DE9108196U1 - Vorrichtung zum Betäuben von Schlachttieren, insbesondere von Schweinen - Google Patents

Description

ANDES Elektronik GmbH
Industriegebiet Engelberg
D 7959 Oberholzheim

7900 Ulm, 19.06.91 Akte G/8174 d/sr

Vorrichtung zum Betäuben von Schlachttieren, insbesondere von Schweinen.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betäuben von Schlachttieren, insbesondere von Schweinen, bestehend aus einer die Betäubungsspannung bereitstellenden Stromquelle, die über eine mit einem Trennschalter versehene Schalteinrichtung an an das Schlachttier anzulegende Kontaktbacken anschließbar ist, sowie mit einem Stromsensor zur Überwachung des über die Kontaktbacken fließenden Stromes.

Beim Betrieb derartiger Vorrichtungen ist aus Sicherheitsgründen darauf zu achten, daß der Widerstand zwischen den beiden Kontaktbacken innerhalb eines bestimmten Widerstandsbereiches liegt. Ist der Wiederstand kleiner als ein vorgegebener Minimalwert, so deutet dies auf einen Kurzschluß zwischen den Kontaktbacken hin. Wird dagegen ein vorgegebener Maximalwert überschritten, so befindet sich kein Tier zwischen den Kontaktbacken, so daß in diesem Fall die Kontaktbacken spannungsfrei geschaltet werden müssen.

Bei aus der Praxis bekannten Vorrichtungen dieser Art wird als Betäubungsspannung eine einweggleichgerichtete Wechselspannung benutzt. Hierbei steht jeweils die Zeit der einen Halbwelle, in der kein Betäubungsstrom fließt, zur Verfügung, um eine Widerstandsmessung durchzuführen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß Gleichspannungen als Betäubungsspannung weniger geeignet sind, da durch den Stromfluß in nur einer Richtung galvanische Effekte auftreten, die Einfluß auf die Fleischqualität haben können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß solche galvanischen Effekte nicht auftreten können, ohne daß hierdurch die sicherheitstechnischen Aspekte und Einrichtungen ungünstig beeinflußt werden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß 0 als Betäubungsspannung eine Wechselspannung zur Anwendung kommt und die Schalteinrichtung zusätzlich zu dem die Stromquelle galvanisch von den Kontaktbacken trennenden Trennschalter ein weiteres Schaltglied aufweist, das die

Kontaktbacken im Anschluß an den Nulldurchgang der Betaubungsspannung für einen kurzen Zeitraum von der Stromqelle trennt, während dessen der Widerstand zwischen den Kontaktbacken mittels einer Referenzspannung durch den Stromsensor ermittelt wird.

Der durch die Erfindung erreichte Vorteil besteht im wesentlichen darin, daß die Messung des zwischen den Kontaktbacken auftretenden Widerstands jeweils unmittelbar im Anschluß an den Nulldurchgang der Betaubungsspannung vorgenommen wird, wobei der Zeitraum hierfür so kurz gewählt sein kann, daß eine merkliche Veränderung der Kurvenform der Betäubungsspannung nicht auftritt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung der Zeitraum, währenddessen das Schaltglied die Kontaktbacken von der Stromquelle trennt, etwa 250 Mikrosekunden beträgt.

Um hierbei ausreichend schnelle Schaltzeiten zu erreichen, ist das Schaltglied zweckmäßigerweise von einem Triac oder Thyristor gebildet, der über eine Triggerdiode nach dem Spannungsnulldurchgang verzögert durchgeschaltet wird.

Weiter ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, daß der Stromsensor von einem Meßverstärker und einem Fensterkomparator gebildet ist, wobei der Meßverstärker den Widerstand zwischen den Kontaktbacken in einen proportionalen Spannungswert umsetzt und der Fensterkomparator nur dann ein Freigabesignal für die 0 Schalteinrichtung erzeugt, wenn der zum Widerstand korrespondierende Spannungswert innerhalb eines vorgegebenen Spannungsfensters liegt.

