellt wird,
die generell auf das Tier anwendbar ist, sowie aufgrund der vorherigen
Leistung des Tieres im Vergleich zu der Formel. Das System umfaßt eine
Vor richtung zur Erfassung von Gewichtscharakteristika, eine Vorrichtung
zum Speichern von Informationen über
gewünschte
oder vorhergesagte Charakteristika, eine Vorrichtung zum Vergleichen
und Ermitteln der Differenz zwischen den gewünschten oder vorhergesagten
Charakteristika und den individuellen Charakteristika des Tieres
sowie eine Vorrichtung zum Füttern des
Tieres auf der Basis der Differenz, einschließlich einer Vorrichtung zur
Identifikation des Tieres und einer Vorrichtung zur Abgabe von Futter
an das Tier in einem vorgegebenen Verhältnis zu der Differenz. Der Nachteil
eines solchen Systems besteht darin, daß es sich auf ein begrenztes
Charakteristikum des Tieres, wie z. B. das Gewicht oder die Milchproduktion, konzentriert
und nicht in der Lage ist, mit großer Zuverlässigkeit Unregelmäßigkeiten
festzustellen, wie z. B. eine Erkrankung des Tieres oder ein brünstiges Tier,
was eine besondere Fütterung
erforderlich macht.
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Aus
der
DE 36 23 816 ist
eine Vorrichtung zum Füttern
von Tieren bekannt, die eine Wägevorrichtung
und eine Steuereinheit mit einem Speicher umfaßt, so daß das Gewicht und eine Gewichtsänderung
des Tieres aufgezeichnet werden, wodurch die Überwachung von Fütterungsgewohnheiten,
Durchschnittsgewicht, Gewichtsänderungen
usw. einzelner Tiere möglich
ist. Der Nachteil einer solchen Vorrichtung liegt darin, daß die Futtermenge
nicht an die von Laktationsperiode, Gewichtszunahme und Gesundheitszustand
abhängigen
Bedürfnisse
des einzelnen Tieres angepaßt
ist.
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Aus "Automatisierte Gewichtserfassung
von Rindern" von
Engelhardt ist ein Verfahren des teilweisen Wiegens (z. B. des Wiegens
der Vorder- und der Rückseite
des Tieres) bekannt, um das Gesamtgewicht eines Tieres zu ermitteln.
Es ist kein Zusammenhang zwischen Anforderungen an die Fütterung und
Gewichtszunahme beschrieben.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung vorzusehen,
mit der es möglich
ist, die körperliche
Verfassung zuverlässiger
und wirksamer zu überwachen.
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Gemäß der Erfindung
umfaßt
eine Vorrichtung zur Behandlung von Tieren der oben definierten Art
die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1. Diese
Vorrichtung kann insbesondere in ein System integriert sein, das
auch eine Vorrichtung zum Melken von Tieren aufweist, wobei während des
Melkens Futter zugeführt
wird. Insbesondere kann die Vorrichtung in ein System integriert
sein, das auch einen Melkroboter zum automatischen Reinigen der
Zitzen eines zu melkenden Tieres, zum automatischen Anschließen von
Zitzenbechern an die Zitzen dieses Tieres, zum automatischen Melken
dieses Tieres und zum automatischen Abnehmen der Zitzenbecher von
den Zitzen aufweist, wobei während
des für
den Melkvorgang benötigten
Zeitraumes Futter zugeführt
wird. Gerade in einem solchen automatisierten und mit Roboter ausgestatteten
System suchen die Tiere die Melkbox aus eigenem Antrieb im Durchschnitt
etwa dreimal pro vierundzwanzig Stunden auf, wobei es in diesem
System möglich
ist, drei- bis viermal pro vierundzwanzig Stunden eine Gewichtsmessung
durchzuführen.
