DE69717618T2

DE69717618T2 - Vorrichtung und verfahren zum melken von tieren

Info

Publication number: DE69717618T2
Application number: DE69717618T
Authority: DE
Inventors: Adriaan Oosterling
Original assignee: Prolion BV
Current assignee: GEA Farm Technologies GmbH
Priority date: 1996-04-29
Filing date: 1997-04-29
Publication date: 2003-09-18
Anticipated expiration: 2017-04-30
Also published as: NL1002968C2; EP0897261A1; JP2001503604A; WO1997040663A1; EP0897261B1; US6213052B1; DE69717618D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Vorrichtung ist aus der EP 0 432 148 bekannt (vergleiche Fig. 9 und 10). Bei der bekannten Vorrichtung sind Vortriebsmittel vorgesehen, um die Tiere über einen Gang auf eine Rampe zu schieben, damit diese in einen Behälter 200 eintreten können. Es sind ferner Vortriebsmittel vorgesehen, um die Tiere durch einen Gang 232 zu schieben, nachdem sie den Behälter über die Rampe 231 verlassen haben. Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, daß die Vortriebsmittel komplizierte Konstruktionen zur Lagerung benötigen und die Vortriebselemente die Tiere nur längs eines begrenzten Pfades vorschieben können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden, und daher ist die Vorrichtung gemäß dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 ausgebildet. Dadurch, daß die Vortriebsmittel auf den Seiten der Gänge angeordnet sind, können sie auf einfache Weise montiert werden, ohne daß komplizierte Konstruktionen benötigt werden.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Vorrichtung gemäß dem Patentanspruch 2 ausgebildet. Auf diese Weise wird das Vortriebsglied in vorteilhafter Weise abgestützt, wenn dieses in den Gang einsteht und wenn es die Tiere berührt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 3 ausgebildet. Auf diese Weise können die Sensoren auf einfache Weise montiert werden, und die Gefahr einer Verschmutzung wird verringert.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 4 ausgebildet. Auf diese Weise kann eine genaue Erfassung der Tiere vor den Melkständen auf einfache Weise durchgeführt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Vorrichtung nach Patentanspruch 5 ausgebildet. Auf diese Weise können die Vortriebsmittel einem Tier genau folgen, wodurch dieses vorgeschoben wird, um den Gang unter einem minimalen Zeitverlust zu verlassen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Vorrichtung nach Patentanspruch 6 ausgebildet. Auf diese Weise können die Tiere noch wirksamer vorangetrieben werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 7 ausgebildet. Auf diese Weise kann ein Tier wirksam vorangetrieben werden, ohne daß ein komplizierter maschineller Aufbau erforderlich wäre.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren, bei welchem die Vorrichtung entsprechend dem Patentanspruch 8 benutzt wird. Auf diese Weise können die Tiere mit der ihnen eigenen Schrittgeschwindigkeit in ihren Unterkunftsbereich schreiten, und es kann ihnen beigebracht werden, daß ein Stehenbleiben nicht erlaubt ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 9 benutzt. Auf diese Weise wird verhindert, daß nachfolgende Tiere vorangetrieben werden, während sie an einem Weitergehen verhindert sind, weil sie an vorangehenden Tieren nicht vorbeikommen.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Melkvorrichtung für Kühe mit drei Melkständen;
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht einer Vortriebsvorrichtung, die in der Melkvorrichtung gemäß Fig. 1 angeordnet ist;
Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie III-III gemäß Fig. 2, und
Fig. 4 zeigt einen Schnitt nach der Linie IV-IV gemäß Fig. 2.
