DE69913016T2

DE69913016T2 - Vorrichtung zum Reinigen von Stallungen

Info

Publication number: DE69913016T2
Application number: DE69913016T
Authority: DE
Inventors: Evert Van Der Ploeg
Original assignee: Joz Bv Westwoud
Current assignee: Joz Bv Westwoud
Priority date: 1998-03-17
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2019-03-17
Also published as: NL1008612C2; DE69913016D1; ATE254841T1; EP0943235B1; EP0943235A2; EP0943235A3; DK0943235T3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Reinigen eines Stalls, die einen Reinigungsschieber aufweist, der während der Verwendung derart angeordnet ist, um in dem Mittelgang einer Viehscheune bewegbar zu sein, und die mit einem Motorantrieb zum Bewegen der Vorrichtung als ein autonom bewegbares Fahrzeug versehen ist, an dem der Reinigungsschieber befestigt ist, und die mit Radbaugliedern versehen ist.
Eine solche Vorrichtung ist bekannt aus der FR-A-2,718,606. Ein Nachteil der Vorrichtung, die aus der FR-A-2,718,606 bekannt ist ist, daß sie nur eine Bewegung des Fahrzeugs ermöglicht, die durch einen Schlitz in dem Boden der Viehscheune definiert ist, wobei der Schlitz durch Führungsbauglieder verfolgt wird, die an der Vorderseite und der Hinterseite des Fahrzeugs befestigt sind.
Die DE-C-44,44,508 bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Reinigen eines Stalls, die einen Reinigungsschieber aufweist, der während der Verwendung derart angeordnet ist, um in dem Mittelgang einer Viehscheune bewegbar zu sein, und die mit einer Steuerungseinheit und einem Motorantrieb versehen ist, zum Bewegen des Reinigungsschieber in dem Mittelgang unter der Steuerung der Steuerungseinheit, wobei die Steuerungseinheit mit einer Sensoreinrichtung verbunden ist, und wobei die Steuerungseinheit eine Steuerungslogik zum Emittieren eines Sendereinrichtungs-abhängigen Steuerungssignals an den Motorantrieb aufweist. Diese Veröffentlichung offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen eines Stalls, in dem ein Schieber hin und her über die gesamte Breite des Mittelgangs der Viehscheune bewegt wird. Der Schieber bewegt sich mittels einer Kette, die mit dem Schieber verbunden ist, die gekoppelt ist, um die Einrichtung in der Viehscheune zu treiben.
Bei der Vorrichtung, die aus der DE-C-44,44,508 bekannt ist, wird das Verfahren auf eine Weise derart realisiert, daß die Schiebebewegung unterbrochen wird, wenn und sobald eine Kuh vor den Schieber gerät. Nach einem kurzen Intervall beginnt die Schiebebewegung erneut, und bewegt sich hin und her, bis die Kuh sich bewegt hat und die Reinigungsbewegung des Schiebers fortgesetzt werden kann.
Ein Nachteil dieser bekannten Vorrichtung ist, daß der Schieber immer hergestellt werden muß, um in den Mittelgang einzupassen, in dem er verwendet werden soll, wobei dies relativ hohe Installationskosten umfaßt. Es ist daher nicht möglich, eine solche Reinigungsvorrichtung zu standardisieren. Ein zusätzlicher Nachteil ist, daß die bekannte Reinigungsvorrichtung nur geeignet zum Reinigen des Mittelgangs ist, während andere Teile in der Viehscheune ebensoviel Bedarf nach einer regelmäßigen Reinigung aufweisen.
Das holländische Patent 1002487 offenbart eine Konstruktion zum Reinigen eines Stalls für Tiere, wie z. B. Kühe, in dem bewegbare Reinigungseinrichtungen verwendet werden, mit Hilfe derer der Stallboden selektiv gereinigt werden kann. Die Reinigungseinrichtung weist eine Mistansauginstallation auf, die von der Decke des Stalls derart aufgehängt ist, um entlang desselben über eine Schienenkonstruktion bewegbar zu sein.
