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Technisches
Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Bedienen von Tieren, wie Milchkühen und anderen
Milchtieren, die sich auf einer umschlossenen Fläche im Freien oder in einem
Gebäude
frei bewegen können,
mit mindestens einer Tierbox zur vorzugsweise durch den Einsatz
eines Roboters automatischen Bedienung der Tiere, wobei Steuermitteln zugeordnete
Identifikationsmittel zur Identifizierung individueller Tiere vorgesehen
sind, wobei die Tierboxen ein Eingangstor und ein Ausgangstor aufweisen, die
mit den Steuermitteln zusammenwirken, und wobei die; Tore in Antwort
auf Signale von den Steuermitteln geöffnet und/oder geschlossen
werden.
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Die Erfindung betrifft auch eine
Vorrichtung zum Bedienen von Tieren, wie Milchkühen und anderen Milchtieren,
die sich auf einer umschlossenen Fläche im Freien oder in einem
Gebäude
frei bewegen können,
mit mindestens einer Tierbox zur vorzugsweise durch den Einsatz
eines Roboters automatischen Bedienung der Tiere, wobei Steuermitteln zugeordnete
Identifikationsmittel zur Identifizierung individueller Tiere vorgesehen
sind, wobei die Tierboxen ein Eingangstor und ein Ausgangstor aufweisen, die
mit den Steuermitteln zusammenwirken, und wobei die Tore in Antwort
auf Signale von den Steuermitteln geöffnet und/oder geschlossen
werden.
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Ein derartiges Verfahren und eine
derartige Vorrichtung sind aus der EP-A-0 091 892 bekannt. Diese
Vorrichtung weist Melkboxen oder Melkställe auf, die zum Melken erforderliche
Vorrichtungen umfassen, wie beispielsweise solche zum Zitzenwaschen
und -reinigen, Eutermassagegeräte,
Vormelkgeräte,
Melkgeräte,
Milchtestgeräte
und andere an sich bekannte Vorrichtungen.
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Bei der Verwendung einer derartigen
Methode und einer derartigen Vorrichtung ist es von großer ökonomischer
Bedeutung, dass die Vorrichtungen und das dafür eingesetzte Kapital effizient
verwendet werden. Eine Zeitverschwendung sollte minimiert werden.
Um dies zu erreichen, müssen
die Tiere derart behandelt werden, dass sie sich nicht wahllos,
ungeordnet bewegen, beispielsweise derart, dass ein Tier, das nicht
bedient werden soll, den Weg eines Tieres blockiert, das bedient
werden soll, oder das die mit dem Betreten und Verlassen der Tierboxen verbrachte
Zeit einen zu großen
Anteil an der gesamten Bearbeitungszeit einnimmt.
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Bezug nehmend auf die EP-A-0 091
892 zeigt deren 2 eine
Art Tierbox mit einem Karussell oder einer sich drehender Plattform,
die maschinell angetrieben ist und tangential angeordnete Tierboxen,
wie beispielsweise Melkboxen, entlang ihres Umfangs aufweist. Die
Tiere verbleiben während
des gesamten Melkvorgangs auf der rotierenden Plattform. Neben der
Plattform befinden sich Melkgeräte und
andere Vorrichtungen.
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Bei dieser Vorrichtung muss die Drehgeschwindigkeit
der Plattform so gewählt
werden, dass die Melkdauer nicht geringer ist als die maximale Melkdauer,
die für
einen vollständigen
Melkvorgang für
irgendeines der Tiere erforderlich ist. Die maximale Melkdauer ist
somit die minimale Zeit für
eine vollständige
Umdrehung der Plattform. Dies wiederum bedeutet, dass für alle Tiere,
die eine kürzere
Melkdauer benötigen,
ein Zeitverlust eintritt, der der Differenz zwischen der maximalen
Melkdauer und der individuell benötigten Melkdauer entspricht.
Bei dieser Art eines Melkstalls findet eine Zeitverschwendung bei
der effizienten Ausnutzung der kostspieligen Melkvorrichtungen statt.
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Nochmals Bezug nehmend auf die EP-A-0 091
892 zeigt deren 4 eine
stationäre
Vorrichtung mit zwölf
Melkboxen, die kreisförmig
angeordnet sind, und einen Roboter, der zwischen den Boxen bewegbar
ist. Diese Vorrichtung ermöglicht
es, dass jedes Tier, entsprechend einer Transponderidentifikation
und Computersteuerung in an sich bekannter Weise, eine genaue Bedienzeit
erhalten kann, abhängig von
den individuellen Umständen
entsprechend berechneten Daten, um ein optimales Behandlungsergebnis
zu erzielen. In diesem Fall muss das Tier die Tierbox jedoch vollständig betreten,
um die Transpondersensoreinrichtung 3 zu erreichen, die
sich an dem am weitesten innen gelegenen Ende der Box befindet.
