LV10015B - A method and device for milk flow measurement - Google Patents

Description

LV 10015

Verfahren und Vorrichtung zur Messung eines der Masse eines Milchpfropfens entsprechenden Wertes sowie des entsprechenden Milchflusses

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung eines der Masse eines Milchpfropfens entsprechenden Wertes wahrend des intermittierenden, in Fonn von Milchpfropfen erfolgenden Abtransport der ermolkenen Milch iiber wenigstens einen Steigleitungsabschnitt sowie des entsprechenden Milchflusses.

Der Melkvorgang dauert von Kuh zu Kuh, aber auch bei einer einzelnen Kuh unterschiedlich lange. Typische Melkzeiten liegen zwischen 3 bis 10 min.

Ein Blindmelken, d.h. ein Arbeiten der Melkmaschine an einem Euter, aus dem praktisch keine Milch mehr flieftt, schādigt das Zitzengewebe und ist fūr die Eutergesundheit sehr gefāhrlich. Deshalb mufi das Melkzeug moglichst unmittelbar nach dem Versiegen des Milchflusses abgenommen oder abgeschaltet werden. «

Bei zunehmender Rationalisierung verwendet man heute bereits vielfach sogenannte Milchflufi-Indikatoren, die das Melkende selbsttātig erfassen und ein entsprechendes, meist elektrisches oder pneumatisches Signal abgeben. Je nach Technisierungsgrad lost das Signal des Milchflufi-Indikators folgende Vorgānge aus: l. Ein optisches oder akustisches Signal an den Melker, 2. eine automatische Abschaltung der Pulsation oder Herabsetzung der Melkintensitāt, 3. eine vollautomatische Abnahem des Melkzeugs, 4. eine Nachmelk-Automatik oder 5. eine milchflufiabhāngige Steuerung der Funktionsparameter der Melkmaschine.

Die wesentlichen Probleme eines sogenannten Milchflufi-Indikators liegen zum einen in einer ausreichenden Schaltgenauigkeit und zum anderen in dem damit meistens verbundenen Vakuumverlusten. Die sogenannte MilchfluBkurve (Milchmenge pro Zeiteinheit aufgetragen gegen die Zeitachse) nāhert sich bei den meisten Kilhen asymptotisch der Null-FluB-Linie, wobei allerdings der naturliche Verlauf der MilchfluBkurve aufgrund der Pulsation und des asynchronen schubweisen Milchtransports durch erhebliche Schwankungen iiberlagert sein kann.

Als Melkende wird internationl ubereinstimmend der Zeitpunkt betrachtet, zu dem die (naturliche) Milchflui3kurve den Schwellenwert von 200 g/min unterschreitet. Der Schnitt der MilchlfuiJkurve mit diesem Schwellenwert ist bei der Uberwiegenden Mehrzahl der Kiihe sehr flach bis schleifend, so dafi sich in diesem Kurvenbereich kleine Mefifehler bei der MilchfluBkurvenerfassung als betrāchtliche Fehler bei der Bestimmung des Zeitpunktes des Melkendes auswirken konnen.

Diese Gegebenheiten erschweren die zuverlāssige Erkennung des wirklichen Melkendes betrāchtlich. Wegen dieses Unsicherheitsfaktors wird uberlicherweise eine Verzogerungszeit (typisch etwa 30 sec) zwischen dem Eintreten des eigentlichen Indikator-Sīgnais und der 3 LV 10015 wirklichen Auslosung der entsprechenden Funktion, zum Beispiel dia automatische Melkzeugabnahme, vorgesehen. Auf diese Weise versucht man sicherzustellen, daB das Euter nach dem Melkvorgang auch wirklich leer ist, was nicht nur fiir die Wirtschaftlichkeit, d.h. Milchmenge und -fettgehalt, sondem auch fiir die Eutergesundheit von wesentlicher Bedeutung ist. Andererseits verursacht diese Verzogerungszeit eine Verlangerung des ebenfalls euterschadliChen Blindmelkens und zudem eine Verlangerung der Melkzeit,. was seinerseits eine Herabsetzung der Arbeitsproduktivitāt bedeutet.

Fiir eine irgendwie verwertbare Aussage iiber die GroBe hoherer Milchfliisse (etwa 500 g/min und darūber) sind herkommliche MilchfluB-Indikatortypen ohnehin ungeeienget, so daB man etwa zu einer effizienten Steuerung der Funktionsparameter der Melkmaschine bisher auf aufwendige MilchmengenmeBsysteme angeviesen ist.

In bezug auf das Problem der Vakuumverluste ist darauf zu verweisen, daB die modeme Standard-Melkmaschine eine Doppelaufgabe hat: Einerseits muB das Vakuum die Milch gegen den widerstand des SchlieBmuskels der Zitze aus dem Euter absaugen und andererseits muB das Vakuum die eben ermolkene Milch vora Euter durch den sogenannten langen Milchschlauch bis zu der Milch-Sammelleitung oder dem MeBpokal transportieren, von wo aus die Milch dann frei abflieBen kann. Durch diese Art des Transportēs zur Sammelleitung mit Hilfe des Melkvakuums entstehen erhebliche hydrodynamische Verluste (Strbmungsverluste), die mit steigendem MilchfluB proportional zunehmen. Zudem sind viele Melkanlagen sogenannte High-Line-Anlagen, d.h. die Milch-Sammelleitung ist aus bau- und arbeitstechnischen Griinden iiber Kopfhohe verlegt, so daB die ermolkene Milch beim Transport hochgefordert werden muB. Diese Hohe liegt in Melkstānden

bei etwa 1,2 m und in Anbindestāllen bei bis zu 2 m. Die sich hier zusātzlich ergebenden hydrostatischen Verluste (Druckverluste) steigen ebenfalls proportional mit dem MilchfluB,

Trotz langjahriger weltweiter wissenschaftlicher Optimierungsarbeiten an den Funktionsparametem der Melkmaschine sind die sich addierenden Stromungs- und Druckverluste nach wie vor ein gravierendes Problem. Melktechnisch bedeuten diese Verluste nāmlich, daB selbst bei vollkommen stabilisiertem Betriebsvakuum in der Milchsammelleitung (groBe Leistungsquerschnitte, starke Vakuumpumpe, exakt arbeitendes Vakuumregelventil usw.) die Hohe des am Euter tatsāchlich wirksam werden Melkvakuums mit zunehmenden MilchfluB immer stārker zusammenbricht, also genau dann, wenn es fūr einen effizienten Milchentzug am dringstens benotigt viirde. Um uberhaupt hohere Milchflusse moderner Kiihe bewaltigen zu konnen, ist man daher gezwungen, das Betriebsvakuum in konventionellen Melkanlagen erheblich iiber dem Vakuum einzustellen, das biologisch fiir den Entzug erforderlich ist. Mit dieser MaBnahme wird āber wahrend des Melkvorgangs bei abnehmendem MilchfluB, d.h. bei abnehmenden Vakuumverlusten, und insbesondere beim Blindmelken das 2itzengewebe dem ungedampften, vollen unphysiologisch hohen Betriebsvakuum ausgesetzt, was zu entsprechenden Gewebeschaden und langerfristig (aufgrund von Zitzenverhārtungen als biologische Abwehrreaktion des Organismus) zu einem insgesamt immer langsameren Melken fuhren muB.

Da ein MilchfluB-Indikator zur Erfvillung seiner Aufgabe irgendwo nach dem Euter und vor der Milchsammelleitung -meist am Ende des langen Milchschlauchs - angeordnet sein muB, wird aus dem Gesagten klar, daB jeder Vakuumverlust, den ein Indikator zusātzlich erzeugt, einen direkten, nicht 5 LV 10015 kompensierbaren, negativen Effekt auf die Qualitāt des Melkvorgangs init den entsprechenden Folgen fūr Eutergesundheit. und Wirtsdhaftlichkeit ausiiben muft.

Es sind bereits die vielfSltigsten MilchfluB-Indikatoren bekannt gevorden.

Bei den sogenannten Kammer-Indikatoren handelt es sich um ein geschlossenes StaugefāB, das oben befiillt wird. Im Inneren ist ein oben offenes Standrohr angebracht, das mit der unteren AbfluBleitung in Verbindung steht und auf Bodenniveau eine kleine kalibrierte AbfluBoffnung aufweist, durch die wahrend des Melkvorgangs laufend 200 g/min in die AbfluBleitung abflieBt. Im Staugefafl befindet sich ein Schwimmer oder auch ein Elektrodenpaar zur konduktiven oder kapazitiven Messung oder es kann auch eine Lichtschranke vorgesehen sein, die ein Signal abgibt, sobald das Flussigkeitsniveau im StaugefaB unter ein gewisses MaB abgesunken ist, siehe etwa DE-OS 21 34 976 oder US-PS 4,714, 048.