Die Vorrichtung zum Reinigen eines Stalls gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe eine Steuerungseinheit aufweist, die mit der Sensoreinrichtung verbunden ist, und die Steuerungseinheit eine Steuerungslogik zum Emittieren eines Sensoreinrichtungs-abhängigen Steuerungssignals zu dem Motorantrieb aufweist, und daß zumindest eines der Räder zum Bestimmen der Richtung des Fahrzeugs einstellbar ist, daß das Fahrzeug mit einer Einrich tung zum Bestimmen von dessen Position in der Viehscheune versehen ist, die mit Markierungen zusammenarbeiten, die in der Viehscheune positioniert sind, und daß die Steuerungseinheit mit einem Speicher zum Speichern von Daten über die Viehscheune, die Position des Fahrzeugs in der Viehscheune und einem Plan der Route entlang der sich das Fahrzeug in der Viehscheune bewegen soll, ausgerüstet ist. Ein solches Fahrzeug kann derart entworfen sein, daß es sich ferner ohne weiteres zu anderen Stellen als dem Mittelgang bewegen kann, insbesondere ferner zu Stellen, die relativ schmal sind. Der Routenplan des Fahrzeugs kann dann ohne weiteres an die Möglichkeiten angepaßt werden, die das Fahrzeug zum Reinigen von solch unbequem zugänglichen Orten in der Viehscheune bietet.
Es wird darauf hingewiesen, daß die deutsche Offenlegungsschrift DE-A-19 614 916 und die amerikanischen Patentspezifikationen US-A-5 204 814 und US-A-5 440 216 automatisch bewegbare Fahrzeuge oder Roboter mit einer Reinigungs- oder Bodenbehandlungs-Funktion offenbaren. Diese Veröffentlichungen beziehen sich jedoch auf Fahrzeuge, die nicht ausgerüstet sind, um Viehscheunen zu reinigen.
Bei einem weiteren Aspekt der Vorrichtung zum Reinigen eines Stalls gemäß der Erfindung ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Bestimmen der Position des Fahrzeugs in der Viehscheune aus der Gruppe ausgewählt ist, die eine Lasereinrichtung, eine Infraroteinrichtung, eine radiographische Einrichtung und eine Induktionseinrichtung aufweist. Diese weist ferner z. B. das globale Positionierungssystem GPS auf. Durch diese Einrichtung kann das Fahrzeug eine absolute Bestimmung einer Position in der Viehscheune als eine Steuerung über die Reinigungsroute ausführen, die abgeschlossen werden soll; diese Einrichtung kann ferner derart angewendet werden, daß eine inkrementelle Änderung bei der Position des Fahrzeugs in der Viehscheune registriert wird. In dem letzteren Fall ist es ferner wünschenswert, daß die Möglichkeit einer Kalibrierung im Hinblick auf die Position des Fahrzeugs in der Viehscheune existiert. Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel davon wird nachfolgend erklärt.
Die Bestimmung der Position des Fahrzeugs in der Viehscheune wird optimiert durch das Merkmal, daß die Einrichtung zum Bestimmen der Position des Fahrzeugs in der Viehscheune mit Markierungen zusammenarbeitet, die in der Viehscheune positioniert sind. Um die Präzision der Bestimmung der Position des Fahrzeugs in der Viehscheune zu verbessern ist es ferner wünschenswert, daß die Einrichtung zum Bestimmen der Position des Fahrzeugs in der Viehscheune Aufzeichenvorrichtungen aufweist, die mit den Rädern verbunden sind, zum Registrieren der Anzahl von Umdrehungen der Räder und der Position des Rades, das die Richtung des Fahrzeugs bestimmt. Durch Kombinieren der jeweiligen Positionierungsdaten führen diese Bereitstellungen, zusammen mit der Einrichtung zum Bestimmen der Position des Fahrzeugs in der Viehscheune, die vorangehend erwähnt wurde, zu einer optimierten Positionsbestimmung. Es ist jedoch ferner möglich, die Einrichtung zum Bestimmen der Position des Fahrzeugs, die oben erörtert wurde, individuell zu verwenden.