In diesem Fall muss das Tier nach dem Betreten der Tierbox bis an
deren Ende die Box rückwärts verlassen.
Dies führt
mit Sicherheit zu verschwendeter Bedienzeit und damit zu verlorener
Bedienkapazität.
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Es gibt jedoch auch Tiere, die möglicherweise
bedient werden, aber für
die die nach der vorherigen Behandlung vergangene Zeit als zu kurz
angesehen werden kann, so dass das Tier vorzugsweise noch warten
und zu einem späteren
Zeitpunkt bedient werden sollte. Selbst wenn das Tier tatsächlich bedient
wird, erfordert die Vorbereitungszeit der Bediengeräte einen
zu großen
Anteil der gesamten Bedienzeit für
die Bedienleistung. Dies bedeutet, dass – obwohl ein Bedienvorgang
tatsächlich
durchgeführt wird – dieser
nicht mit optimaler Effizienz durchgeführt wird. Das genannte Patentdokument
lehrt daher Verfahren und Vorrichtungen die zeitaufwändige und nicht ökonomische
Vorgänge
aufweisen.
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Aufgabe der
Erfindung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
besteht darin, die bekannten Verfahren und Vorrichtungen derart
zu verbessern, dass eine geordnetere Bewegung der Tiere erreicht
wird, indem die Wahrscheinlichkeit, dass ein Tier, das eine Tierbox
betreten will, tatsächlich
gemolken oder auf andere Weise bedient werden soll, erhöht wird
und dass die verschwendete Zeit des Bedienzyklus minimiert wird. Auf
diese Weise wird das in die Investitionsgüter investierte Kapital ökonomischer
und effizienter verwendet.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Diese Aufgabe wird gelöst durch
ein Verfahren der eingangs genannten Art, das gekennzeichnet ist
durch folgende Schritte: Gestalten der Bedienfläche derart, dass diese mindestens
drei stationäre Tierboxen
aufweist; Anordnen der Tierboxen um den Roboter herum derart, dass
ein zentraler, vorzugsweise kreisförmiger oder polygonaler innerer
Roboterbereich geschaffen wird; Anordnen eines beweglichen Bedien-
und/oder Melkroboters in dem Roboterbereich, wobei der Roboter mit
den Steuermiteln zusammenwirkt und geeignet ist, sich zu jeder der
Tierboxen zu bewegen und diese zu bedienen.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch
eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, die gekennzeichnet
ist durch eine Bedienfläche
mit mindestens drei stationären
Tierboxen, wobei die Tierboxen derart um den Roboter herum angeordnet
sind, dass ein zentraler, vorzugsweise kreisförmiger oder polygonaler innerer
Roboterbereich geschaffen wird, und einen bewegbaren Bedien- und/oder
Melkroboter in dem genannten Bereich, wobei der Roboter mit Steuermitteln
zusammenwirkt und in der Lage ist, sich zu jeder der Tierboxen zu
bewegen und diese zu bedienen. Hierdurch wird eine sehr effiziente
und ökonomische
Einheit zum Bedienen von Tieren geschaffen.
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Es gibt auch eine Bewegungsfläche, auf
der die Tiere sich frei bewegen können, wobei sich die Bewegungsfläche bis
zu der Außengrenze
der geschlossenen Fläche
und nach innen bis zu den Tierboxen außerhalb des Roboterbereichs
erstreckt und wobei die Bewegungsfläche Zugang zu den Tierboxen
erlaubt. Hierdurch wird eine gute Austauschmöglichkeit zwischen den Boxen
und der Bewegungsfläche
erreicht.
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Zweckmäßig umfasst das Verfahren den Schritt
des Anordnens von Trennelementen zur Begrenzung unterschiedlicher
Bewegungsflächen
für jede
Tierbox. Hierdurch wird erreicht, dass die Tiere in geeigneten Gruppen
angeordnet werden können.
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Vorzugsweise erfasst das Verfahren
den Schritt des Anordnens der Trennelemente in radialer Ausrichtung
von dem zentralen Roboterbereich unter Bildung von Sektorflächen. Hierdurch
wird eine sehr konzentrierte Anordnung erreicht.