Bei den Staukammem wird uber die integrierende Wirkung des Staukammervolumens grundsātzlich eine vorteilhafte Glattung des meist unruhigen MilchfluBsignals erreicht. Gleichzeitig ergibt sich aber durch das Kammervolumen auch eine automatische Verzogerungszeit, die sich als besonders nachteilig erveisen kann, da die Verzogerungszeit nicht nur durch das staukammervolumen sondern auch durch die Differenz zwischen Zulauf und Ablauf zum StaugefāB bestimmt wird, was in der Praxis bei langsam versiegenden Milchflussen die Gefahr extrem verlangerter Verzogerungszeiten, die den an sich vorgesehen Wert sogar um ein Vielfaches iibersteigen konnen, in sich birgt.

Bei den Indikatoren mit Umlenkkammer, etwa entsprechend der 6 DE-OS 22 00 141 wird die Milch von unten, meist tiber ein teilweise in die Kammer vorstehendes Leitrohr, in die Kammer eingeleitet und dort aufgespalten. Die Abfiihrung erfolgt durch eine Offnung im Boden oder eine Seitenoffnung in Bodenhohe. Meist nahe dem Boden ist ein Elektrodenpaar angeordnet. Bei normālēm Melken verden die Elektroden durch die Milch intensiv uberspult, so daB der elektrische Kontakt zvischen den Elektroden geschlossen ist. Sinkt der MilchfluB allmahlich so werden die Elektroden immer seltener uberspūlt, wodurch der Widerstand zunimmt, bis schlieBlich keine Benetzung mehr stattfindēt und der Kontakt damit vollstandig unterbrochen wird. Ein solcher Indikator gibt ein sehr unsicheres Grundsignal, das ganz erheblich streut. AuBerdem sind Indikatoren dieser Art sehr lageempfindlich und sie haben weiter den groBen Nachteil erheblicher Vakummverluste wie aile Kammersysteme.

Die sogenannten Rohrindikatoren bestehen zumeist aus einem kurzen Rohrstuck, das normalerveise von der Milch von oben nach unten durchflossen wird. Da solche Indikatoren zumeist auch keine stromungsmechanisch storenden Einbauten aufweisen, ergeben sich verhāltnismaBig niedrige Stromungsund insbesondere Vakuumverluste. Aus der GB-65 01 199 sowie der US-PS 3,115,116 sind Ringelektrodenindikatoren bekannt, bei denen entlang der FluBrichtung der Milch zwei elektrisch leitende Rohrstūcke durch ein Isolatorstuck im Abstand voneinander gehalten werden. Zwischen den Elektroden wird der elektrische Widerstand gemessen, der sich in Abhāngigkeit von der GroBe des Milchflusses Sndert. Die Genauigkeit dieses MeBsystems wird auBerst stark beeinfluBt durch die sich von Kuh zu Kuh āndernde elektrische Leitfahigkeit der Milch, durch die sehr stark schwankenden Widerstandswerte bei anbehmendem MilchfluB gegen Ende des Melkvorganges sowie auch durch vorhergehende Reinigungsprozesse, die den Ūbergangswiderstand und die 7 7LV 10015

Benetzungeigenschaft der Wānde verandern.

Aus der US-Patentschrift 4,010,715 ist auch bereits ein Ringelektrodenindikator bekannt, bei dem auf einander gegenuberliegenden Seiten einer von der zu messenden Fliissigkeit durchflossenen Leitung Elektroden angeordnet sind. Mit Hilfe einer an diese Elektroden angelegten hochfrequenten Wechselspannung wird in der Fliissigkeit ein elektrischer Leitungsstr om erzeugt, der sich mit der ionišchen Leitfahigkeit der zu messenden Fliissigkeit andert. Ein solches MeBgerat ist fiir die Messung von Milchfltissen ungeeignet, da sich die Leitfahigkeit der Milch in Abhāngigkeit von den einzelnen Kūhen wie auch von den FUtterungsbedingungen andert.

Auch bei dem aus der US-Patentschrift 4,348,984 bekannten MilchlfuB-lndikator hangt das MeBsignal von der elektrischen Leitfahigkeit der zu messenden Milch ab. Die Messung des Milchflussess erfolgt derart, daB die Milch durch eine iiber einen Hochfrequenzoszillator gespeiste Spule geleitet wird und hierbei in der Spule ein Induktionssignal erzeugt.

Bei den photoelektrischen Rohrindikatoren, wie sie etwa aus der EP 0 221 733 bekannt sind, besteht das MeBsystem zumeist aus einem glatten, kurzen durchsichtigen Rohr, das meist senkrecht steht und so in den langen Milchschlauch eingefiigt ist, daB der Milchstrom das Rohr von oben nach unten durchstromt. Auf einander gegenuberliegenden Seiten des Rohres ist eine Lichtquelle mit konstanter Lichstārke, sowie ein Photosensor angeordnet. Fūr die Messung des Milchflusses benutzt man die Abnahme der Streuung des Lichtes bei abnehmender Milchfilmstārke im durchflossenen Rohr. Den offensichtlichen Vorteilen dieses Systems (keine Vakuumverluste, Unabhagigkeit von LeitfāhigkeitsSnderungen der Milch) stehen betrāchtliche Nachteile gegenuber. Die

Schaltgenauigkeit ist unbefriedigend, weil die Schichtdicke des Milchfilms als quantitatives Merkmal mit Hilfe der Lichtstreuung nur unzulānglich erkannt werden kann. Auch der diinnste, nicht mehr flieBende Film ergibt noch eine erhebliche Lichtabsorption, die sich signalmaBig kaum differenzierbar von einem flieBend und wesentlich dickeren Wandstrom unterscheidet. Dieser wesentliche Nachteil koinmt deshalb noch verstarkt zum Tragen, weil der MeBwert aus einem diskontinuierlich flieBenden Milch-Luftgemisch abgegriffen werden mufi.

Den Schwierigkeiten, die gerade durch die sich āndemden Bedingungen des Milchschaumes oder des Milchfettgehaltes ergeben, versuchten Trebus, Wehowsky, Schulze in Agrartechnik 20/2, Februar 1980 dadurch zu vermeiden, daB sie das Vorbeistromen von Milchschaum und eines Milchfilms mit hohem Fettgehalt gegen Melkende entlang der MeBrohrwand des Milchstromindikators dadurch zu verhindern suchten, daB in den Rohrvandungen oberhalb des das Rohr durchsetzenden MeBstrahls Sicken oder Einbuchtungen gegen das Innere des Rohres hin ausgebildet sind die fiir den entlang der Innenwand stromenden Milchfilm sozusagen als Abweiser dienen, um die von dem MeBlichtstrahl durchsetzten Rohrwand von einem solchen Film moglichst frei zu halten. Wie wenig genau jedoch derartige photoelektrisch arbeitende MilchfluBindikatoren arbeiten, zeigt eine Untersuchung in Tierzucht 42 (1988, Seite 11) wonach sich fiir die mittlere Gesamtmelkzeit pro Kuh eine Verlāngerung von 2,53 min d.h. eine Verlāngerung von etwa 50% bei der Verwendung derartiger MilchfluBindikatoren verglichen mit der prāzisen Schwellenwerterfassung mit Hilfe eines Milchmengenmessers ergibt.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs 9 LV 10015 erwahnten Art anzugeben, mit denen eine genauere Messung der Milchpfropfenmasse und daraus des Milchflusses und gegebenenfalls eines MilchfluBschwe1lwertes auch in dem niedrigen MilchfluLbereich erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemāfi dadurch gelost, dafi ein der Masse jedes Milchpfropfens entsprechender Wert durch Abtastung der Lange jedes Milchpfropfens ira Inneren des Steigleitungsabschnitts in einem Abstand von der Innenwand der Steigleitung bestiramt und daraus durch zeitliche Mittelung iiber aufeinanderfolgende Milchpfropfen unter Berucksichtigung einer vorbestimmten Pfropfengeschwindigkeit ein mittlerer Milchflufiwert gebildet wird. Wie weiter unten noch ausgefūhrt wird, wurde iiberraschend herausgefunden, daS sich die Form des transportierten Milchpfropfens insbesondere bei geringen Milchfliissert stark verandert. Es bedarf deshalb einer geeigneten Messung des Milchpfropfens um ūberhaupt eine annehmbare Aussage iiber die in einem Milchpfropfen enthaltene Masse und daraus wiederum eine Aussage iiber den MilchfluB d.h. iiber den Transport von Milch pro Zeit erhalten zu konnen. Wie sich ebenfalls herausgestellt hat, sind fiir ein vorgegebenes Melkzeug die Geschwindigkeiten der einzelnen Milchpfropfen bei niedrigen Milchfliissen in etwa konstant, so dafi nach gegebenenfalls entsprechender Eichung von einer vorbestimmten Pfropfengeschwindigkeit ausgegangen werden kann.

Soli lediglich ein Steuersignal bei Unter- oder Ūberschreiten eines vorbestimmten Milchflusses insbesondere im niedrigen MilchfluBbereich erzeugt werden, so wird die erfindungsgemāBe Aufgabe gemaB einer weiteren Ausfiihrung dadurch gelost, dafl ein der Masse jedes Milchpfropfens entsprechender Wert durch Abtastung der Lange jedes Milchpfropfens im Inneren des Steigleitungsabschnitts in einem Abstand von der Innenwand der Steigleitung bestiramt' 10 unci daraus durch zeitliche Mittelung iiber aufeinanderfolgende Milchpfropfen ein mittlerer MilchfluBwert gebildet wird und daB dieser MilchfluBwert jeweils mit einem durch Kalibrieren erhaltenen, einēn Schwellwert bildenden, voreingestellten zweiten MilchfluBwert verglichen wird. Hierdurch wird auf auBerst einfache Weise mit verhaltnismāBig groBer Genauigkeit etwa der MilchfluB erfaBt, bei dem der Melkvorgang beendet werden sollte.