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Durch
Kombinieren der Signale verschiedener Detektoren zusätzlich zum
Gewicht kann mit größerer Sicherheit
und in wirksamerer Weise festgestellt werden, ob das Tier brünstig oder
krank ist. Die Tatsache allein, daß das Tier an Gewicht verloren hat,
muß nicht
notwendigerweise ein Warnsignal zur Folge haben. Durch Speichern
eines gewünschten Gewichtsschemas über einen
relativ langen Zeitraum im Speicher eines Computers ist es möglich, durch Einstellen
der zuzuführenden
Futtermenge das tatsächliche
Gewicht eines Tieres jeweils nachträglich auf der Basis des gewünschten
Gewichtes zu steuern. Dieses gewünschte
vorgegebene Gewichtsschema wird auf der Basis der Rasse, der Schlachtkörperklasse
und des Alters der Tiere erstellt. Obwohl dieses Gewichtsschema
für jedes
Tier einzeln erstellt werden kann, empfiehlt es sich, ein solches gewünschtes
Gewichtsschema für
Gruppen von Tieren zu erstellen und im Speicher aufzuzeichnen. Der Zeitraum, über den
die Fütterung
zu steuern ist, umfaßt
vorzugsweise zumindest die Laktationsperiode, da zu Beginn der Laktationsperiode
das Gewicht der Tiere durch den Verbrauch der körperlichen Reserven beim Kalben
beträchtlich
abgenommen hat; wenn das Gewicht des Tieres jedoch seinen vorherigen
Stand wieder erreicht, muß darauf
geachtet werden, daß dieses
Gewicht nicht zu stark ansteigt. Im letzteren Fall kommt es zu übermäßiger Bildung
von Fettgewebe, wodurch sich der Gesundheitszustand der Tiere verschlechtert
und die Milchproduktion nachläßt.
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Beispielsweise
kann das Gewicht der Tiere zwei- bis viermal pro vierundzwanzig
Stunden gemessen werden, z. B. wenn die Tiere gemolken werden. Auf
der Basis der gemessenen Gewichte kann ein Durchschnittswert ermittelt
werden, z. B. jeweils über
einen Zeitraum von beispielsweise drei bis acht Tagen, wobei außerdem um
diesen Durchschnittswert herum ein Streubereich ermittelt werden
kann, der so gewählt
wird, daß nahezu
alle er mittelten Gewichtswerte in diesen Bereich fallen, was bedeutet, daß die wechselnden
Inhalte des Verdauungstraktes und des Euters berücksichtigt werden. Wenn der
untere Grenzwert dieses Toleranzbereiches den Gewichtswert übersteigt,
der im Speicher gespeichert und auf diesen Zeitpunkt anwendbar ist,
muß die
zuzuführende
Futtermenge reduziert werden. Wenn der obere Grenzwert des Toleranzbereiches
den Gewichtswert unterschritten hat, der im Speicher gespeichert
und auf diesen Zeitpunkt anwendbar ist, so muß die zuzuteilende Futtermenge
im Prinzip erhöht werden.
Eine solche Erhöhung
ist jedoch nicht in jedem Fall vorzunehmen, da es natürlich vorkommen kann,
daß zu
mehreren aufeinanderfolgenden Zeitpunkten ein Gewicht gemessen wurde,
das unter dem unteren Grenzwert des Toleranzbereiches liegt; in
diesem Fall ist ein Warnsignal abzugeben, da ein Tier natürlich krank
sein kann. In anderen Worten: Wenn das Gewicht des Tieres in sehr
kurzer Zeit relativ stark gesunken ist, muß zuerst geprüft werden, ob
das Tier krank ist, und nur wenn dies nicht der Fall zu sein scheint,
kann die zuzuführende
Futtermenge erhöht
werden. Auch wenn zu mehreren aufeinanderfolgenden Zeitpunkten ein
Gewicht gemessen wurde, das unter dem Durchschnittswert, aber über dem
unteren Grenzwert des Toleranzbereiches liegt, muß ein Warnsignal
abgegeben werden. Ein Tier kann brünstig oder krank oder an einer
verborgenen Krankheit erkrankt sein. Ob es in diesem Fall ratsam ist,
eine erhöhte
Futtermenge zuzuführen,
muß von Fall
zu Fall beurteilt werden.