In den verschiedenen Figuren sind entsprechende Bauteile soweit als möglich mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei einer Melkvorrichtung für Kühe, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, sind ein erster Melkstand 1, ein zweiter Melkstand 2 und ein dritter Melkstand 3 in Längsrichtung hintereinander angeordnet. Ein Melkroboter 6 kann sich auf einer Schiene entlang der einen Längsseite bewegen. Der Melkroboter 6 kann entlang der drei Melkstände bewegt werden, und er kann die Zitzenanschlüsse auf einem Melkständer 5 auf dem Euter einer Kuh ablegen, die in einem der Melkstände 1, 2 oder 3 befindlich ist, in dem das Tier während des Melkvorganges aus einem Futtertrog 4 fressen kann. Das Melken kann in bekannter Weise derart durchgeführt werden, wie dies beispielsweise in Fig. 1 für den ersten Melkstand 1 dargestellt ist.
Die Kühe, die sich in dem Wartebereich 9 befinden, laufen in Richtung A durch ein Eingangstor 15 über einen Gang 10 nach einem der Melkstände und treten in den Melkstand, beispielsweise wie aus Fig. 1 ersichtlich, in den zweiten Melkstand 2, durch ein Eingangstor 7 ein. Nachdem der Melkvorgang beendet ist und die Zitzenanschlüsse vom Euter abgenommen sind, wird ein Austrittstor 8 geöffnet, wie dies für den dritten Melkstand 3 angedeutet ist.
Gleichzeitig mit der Öffnung des Austrittstores 8 wird die Kuh aus dem Melkstand über nicht dargestellte Schiebevorrichtungen herausgedrückt und tritt in den Gang 10 ein und läuft in diesem entlang und durch ein Einwegtor 18 nach einem Sammelbereich 11. Durch Einstellung eines Trenntores 16 kann die Kuh auch in einen Trennbereich 12 geleitet werden, oder sie wird in den Wartebereich 9 über einen Pfad 13 und ein Einwegtor 18 zurückgeleitet, indem ein Rückführtor 17 eingestellt wird.
Die verschiedenen Bauteile der Vorrichtung werden durch eine Steuervorrichtung 14 eingestellt, die in einem Hilfsbereich 19 angeordnet ist.
In dem Gang 10 verlaufen vor den Melkständen zwei Detektorstrahlen 20 pro Melkstand, die beispielsweise Infrarotstrahlen sind und von einem Infrarotsender (nicht dargestellt) nach einem Infrarotempfänger verlaufen und mit denen das Vorhandensein von Kühen im Gang 10 festgestellt werden kann. Die Detektorstrahlen 20 sind derart angeordnet, daß das Öffnen und Schließen, beispielsweise des Eintrittstores 7 oder des Austrittstores 8, nicht zu einer fehlerhaften Feststellung, beispielsweise eines Tieres, führt.
Die Infrarotsender und -empfänger sind mit der Steuervorrichtung 14 verbunden, die die verschiedenen Komponenten der Vorrichtung steuert und in der unter anderem Zeitgeber angeordnet sind, die bestimmen können, wie lange vorher einer oder mehrere Detektorstrahlen 20 unterbrochen waren. Solange wie die Tiere, die gemolken wurden, im Gang 10 stehen, wird kein weiteres Tier über das Eintrittstor 15 zugelassen, da es beispielsweise nicht zulässig ist, daß das Eintrittstor 7 des dritten Melkstandes 3 geöffnet wird, wenn ein schon gemolkenes Tier, welches beispielsweise gerade den ersten Melkstand 1 verfassen hat, durch dieses Tor in den dritten Melkstand 3 eintreten kann. Es ist daher wichtig, die Tiere zu veranlassen, den Gang zu verlassen, indem sie beispielsweise angetrieben werden, eine vorbestimmte Zeit lang zu laufen, nachdem sie den Melkstand verlassen haben oder die Tiere voranzutreiben, wenn sie eine vorbestimmte Zeit lang in dem Gang stillgestanden haben. Dieses Verfahren ist zu bevorzugen und hängt ab von den Bedingungen und von der Herde.