Bei der zeitlichen Mittelung iiber aufeinanderfolgende Milchpfropfen kann so vorgegangen werden, daB jeweils die Zeit des Vorbeilaufs jedes Milchpfropfens in Beziehung gesetzt wird zu dem zeitlichen Abstand dieses Pfropfens von dem nachstfolgenden Pfropfen, oder daB die der Lānge der jeweiligen Pfropfen entsprechenden MeBwerte uber einen vorbestimmten Zeitraum aufsummiert und durch die Anzahl des Auftretens der Pfropfen wāhrend dieses Zeitraums sowie die Zeit des Zeitraums dividiert werden, oder daB jeweils uber mehrere Pfropfen ein sogenannter gleitender Durchschnittswert gebildet wird.

Die Genauigkeit der Messung des Milchflusses gerade bei niedrigen Milchfliissen aber auch der Messung des Milchflusses in einem groBen MilchfluBbereich kahn dadurch erheblich gesteigert werden, daB die

Transportgeschwindigkeit der Milchpfropfen gemessen wird, daB ein der Masse jedes Milchpfropfens entsprechender Wert durch Abtastung der Lange jedes Milchpfropfens im Inneren des Steigleitungsabschnitts in einem Abstand von der Innenwand der Steigleitung bestimmt und daraus durch zeitliche Mittelung Iiber aufeinanderfolgende Milchpfropfen ein Mittelwert und daraus unter Berucksichtigung der Transportgeschwindigkeit die GroBe des Milchflusses bestimmt wird. Ein derartiges Verfahren eignet sich nicht nur zur 11 LV 10015

Bestimmung des MilchfluBschve 1 lwertes am Ende des Melkzyklus sondem auch zu einer relativ genauen MilchfluBmessung iiber den gesamten Melkbereich.

Natiirlich ist es nicht notwendig, daB die Transportgeschvindigkeit eines Milchpfropfens jeweils explizit gemessen wird. Eine annāhemd gleichwertige Messung des Milchflusses wird dadurch erreicht, daB die Zeit fiir den Durchlauf jedes Milchpfropfens durch eine vorbestimmte Strecke gemessen wird und daB mit Hilfe dieses Zeitwertes der unter der Annahme einer vorbestimmten

Pfropfengeschwindigkeit ermittelte mittlere MichfluBv/ert zur Bestimmung des tatsāchlichen Milchflusses korrigiert wird.

Wird der MilchfluBmesser lediglich als MilčhfluBindikator eingesetzt, so wird zweckmāBigerweise das Verfahren derart durchgefiihrt, daB bei Unterschreiten eines bestimmten Milchflusses ein Steuersignal erzeugt wird.

GemāB der Erfindung wird eine Vorrichtung angegeben, mit der bereits die Messung eines der Masse eines Milchpfropfens entsprechendes Wertes wāhrend des intermitierenden, in Form von Milchpfropfen erfolgenden Abtransport der ermolkenen Milch iiber wenigstens einen Steigleitungsabschnitt ermoglicht wird. Dies wird erfindungsgemaB dadurch erreicht, daB in dem Steigleitungsabschnitt im Inneren des Steigleitungsrohrs eine quer zur Transportrichtung des Milchpfropfens verlaufende MeBstrecke vorgesehen ist, daB sich die MeBstrecke entweder zwischen zwei jeweils im Abstand von der Innenwand des Steigleitungsrohr einander gegenūberliegenden MeBstellen oder zwischen einer im Abstand zu der Innenwand des Steigleitungsrohr liegenden MeBstelle und der Steigleitungsrohr-Innenwand erstreckt, und daB Einrichtungen zum Messen der Zeit des durch die MeBstrecke laufenden Milchpfropfens vorgesehen sind. Erst durch die 12 genaue Bestimmung der Masse jedes Milchpfropfens kann sodann auch eine genauere Messung des jeweiligen Milchflusses ermoglicht werden.

Die vorzugsweise Ausgestaltung und Anordnung der MeBstellen bzw. Elektroden gehen aus den Unter anspriiche hervor.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemaBen Vorrichtung besteht darin, daB eine auBerst einfach aufgebaute und arbeitende MeBvorrichtung erhalten wird, die einerseits eine verhāltnismāBig genaue Bestiramung eines

MilchfluBschwellwertes oder sogar die Messung des absoluten Milchflusses gestattet aber andererseits praktisch vernachlassigbare Vakuumverluste mit sich bringt.

Ankniipfend an die Vorrichtung zur Messung der Masse eines Milchpfropfens kann die entsprechende Vorrichtung zum Messen des Milchflusses derart gestaltet werden, daB eine iiber die gemessenen Zeitwerte aufeinanderfolgender Milchpfropfen zeitlich mittelnde Einrichtungen zur Erzeugung eines unter Beriicksichtigung des Steigleitungsrohrquerschnitts und einer vorbestimmten Milchpfropfengeschwindigkeit gebildeten MilchfluBwertes vorgesehen ist. Vorzugsweise wird der so erhaltene MilchfluBwert auf einen Schwellwertindikator gegeben, der bei Unterschreiten eines voreingestellten Schwellwertes ein entsprechendes Steuersignal erzeugt.

Eine vereinfachte Vorrichtung kann darin bestehen, daB lediglich eine ūber die gemessenen Zeitwerte aufeinanderfolgender Milchpfropfen zeitlich mittelnde Einrichtung vorgesehen wird, und daB ein Schwellwertkomparator zum Vergleich des von dieser Einrichtung erhaltenen Ausgangssignals mit einem durch Kalibrieren erhaltenen, einen Schwellwert bildenden, voreingestellten zweiten Signalwert vorgesehen wird. 13 13LV 10015

Zur genaueren Bestimmung des MilchfluBwertes und zur Messung des Milchflusses wahrend des gesamten Melkvorgangs wird vorzugsweise in dem Steigleitungsabschnitt ira Inneren des Steigleitungsrohrs eine quer zur Transportrichtung der Milchpfropfen verlaufende und in Langsrichtung des Steigleitungsrohrs ira Abstand von der ersten MeBstrecke angeordnete zweite MeBstrecke vorgesehen und es wird zur Ermittlung der Geschwindigkeit jedes Milchpfropfens eine Einrichtung zur Messung der Zeitdifferenz jedes die erste und zweite MeBsrecke durchlaufenden Milchpfropfens vorgesehen.

Die zweite MeBstrecke kann einen im Zusamraenhang mit der Beschreibung der ersten MeBstrecke beschriebenen Aufbau oder den gleichen Aufbau wie die erste MeBstrecke haben.

GemāB einer vorzugsweisen Ausgestaltung wird in Transportrichtung der Pfropfen unmittelbar hinter der MeBvorrichtung eine Milchrucklaufsperre vorgesehen. Diese kann etwa in Form eines Riickschlagventils oder auch in Forra eines in das MilchschloB mundenden Krummerteils ausgestaltet sein. Die erfindungsgeraāBe Vorrichtung erraoglicht insgesamt auch die getrennte Messung der von den einzelnen Zitzen herkoramenden Milchf liisse, wenn etwa ein sogenannter Viergeraelksschlauch mit vier getrennten Abfuhrleitungen verwandt wird, in denen jeweils eine erfindungsgeraāBe MeBvorrichtung angeordnet sein kann.

Ira folgenden soli die Erfindung nāher anhand von in der Zeichnung dargestellten vorzugsweisen Ausfūhrungsbeispielen erlāutert werden. In der Zeichnung zeigen:

Fig.l eine schematische Darstellung eines mittels der elektrischen Leitfāhigkeit messenden 14 erfindungsgemāften Milchflufi-Indikators,

Fig.2 eine schematische Darstellung des Aufbau eines optisch messenden erfindungsgemāflen MilchfluG-Indikators,

Fig.3 eine schematische Darstellung eines kapazitiv messenden erfindungsgemāBen MilchfluB-Indikators, mit gleichzeitiger Messung der Milchpfropfengeschwindigkeit,

Fig.4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausfuhrungsform eines erfindungsgemāBen Milchflufimessers,

Fig.5 eine graphische Darstellung des gemessenen

Milchflusses in kg/min aufgetragen iiber der Zeit,

Fig.6 eine weitere Darstellung einer gemessenen Kurve, in der der gemessene Milchflufi in kg/min ūber der Zeit in Minuten aufgetragen ist,

Fig.7 bis

Fig.9 Darstellungen verschiedener Milchpfropfenformen im Langsschnitt,

Fig.10 einen Langsschnitt durch den in die Milchleitung mundenden Steigleitungsabschnitt des langen Milchschlauches in der Nāhe des Milchschlosses,

Fig.ll einen Schnitt entlang der Linie ΧΙ-ΧΙ in Fig. 10,

Fig.12 einen schematisch dargestellten Querschnitt durch eine Ausgestaltung einer Mefistrecke, 15 LV 10015

Fig.13 einen schematisch dargestellten Querschnitt durch eine andere Ausfūhrungsforra einer MeSstrecke, Fig.14 einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausgestaltung einer MeBstrecke, Fig.15 eine schematische Darstellung ira Querschnitt einer weiteren Ausgestaltung einer MeBstrecke ftir eine optische Messung, Fig.16 eine weitere schematische Darstellung im Langsschnitt durch einen Steigleitungsabschnitt mit einer MeBstrecke, und Fig.17 einen Schnitt entlang der Linie XVII-XVII in Fig. 16. Fig.18 einen Schnitt durch einen Steigleitungsabschnitt, in dem iiber zwei Mefistrecken ein Riickschlagventil vorgesehen ist, Fig.19 einen Schnitt durch eine Steigleitung, in der eine MeBstrecke vorgesehen ist und an deren oberen Ende ein Absperrventil vorgesehen ist, und Fig.20 eine schematische Darstellung einer Melkanalage mit einer iiber Kopf verlegten Milchabfūhrleitung, zu der von dem Melkzeug eine Steigleitung hochfuhrt.

