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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Reinigen von Zitzen eines Tiers nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Ein Problem beim Melken von Milchtieren besteht
darin, sicher zu stellen, dass die Zitzen des Tiers vor dem Beginn
des Melkens sauber sind. Da ein manuelles Zitzenreinigen arbeitsintensiv,
ineffizient und zeitaufwendig ist, wurden unterschiedliche Maschinen
zum Reinigen von Zitzen vorgeschlagen.
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Das deutsche Patent DD 127 384 beschreibt eine
Vorrichtung mit einer Vielzahl von lang gestreckten Bürsten, die
vertikal an einem Halter befestigt sind. Die Bürsten können um ihre vertikale Mittelachse
rotieren und weisen horizontal vorstehende Borsten auf, die die
Oberfläche
der Zitzen bürsten
können,
die vertikal zwischen die Bürsten
eingeführt
werden. Beim Einführen
der Zitze werden die Borsten nach unten und weg von der Spitze der
Zitze gebogen. Diese Vorrichtung weist daher den Nachteil auf, dass
die Borsten die Spitze der Zitze nicht hinreichend reinigen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, die Probleme der bekannten Vorrichtungen zum Reinigen von
Zitzen zu vermeiden. Diese Probleme werden durch eine Vorrichtung
zum Reinigen von Zitzen vermieden, die die Merkmale des Kennzeichenteils
des Anspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
weist eine Vorrichtung zum Reinigen von Zitzen im Wesentlichen vertikal
angeordnete, drehbare Reinigungsmittel, wie beispielsweise Bürsten, auf,
die Reinigungselemente, wie beispielsweise Borsten, aufweisen, deren
Enden eine Bürstenfläche bilden,
die zumindest teilweise aufwärts
gerichtet ist. So kann eine Bürstenfläche beispielsweise durch
die distalen Enden der Borsten gebildet werden, oder durch die distalen
Umfangsflächen
von Reinigungsscheiben, die aufwärts
gerichtet sind. In dieser Anmeldung beziehen sich alle Orientierungen
auf Orientierungen, die eingenommen werden, wenn sich die Vorrichtung in
Benutzung zum Reinigen einer Zitze befindet und eine vertikale Achse
oder Richtung ist als sich parallel zur Längsachse einer zu reinigenden
Zitze erstreckend definiert. Eine vertikale Position, die näher an einem
Euter ist, an dem sich die Zitze befindet, ist definiert als sich
höher befindend
als eine vertikale Position, die näher an der Spitze der Zitze
ist.
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Üblicherweise
weisen zylindrische Bürsten Borsten
auf, die in konischen Büscheln
zusammengefasst sind, die mit ihrem schmaleren proximalen Ende in
einem zylindrischen Träger
befestigt sind. Die Borsten eines Büschels, die oberhalb dessen Längsachse
angeordnet sind, d. h. einer radialen Achse bezüglich des zylindrischen Trägers, sind
um einige Grad (üblicherweise
weniger als 5°)
nach oben geneigt, selbst wenn sich die Längsachse horizontal erstreckt.
Diese wenigen Grad sind nicht ausreichend, um die vorteilhafte Wirkung
der vorliegenden Erfindung zu erzeugen. Um daher die vorliegende
Erfindung präzise
vom Stand der Technik abzugrenzen, ist es angebracht, zu definieren,
was mit aufwärts
gerichtet gemeint ist. Der Begriff aufwärts gerichtet soll also bedeuten,
dass die Längsachse
der Borstenbüschel
aufwärts
geneigt ist. Im Falle von Scheiben ist dies dann die zylindrische
Umfangsfläche,
die aufwärts
geneigt ist. Im Falle von Reinigungsvorrichtungen, die gebogene
Reinigungsmittel aufweisen, zum Beispiel ebene innere Scheiben mit
aufwärts
gerichteten äußeren Scheiben,
ist dies dann die Symmetrieebene zwischen den oberen und unteren
Flächen der äußeren Scheiben,
die bezüglich
der Vertikalen geneigt ist.
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Eine Zitze wird in die Vorrichtung
senkrecht von oben eingeführt.