Auf der Basis der überwachten Zeitdauer, während der ein Detektorstrahl 20 unterbrochen war und welcher der Detektorstrahlen unterbrochen war, kann bestimmt werden, ob ein Tier oder mehrere Tiere noch stillstehen und wo sie stehen. Auf dieser Basis wird bestimmt, ob die Vortriebsmittel, wie sie beispielsweise in den Fig. 2 bis 4 dargestellt sind, gestartet werden müssen. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn ein Tier auf diese Weise einen Detektorstrahl länger als 15 Sekunden lang unterbricht.
Zusätzlich zu dem oben beschriebenen Detektorverfahren mit Detektorstrahlen 20 kann die Vorrichtung auch mit anderen Detektormitteln ausgerüstet werden, um das Vorhandensein von Kühen im Gang 10 festzustellen. Es ist zum Beispiel möglich, Detektormittel vorzusehen, indem Sensoren im Deckenbereich über die gesamte Länge des Ganges 10 angeordnet werden und diese Detektoren das Vorhandensein der Tiere bestimmen. Dies kann beispielsweise mit Ultraschall-Distanzsensoren, mit passiven Infrarotdetektoren oder anderen bekannten Detektormitteln geschehen, mit denen das Vorhandensein von lebenden Kreaturen in einem Raum bestimmt werden kann. Der Vorteil, die Detektoren an einer hohen Stelle anzuordnen, liegt darin, daß sie dort weniger verwundbar sind und weniger schnell ausfallen und auf einfachere Weise verkabelt werden können.
Die Vortriebsmittel sind längs einer der Seiten des Ganges 10 angeordnet und bestehen, wie aus Fig. 2 bis 4 ersichtlich ist, aus einem endlosen Riemen 21, beispielsweise einem gewebten Band, das in bekannter Weise dadurch leitfähig gemacht ist, daß rostfreie Stahldrähte mit einem Durchmesser von 0,1 mm darin eingewebt sind. Der Riemen 21 ist um zwei Führungsräder 22 herum gestreckt. Diese Führungsräder können sich in Richtung C drehen, und sie werden durch einen Antrieb 24 in Drehung versetzt, der mit einem der Führungsräder 22 über einen Antriebsriemen 23 verbunden ist. Im Hinblick auf die Reinigung der Melkstände und des Ganges 10 ist der Antrieb 24 in großer Höhe montiert, so daß er während einer Spritzreinigung trocken verbleiben kann.
Am endlosen Riemen 21 ist ein Klemmblock 25 fixiert, dessen Seiten während der Bewegung in Vorschubrichtung B zwischen einer oberen Führung 26 verlaufen und dadurch in der Weise geführt werden, daß eine Tastsonde 37, die am Klemmblock 25 fixiert ist, in den Gang 10 vorsteht. Nachdem der Klemmblock 25 über das Führungsrad 22 gelaufen und durch eine untere Führung 27 während seiner Rückzugsbewegung D geführt wird, hängt die Tastsonde 37 nach unten durch. Die Führungen 26 und 27 gewährleisten, daß Tiere und Menschen, die sich im Gang 10 bewegen, nicht zufällig den endlosen Riemen berühren können. Um zu gewährleisten, daß die Tastsonde in der gewünschten Weise zwischen der Führung 26 getragen wird, ist ein Schutzblech 30 über einem der Führungsräder 22 angeordnet.
Im Betrieb liegt die Tastsonde 37 in Ruhe parallel zur Wand an einem Endschalter 28. In dem Moment, in dem die Kühe zu einer Bewegung veranlaßt werden, wird der Antrieb 24 durch die Steuerung 14 angeschaltet, und das Führungsrad 22 beginnt sich in Richtung C zu drehen. Die Tastsonde 37 bewegt sich zunächst in Richtung D, und unter dem Einfluß des Schutzbleches 30 wird sie zwischen der Führung 26 abgestützt und bewegt sich in Richtung B. Die Tastsonde 37 steht hierbei in den Gang ein und bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 17 m pro Minute, und diese Geschwindigkeit ist derart, daß eine Kuh sicher sein kann, daß sie nicht durch die Tastsonde 37 berührt wird.