In Fig. 20 ist eine allgemein mit 201 bezeichnete Melkanlage dargestellt, die an dem Standplatz einer Kuh 202 montiert ist. Die Hilfe eines an die Zitzen der Kuh angesetzten Melkzeuges 203 abgemolkene Milch wird in einem Sammelstuck 16 204 gesammelt und iiber eine gemeinsame Steigleitung 205 in eine iiber Kopf angeordnete Milchabafuhrleitung, die sogenannte Melkleitung, mit Hilfe von Unterdruck abtransportiert. Parallel zu der Milchabfiihrleitung 206 ist eine weitere Leitung 207 vorgesehen. An diese ist ein Pulsator angeschlossen, der iiber eine weitere Leitung 208 dein Melkzeug 203 abwechselnd Vakuuīn und Atmosphārendruck zufiihrt. Die Steigleitung 205 ist normalerveise in Form einer biegsamen Rohrleitung, etwa in Form eines Schlauches, ausgefiihrt, der normalerweise in einer etwa durchhāngenden Kettenlinie verlSuft.

In den Fig. 5 und 6 sind typische MilchfluBkurven aufgezeichnet, wie sie beim Melken auftreten konnen. Auf den Ordinaten ist jeweils der MilchfluB in kg/min aufgetragen, wāhrend auf der Abzisse die Zeit in Minuten aufgetragen ist. In Fig. 5 steigt der MilchfluB zunāchst an, bis er nach etwa 1,6 min sein Maximura erreicht und sodann wieder langsam abnimmt, bis er bei etwa 41/2 min zum ersten Mal die untere ūbliche Schwellwertgrenze von 0,2 kg/min unterschreitet. Von diesem mit A bezeichneten Zeitpunkt bis zu dem mit B bezeichneten Zeitpunkt, also wāhrend einer Zeit von 95 Sekunden, schwankt zumindest der gemessene MilchfluB um den Schwellwert von 0,2 kg/min. Erst nach dem Zeitpunkt B tritt nochmals eine leichte Spitze in der MilchfluBkurve auf. Die Spitze bezeichnet man als das sogenannte Nachgemelk, das durch manuellen oder automatischen Eingriff am Melkende gewonnen wird. Bei dieser gemessenen MilchfluBkurve trat mithin, da im Punktē A nicht bereits das Melkvakuum abgeschaltet wurde, wahrend einer Zeit von 95 Sekunden ein sogenanntes Blindmelken auf.

Bei der in Fig. 6 gezeigten MilchfluBkurve wird der Schwellwert von 0,2 kg/min zum ersten Mal zum Zeitpunkt C d.h. nach etwa 6,2 min erreicht. Da sich anschlieBend an 17 LV 10015 diesen Zeitpunkt unmittelbar das Nachgemelk anschliefit, ist soroit bei diesem Melkvorgang die Blindmelkzeit praktisch gleich Null Sekunden gewesen. Die unterschiedlichen Kurven sollen verdeutlichen, dafi der zeitliche Verlauf des Milchflusses āuBerst unterschiedlich ist, so dafi die Erfassung des wahren Melkendes unterschiedlich schwierig ist. Bei Fig. 6 wurde die Erkennung durch einen āufierst aufmerksamen und erfahrenen Melker ohne spezielle Hilfsmittel erreicht, wahrend das Ende in Fig. 5 durch einen praxisiiblichen Indikator signalisiert wurde. Zum besseren Verstāndnis der Schwierigkeiten der Messung des Milchflusses bei niedrigen Milchflūssen und zum besseren Verstāndnis des der Erfindung zugrundeliegenden Prinzips der besonderen Messung der einzelnen Milchpfropfen sei zunāchst noch einmal nāher auf den eigentlichen Milchtransport eingegangen.

Zur Reduzierung extrem hoher zyklischer Vakuumschwankungen und hydrostātischer Vakuumverluste wird bei einer modernen Standard-Melkmaschine in das Milchsammelstuck oder in die Melkbecher (kontinuierlich oder periodisch) sogenannte Transportluft eingespeist. Die Menge betrāgt etwa 8 1/rain atmosphārische Luft, was ca. 16 1/min expandierte Luft entspricht. Diese Luftmenge ist auf den optimalen Abtransport des maximal zu erwartenden Milchflusses (typisch etwa 6 1/min) abgestimmt.

Der Milchstrom und der Luftstrom werden bei modernen Maschinen nicht mehr - etwa durch feines Einblasen der Luft direkt in den Milchstrom - innig zu einem kontinuierlich flieBenden homogenen Schaumstrom vermischt, weil bei dieser veralteten Technik die Gefahr einer Milchstruktiorschādigung stark zunimmt und auBerdem erhohte Vakuumverluste entstehen. Der Milchtransport durch den langen Milchschlauch erfolgt bei heutigen Standard-Maschinen vielmehr in Form von Milchpfropfen oder -kolben, die durch "Luftp’fropfen" 18 voneinander getrennt werden (sequentielle Miich-Luft-Trennung). Die Entstehung dieses Pfropfenstromes ist aber nicht primār der durch die Melkpulsation bevirkten, intermitierenden Milchabgabe aus den Zitzen zuzuschreiben. Die stromungsmechanischen Zusammenhange stellen sich vielmehr wie folgt dar:

Der Leitungstrakt zwischen Euter und Milchsammelleitung bildēt bei jeder Melkmaschinenanordnung eine am tiefsten liegende Stelle. Vorrangig interessiert hier das erste Minimium; dieses befindet sich in der Regel beim Sammelstuckauslauf oder auch in dem Abschnitt des langen Milchschlauches, der unmittelbar an das Sammelstuck anschlieBt.

Die Querschnitte im Melkzeug sind aus vakuumtechnischen Griinden normalerweise so dimensioniert, dafi sie durch die ermolkene Milch nicht voll ausgefullt werden. Das bedeutet, daB die Milch vom Euter bis zu diesem tiefsten Punkt aufgrund der Schwerkraft abfliefien kann, wahrend die in das Melkzeug eingespeiste Transportluft ungehindert iiber die Milch hinwegstreichen kann. Milch und Luft stromen in diesem fallenden Leitungsast also unabhangig voneinander nach ihren eigenen physikalischen Gesetzen (schichtweise Stromung). Am tiefsten Punkt sammelt sich die zugelaufene Milch wie in einem Siphon. Solange die Transportluft frei iiber diese Milch hinwegstreichen kann, verbleibt die Milch in dem Siphon. Erst wenn durch zuflieBende Milch der Siphon fiir die Transportluft blockiert wird, kann die weiterhin das Melkzeug einstromende Luft nicht mehr durch das Betriebsvakuum abgesaugt werden, mīt der Folge, dafi es hinter der Blockade also im Melkzeug, zu einer Druckerhohung, d.h. zu einem Vakuumabfall, kommt. Damit bildēt sich eine entsprechende Druckdifferenz vor und hinter der Blockade aus. 19 LV 10015

Durch diese ansteigende Druckdifferenz wird die ira Siphon lagernde und doirt gegen die Wānde abdichtende Milch zunehmend in den ansteigenden Ast des Siphons geschoben, wodurch sich ein entsprechender hydrostatischer Gegendruck dieses Pfropfens ausbildet. Sobald die an deiri Pfropfen angreifende Druckdifferenz den sich aufbauenden hydrostatischen Druck einschlieBlich der Wandreibung ūbersteigt, setzt sich der Pfropfen in Bevegung und wird gegen das Ende des langen Milchschlauchs beschleunigt.