Während
die Zitze in die Vorrichtung eingeführt wird, werden aufwärts gerichtete Borsten
beziehungsweise Scheibenflächen
durch das Gewicht der Zitze nach unten gebogen und die Spitzen der
Borsten beziehungsweise der Scheiben flächen bewegen sich nach außen, weg
von der Drehachse der Bürste
und daher näher
zur Mitte der Zitze. Während
der Belastung mit einer Zitze, das heißt, wenn sie sich in Kontakt
mit der Spitze einer Zitze befinden, die an ihnen vorbei eingeführt wird, ragen
die Spitzen der Borsten beziehungsweise der Scheibenflächen daher
um eine größere Stecke
von der Drehachse nach außen,
als wenn keine Zitze vorhanden ist. Es ist also die Spitze der Zitze
selbst, die beim Einführen
die Spitzen der Borsten beziehungsweise Scheibenflächen in
eine Position drückt,
wo sie die Spitze der Zitze reinigen können. Wenn die Zitze weiter
eingeführt
wird, werden die Borsten beziehungsweise Scheibenflächen durch
den dickeren Körper
der Zitze weiter verbogen und die Spitzen der Borsten beziehungsweise
Scheibenflächen
können letztendlich
in horizontale oder abwärts
gerichtete Orientierungen gebogen werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind in der beigefügten
Zeichnung darstellt. Es zeigt:
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1a eine
Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum
Reinigen von Zitzen;
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1b eine
Draufsicht auf die Vorrichtung gem. 1a;
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2a eine
Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Reinigen von Zitzen;
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2b eine
Draufsicht auf die Vorrichtung gem. 2a;
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3 eine
schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Bürste zur
Verwendung mit der Vorrichtung gem. 1a und 1b;
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4 eine
schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Bürste zur
Verwendung mit der Vorrichtung gem. 1a und 1b;
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5 eine
schematische Darstellung noch eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer Bürste
zur Verwendung mit der Vorrichtung gem. 1a und 1b;
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6 eine
schematische Darstellung noch eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer Bürste
zur Verwendung mit der Vorrichtung gem. 1a und 1b;
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7 eine
schematische Darstellung noch eines weiteren Ausführungsbeispiels
einer Bürste
zur Verwendung mit der Vorrichtung gem. 1a und 1b.
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Die 1a und 1b zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum
Reinigen von Zitzen. Die Vorrichtung 1 zum Reinigen von
Zitzen umfasst einen topfartigen Halter 3 mit einer Zitzenaufnahmeöffnung 5 in
seiner oberen Fläche 7.
Der Halter 3 ist dazu bestimmt, unter dem Euter eines zu
melkenden Tieres angeordnet zu werden, wobei die Öffnung 5 unter
einer zu reinigenden Zitze angeordnet wird. Der Halter 3 wird
dann angehoben, so dass die Zitze durch die Öffnung 5 in den Halter
eintritt. Der Halter 3 enthält eine Vielzahl von Reinigungsorganen 11, 11', die hier als
zylindrische Bürsten 11, 11' mit Borsten 13, 13', 13'' dargestellt sind. Der Halter 3 enthält weiterhin
ein nicht dargestelltes Mittel zur Zufuhr von Reinigungsflüssigkeit und
vorzugsweise ein ebenfalls nicht dargestelltes Mittel zur Zufuhr
von Trocknungsluft. Die Bürsten 11, 11' sind jeweils
mit ihrer Längsachse
im Wesentlichen senkrecht zur Ebene der oberen Fläche 7 orientiert
und sind in einem Kreis mit einem zentralen Raum 15 zur
Aufnahme einer Zitze angeordnet. Die Bürsten 11, 11' sind drehbar
am Halter 3 montiert und können durch ein nicht dargestelltes
Antriebsmittel geeig neter Art in Drehung versetzt werden. Es ist
vorzugsweise eine gerade Anzahl von Bürsten 11, 11' vorgesehen
und jede Bürste 11, 11' dreht sich
gegensinnig zu ihren benachbarten Bürsten 11, 11', wie durch
die Pfeile in 1b angedeutet.
Die Bürsten 11, 11' weisen Reinigungsflächen 17 auf,
die durch die Spitzen 19 der Borsten 13, 13', 13'' gebildet sind, die sich von einem
zentralen Längsschaft 21 aus
erstrecken. Mindestens eine der Bürsten 11, 11' ist in Längsrichtung
in zwei Partien 23, 23' geteilt. Die Partie 23 weist
Borsten 13 auf, die sich senkrecht zur Längsachse
des zentralen Schafts 21 erstrecken, während die Partie 23' Borsten 13', 13'' aufweist, die sich, in ihrer Ruhestellung,
in einem Winkel a bezüglich
der Längsachse
des Zentralschafts 21 aufwärts erstrecken. Der Winkel
a hängt
von der Steifigkeit der Borsten 13', 13'' ab,
die eine Funktion ihrer Länge,
ihres Materials und ihrer Dicke ist, und kann zwischen 5° und 75° liegen.