Das Spannungsfenster kann entsprechend der jeweiligen Anwendung ausgewählt sein; im Rahmen der Erfindung ist in einer zweckmäßigen Ausgestaltung vorgesehen, daß das Spannungsfenster auf eine untere, einem Widerstand von etwa 20 Ohm entsprechende und auf eine obere, einem Widerstand von etwa 2500 Ohm entsprechende Schaltschwelle eingestellt ist.

Um ein ausreichend hohes Maß an Sicherheit zu erreichen, sieht die Erfindung zwei zueinander parallel arbeitende Stromsensoren sowie eine Verknüpfungsschaltung für deren Ausgangssignale vor, wobei die Verknüpfungsschaltung nur bei übereinstimmenden Ausgangssignalen ein Ansteuersignal für die Schalteinrichtung erzeugt. Dadurch wird die Betäubungsspannung nur dann an die Kontaktbacken angelegt, wenn beide Stromsensoren unabhängig voneinander feststellen, daß der Widerstandswert innerhalb der vorgeschriebenen Grenzen liegt.

0 Am Ausgang von jedem der beiden Stromsensoren kann zweckmäßigerweise vor der Verknüpfungsschaltung ein über ein Signaltor ansteuerbares, nachtriggerbares Zeitglied vorgesehen sein, dessen Zeitkontante etwas größer als die Periodenzeit der Wechselspannung, vorzugsweise 25 ms ist, 5 und daß das Signaltor von einem Nullspannungs-Komparator im Anschluß an den Spannungsnulldurchgang, während die Kontaktbacken von der Stromquelle getrennt sind, kurzzeitig geöffnet wird. Auf diese Weise wird nach jedem Nulldurchgang der Betäubungsspannung eine Überprüfung des 0 Widerstandwertes vorgenommen, wobei eine Abschaltung der Betäubungsspannung dann erfolgt, wenn bei zwei aufeinander folgenden Überprüfungen eine Abweichung des Widerstandswertes festgestellt wird.

Als weitere Sicherheitsmaßnahme sieht die Erfindung vor, daß der Verknüpfungsschaltung ein Impulsgeber nachgeschaltet ist, der zwei Einschaltzeitglieder ansteuert, von denen jedes ein Relais betätigt, deren Arbeitskontakt jeweils mit einer der Kontaktbacken verbunden ist, wobei der Impulsgeber nur dann freigegeben ist, wenn die beiden Einschaltzeitglieder sowie beide Relais sich im ausgeschalteten Zustand befinden. Somit kann die Betäubungsspannung nur dann eingeschaltet werden, wenn die Vorrichtung sich in ihrem ordnungsgemäßen Grundzustand befindet.

Die Relais sind zweckmäßigerweise mit Umschaltkontakten versehen, wobei die beiden Ruhekontakte über eine Detektorschaltung miteinander verbunden sind, die das Freigabesignal für den Impulsgeber erzeugt. Dadurch erfolgt eine Überprüfung auf eine ordnungsgemäße Funktion beider Relais.

0 Die Detektorschaltung weist einen Vorwiderstand und eine hierzu in Reihe geschaltete Sendediode eines Optokopplers auf, wobei der Ausgang des Optokopplers eine nachtriggerbare monostabile Kippstufe ansteuert, deren Zeitkonstante etwas größer ist als die Periodenzeit der Wechselspannung.

Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigen:
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Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild der Vorrichtung,

Fig. 2 die Baugruppen der Vorrichtung nach Fig. 1 und

ihre gegenseitige Verbindung miteinander,

Fig. 3 die mit ski bezeichnete Baugruppe nach Fig. 1 und

2,

Fig. 4 die mit sk2 bezeichnete Baugruppe nach Fig. 1 und 2,

Fig. 5 die mit sk3 bezeichnete Baugruppe nach Fig. 1 und 2.