Am Ende des Ganges 10 wird die Tastsonde um ein Führungsrad 22 herum bewegt und hängt dann nach unten mit einem Abstand von etwa 3 cm von der Wand entfernt, ohne den Boden zu berühren. Die Tastsonde 37 bewegt sich in Richtung D, bis der Antrieb durch den Endschalter 28 stillgesetzt wird, wenn dieser durch die Tastsonde 37 betätigt wird.
Gleichzeitig mit dem Einschalten des Antriebs 24 wird ein Hochspannungsgenerator 36 angeschaltet, und die Hochspannung mit beispielsweise 10.000 V wird über ein Hochspannungskabel 35 und einen Schleifkontakt 29 dem endlosen Riemen 21 zugeführt. An dem am Riemen 21 angeklemmten Klemmblock 25 der Tastsonde 37 ist eine Schutzhülle 31 fixiert, die einen leitfähigen Kern 32 aufweist, der aus der Schutzumhüllung 21 auf der dem Klemmblock 25 abgewandten Seite vorsteht und die Hochspannung freilegt. Mit dieser Hochspannung können die Kühe in Berührung kommen, und diese werden dadurch stimuliert, von der Tastsonde 37 wegzulaufen und den Gang 10 zu verlassen.
Da der leitfähige Kern 32 ein sich bewegendes Tor 33 berühren könnte und dies unerwünschte elektrische Ströme in den Toren zur Folge hätte, ist das Tor 33 mit einem Isolierüberzug 34 versehen.
Anstatt den Vortrieb durch Hochspannung vorzunehmen, können Mittel vorgesehen werden, wodurch die Tastsonde 37 mechanisch während der Bewegung zu rütteln beginnt und dadurch die Tiere zu einer Bewegung veranlaßt. Dies kann beispielsweise durch Montage eines Zahnriemens an der oberen Führung 26 bewirkt werden, der mit mechanischen nicht dargestellten Mitteln zusammenwirkt, die in der Tastsonde angeordnet sind und beispielsweise ein Ritzel aufweisen, das in Eingriff mit dem Zahnriemen steht, wobei eine rotierende flexible Welle angetrieben wird, an der Rütteldrähte befestigt sind.
Um eine unnötige Bewegung der Kühe zu verhindern, sind Vorkehrungen getroffen, die gewährleisten, daß die Kühe nicht beginnen, sich unnötigerweise zu drängeln. Es ist beispielsweise unerwünscht, daß dann, wenn zwei Kühe im Gang 10 stehen, die hintere Kuh, durch eine Tastsonde 37 durch Hochspannung veranlaßt, ihren Körper bewegt, jedoch nicht weiterlaufen kann, weil eine andere Kuh den Weg blockiert. Diese Vorkehrungen können gewährleisten, daß die Vortriebsmittel nicht angeschaltet werden, wenn zwei Kühe im Gang 10 stehen. Es können weiter Schaltmittel (nicht dargestellt) in der Tastsonde 37 angeordnet werden, die die Verbindung zwischen der Hochspannung und dem Ende der Tastsonde 37 abschalten, wenn sich die Sonde längs eines Hindernisses, beispielsweise am Körper einer Kuh, entlang bewegt.