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Zum
besseren Verständnis
der Erfindung und um zu zeigen, wie diese verwirklicht werden kann,
wird als Beispiel nachfolgend auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen.
Es zeigen:
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1 in
schematischer Darstellung eine Seitenansicht einer mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
versehenen Melkbox,
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2A bis C eine Anzahl von Diagrammen, anhand derer
die Erfindung näher
erläutert
wird, und
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2D ein
nicht zur Erfindung gehörendes Diagramm.
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In 1 ist
eine Seitenansicht einer Melkbox 1 gezeigt. Diese Melkbox
besteht aus einer Einfassung 2 mit einer Eingangstür, die in
der Rückwand der
Melkbox 1 angeordnet und daher in der Zeichnung nicht gezeigt
ist, wobei zusätzlich
eine Ausgangstür 3 vorhanden
ist, die in der Zeichnung in der Längsseite der Melkbox an deren
Vorderseite angeordnet ist. Die Vorrichtung umfaßt ferner einen Computer 4,
eine automatische Fütterungsvorrichtung 5 und
einen Melkroboter 6. Die automatische Fütterungsvorrichtung 5 enthält einen
an der Stirnwand der Melkbox 1 angeordneten Futtertrog 7,
eine Futterzufuhr 8 und einen Futterbehälter 9. In dem Futterbehälter 9 wird
die Abgabe von Futter an den Futtertrog 7 gesteuert. Zu
diesem Zweck umfaßt
die automatische Fütterungsvorrichtung 5 ein
Steuersystem, zu dem der Computer 4 gehört. Anders ausgedrückt kann
mittels des Computers 4 und der weiteren Futterzufuhr-Steuervorrichtungen
in dem Futterbehälter 9 die
Abgabe von Futter an ein in der Melkbox befindliches Tier gesteuert
werden. Tiere, denen der Zutritt zur Melkbox 1 gestattet
wird, werden mit einem Halsband 10 versehen, an dem ein
Transponder 11 befestigt ist. Der Transponder 11 arbeitet
mit einem Sensor 12 zusammen, der nahe dem Futtertrog 7 angeordnet
ist. Der Sensor 12 ist mit dem Computer 4 verbunden.
Der Transponder 11 und der Sensor 12 bilden ein
Tieridentifikationssystem. Wenn ein Tier die Melkbox betreten hat
und genügend
weit nach vorn getreten ist, um mit seinem Kopf den Futtertrog 7 zu erreichen,
ist der Abstand zwischen dem Transponder 11 und dem Sensor 12 derart,
daß eine
Kommunikation zwischen den beiden Elementen möglich ist und das Tier identifiziert
werden kann. Über
die Verbindung zwischen dem Sensor 12 und dem Computer 4 ist
der Zugang zu der in dem Computer 4 gespeicherten Datei über das
betreffende Tier möglich. Aus
dieser Datei können
unter anderem Daten abgerufen werden, die die Lage der Zitzen des
in der Melkbox 1 befindlichen Tieres bezeichnen, so daß eine Erkennungsvorrichtung 13,
die in ihrer Ruhelage außerhalb
der Melkbox 1 angeordnet ist, mit einer Schwenkbewegung
um zwei vertikale Achsen 14 und 15 unter das Euter
des Tieres in eine bestimmte Position geschwenkt werden kann, um
die Lage der Zitzen relativ zur Melkbox 1 ermitteln zu
können.
Nachdem die Erkennungsvorrichtung 13 in Zusammenarbeit
mit dem Computer 4 die Lage der Zitzen ermittelt hat, wird
der Melkroboter 5 von dem Computer 4 derart gesteuert,
daß zum
Melkroboter gehörende
Zitzenbecher 16 an die Zitzen des Tieres angeschlossen
werden können,
wonach das Tier automatisch gemolken wird. Außerdem kann die Vorrichtung
mit (nicht dargestellten) Mitteln ausgestattet sein, um vor Beginn
des eigentlichen Melkens die Zitzen zu reinigen.