Dieser portionsweise diskontinuierliche Abtransport aus dem Siphon wiederholt sich nach jeder neuerlichen Blockade durch wieder neu zulaufende Milch. wāre der sich in dem Siphon ausbildende Milchpfropfen zu jeder Zeit gleich groB, so konnte man ohne weiteres aus der GroBe des Pfropfens und der zeitlichen Folge dieser Pfropfen auf eine entsprechende GroBe des Milchflusses schlieBen. Aus den verschiedensten Griinden sind diese Voraussetzungen jedoch nicht gegeben. Insbesondere hat sich herausgestellt, daB die primar gebildeten Pfropfen dažu neigen, wāhrend des Transports im Milchschlauch zum Teil wieder zu zerflieBen. Dies beruht wohl darauf, daB die vom Melkzeug her auf den Milchpfropfen nachdruckende Transportluft auf dem Weg durch den langen Milchschlauch und insbesondere in dessen steigenden Ast versucht, den von ihr vorvārtsgetriebenen Milchpfropfen zunehraend zu durchdringen.

Eine solche erste Veformung eines Pfropfens 1 in dem langen Milchschlauch 2 ist aus der Fig. 7 zu ersehen, wo der Milchpfropfen 1 in der Transportrichtung D vorangetrieben wird. Wāhrend das vordere Ende 3 des Pfropfens eine leichte Abrundung zeigt, beginnt sich an seinem hinteren Ende die ' Mitte 4 des Pfropfens auszuhohlen. Dies geschieht in der Weise, daB die den Pfropfen ausmachende Flussigkeit von 20 hinten her langsam aus dem Querschnittszentrum gegen die Leitungswand 5 hin verdrāngt wird. Diese Aushohlung wird ira Verlaufe des Transports iramer stārker und hat in Fig. 8 beispielsweise bereits die mit 6 bezeichnete Forra angenoramen, wāhrend der in Fig. 9 gezeigte Pfropfen zu einem spāteren Zeitpunkt bereits die mit 7 bezeichnete Aushohlung ira Ouerschnittszentrura aufveist. D.h. die auf der Mittellāngsachse des langen Milchschlauches gemessene Dicke des Pfropfens nirarat in den Fig. 7 bis 9 zunehmend ab, wāhrend der hintere Bereich des Pfropfens lediglich nur noch aus einer gegen das Ende des Pfropfens hin iramer dunner werdenden, an der Innenwand des langen Milchschlauches 2 anliegenden Schicht besteht. Der zunāchst einem Vollzylinder gleichende Pfropfen wird also im Lauf des Transport immer mehr zu einer nur noch an ihrem Kopfteil massiven und geschlossenen Hulse verformt, deren AuBenwānde gegen das FuBende hin progressiv dunner werden. Damit wird der Pfropfen trotz unverānderter Masse zunehmend lānger.Das bedeutet umgekehrt, daB Pfropfen gleicher Lānge aufgrund eines verschiedenen "Aushohlungsgrades" vdllig verschiedene Massen haben kdnnen. In den Fig. 7, 8 und 9 sind aus darstellungstechnischen Grunden nicht Pfropfen mit ursprunglich gleicher Masse dargestellt, da die unterschiedlichen Langen der Pfropfen schwierig darzustellen waren. Durch Fig. 7 bis 9 soli lediglich dargestellt werden, daB Pfropfen mit einer auBerhalb des Pfropfens gemessenen gleichen Gesamtlānge von La āuBerst verschiedene Massen aufweisen konnen.

Bei den derzeit iiblichen Melkmaschinen werden iiblicherweise lange Melkschlauche mit einem inneren Durchmesser = d zwischen 13 und 18 mm verwandt. Unter Beriicksichtigung dieser Druchmesser wurde gefunden, daB angenahert trotz der verschiedensten Kolbenformen eine gute Annāherung zur Bestimmung der Gesamtmasse eines Kolbens dadurch erhalten 21 LV 10015 werden kann, wenn etwa die Dicke des Kolbens in Transportrichtung etwa im Abstand d/4 von der Innenwand des langen Milchschlauches gemessen wird. Dies ergibt gute Werte fūr etwa einen Innendurchmesser von 16 mm. Bei Rohren mit hiervon unterschiedlichen Innendurchmessern konnen sich hiervon leicht abweichende Mefistellungen innerhalb des Rohres ergeben, um einen die Gesamtmasse des Milchkolbens erfassenden Wert zu erhalten.

Zur Verdeutlichung sind in Fig. 7 eine erste unterbrochene Linie 11, 11' in einem Abstand d/4 von der Innenwand des langen Milchschlauchs 5 eingezeichnet und in der Querschnittszeichnung der Fig. 7 eine zweite unterbrochene Linie 12, 12' ebenfalls parallel zur Innenwand des langen Milchschlauches 5 im Abstand von d/4 eingezeichnet. Betrachtet man die Schnittpunkte der Linien 11, 11' mit dem in Fig. 7 eingezeichneten Pfropfen, so haben diese Schnittpunkte ebenso wie die Schnittpunkte der Linieņ 12, 12' mit dem vorderen bzw. hinteren Ende des Pfropfens den gegenseitigen Abstand Li voneinander. MiBt man also die Lange des Pfropfens entlang den angegebenen Linien 11, 11' bzw. 12, 12' so hat der Pfropfen insgesamt die Lange Li. Multipliziert man diese Lange mit dem Querschnitt des langen Milchschlauches 5 so gibt dies ein gutes MaB fUr die tatsachliche Masse des Pfropfens. In āhnlicher Weise ist in den Fig. 8 und 9 die Lange Li in den Fig. 8 und 9 jeweils entlang Linien im Abstand d/4 von der Innenwand des langen Milchschlauchs bestimmt worden. Wie aus den einfachen Darstellungen zu entnehmen ist, unterscheiden sich die Werte Li mit zunehmender Aushohlung des Milchpfropfens erheblich von der von auBerhalb des Rohres ersichtlichen und zu messenden GesamtlSnge La eines Pfropfens.

Die Messung der Dicke dieser Pfropfen erfolgt nunmehr allgemein dadurch, dafl eine MeBstrecke quer zur 22

Transportrichtung des Milchkolbens im Inneren des Milchschlauches vorgesehen wird, wobei der Durchgang des Pfropfens etwa zwischen einer Mefistelle auf der Linie 11 oder 12 und der Innenwand oder zwischen zwei MeBstellen auf etwa den Linien 11 und 12 gemessen wird.

Im folgenden werden zunāchst verschiedene Ausfūhrungsformen ftir derartige MeBstrecken angegeben.

In den Fig. 10 und 11 ist das obere Ende eines langen Milchschlauches 14 dargestellt, das aus einem letzten Krummerendstūck 15 aus Metāli besteht. Das Ende 16 des Krummerendstūcks 15 ist mit einem bekannten sogenannten MilchschloB 17 mit der meistens ūber Kopf gefuhrten Melkleitung 18 verbindbar, iiber die insgesamt die ermolkene Milch abgefuhrt wird. Das metallische Krummerstūck 15 ist mit dem ublicherv/eise aus Gummi oder Kunststoff bestehenden Schlauch 19 des langen Milchschlauches verbunden. In dēm Krummerrohr 15 sind im vorliegenden Falle zwei MeBelektroden 21 und 22 vorgesehen, die ūber elektrische Isolationshalterungen 23, 24 elektrisch isolierend und dichtend durch die Rohrvand des Krummerstūcks 15 hindurchgefūhrt sind und in das Innere des Rohres vorstehen. Die Elektroden sind beide in Form von dūnnen Staben oder Drahten ausgebildet, die sich im wesentlichen senkrecht zu der Innenachse des Rohrstūcks erstrecken. Die in das Rohrende vorstehenden Spitzen der Elektroden 21 und 22 sind in einem Abstand von d/4 in bezug auf die diesen Spitzen gegenūberliegende Innenwand 25 angeordnet. Femer sind die Elektroden 22 und 21 durch die Isolationsteile 23 und 24 bis zu einem Abstand d/4 von der Innenwand 25 elektrisch isolierend abgedeckt. Beide Elektroden 22 und 21 sind ūber elektrische Leitungen 26, 27 mit entsprechenden Spannungsquellen verbunden. Als Gegenelektrode wirkt in dem vorliegenden Ausfūhrungsbeispiel fūr beide Elektroden 21 und 23 LV 10015 22 das aus einem Metāli bestehende Krummerstūck 15, das iiber eine Leitung 28 beispielsweise mit Masse vertunden ist.

In den Fig. 10 und 11 sind zwei MeBstrecken zwischen einerseits der Elektrode 21 und der Wand bzw. der Elektrode 22 und der Wand 15 vorgesehen, obgleich fūr die Bestiiranung der Lānge des Pfropfens lediglich eine MeBstrecke ausreichend ist. Geht man nāmlich davon aus, was durch Messungen auch weitgehend bestātigt wurde, daB die Geschwindigkeit der Milchpfropfen bei niedrigen Milchfliissen, d.h. also in dem Bereich der MilchfluBkurve, in dem sich der MilchfluB dem Schwellwert von 0,2 kg/min nāhert, im wesentlichen jeweils gleich ist, so kann man diese Geschwindigkeit einmal messen und als einen konstanten Wert in die MeBschaltung eingeben. In diesem Falle ist also die Lange eines Milchkolbens durch einfache Messung der Zeit bestimmbar, die der Kolben benotigt, um durch die MeBstrecke hindurch zu laufen. Fiir diese Messung kann also entweder die Elektrode 21 oder die Elektrode 22 dienen.