Die Vorrichtung zum Betäuben von Schlachttieren, insbes. von Schweinen, von der in der Zeichnung im wesentlichen der Stromlaufplan dargestellt ist, besteht aus einer Betäubungszange 1 mit zwei gegenseitig sowie gegenüber den Handgriffen isolierten Kontaktbacken 2,3 zum Umgreifen z. B. des Tierkopfes. Ferner weist die Vorrichtung eine die Betäubungsspannung bereitstellende Stromquelle 4 auf, die über eine mit einem Trennschalter 5 versehene Schalteinrichtung 6 an die Kontaktbacken 2,3 anschließbar ist.

Weiter ist als Schutzeinrichtung für die die Betäubungszange 1 benutzende Person eine Schaltung mit 5 einem Stromsensor 7,8 vorgesehen, der zur Überwachung des über die Kontaktbacken 2,3 fließenden Stromes dient.

Als Betäubungsspannung kommt eine Wechselspannung zur Anwendung, die sich gegenüber einer pulsierenden 0 Gleichspannung als vorteilhafter herausgestellt hat. Da hierbei jedoch keine Pausen des Stromflusses mehr auftreten, in denen eine Messung des elektrischen Widerstandes (R/Schwein) zwischen den Kontaktbacken 2,3

möglch wäre, besitzt die Schalteinrichtung 6 zusätzlich zu dem die Stromquelle galvanisch von den Kontaktbacken 2,3 trennenden Trennschalter 5 ein weiteres Schaltglied 9. Dieses Schaltglied 9 trennt die Kontaktbacken 2,3 im Anschluß an den Nulldurchgang der Betäubungsspannung für einen kurzen Zeitraum von der Stromquelle. Während dieser Zeit wird der Widerstand zwischen den Kontaktbacken 2,3 mittels einer Referenzspannung tL.™ durch den Stromsensor 7,8

Kür

ermittelt, wobei in dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel aus Sicherheitsgründen zwei Stromsensoren 7,8 vorgesehen sind. Der Zeitraum, während dessen das Schaltglied 9 die Kontaktbacken 2,3 von der Stromquelle trennt, beträgt etwa 250 Mikrosekunden. Diese Zeitdauer ist so kurz, daß eine merkliche Änderung der sinusförmigen Kurvenform der Betäubungsspannung nicht zu beobachten ist.

Das Schaltglied ist, wie in Fig. 1 angedeutet, von einem 0 Thyristor THl gebildet, der, wie sich im einzelnen aus Fig. 3 ergibt, über Triggerdioden THl und TH2 nach dem Spannungsnulldurchgang verzögert durchgeschaltet wird.

Jeder der beiden Stromsensoren 7,8 ist, wie sich aus Fig.

5 1 ersehen läßt, von einem Meßverstärker 7 und einem Fensterkomparator 8 gebildet. Der Meßverstärker 7 setzt hierbei den Widerstand zwischen den Kontaktbacken 2,3, von denen die 3 eine auf Massepotential liegt, in einen proportionalen Spannungswert um. Jeder Fensterkomparator erzeugt nur dann ein Freigabesignal für die Schalteinrichtung 6, wenn der zum Widerstand zwischen den Kontaktbacken 2,3 korrespondierende Spannungswert innerhalb eines vorgegebenen Spannungsfensters liegt. Das

Spannungsfenster selbst kann, wie im einzelnen sich aus Fig. 4 ergibt, durch Spannungsteiler realisiert sein.

Das Spannungsfenster ist für den hier vorgesehenen Anwendungszweck auf eine untere, einem Widerstand von etwa 20 Ohm entsprechende und auf eine obere, einem Widerstand von etwa 2500 Ohm entsprechende Schaltschwelle eingestellt. Auf diese Weise kann einerseits eine Abschaltung der Betäubungsspannung bei einem Kurzschluß zwischen den Kontaktbacken 2,3 erreicht werden.