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Zweckmäßig umfasst das Verfahren den Schritt
des Aufteilens der Bewegungsfläche
mittels eines Teilerelements, beispielsweise eines Zauns, in mindestens
zwei Teilflächen,
eine Eingangsfläche zum
Halten von Tieren, die die Tierbox zur Bedienung, beispielsweise
zum Melken betreten sollen, und eine Ausgangsfläche für Tiere, die bedient worden
sind und die Tierbox verlassen haben. Hierdurch wird eine stärker geregelte
Bewegung der Tiere erreicht.
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Vorzugsweise umfasst das Verfahren
das Verbinden der Eingangsfläche
mit dem Eingangstor der Tierbox und das Verbinden des Ausgangstors
der Tierbox mit der Ausgangsfläche.
Hierdurch wird eine noch stärker
geregelte Bewegung der Tiere erreicht.
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Zweckmäßig umfasst das Verfahren ein Öffnen des
Eingangstors der Tierbox für
ein Tier nur, wenn der Algorithmus der Steuermittel anzeigt, dass das
bestimmte Tier, das die Tierbox betreten will, gemolken oder anderweitig
bedient werden darf. Hierdurch wird erreicht, dass Tiere, die nicht
bedient werden müssen,
nicht unnötig
die Tierboxen belegen.
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Zweckmäßig umfasst das Verfahren ein
Anordnen eines Einwegtors in dem Teilerelement, das den Tieren den
Durchtritt von der Ausgangsfläche
zu der Eingangsfläche,
jedoch nicht umgekehrt erlaubt. Durch diese Maßnahme können Tiere, die bereits bedient
worden sind, sich nicht mit Tieren vermischen, die eine Bedienung
noch benötigen.
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Alternativ umfasst das Verfahren
ein Anordnen eines Einwegtors in dem Teilerelement, das von der
Ausgangsfläche
eines Sektors zu der Eingangsflä che
einer benachbarten Tierbox führt.
Hierdurch wird erreicht, dass Tiere von einer Tiergruppe zu einer
anderen gelangen können.
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Vorzugsweise umfasst das Verfahren
ein Erfassen der seit einer vorherigen Bedienung oder eines vorherigen
Melkens vergangenen Zeit und ein Durchlassen des Tiers durch das
Einwegtor nur dann, wenn ein vorbestimmter Teil des Bedienungs- oder
Melkzyklus verstrichen ist. Hierdurch wird erreicht, dass Tiere,
die eine Bedienung dringlicher erfordern, gegenüber Tieren mit einem geringeren
Bedarf Priorität
erhalten.
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Zweckmäßig umfasst das Verfahren eine Festlegung
der Außenbegrenzung
der umschlossenen Fläche
als Kreis oder Polygon. Dies führt
zu einer sehr konzentrierten Konstruktion, was eine Behandlung der
Tiere erleichtert.
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Zweckmäßig sind die Tierboxen in regelmäßiger Form
um den Roboter herum angeordnet. Dies schafft eine Basis zur Verwendung
identischer Geräte
für alle
Boxen, so dass diese weniger kostspielig werden.
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Die Vorrichtung umfasst auch eine
Bewegungsfläche,
auf der die Tiere sich frei bewegen können, wobei sich die Bewegungsfläche bis
zu der Außengrenze
der umschlossenen Fläche
und nach innen bis zu den Tierboxen außerhalb des Roboterbereichs
erstreckt und wobei die Bewegungsfläche Zugang zu den Tierboxen
erlaubt. Zweckmäßig umfasst die
Vorrichtung Trennelemente, die derart angeordnet sind, dass für jede Tierbox
eine eigene Bewegungsfläche
geschaffen ist.
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Vorzugsweise erstrecken sich die
Trennelemente unter Bildung von Sektorflächen radial von dem zentralen
Roboterbereich weg.
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Alternativ weist die Vorrichtung
ein Teilerelement auf, beispielsweise einen Zaun, das die Bewegungsfläche in mindestens
eine Eingangsfläche
zum Halten von Tieren, die die Tierbox zum bedient werden, beispielsweise
ge molken werden, betreten sollen, und eine Ausgangsfläche für Tiere,
die bedient worden sind und die Tierbox verlassen haben, unterteilt.
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Alternativ weist die Vorrichtung
ein Eingangstor zu der Tierbox auf, das die Eingangsfläche mit
der Tierbox verbindet, und ein Ausgangstor an der Tierbox, das die
Tierbox mit der Ausgangsfläche verbindet.