Will man jedoch genauere Messungen durchfūhren oder insgesamt auch Messungen zu verschiedenen Zeiten wahrend des Melkens durchfūhren, so wird fūr die Errechnung der Milchkolbenlānge auch die Bestiiranung der Geschwindigkeit des Milchkolbens benotigt. Zu diesem Zweck sind in der Ausfūhrungsform der Fig. 10 zwei in Lāngsrichtung des langen Milchschlauches im Abstand voneinander angeordnete Elektroden vorgesehen. Mit Hilfe einer Messung der Zeit, die der Milchkolben benotigt, um die Abstandsstrecke zwischen diesen Elektroden zu durchlaufen, kann sodann zusatzlich die Geschwindigkeit des Milchkolbens bestimmt und dadurch die genaue Lange jedes Milchkolbens ermittelt werden.

Bei der in Fig. 12 gezeigten MeBstrecke fūr eine elektrische Leitfāhigkeitsmessung kann das Rohr 30, durch das der 24

Milchpfropfen geleitet wird, aus Kunststoff aber auch aus einem elektrisch leitenden Material wie Metāli bestehen. Die Elektroden 31 und 32 sind auf einander gegeniiberliegenden Seiten des Rohres 30 durch dieses hinduchgefiihrt, wobei im Falle eines Rohres aus elektrisch isolierenden Material keine besonderen IsolationsmaBnahmen fiir die Durchfiihrung vorgesehen werden mūssen. Die beiden Elektroden sind in Form von Staben ausgebildet, die an ihren Enden leicht zu etwa einem halbkugelformigen Ende verbreitert sind. Die ' Elektroden sind so bemessen, daB das der Wand zugewandte hintere Ende des Kugelkopfes einen Abstand von etwa d/4 von der Innenwand aufweist. Ūber genau diese Lange sind die · Elektroden durch entsprechend isolierendes Material 33, 34, das mit der Milch vertrāglich ist, elektrisch isolierend abgedeckt. Die einander zugewandten Spitzen der Elektroden 31 und 32 weisen einen Abstand a voneinander auf, der somit etwas kleiner als d/2 ist.

In Fig. 13 ist eine MeBstrecke dargestellt, auf der kapazitiv gemessen werden kann. Auf der Langsachse des Leitungsrohres 40 ist eine Zylinderhiilse 41 angeordnet, die zu der Lāngsachse koaxial ausgerichtet ist. Die Zylinderhulse ist an ihren beiden in Langsrichtung im Abstand liegenden Enden durch Kugelkalotten abgeschlossen. Die Gesamtlānge dieser Hiilse kann in. Langsrichtung etwa zweimal dem Rohrdurchmesser entsprechen. Der AuBendurchmesser der Hiilse 41 in Querrichtung kann kleiner oder gleich d/2 sein, wenn d der Innendurchmesser des Rohres 40 ist. Die Hiilse 41 ist ūber eine elektrische Leitung 42 mit der AuBenseite des Rohrs 40 verbunden, wobei die elektrische Leitung isolierend durch das Rohr 40 hindurchgefiihrt ist und durch eine isolierende Halterung 43 im Inneren des Rohres 40 umgeben und nach auBen elektrisch isoliert ist. Gleichzeitig wird die Hiilse 41 durch diese isolierende Halterung 43 in ihrer Lage gehalten. Die Hiilse 25 LV 10015 41 bildēt eine Elektrode, die der īnnenwand des Rohres, das aus einem elektrisch leitenden Material besteht, als zweite Elektrode gegeniiber liegt. Das Rohr 40 ist mit einer elektrischen Leitung 44 verbunden.

In Fig. 14 ist eine weitere MeBstrecke gezeigt, auf der eine kapazitive Messung durchgefUhrt werden kann. In dem Leitungsrohr 50 sind im Abstand voneinander und im wesentlichen parallel zur Langsrichtung des Rohres 50 zwei Elektrodenplatten 51, 52 angeordnet', die iiber ihre elektrischen Zuleitungen 53, 54, die durch die Rohrwand 50 hindurchgefuhrt sind, gehalten werden. Die Zuleitungen 53, 54 sind im Inneren des Rohres 50 von einem elektrisch isolierenden Material 55, 56 umgeben, das die elektrischen Zuleitungen bis zu einem Abstand von d/4 von der Innenwand elektrisch isoliert. Die Platten 51, 52 sind gleichfalls so angeordnet und haben eine solche Lange, daS ihre freien Enden bzw. Kanten 57, 58 jeweils einen Abstand > d/4 einhalten.

In Fig. 15 ist eine Meftstrecke gezeigt, auf der optisch gemessen werden kann. In das Leitungsrohr 60 stehen von einander gegenūberliegenden Seiten aus einerseits eine Lichtquelle, etwa in Form einer lichemittierenden Diode 61, und ein Photowiderstand 62 vor. Die einander zugwandten Enden der Lichtquelle bzw. des Photowiderstandes konnen etwa durch lichtdurchlāssige Wānde. 63, 64 abgedeckt sein, die Teil des Innenrohres sein konnen. Diese Wānde 63, 64 sind jeweils etwa in einem Abstand von d/4 von der eigentlichen Innenwand des Rohrs 60 angeordnet, und die Platten haben einen gegenseitigen Abstand von < d/2.

In den Fig. 16 und 17 ist eine Ausfuhrungsform dargestellt, bei der eine Elektrode 71 in Form eines verhāltnismāflig dilnnen Metallblattes in dem Leitungsrohr 70 vorgesehen ist. 26 LV 10015

Gleichzeitig ist schematisch die Halterung fiir diese Elektrode 71 gezeigt, die sich in Lāngsrichtung der Langsachse des Rohrs 70 erstreckt und mit ihrer vorderen Kante 72 etwa bis in die Mitte oder etwas weiter in das Rohr 70 hinein vorsteht. Die Elektrode 71 ist auf ihren Seiten in einer isolierenden Halterung 73 gehaltert, wobei Teile dieser aus einem elektrisch isolierenden Material bestehenden Halterung die Elektrode bis zu einem Abstand von etwa d/4 von der inneren Umfangswand des Leitungsrohrs 70 bedecken und elektrisch isolieren. In dem Leitungsrohr 70 ist eine Ausnehmung 74 ausgebildet, in der der die Elektrode 71 halternde isolierende Teil 75 hinein vorsteht, Die Halterung ist aus zwei Blocken 76, 77 gebildet, die das Leitungsrohr 70 umfassen und die mit Hilfe die Blocke durchsetzenden Bolzen 78 zusammengehalten werden. Zur Abdichtung der in der Rohrleitung vorgesehen Offnungen 74 ist ein O-Ring 79 vorgesehen, der den Block 76 gegen die AuBenseite des Leitungsrohrs abdichtet. Bei dieser Ausfiihrungsform ist das Leitungsrohr 70 aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt, so daB die Innenwand des Leitungsrohrs als Gegenelektrode dienen kann. Aus diesem Grunde ist an das Leitungsrohr auf der AuBenseite eine Masseklemme 80 angelegt. Die Masseklemme 80 sowie die Elektrode 71 sind iiber elektrische Leitungen 81, 82 mit entsprechenden, in der Zeichnung nicht dargestellten, MeBgerāten verbunden. Die gezeigte MeBstrecke zwischen der Kante 72 der Elektrode 71 und der dieser gegeniiberliegenden Innenwand der Rohrleitung 70 wird bevorzugt unter Ausnutzung der elektrischen Leitfahigkeit der Milch genutzt, wobei bereits hier darauf hingewiesen wird, daB nicht die Stārke der Leitfahigkeit der Milch gemessen wird, sondern daB lediglich die Tatsache, daB die Milch als solche eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Elektrode 71 und der Rohrleitungswand 70 herstellt, ausgenutzt wird, D.h. bei einer entsprechenden Messung wird lediglich gemessen, ob 27 LV 10015 eine Verbindung besteht oder nicht besteht. īn Fig. 2 ist eine Ausfiihrungsforra eines Schaltkreises dargestellt, mit dem unter Verwendung einer MeBstrecke der vorstehend beschriebenen Art ein Indikator gebildet wird, der beim Unterschreiten eines MilchlfuBschwellwertes vqn etwa 0,2 kg/min am Ende eines Melkzyklus ein Steuersignal erzeugt. In der Fig. 2 ist der Abschnitt eines Steigrohres 90 schematisch dargestellt. In dieses Steigrohr konnen etwa entsprechend der in der Fig. 15 gezeigten Ausfuhrungsform Abschnitte 19 und 92 vorstehen, iiber die die Strahlen von einem LED iiber die MeBstrecke auf einen Phototransistor 94 fallen. Die Anode des LED liegt iiber einen Widerstand .R an einer Spannungsguelle 95 und auf der Kathodenseite an Masse 96. Der Phototransistor 94 liegt mit seinem Kollektor iiber ebenfalls einen Widerstand an der Spannungsquelle 95 und mit seinem Emitter an Masse 96. Der Ausgang des Kollektors wird auf einen Schmittrigger 97 gegeben, dessen Ausgang einem TiefpaB 98 zugefiihrt wird. Am Ausgang des TiefpaB liegt ein weiterer Schmittrigger 99 an dessen Ausgang 100 ein Steuersignal erscheint, wenn ein voreingestellter MindestfluB unterschritten wird.