Entsprechend wird die Betäubungsspannung abgeschaltet, wenn der Widerstandswert zu hoch ist, wenn sich also kein zu betäubendes Tier zwischen den Kontaktbacken 2,3 befindet. Auf diese Weise wird verhindert, daß eine die Betäubungszange 1 betätigende Person versehentlich mit der Spannung in Berührung kommt.

Die beiden zueinander parallel arbeitenden Stromsensoren 7,8 steuern jeweils ein nachtriggerbares Zeitglied 10 an, wobei jedoch zusätzlich ein Signaltor 10.1 vorgesehen ist, innerhalb dessen allein das Ausgangssignal des Fensterkomparators 8 auf das Zeitglied 10 wirken kann. Die beiden Zeitglieder 10 weisen eine Zeitkonstante auf, die etwas größer als die 5 Periodenzeit der Wechselspannung ist. Geeignet ist hierfür eine Zeit von etwa 25 ms.

An die beiden Zeitglieder 10 schließt sich eine Verknüpfungsschaltung 11 an, die nur bei übereinstimmenden 0 Ausgangssignalen der Zeitglieder 10 ein Ansteuersignal für die Schalteinrichtung 6 erzeugt.

Das die beiden Zeitglieder 10 freigebende Signaltor 10.1 wird von einem Nullspannungskoroparator 14 im Anschluß an den Spannungsnulldurchgang, während die Kontaktbacken 2,3 von der Stromquelle getrennt sind, kurzzeitig geöffnet. 5

Die Verknüpfungsschaltung 11 enthält einen Impulsgeber D3A, der zwei Einschaltzeitglieder 12 ansteuert. Jedes dieser Einschaltzeitglieder 12 betätigt ein Relais (Kl, K2 in Fig.3), dessen Arbeitskontakt jeweils mit einer der Kontaktbacken 2,3 verbunden ist. Der Impulsgeber D3A der Verknüpfungsschaltung 11 wird dabei nur dann freigegeben, wenn die beiden Einschaltzeitglieder 12 sowie beide Relais Kl, K2 sich im ausgeschalteten Zustand befinden. Hierfür ist ein weiteres logisches Verknüpfungsglied D4D in der Verknüpfungsschaltung 11 vorgesehen, die den Impulsgeber D3A nur unter den genannten Bedingungen freigibt.

0 Die beiden Relais sind mit Umschaltkontakten versehen, wobei die beiden Ruhekontakte über eine Detektorschaltung 13 miteinander verbunden sind. Diese Detektorschaltung 13 erzeugt das Freigabesignal für den Impulsgeber D3A der Verknüpfungsschaltung 11. Dazu weist die Detektorschaltung 13 einen Vorwiderstand R26,R27 und eine hierzu in Reihe geschaltete Sendediode eines Optokopplers N2B auf. Wegen der zusätzlichen Dioden V15 und V32 führt nur eine der beiden Halbwellen zu einem Stromfluß durch die Sendediode. Durch den von der 0 Betriebswechselspannung erzeugten Spannungsanstieg und -abfall treten am Ausgang des Optokopplers N2B Impulse mit der Frequenz der Betäubungsspannung auf. Diese Impulse steuern eine nachtriggerbare monostabile Kippstufe D3B an,

deren Zeitkonstante etwas größer als die Periodenzeit der Wechselspannung ist. Das Ausgangssignal dieser Kippstufe D3B dient als Freigabesignal für den Impulsgeber D3A der Verknüpfungsschaltung 11 und signalisiert, daß beide Relais sich im ausgeschalteten Zustand befinden.