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In
der Datei im Computer 4 werden für jedes Tier einzeln alle für das Melken
relevanten Daten aktualisiert, wie z. B. der Milchertrag pro Melkvorgang, eventuell sogar
pro Euterviertel, und verschiedene Daten bezüglich des Gesundheitszustandes
des Tieres sowie der Menge an Futter, die dem Tier pro Melkvorgang
und pro Tag zugeteilt wird. Im Computer kann auch festgelegt werden,
wieviel Futter bei jedem Melkvorgang zugeteilt werden muß, um eine
optimale Milchproduktion zu erzielen. Anders ausgedrückt weist
das Fütterungssystem
eine Steuerung auf, die den Computer umfaßt und derart ausgebildet ist,
daß während des
Melkens eines Tieres diesem Tier automatisch eine auf das jeweilige
Tier abgestimmte Futtermenge zugeteilt wird. Um das Tier während der
Dauer des Melkens, die aufgrund der in der Datei des jeweiligen
Tieres aktualisierten Melkzeiten zu erwarten ist, ruhig zu halten,
damit das automatische Anschließen
der Zitzenbecher und das anschließende Melken problemlos durchgeführt werden
können,
muß die
Steuerung außerdem
so ausgebildet sein, daß die
einem Tier zuzuteilende Futtermenge automatisch zugeführt wird,
derart, daß sie über die
zu erwartende Melkzeit verteilt wird. Obwohl die Zuteilung des Futters
zu dem Zeitpunkt erfolgen kann, wenn das Tier die Melkbox betreten
hat, kann es von Vorteil sein, zu warten, bis die Lage der Zitzen ermittelt
wird oder ermittelt worden ist und die Zitzenbecher angeschlossen
werden, da es vor diesem Zeitpunkt möglicherweise nicht so wichtig
ist, daß das
Tier ruhig in der Melkbox steht, wobei andererseits die Gefahr besteht,
daß das
Tier bereits Milch abgibt, weil die Zuteilung von Futter den Milchabgabereflex
auslösen
kann.
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Bei
Verwendung eines rechnergesteuerten Fütterungssystems muß das Gewichtsschema
eines Tieres im Verlaufe der Zeit berücksichtigt werden. In den 2A–D ist dieses Gewichtsschema, das auf der
Basis beispielsweise der Rasse, der Schlachtkörperklasse und des Alters der
Tiere erstellt werden kann, durch die Kurve c dargestellt. Dieses
gewünschte
Gewichtsschema ist vorgegeben und im Speicher des Computers 4 gespeichert.
Obwohl dieses gewünschte
Gewichtsschema vorzugsweise über
das ganze Jahr hinweg im Speicher des Computers gespeichert werden
sollte, ist das Speichern des gewünschten Gewichtsschemas während der Laktationsperiode
ausreichend; danach bleibt das Gewicht eines Tieres bei konstanter
Futterzufuhr natürlich
relativ stabil. Im Hinblick auf die Steuerung des Futters muß das tatsächliche
Gewicht des Tieres mittels der Wägevorrichtung
aktualisiert und mit dem gewünschten
Gewicht verglichen werden. Zu diesem Zweck weist die Melkbox einen
Hängeboden 17 auf, der über Druckmeßelemente 18,
wie z. B. Piezoelemente, auf einem festen Boden 19 abgestützt ist.
Jedesmal wenn ein Tier die Melkbox 1 betritt, wird das Tier
gewogen. Durch Errechnen eines Mittelwertes, insbesondere eines
dynamischen Mittelwertes, aus diesen Gewichtswerten, beispielsweise
bei jeder Messung während
der letzten drei bis acht Tage, wobei das Gewicht der Tiere zwei-
bis viermal pro vierundzwanzig Stunden bei wechselndem Inhalt des Verdauungstraktes,
insbesondere des Pansens, und des Euters gemessen wird, kann ein
mehr oder weniger gleichmäßiges Gewichtsschema
erstellt werden. In den Diagrammen ist dieses durchschnittliche
Gewichtsschema durch eine Kurve k bezeichnet. In diesen Diagrammen
ist (mit schraffierten Linien) ein Streubereich bezeichnet, innerhalb
dessen bei einem gesunden Tier die meisten gemessenen Gewichtswerte
oder fast alle gemessenen Gewichtswerte angesiedelt sind. In den
Diagrammen ist dieser Toleranzbereich mit j bezeichnet.