Ein Beispiel für
geeignete Maße bei
Nylon(TM) als Borstenmaterial ist: Borstendurchmesser 0,1 mm, Länge 9 mm,
a = 15°.
Die Borsten 13', 13'' sind mit unterschiedlichen sich
aufwärts
erstreckenden Winkeln a dargestellt, wobei beispielsweise die oberen
Borsten 13'' am Ende der
Partie 23',
die während
der Benutzung die oberste sein soll, einen Winkel a von 15° aufweist,
während
die unteren Borsten 13'' am unteren
Ende der Partie 23' sich mit
einem Winkel a von 60° aufwärts erstrecken.
Je größer der
Winkel a ist, desto größer ist
der Widerstand der Borsten gegen eine Auslenkung nach unten und
damit desto größer die
Scheuerkraft, die sie auf die Zitze ausüben.
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Eine zu reinigende Zitze wird vertikal
von oben in die Vorrichtung 1 eingeführt und der Halter 3 wird
angehoben. Bürsten 11, 11' werden in Rotation versetzt
und während
die Zitze in die Vorrichtung eingeführt wird, wird sie zuerst durch
die Bürstenfläche, die
durch die Spitzen der Borsten 13 gebildet wird, gebürstet, wobei
die Spitzen der Borsten durch das Gewicht der Zitze nach unten unter
eine horizontale Ebene gebogen werden. Wenn die Zitze weiter in
die Vorrichtung eingeführt
wird, trifft sie auf die aufwärts geneigten
Borsten 13', 13'', die durch das Gewicht der Zitze
nach unten gebogen werden. Die Spitzen der Borsten 13', 13'' bewegen sich daher zunächst nach außen, weg
von der Drehachse der Bürste, während sie
nach unten in eine horizontale Orientierung gedrückt werden und sie daher kräftiger an
der Zitze reiben. Während
und nach der Belastung mit einer Zitze, d. h., wenn sie in Kontakt
mit der Spitze einer Zitze sind, die an ihnen vorbei eingeführt wird,
ragen die Spitzen der Borsten daher weiter von der Drehachse weg,
als wenn keine Zitze vorhanden ist. Die Spitze der Zitze selbst,
während
diese eingeführt wird,
drückt
daher die Spitzen der Borsten in eine Position, in der sie die Spitze
der Zitze reinigen können. Beim
weiteren Einführen
der Zitze werden die Borsten durch den dickeren Körper der
Zitze weiter verbogen und die Spitzen der Bürsten können letztendlich in eine horizontale
Orientierung gedrückt
werden. Ein weiteres Verbiegen der Borsten bewegt ihre Enden in seitlich
oder nach unten gebogene Orientierungen. Die Längen mindestens einiger der
Borsten 13', 13'' sind derart gewählt, dass,
wenn sie in eine horizontale Stellung gezwungen werden, sie sich
vorzugsweise bis oder über
die Mitte der Zitzenaufnahmeöffnung hinaus
erstrecken, um sicherzustellen, dass die Mitte der Spitze der Zitze
ebenfalls gereinigt wird. Vorzugsweise sind die Ringe der Borsten
an den Bürsten
zueinander versetzt angeordnet, so dass eine gegenseitige Störung zwischen
den Borsten an unterschiedlichen Bürsten 11, 11' während der
Benutzung minimiert wird.
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Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist in den 2a und 2b dargestellt. Der Halter 33 weist
ein Reinigungsorgan auf, das hier als lang gestreckte, röhrenförmige Bürste 41 mit
nach innen gerichteten Borsten 43, 43', 43'' dargestellt ist. Die Borsten 43, 43', 43'' erstrecken sich nach innen in Richtung
der Mitte der Bürste 41 von
einem Gehäuse 51 aus
und bilden einen zentralen Raum 45, der eine Zitze aufnehmen
kann. Wie oben weist auch der Halter 33 nicht dargestellte
Mittel zum Zuführen
von Reinigungsflüssigkeit
und vorzugsweise nicht dargestellte Mittel zum Zuführen von
Trocknungsluft auf. Die Bürste 41 weist
eine Längsachse
im Wesentlichen senkrecht zur Ebene der oberen Fläche 37 auf
und ist drehbar am Halter 33 befestigt und kann durch ein Antriebsmittel 34 geeigneter
Art in eine Drehung versetzt werden. Die Bürste 41 weist eine
Reinigungsfläche
auf, die durch die Spitzen der Borsten 43, 43', 43'' gebildet ist, die sich von dem
Gehäuse 51 aus
erstrecken. Die Bürste 41 ist
in Längsrichtung
in zwei Partien 53, 53' unterteilt. Die Partie 53 weist
Borsten 43 auf, die sich senkrecht zur Längsachse
der Bürste 41 erstrecken,
während
die Partie 53' Borsten 43', 43'' aufweist, die sich, in ihrer Ruheposition,
im Winkel zu der Längsachse
der Bürste 41 aufwärts erstrecken.