Die Schaltung arbeitet wie folgt:

Von der LED wird kontinuierlich ein Lichtstrahl erzeugt, der iiber die MeBstrecke auf den Phototransistor 94 fāllt.

Dadurch flieBt in dem Phototransistor ein entsprechender Strom. Sobald ein Milchpfropfen mit seiner vorauslaufenden Kante in die MeBstrecke eintritt, wird Licht absorbiert, so daB der in dem Transistor 94 flieBende Strom verringert wird. Unterschreitet der Strom einen vorbestimraten Schwellpunkt, wird an dem Schmittrigger 97 eine erste Flanke eines Rechtecksimpulses erzeugt. Lauft das hintere Ende des Milchpfropfens durch die MeBstrecke, so steigt der Strom in 28 dem Phototransistor wieder an wodurch beim Durchschreiten eines zweiten Schwexlwertes an dem Schmittrigger eine entsprechende Abfallflanke des von dem Schmittrigger abgegebenen Rechtecksimpulses gebildet wird. Die Lange des Rechtecksimpulses entspricht damit praktisch der Zeit, die zwischen dem Eintritt des vorauslaufenden Ende des Milchpfropfens bis zum Eintritt des nachlaufenden Endes des Milchpfropfens in die MeBstrecke vergeht. Nimmt man eine konstante Transportgeschwindigkeit dieser Pfropfen zumindest in der Nāhe des unteren Schwellwertes fur den MilchfluB an, so gibt die Breite der von dem Schmittrigger 97 abgegebenen Rechtecksimpulse unmittelbar ein MaB fur die Lange der gemessenen Milchpfropfen.

Die Milchpfropfen erscheinen gerade am Ende eines Melkzyklus in immer groBer werdenen zeitlichen Abstanden, was bedeutet, daB die von dem Schmittrigger 97 abgegebenen Rechtecksimpulse in immer groBeren zeitlichen Abstanden auftreten. Der TiefpaB 98 erzeugt nun unter Berucksichtigung der jeweiligen Lange der Rechtecksimpulse sowie deren gegenseitigem zeitlichen Abstand einen gemittelten gleitenden MeBwert. Dieser MeBwert am Ausgang des Tiefpasses gibt einen dem tatsachlichen MilchfluB entsprechenden Wert, der jedoch nicht geeicht ist, solange die tatsāchliche Geschwindigkeit der Milchkolben nicht mit beriicksichtigt ist. Da jedoch festgestellt wurde, daB der MilchfluB am Ende eines Melkzyklus in der Nahe des unteren Schwellwertes nahezu immer gleich ist, so kann der nachfolgende Schmittrigger 99 auf einen ersten vorbestimmten Schwellwert eingestellt werden, der dem Ausgangssignal des Tiefpasses 98 entspricht, wenn bei der vorbestimmten Geschwindigkeit ein MilchfluB von 0,2 kg/min vorliegt. Sinkt deshalb bei abnehmendem MilchfluB am Ende des Melkzyklus der von dem TiefpaB 98 abgegebene MeBwert unter den an dem Schmittrigger 99 eingestellten Eingangsschwellwert, so wird der 29 LV 10015

Schmittrigger geschaltet und erzeugt an seinem Ausgang 100 ein Signal, das fūr irgendwelche Anzeigen oder irgendwelche weiteren Steuerungen etwa zum Abschalten der Pulsation oder zum Abnehmen der Zitzenbecher verwandt werden kann. Da die reprasentative Lange der Milchpfropfen sehr genau gemessen werden kann, ist es moglich, zumindest im Bereich der niedrigen Milchflūsse im Melkzyklus ein verhāltnismaBig genaues signal entsprechend dem jeweiligen MilchlfuB zu erhalten und ein entsprechendes Ausgangssignal zu erzeugen, wenn ein vorbestimmter Milchf luS unterschritten wird. Der Schaltungsausgang stellt mithin eine einfache Ja-Nein-Messung dar.

Fig. l zeigt eine āhnliche Ausfuhrungsform wie in der Fig. 2. In dem Leitungsrohrabschnitt 100 sind wiederum schematisch Elektroden 101 und 102 vorgesehen. An die Elektrode 102 wird ūber den Wechselspannungsgenerator 103 ein Wechselspannungssignal gegeben. Am Ausgang der Elektrode 101 liegt ein Widerstand 104 gegen Masse 105. Mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Ausgang der Elektrode 101 und dem Widerstand 104 ist ein Gleichrichter 106 verbunden. Der Ausgang des Gleichrichters wird auf einen Schmittrigger 107 gegeben, dessen Ausgang einem TiefpaB 108 zugefuhrt wird.

Der Ausgang des Tiefpasses I08'wird auf den Eingang eines weiteren Schmittrigger 109 gegeben, an dessen Ausgang wiederum ein Ausgangssignal erscheint, wenn das von dem TiefpaJi 108 abgegebene Ausgangssignal den an dem Schmittrigger 109 eingestellten Eingangsschwellwert Uberoder unterschreitet. Die Schaltung arbeitet in derselben Weise wie die in Fig. 2 gezeigte Schaltung mit der Ausnahme, dafl ūber die MēBstrecke zwischen den Elektroden 101, 102 ein Wechselstrom fliefit, sobald zwischen den Elektroden durch den Milchpfropfen eine leitende Verbindung hergestellt wird. Der an der Elektrode 101 auftretende Wechselstrom wird sodann durch den Gleichrichter 106 in ein 30

Gleichspannungssignal umgewandelt, das sodann in āhnlicher Weise wie die in der Ausfuhrungsform der Fig. 2 an den TiefpaB 108 weitergeleitet wird.

In der Fig. 3 ist eine Schaltungsanordnung dargestellt, bei der gleichzeitig, wie in der in den Fig 10 und 11 dargestellten Ausfiihrungsform die Geschwindikgeit des Milchpfropfens noch mitbestimmt werden kann, wodurch ein dem jeveiligen MilchfluB direkt entsprechendes MeBsignal abgegeben werden kann.

In dem Steigleitungsrohrabschnitt 120 sind im Inneren des Rohres im axialen Abstand voneinander zwei MeBstrecken 121 und 122 vorgesehen, auf denen kapazitive Messungen ausgefūhrt werden konnen. Die MeBstrecken konnen etwa jeweils durch zwei sich einander gegenviberliegende Kondensatorplatten gebildet werden. Die auf der linken Seite in Fig. 3 liegenden Kondensatorplatten sind mit einem Wechselspannungsgenerator 123 verbunden. Die auf der rechten Seite der Zeichnung liegenden Kondensatorplatten sind jeweils mit einem Verstārker 124 bzw. 125 verbunden. An die Ausgānge der Verstārker schliefien sich jeweils Gleichrichter 126, 127, die ihrerseits jeweils wiederum mit Schmittriggern 128, 129 verbunden sind. Der Ausgang des Schmittriggers 128 wird zum einen auf einen Tiefpafi 130 und zum anderen auf einen ersten Eingang einer ImpulslāngenmeBschaltung 131 gegeben. Das Ausgangssignal des Schmittriggers 129 wird auf einen zweiten Eingang dieser ImpulslāngenmeDschaltung 131 gegeben. Der Ausgang der Impulslāngenmefischaltung 131 wird auf einen Zeit-Spannungswandler 132 gegeben. Das Ausgangssignal des Tiefpasses 130 wird als Signal A auf eine Divisonsschaltung 133 gegeben, an die andererseits das Ausgangssignal B des Zeit-Spannungswandlers 132 gegeben wird. Die Divisonsschaltung 133 fiihrt eine DiVision der MeBwerte A : B aus. Das erhaltene Ausgangssignal stellt 31 LV 10015 bereits den Mefiwert entsprechend dem jeweiligen Milchflufi dar und kann dažu verwandt werden, unter Beriicksichtigung des Querschnittes des Leitungsrohrabschnitts 120 den Milchflufi in absoluten Werten anzugeben. Soli jedoch die Mefivorr ichtung wie bei den vorhergehenden Ausfuhrungsformen entsprechend den Fig. 1 und 2 als Indikator dienen, so kann am Ausgang der Divisonsschaltung 133 ein weiterer Schmittrigger 134 vorgesehen werden, der eine einfache Ja-Nein-Anzeige beiin Ūber- oder Unterschreiten eines durch den Schmittrigger 134 eingestellten Schwellwertes ergibt.