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Aus
dem Verlauf der Kurve c in den Diagrammen von 2 wird
deutlich, daß das
Gewicht des Tieres nach dem Kalben beträchtlich abnimmt, wogegen dieses
Gewicht im Verlauf der Laktationsperiode wieder seinen vorherigen
Stand erreicht und sogar die Tendenz aufweist, über das beim Kalben erreichte
Gewicht hinaus anzusteigen, was zu verhindern ist. Die Kurve c bezeichnet
daher das gewünschte Gewichtsschema,
das zur Erzielung einer optimalen Milchproduktion anzustreben ist.
In 2A ist eine Situation gezeigt, in der das tatsächliche
Gewicht nach und nach unter das gewünschte Gewicht abgefallen ist.
Wenn der obere Grenzwert des Toleranzbereiches j den gewünschten
Gewichtswert unterschritten hat, der auf diesen Zeitpunkt anwendbar
ist, so sind Maßnahmen
zu ergreifen, beispielsweise in der Art, daß die dem Tier zuzuteilende
Futtermenge erhöht
werden muß,
wenn zumindest bestimmte, nachstehend genannte Umstände nicht
vorliegen. 2B zeigt eine Situation, in
der das tatsächliche
Gewicht nach und nach über
das gewünschte
Gewicht hinaus angestiegen ist. Wenn der untere Grenzwert des Toleranzbereiches
j den gewünschten
Gewichtswert überstiegen
hat, der auf diesen Zeitpunkt anwendbar ist, so muß andererseits
die dem Tier zuzuteilende Futtermenge verringert werden. Daher kann
bei zu großen
Abweichungen des Durchschnittsgewichtes eines Tieres von dem gewünschten
Wert für
das Tier von dem Computer 4 ein Steuersignal an die automatische
Fütterungsvorrichtung 5 gegeben
werden, um die dem Tier zuzuteilende Futtermenge anzupassen.
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Im
Falle einer plötzlichen
Gewichtsabnahme eines Tieres, aufgrund derer der obere Grenzwert des
Toleranzbereiches j den gewünschten
Gewichtswert unterschreitet, ist es nicht empfehlenswert, die Futterzuteilung
sofort zu erhöhen,
da das Tier natürlich
krank sein kann. In 2C ist eine Situation gezeigt,
in der zu mehreren aufeinanderfolgenden Zeitpunkten ein weiter abnehmendes,
den unteren Grenzwert des Toleranzbereiches j unterschreitendes
Gewicht gemessen wurde. In diesem Fall ist von dem Computer 4 über einen
Drucker oder eine beliebige Alarmvorrichtung ein Warnsignal zu erzeugen, um
anzuzeigen, daß das
Tier möglicherweise
krank ist. In 2D ist eine Situation gezeigt,
in der zu mehreren aufeinanderfolgenden Zeitpunkten ein Gewicht
gemessen wurde, das unter dem Durchschnittswert, aber über dem
unteren Grenzwert des Toleranzbereiches j liegt. Auch in diesem
Fall ist ein Warnsignal zu erzeugen, da das Tier natürlich bereits Anzeichen
von Krankheit zeigen oder brünstig
sein kann. Die oben beschriebenen Warnsignale können in dem Computer mit anderen
Signalen kombiniert werden, die ähnliche
Zustände
anzeigen, wie z. B. mit Signalen von einem Mastitis-Detektor, der
in der Vorrichtung vorhanden ist, oder mit Signalen von einem Schrittzähler, die
anzeigen, ob ein Tier brünstig ist.
Durch eine Kombination dieser Signale wird Mastitis oder Brunst
mit einem wesentlich höheren
Maß an
Zuverlässigkeit
ermittelt.