Das Fahrzeug gemäß der Erfindung kann z. B. über eine stromführende Leitungsvernetzung gespeist werden, die in der Viehscheune vorgesehen ist und unter der sich das Fahrzeug bewegt. Die Versorgungsspannung kann dann mittels eines Gleitkontakts gegen die Leitungsvernetzung abgenommen werden.
Es wurde vorangehend bereits angezeigt, daß vorzugsweise eine Einrichtung vorgesehen ist für die Kalibrierung der Position des Fahrzeugs in der Viehscheune. Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel dieser Art ist dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug mit einer Energiespeicherungseinheit für den Motorantrieb versehen ist, und daß während die Energiespeicherungseinheit mit einer Ladeeinrichtung versehen ist, die in der Viehscheune vorgesehen ist, die Position des Fahrzeugs, die in dem Speicher gespeichert ist, auf einen vorausgewählten Absolutwert eingestellt wird, der die Position der Ladeeinrichtung in der Viehscheune darstellt. Es ist ferner wünschenswert, daß zumindest die Vorderseite und die Hinterseite des Fahrzeugs mit einer Sensoreinrichtung versehen sind, für die Wahrnehmung eines Hindernisses wie z. B. einer Kuh, eines anderen Tieres oder einer Person.
Gemäß einem wiederum anderen Aspekt der Erfindung ist die Steuerungseinheit ausgerüstet, um den Energiepegel in der Energiespeicherungseinheit zu registrieren, so daß, wenn der Energiepegel unter einen voreingestellten Wert fällt, die Steuerungseinheit das Fahrzeug zu der Ladevorrichtung leitet. Dies macht es möglich, eine vollautomatisierte Vorrichtung zum Reinigen eines Stalls bereitzustellen, die das Fahrzeug umfaßt, das Teil derselben ist.
Die Erfindung wird nun detaillierter Bezug nehmend auf die Zeichnung erklärt, die in einer einzelnen Figur eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung zum Reinigen eines Stalls gemäß der Erfindung darstellt.
Die Vorrichtung zum Reinigen eines Stalls 1 ist mit einem Reinigungsschieber 2 versehen. Die Vorrichtung zum Reinigen eines Stalls 1 ist derart angeordnet, um in dem Mittelgang 3 einer Viehscheune 4 bewegbar zu sein, dadurch, daß sie als ein automatisch bewegbares Fahrzeug 1 ausgerüstet ist, auf dem der Reinigungsschieber 2 befestigt ist.
Der Reinigungsschieber kann aus verschiedenen Arten von Mistschiebern ausgewählt sein, wie z. B. einem Kombinationsschieber, einem Gitterschieber, einem Faltschieber, einem geschlitzten Schieber, einem Berg- und Tal-Schieber und jeglichen anderen geeigneten Schiebern. Diese Schieber sind Fachleuten bekannt und erfordern keine weitere Erklärung.
Das Fahrzeug 1 ist mit Radbaugliedern 5 und 6 versehen, von denen das Rad 6 einstellbar ist, um zu ermöglichen, daß das Fahrzeug 1 gesteuert wird. Ferner ist das Fahrzeug 1 mit einer Einrichtung zum Bestimmen seiner Position in der Viehscheune versehen. Diese Einrichtung trägt das Bezugszeichen 7 und kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die eine Lasereinrichtung, eine Infraroteinrichtung, eine radiographische Einrichtung, wie z. B. ein GPS, und eine Induktionseinrichtung aufweist. In dem Fall einer Induktionseinrichtung kann z. B. eine Induktionsschleife in der Viehscheune 4 vorgesehen sein, die die Route definiert, entlang der das Fahrzeug 1 durch die Viehscheune 4 bewegt werden soll.