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Zweckmäßig weist die Vorrichtung ein
Mittel auf, das das Eingangstor der Tierbox für ein Tier nur dann öffnet, wenn
der Algorithmus der Steuermittel anzeigt, dass das in die Tierbox
Einlass begehrende Tier gemolken oder anderweitig bedient werden
darf.
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Vorzugsweise weist die Vorrichtung
ein Einwegtor in dem Teilerelement auf, das den Tieren erlaubt,
von einer der Ausgangsflächen
zu der Eingangsfläche
zu gelangen, aber nicht umgekehrt.
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Alternativ weist die Vorrichtung
ein Einwegtor auf, das von einer Ausgangsfläche eines Sektors zu der Eingangsfläche einer
benachbarten Tierbox führt.
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Zweckmäßig weist die Vorrichtung ein
Mittel zum Erfassen der Zeit auf, die seit eines vorherigen Bedien-
oder Melkvorgangs vergangen ist, und das einem Tier nur dann den
Durchtritt durch das Einwegtor erlaubt, wenn ein bestimmter Teil
des Bedien- oder Melkzyklus vergangen ist.
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Zweckmäßig ist die Vorrichtung derart
ausgebildet, dass die alle Tierboxen einschließende äußere Umgrenzung im Wesentlichen
als Kreis oder Polygon ausgebildet ist.
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Zusammenfassung
der Zeichnung
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Zur besseren Erläuterung der Erfindung werden
im Folgenden Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die schematische Darstellung in den beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Es zeigt:
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1 eine
Anordnung von Tierboxen gemäß dem Stand
der Technik, wobei die Boxen als Einheit in der Mitte einer umschlossenen
Fläche
mit kreisförmiger
Umgrenzung gebildet sind;
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2 zeigt
eine umschlossene Fläche
mit einer kreisförmigen
Umgrenzung und fünf
Sektoren, die durch Trennelemente derart unterteilt sind, dass jeder
Sektor das Eingangstor und das Ausgangstor einer einzigen Tierbox
aufweist;
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3 zeigt
eine ähnliche
umschlossene Fläche
mit fünf
Sektoren, die durch Trennelemente derart unterte It sind, dass jeder
Sektor das Ausgangstor einer Tierbox und das Eingangstor der benachbarten Tierbox
aufweist;
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4 zeigt
eine umschlossene Fläche
mit fünf
Sektoren, die denen in 1 entsprechen,
jedoch sind hier die Sektoren der 1 jeweils
durch Teilerelemente in zwei Unterflächen unterteilt, wobei eine
Fläche
eine Eingangsfläche
und eine Fläche eine
Ausgangsfläche
ist, wobei die Teilerelemente zusätzlich ein Einwegtor aufweisen;
und
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5 zeigt
eine umschlossene Fläche
polygonaler Form, die ebenfalls fünf Sektoren aufweist, deren
Anordnung im Wesentlichen der der 3 entspricht,
jedoch weisen die Teilerelemente Einwegtore auf, die ein Hindurchtreten
von der Ausgangsfläche eines
Sektors zur Eingangsfläche
eines benachbarten Sektors erlaubt.
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In 1 ist
die begrenzte Fläche
mit 1 gekennzeichnet und 2 ist die Außengrenze
dieser Fläche,
beispielsweise ein Zaun oder eine Wand. In der Mitte der begrenzten
Fläche
befindet sich eine Tierboxeinheit 3 mit fünf Tierboxen 4,
die in regelmäßiger, polygonaler
Form als Pentagon angeordnet sind. In der Mitte der Tierboxeinheit
ist ein Roboter 5 angeordnet, der in der Lage ist, jede
der Tierboxen 4 zu bedienen. Jede Tierbox 4 weist
ein Eingangstor 6 und ein Ausgangstor 7 auf, die
durch eine Einrichtung zum Öffnen
und Schließen
gesteuert sind. Pfeile zeigen die Eintritts- und Austrittsrichtungen
für die
Tiere an.
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Die Fläche zwischen der Außengrenze 2 und der
Tierboxeinheit 3 ist die Bewegungsfläche 8, auf der sich
die Tiere frei bewegen können.
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In 2 sind
die umschlossene Fläche 1,
die Außengrenze 2 und
die Bewegungsfläche 8 die
gleichen wie in 1. Die
Bewegungsfläche
ist hier jedoch durch fünf
Trennelemente 9.1 bis 9.5 in fünf Bewegungsflächen in
Form von Sektoren 10.1 bis 10.5 unterteilt. Die
Trennelemente sind derart angeordnet, dass sie die Tierboxen gerade
außerhalb
der Eingangs- und Ausgangstore einer bestimmten Tierbox treffen,
was bedeutet, dass jede Tierbox nur von einer bestimmten Bewegungsfläche zugänglich ist.