Der Winkel ist abhängig
von der Steifigkeit der Borsten 43', 43'' und
kann zwischen 5° und
75° betragen.
Vorzugsweise beträgt
der Winkel zwischen 15° und
45°. Die
Borsten 43', 43'' sind mit unterschiedlichen Winkeln
aufwärts
gerichtet dargestellt, wobei beispielsweise die oberen Borsten 43' am Ende der
Partie 53',
die bei der Verwendung die oberste sein soll, einen Winkel von 15° aufweist, während die
unteren Borsten 43'' am unteren
Ende der Partie 53' mit
einem Winkel von 60° aufwärts gerichtet
sind. Je größer der
Winkel, desto größer ist der
Widerstand der Borsten gegen eine nach unten gerichtete Ablenkung
(soweit die Länge
der Borsten gleich bleibt) und desto größer ist daher die Scheuerkraft,
die sie auf die Zitze ausüben.
Während
das dargestellte Ausführungsbeispiel
ein topfförmiges
Gehäuse 51 mit
einstückiger
Basis und Seitenteilen aufweist, ist es vorstellbar, dass die Basis
von der Wand getrennt ist und ein unabhängiges Antriebsmittel aufweist.
Die Basis kann in diesem Fall auch mit im Wesentlichen vertikal
ausgerichteten Borsten versehen sein und kann wahlweise gegenüber dem
Gehäuse vertikal
verstellbar sein. Weiterhin kann das topfförmige Gehäuse 51 durch ein anderes
geeignetes Mittel zum Tragen der Borsten ersetzt werden, beispielsweise
durch einen oder mehrere sich vertikal erstreckende Arme.
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Bei einem alternativen, in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel
der Erfindung weisen die Borsten 61' am Ende der Partie 63', die bei der
Verwendung die oberste ist, einen Winkel von 60° auf, während die Borsten 61'' am unteren Ende der Partie 63' mit einem Winkel
von 15° nach
oben gerichtet sind.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung, das in 4 dargestellt
ist, erstrecken sich in der Ruhestellung sämtliche der vertikal geneigten
Borsten 73 mit dem gleichen Winkel nach oben.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung, das in 5 dargestellt
ist, erstrecken sich sämtliche
der vertikal geneigten Borsten 83' mit dem gleichen Winkel nach oben
und die Länge
der Borsten nimmt von dem oberen Teil der Partie 81' nach unten
zu, so dass die Spitzen der unteren Borsten weiter von dem zentralen
Schaft weg ragen.
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6 stellt
ein weiteres Ausführungsbeispiel der
Erfindung dar, bei dem die vertikal geneigten Borsten 93' geknickt ausgebildet
sind und ebene innere Partien 95 und aufwärts gerichtete
distale Enden 97 aufweisen.
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Während
bisher ausgeführt
wurde, dass die Reinigungsfläche
durch die Spitzen der Borsten gebildet wird, ist es selbstverständlich auch
möglich, dass
bei der Benutzung die Spitzen der Borsten von der zu reinigenden
Zitze weg gebogen werden, in welchem Fall die Reinigungsfläche auch
die äußeren Partien
der Borsten umfassen kann.
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Es ist auch vorstellbar, die Bürsten mit
Borsten durch jedes andere geeignet nachgiebige, geneigte Reinigungsmittel
zu ersetzen, beispielsweise durch geneigte Scheiben aus Schwammmaterial 101,
wie in 7 dargestellt,
geneigte Gummischeiben, flache Scheiben mit geneigten Vorsprüngen, Bürsten mit
vorstehenden Schlaufen aus Borstenmaterial, beispielsweise Fäden, etc.
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Während
die Erfindung an Hand einer Vorrichtung mit einem zylindrischen
Halter mit einer Basis und Seitenteilen dargestellt wurde, ist es
möglich, die
Seitenteile des Halters weg zu lassen.
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Es ist auch denkbar, die Prinzipien
der Ausführungsbeispiele,
die mit zylindrischen Bürsten
dargestellt sind, auf die Ausführungsbeispiele
mit röhrenförmigen Bürsten anzuwenden
und umgekehrt.