Claims (10)

Schutzansprüche:

1. Vorrichtung zum Betäuben von Schlachttieren, insbesondere von Schweinen, bestehend aus einer die Betäubungsspannung bereitstellenden Stromquelle (4), die über eine mit einem Trennschalter (5) versehene Schalteinrichtung (6) an an das Schlachttier anzulegende Kontaktbacken (2, 3) anschließbar ist, sowie mit einem Stromsensor (7, 8) zur überwachung des über die Kontaktbacken (2,3) fließenden Stromes, dadurch gekennzeichnet, daß als Betäubungsspannung eine Wechselspannung zur Anwendung kommt und die Schalteinrichtung (6) zusätzlich zu dem die Stromquelle (4) galvanisch von den Kontaktbacken (2,3) trennenden Trennschalter (5) ein weiteres Schaltglied (9) aufweist, das die Kontaktbacken (2,3) im Anschluß an den Nulldurchgang der Betäubungsspannung für einen kurzen Zeitraum von 0 der Stromquelle (4) trennt, während dessen der Widerstand zwischen den Kontaktbacken (2,3) mittels einer Referenzspannung durch den Stromsensor (7,8) ermittelt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitraum, während dessen das Schaltglied (9) die Kontaktbacken (2,3) von der Stromquelle trennt, etwa 250 Mikrosekunden beträgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied (9) von einem Triac oder Thyristor gebildet ist, der über eine Triggerdiode nach dem Spannungsnulldurchgang verzögert durchgeschaltet wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromsensor (7,8) von einem Meßverstärker (7) und einem Fensterkomparator (8) gebildet ist, wobei der Meßverstärker (7) den Widerstand zwischen den Kontaktbacken (2,3) in einen proportionalen Spannungswert umsetzt und der Fensterkomparator (8) nur dann ein Freigabesignal für die Schalteinrichtung (6) erzeugt, wenn der zum Widerstand korrespondierende Spannungswert innerhalb eines vorgegebenen Spannungsfensters liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungsfenster auf eine untere, einem Widerstand von etwa 2 0 Ohm entsprechende und auf eine obere, einem Widerstand von etwa 2500 Ohm entsprechende Schaltschwelle eingestellt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zueinander parallel arbeitende Stromsensoren (7,8) sowie eine Verknüpfungsschaltung (11) für deren Ausgangssignale vorgesehen sind, wobei die Verknüpfungsschaltung (11) nur bei übereinstimmenden Ausgangssignalen ein Ansteuersignal für die Schalteinrichtung (6) erzeugt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang von jedem der beiden Stromsensoren (7,8) vor der Verknüpfungsschaltung (11) ein über ein Signaltor (10.1) ansteuerbares, nachtriggerbares Zeitglied (10) vorgesehen ist, dessen Zeitkonstante etwas größer als die Periodenzeit der Wechselspannung, vorzugsweise 25 ms ist, und daß das Signaltor (10.1) von einem

Nullspannungs-Komparator (14) im Anschluß an den Spannungsnulldurchgang, während die Kontaktbacken (2,3) von der Stromquelle (4) getrennt sind, kurzzeitig geöffnet wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch

gekennzeichnet, daß der Verknüpfungsschaltung (11) ein Impulsgeber nachgeschaltet ist, der zwei Einschaltzeitglieder (12) ansteuert, von denen jedes ein Relais betätigt, deren Arbeitskontakt jeweils mit einer der Kontaktbacken (2,3) verbunden ist, wobei der 0 Impulsgeber nur dann freigegeben ist, wenn die beiden Einschaltzeitglieder (12) sowie beide Relais sich im ausgeschalteten Zustand befinden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Relais mit Umschaltkontakten versehen sind, wobei die beiden Ruhekontakte über eine Detektorschaltung (13) miteinander verbunden sind, die das Freigabesignal für den Impulsgeber erzeugt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorschaltung (13) einen Vorwiderstand und eine hierzu in Reihe geschaltete Sendediode eines Optokopplers (N2B) aufweist, wobei der Ausgang des

Optokopplers (N2B) eine nachtriggerbare monostabile Kippstufe (D3B) ansteuert, deren Zeitkonstante etwas größer als die Periodenzeit der Wechselspannung ist.