Die Bewegungen der Tiere werden durch Pfeile angedeutet, was die
Situation klarstellt. Auf diese Weise können unterschiedliche Tiergruppen
von anderen Tiergruppen getrennt gehalten werden.
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3 zeigt
weiterhin fünf
Teilerelemente 11.1 bis 11.5, die die Bewegungsflächen 12.1 bis 12.5 begrenzen.
Bei diesem Beispiel sind die Teilerelemente 11.1 bis 11.5 derart
angeordnet, dass sie zwischen dem Eintrittstor 6 und dem
Austrittstor 7 einer jeden Box 4 auf diese Tierbox
stoßen.
Auch hier ist die Richtung der Bewegungen der Tiere durch Pfeile
angedeutet. Es ist offensichtlich, dass durch diese Anordnung ein
Tier von der Bewegungsfläche 12.1 aus
durch das Eintrittstor der Tierbox 4 treten kann und durch
Ver lassen der Tierbox durch das Ausgangstor 7 zur benachbarten
Bewegungsfläche 12.2 gelangt.
Durch diese Anordnung können
sich die Tiere bewegen, ohne zu einer durch den Landwirt bestimmten
Gruppe zu gehören.
Es besteht auch die Möglichkeit,
unterschiedliche Arten der Bedienung der Tiere den unterschiedlichen
Tierboxen zuzuordnen.
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Die Anordnung gem. 4 entspricht der in 2 dargestellten. Zusätzlich befinden sich zwischen
den Trennelementen 9.1 bis 9.5 Teilerelemente 11.1 bis 11.5,
die zwischen dem Eintrittstor 6 und Austrittstor 7 einer
jeden Tierbox auf diese treffen. Auch hier sind die Bewegungen der
Tiere durch Pfeile angezeigt. Durch diese Anordnung werden die Bewegungsflächen 10.1 bis 10.5 in
zwei Unterflächen 10.11 bis 10.51 und 10.12 bis 10.52 unterteilt,
wobei die ersten Unterflächen 10.11 bis 10.51 Zugangsflächen zum
Eingangstor der Tierbox sind und die zweiten Unterflächen 10.12 bis 10.52 Ausgangsflächen aus
der gleichen Tierbox sind. Das Tier kann daher von einer Zugangsfläche, beispielsweise 10.11, durch
das Eintrittstor 6 der Tierbox 4 hindurch treten und
durch das Ausgangstor 7 der gleichen Box zur Ausgangsfläche, beispielsweise 10.12.
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Die Teilerelemente, die als Zäune oder
Wände ausgebildet
sein können,
weisen Einwegtore 14.1 bis 14.5 auf, die einen
Durchtritt der Tiere nur in einer Richtung erlauben, in der Darstellung
von der Austrittsfläche
zur Zugangsfläche,
beispielsweise von 10.12 nach 10.11. Optional
kann der Durchtritt über die
Steuermittel gesteuert werden, so dass nur Tiere mit spezifischen
Merkmalen hindurch treten dürfen. In
der gleichen Weise wie in 2 dargestellt,
können
auch hier unterschiedliche Tiergruppen von anderen Gruppen getrennt
werden.
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5 zeigt
eine Anordnung, die der in 4 dargestellten ähnlich ist,
mit dem Unterschied, dass die Einwegtore in den Trennelementen 9.1 bis 9.5 vorgesehen
sind. Wie oben deuten auch hier Pfeile die Richtung der Bewegungen
der Tiere an. Wie 5 zu
entnehmen ist, erlaubt die Anordnung der Einwegtore den Tieren ein
Hindurchtreten von einer Ausgangsfläche einer Bewegungsfläche zur
Zutrittsfläche
einer benachbarten Bewegungsfläche.
Im Unterschied zu der kreisförmigen äußeren Umgrenzung der
umschlossenen Fläche
in 4 weist die Außengrenze
in 5 die Form eines
Polygons, eines regelmäßigen Pentagons
auf.
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Die Erfindung kann auf unterschiedlichste Arten
von Tieren angewendet werden, jedoch bezieht sie sich insbesondere
auf Milch gebende Tiere wie Kühe,
Schafe, Ziegen, Pferde und Büffel.