Die Radbauglieder werden durch einen Motorantrieb getrieben, der in das Fahrzeug 1 eingelagert ist. Der Motorantrieb wird durch eine Steuerungseinheit 8 gesteuert. Die Steuerungseinheit 8 ist ferner mit einer Speichereinheit ausgerüstet, zum Speichern von Daten über die Viehscheune, wie z. B. die Länge und die Breite des Mittelgangs 3. Die Speichereinheit dient ferner zum Registrieren der aktuellen Position, die das Fahrzeug 1 in dem Viehstall 4 einnimmt, und zum Anpassen derselben an die Bewegungen, die durch das Fahrzeug 1 in Übereinstimmung mit oder in Abweichung von dem Routenplan unternommen werden, der ebenfalls in dem Speicher gespeichert ist und gemäß dem sich das Fahrzeug 1 in der Viehscheune 4 bewegen soll.
Um die Präzision des Systems zum Bestimmen der Position des Fahrzeugs 1 oder zumindest der Einrichtung zum Bestimmen der Position des Fahrzeugs 1 zu erhöhen, kann dieselbe mir Markierungen zusammenarbeiten, die in der Viehscheune positioniert sind. Einige Markierungen sind mit dem Bezugszeichen 9 in der Viehscheune 4 angezeigt. Solche Markierungen 9 wirken z. B. als ein Reflektor für die Signale, die durch die Einrichtung 7 emittiert werden. Um in der Lage zu sein, die Richtungskomponente aus den Signalen zu extrahieren, emittiert die Einrichtung 7 die Signale unidirektional und nicht omnidirektional. Die Richtung, in der die Signale emittiert werden, ist dann einstellbar. Ferner kann das Fahrzeug 1 derart ausgerüstet sein, daß die Räder 5, 6 mit Aufzeichengeräten zum Registrieren der Anzahl von Umdrehungen, die die Räder 5, 6 machen, und der Position des Rades 6, das die Richtung des Fahrzeugs bestimmt, gekoppelt sind. Zusätzlich dazu ist es wünschenswert, daß die Einrichtung für die Kalibrierung der speichergespeicherten Position des Fahrzeugs 1 in der Viehscheune vorgesehen ist. Dieser Speicher ist Teil der Steuerungseinheit 8. Vorzugsweise ist das Fahrzeug 1 mit einer Energiespeicherungseinheit für den Motorantrieb der Räder 5, 6 versehen. Die Position des Fahrzeugs 1 in der Viehscheune, die in dem Speicher gespeichert ist, kann dann vorzugsweise mit einer Ladevorrichtung für die Energiespeicherungseinheit in Bezug gebracht werden, die in dem Stall 4 vorgesehen ist, derart, daß während die Energiespeicherungseinheit des Fahrzeugs 1 mit einer Ladevorrichtung verbunden ist, die in der Viehscheune 4 vorgesehen ist, die Position des Fahrzeugs, die in dem Speicher gespeichert ist, an einen vorausgewählten Absolutwert angepaßt wird, der die Position der Ladevorrichtung darstellt.
Das Fahrzeug 1 ist zumindest an der Vorderseite und der Hinterseite (in der Figur angezeigt durch Pfeile A bzw. B) mit einer Sensoreinrichtung für die Wahrnehmung eines Hindernisses versehen, wie z. B. einer Kuh. Ferner ist die Steuerungseinheit 8 ausgerüstet, um den Energiepegel in der Energiespeicherungseinheit 10 zu registrieren, so daß wenn der Energiepegel unter einen voreingestellten Wert fällt, die Steuerungseinheit 8 das Fahrzeug 1 zu der Ladevorrichtung leitet, die in der Viehscheune 4 vorgesehen ist.