Es können auch Vorkehrungen in der Steuerung getroffen werden, die gewährleisten, daß dann, wenn sich eines der Eintrittstore 7 oder der Austrittstore 8 öffnet und dadurch den Durchtritt im Gang 10 blockiert, die Sonde 37 zeitweise angehalten wird, bis das Tor wieder geschlossen und der Gang 10 wieder leer ist, so daß die Kühe wiederum weiter fortschreiten können.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Melkvorrichtung können Detektoren an den Vortriebsmitteln vorgesehen werden. Eine solche Vorrichtung arbeitet wie folgt: Auf einer Tastsonde 37 gemäß Fig. 2 bis 4 ist ein Sensor angeordnet, der der Steuerung 14 ein Signal liefert, wenn die Tastsonde 37 sich einer Kuh nähert oder an dieser anstößt. Die Tastsonde 37, die sich periodisch schnell in Vorschubrichtung B bewegt, nimmt dann eine geringere Geschwindigkeit ein, so daß die Kuh weiter vor der Tastsonde 37 herlaufen kann. Die Tastsonde 37 kann auf diese Weise mit zwei Geschwindigkeiten laufen, wobei die hohe Geschwindigkeit periodisch angeschaltet wird, um festzustellen, ob Tiere im Gang 10 stehen, und unter dem Einfluß des Vorhandenseins von Tieren im Gang kann diese hohe Geschwindigkeit unter die Schrittgeschwindigkeit der Kühe abgesenkt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Detektormittel und die Vorschubmittel können an mehreren Stellen angeordnet werden, d. h. überall dort, wo die Tiere einander beim Durchtritt behindern.
Dies ist möglich im Falle bekannter Tandemstände, bei denen ein Operateur hauptsächlich die Melkeinrichtungen anbringt und die Kühe die Melkvorrichtung individuell und unabhängig verfassen.
Insbesondere in Situationen, unter denen ein Operateur nicht mehr vorhanden ist, d. h. in einer automatischen Melkvorrichtung, bei welcher die Zitzenanschlüsse automatisch an die Zitzen der Euter angeschlossen werden, hat sich gezeigt, daß durch Verhinderung stehender Tiere in den Gängen eine erhöhte Kapazität nicht nur in den Gängen längs der Front der Melkstände erreicht werden kann, sondern auch in anderen Gängen, wo ein Stau auftreten kann.

Claims

1. Vorrichtung zum Melken von Tieren mit einem Melkstand oder mehreren Melkständen (1, 2, 3), die mit beweglichen Austrittstoren (8) versehen sind, mit einem Gang (10) entlang der Austrittstore, der die Austrittstore mit einem Unterkunftsbereich (11) verbindet, mit Detektormitteln (20) zur Feststellung des Vorhandenseins von Tieren in dem Gang und mit Vortriebsmitteln (37) zum Vorantreiben der im Gang festgestellten Tiere nach dem Unterkunftsbereich (11) hin, dadurch gekennzeichnet, daß die Vortriebsmittel längs einer der Seiten des Ganges angeordnet sind und einen endlosen Riemen (21) aufweisen, der über drehbare Räder (22) geführt ist und daß ein bewegliches Vortriebsglied (37) an einem Klemmblock (25) am endlosen Riemen fixiert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Führungsmittel (26) auf der Seite des Ganges angeordnet sind, die den Klemmkörper (25) abstützen, wenn das Vortriebsglied (31) in den Gang (10) vorsteht.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektormittel über dem Gang (10) angeordnet sind und Ultraschallsensoren oder Infrarotsensoren aufweisen.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektormittel, die vor den Melkständen (1, 2, 3) angeordnet sind, zwei Detektorstrahlen (20) für jeden Melkstand aufweisen.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektormittel auf dem beweglichen Vortriebsglied (31) angeordnet sind und daß die Geschwindigkeit der beweglichen Vortriebsmittel durch diese Detektormittel gesteuert wird.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Vortriebsglied (31) elektrisch leitfähig und mit einem Hochspannungsgenerator (36) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Vortriebsglied (31) mechanische Rütteleinrichtungen enthält, die durch die Bewegung des Vortriebsgliedes aktiviert werden.

8. Verfahren zur Benutzung der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Vortriebsglied (31) längs des Ganges (10) bewegt wird, nachdem festgestellt wurde, daß ein Tier über eine festgesetzte Zeit hinaus noch in dem Gang stillsteht.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Vortriebsgliedes (31) nicht angeschaltet wird, nachdem ein zweites Tier im Gang festgestellt wurde.