Für Fachleute ist es offensichtlich, daß sich die vorangehende Beschreibung nur auf wenige mögliche Ausführungsbeispiele der Vorrichtung zum Reinigen eines Stalls gemäß der Erfindung bezieht, und daß verschiedene Variationen denkbar sind, die alle als innerhalb des Schutzbereichs der beiliegenden Ansprüche erachtet werden.

Claims

Eine Vorrichtung zum Reinigen eines Stalls, die einen Reinigungsschieber (2) aufweist, der während der Verwendung derart angeordnet ist, um in dem Mittelgang (3) eine Viehscheune (4) bewegbar zu sein, und die mit einem Motorantrieb zum Bewegen der Vorrichtung als ein autonom bewegbares Fahrzeug versehen ist, an dem der Reinigungsschieber (2) befestigt ist, und die mit Radbaugliedern (5, 6) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe eine Steuerungseinheit (8) aufweist, die mit einer Sensoreinrichtung verbunden ist, und die Steuerungseinheit (8) eine Steuerungslogik zum Emittieren von einem sensoreinrichtungsabhängigen Steuerungssignal zu dem Motorantrieb aufweist, und daß zumindest eines (6) der Räder (5, 6) zum Bestimmen der Richtung des Fahrzeugs einstellbar ist, daß das Fahrzeug (1) mit einer Einrichtung (7) zum Bestimmen von dessen Position in der Viehscheune (4) versehen ist, die mit Markierungen (9) zusammenarbeiten, die in der Viehscheune positioniert sind, und daß die Steuerungseinheit (8) mit einem Speicher zum Speichern von Daten über die Viehscheune (4), die Position des Fahrzeugs (1) in der Viehscheune (49) und einem Plan der Route entlang der sich das Fahrzeug (1) in der Viehscheune (4) bewegen soll, ausgerüstet ist.
Eine Vorrichtung zum Reinigen eines Stalls gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (7) zum Bestimmen der Position des Fahrzeugs (1) in der Viehscheune (4) aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Lasereinrichtung, einer Infraroteinrichtung, einer radiographischen Einrichtung und einer Induktionseinrichtung besteht.
Eine Vorrichtung zum Reinigen eines Stalls gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (7) zum Bestimmen der Position des Fahrzeugs (1) in der Viehscheune (4) Aufzeichenvorrichtungen aufweist, die mit den Rädern (5, 6) verbunden sind, zum Registrieren der Anzahl von Umdrehungen der Räder (5, 6) und der Position des Rades (6), das die Richtung des Fahrzeugs bestimmt.
Eine Vorrichtung zum Reinigen eines Stalls gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung für die Kalibrierung der Speichergespeicherten Position des Fahrzeugs (1) in der Viehscheune (4) vorgesehen ist.
Eine Vorrichtung zum Reinigen eines Stalls gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug (1) mit einer Energiespeicherungseinheit für den Motorantrieb verbunden ist, und daß während die Energiespeicherungseinheit mit einer Ladeeinrichtung versehen ist, die in der Viehscheune (4) vorgesehen ist, die Position des Fahrzeugs, die in dem Speicher gespeichert ist, auf einen vorausgewählten Absolutwert eingestellt wird, der die Position der Ladevorrichtung in der Viehscheune (4) darstellt.
Eine Vorrichtung zum Reinigen eines Stalls gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Vorderseite (A) und die Rückseite (B) des Fahrzeugs (1) mit einer Sensoreinrichtung für die Wahrnehmung eines Hindernisses versehen sind, wie z. B. einer Kuh, eines anderen Tieres oder einer Person.
Eine Vorrichtung zum Reinigen eines Stalls gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinheit (8) ausgerüstet ist, um den Energiepegel in der Energiespeicherungseinheit zu registrieren, so daß, wenn der Energiepegel unter einen voreingestellten Wert fällt, die Steuerungseinheit (8) das Fahrzeug (1) zu der Ladevorrichtung leitet.