Die Arbeitsveise ist wie folgt. Wird der Milchpfropfen entsprechend dem Pfeil G von unten nach oben durch den Leitungsrohrabschnitt 120 transportiert, so durchlauft er zunāchst die Mefistrecke 121. Beim Eintreten des Milchpfropfens in die Mefistrecke erzeugt der Schmittrigger 128 die ansteigende Flanke eines Rechtecksimpulses und diese ansteigende Flanke wird sowohl auf den Tiefpafi 130 wie auf die Impulslangenmefivorrichtung 131 gegeben, wo sie ein Startsignal erzeugt. Ist der Milchpfropfen in seiner Lānge kleiner als der Abstand zwischen den beiden Mefistrecken 121, 122 so wird durch den Schmittrigger 128 am Ende des Milchpfropfens eine abfallende Flanke des Rechtecksimpulses erzeugt, der auf den Tiefpafi 130 gegeben wird. Gleichzeitig wird die abfallende Flanke auf den Impulslangenmefikreis 131 gegeben, wodurch dessen Zustand jedoch nicht verandert wird. Erst wenn das vorauslaufende Ende des Michpfropfens in die Mefistrecke 122 eintritt, wird in dem Schmittrigger 129 eine ansteigende Flanke eines Rechtecksimpulses erzeugt, die auf den zweiten Eingang des Impulslāngenmefischaltkreises 131 gegeben wird und damit die Zeitmessung beendet. Am Ausgang des Impulslāngenmefischaltkreises erscheint deshalb ein Impuls, dessen ansteigende Flanke durch den Anstieg des Impulses von dem Schmittrigger 128 bestimmt wird und dessen abfallende Flanke von der Anstiegsflanke des von dem 32

Schmittrigger 129 erzeugten Impulses bestimmt wird. Die Lānge des Impulses am Ausgang des ImpuislāngenmeBkreises 131 entspricht der Zeit, die zwischen dem ersten Eintritt des Milchpropfens in die MeBstrecke 21 und dem ersten Eintritt in die MeBstrecke 122, d.h. wāhrend des Durchlaufens einer genau vorbestimmten Streckenlānge, vergangen ist. Da also die Zeit auf eine vorbestimmte Strecke bezogen ist, gibt das von dem Zeitspannungswandler 132 angegebene Signal unmittelbar den Kehrwert der Transportgeschwindigkeit des Milchpfropfens an. In der Divisonsschaltung 133 werden die von dem TiefpaB 130 erhaltenen Signale A durch die von dem Zeitspannungswandler 132 erhaltenen Signale B dividiert. Am Ausgang erscheint ein Wert, der, wenn er noch mit dem Querschnitt des Steigleitungsabschnittes 120 multipliziert wird, unmittelbar den FluB in der Einheit Volumen/Zeit angibt. Damit erhālt man ein āuBerst einfaches FluBmeBgerāt, bei dem eine entsprechende Anzeige auf dem Anzeigegerāt 135 angegebenen werden kann. Neben der Anzeige kann das MeBgerāt aber auch als Indikator dienen, indēm mit dem Ausgang der Divisionsschaltung 133 auch ein weiterer Trigger 134 verbunden wird, der bei Ūber- oder Unterschreiten eines. vorbestimmten MilchfluBwertes ein Anzeige- oder Steuersignal als reine Ja-Nein-Entscheidung liefert.

In Zusammenhang mit den Schaltung der Fig. 1 und 2 wurde erlāutert, dafi am Ausgang der TiefpaBfilter 98 bzw. 108 jeweils ein Signal erhalten wird, das, wenn man diesen Signalwert mit dem Querschnitt der Steigleitung und einer Milchpfropfengeschwindigkeit multipliziert, wie sie im Bereich der unteren Michflusse gemessen und als im wesentlichen konstant festgestellt wurde, so erhālt man im Bereich niedriger Milchflusse einen sehr guten MeBwert fūr den tatsāchlich vorhandenen MilchfluB. Aus diesem Wert kann auf sehr einfache Weise ein viber den gesamten MilchfluBbereich korrigierter und genau gemessener MilchfluB 33 LV 10015 erhalten werden, indēm, wie in Fig. 3 beschrieben, eine zweite MeBstrecke mit einer entsprechenden MeBvorrichtung vorgesehen wird, die die tatsāchliche Geschwindigkeit der jeweiligen Milchpfropfen bestimmt und indēm man den gemessenen MilchfluB mit einem Korrekturv/ert p/q multipliziert, worin p die tatsachlich gemessene Transportgeschwindigkeit darstellt, wāhrend q die zuvor gemessene und sodann fest vorgegebene

Transportgeschwindigkeit ftir niedrige Milchflusse bedeutet.

In der Fig. 4 ist eine ahnliche Schaltung wie in Fig. 3 dargestellt, die jedoch anstelle einer kapazitiven Messung eine Messung durch elektrische Leitung ermoglicht. In dem Steigleitungsabschnitt 140 sind im Inneren in einem genau vorbestimmten Abstand die MeBtrecken 141 und 142 angeordnet, die jeweils durch einander gegeniiberstehende Elektroden gebildet werden. An die auf der linken Seite des Steigrohres liegenden Elektroden wird durch einen

Wechselspannungsgenerator 143 eine Wechselspannung gegeben. Die Elektroden auf der rechten Seite des Steigleitungsrohrs 140 sind jeweils iiber einen Widerstand R mit Masse verbunden. Die von den Elektroden erhaltenen Signale werden jeweils iiber Gleichrichter 144, 145 auf Schmittrigger 146, 147 gegeben. Beim Durchlauf des vorauslaufenden Endes des Milchpfropfens durch die MeBstrecke 141 wird durch den Schmittrigger 146 eine Anstiegsflanke eines Impulses erzeugt, die als Startimpuls iiber die Leitung 148 auf einen Eingang des ImpulslāngenmeBschaltkreises 149 gegeben wird. Beim Eintritt des vorauslaufenden Ende des Milchpfropfens in die zweite MeBstrecke 142 wird durch den Schmittrigger 147 ebenfalls eine Anstiegsflanke eines Rechtechsimpules erzeugt, die auf den zweiten Eingang des

ImpulslāngenmeBschaltkreises 149 gegeben wird. Dadurch wird in dem ImpulslangenmeBschaltkreis 149 das Ende des Impulses geschaltet, der iiber die startleitung 148 eingeleitet worden 34 war. Die Zeitdauer dieses Impulses wird sodann auf den Mikroprozessor 150 gegeben. Ariderseits werden auf den Mikroprozessor die in dem ImpulslāngenmeBschaltkreis 151 gemessenen Zeiten der von dem Schmittrigger 146 erzeugten Impulse gegeben. Der Mikroprozessor verknupft diese Daten sodann zu einem Ausgangssignal, das unter Berucksichtigung des Querschnittes des Steigleitungsrohrabschnitts 140 einen Wert fiir den absoluten MilchfluB angibt. Andererseits kann von dem Mikroprozessor gleichfalls ein Steuersignal beim Unter- oder Ūberschreiten eines vorbestimmten MilchfluBwertes abgegeben verden.

Mit den in den Fig. 3 und 4 gezeigten MeBanordnungen ļasāen sich MilchfluBmesser bauen, die ūber den vollen MilchfluBbereich d.h. in einem MilchfluBbereich zwischen 150 g/min bis 9000 g/min messen konnen, wobei der Aufbau Sufierst einfach ist und zusātzliche Vakuumverluste praktisch nicht auftreten.

Wie bereits eingangs ausgefūhrt wurde, kann es insbesondere am Ende eines Melkzyklus, wenn die Masse der einzelnen · Pfropfen immer kleiner wird, passieren, daB der Milchpfropfen beim Aufsteigen in dem Steigleitungsabschnitt und-vor dem Erreichen der Melkleitung vollstāndig ausgehohlt wird, d.h. dafi die den Tropfen treibende Transportluft den Pfropfen durchbricht, so daB sich dieser in Form von Flussigkeit, die zu den Wandbereichen wandert, auflost.

Tritt dieser Fall ein, so findēt kein weiterer Transport der FlUssigkeit des Tropfens statt, vielmehr lauft die Fliissigkeit an den Wanden des Leitungsrohes zuruck. Wenn es auch in diesem Fall durch spezielle Ausgestaltung der MeBstellen in den MeBstrecken ausdrucklich vermieden wird, daB die zurūckflieBende Milch auch als der Durchgang eines Pfropfens gemessen wird, so kann sich die Milch dennoch wieder in einem tieferen Punkt sammeln, und es erfolgt ein 35 35LV 10015 emeuter Transport eines neuen Milchpfropfens mit derselben Milch an der MeBstrecke vorbei. Dies wiirde einen gegenūber dem tatsāchlichen MilchfluB erhohten MilchfluB vortauschen. Ura eine solche Fehlmessung nach Moglichkeit auszuschlieBen, wird gemāB einer bevorzugten Ausfuhrungsform, wie sie in Fig. 18 dargestellt ist, in dem Steigleitungsrohr 160 oberhalb der in diesem Fall vorgesehenen zwei MeBstrecken 161 und 162 ein Ruckschlagventil 163 eingebaut. Das RUckschlagventil besteht im vorliegenden Fall aus einem einfachen Kugelriickschlagventil. Sollte sich demnach bei dieser Anordnung der Milchpfropfen nach dem Vorbeilaufen an den beiden MeBstrecken 161 und 162 und oberhalb des Rūckschlagventils 163 auflosen, so wiirde die zuriicklaufende Milch durch das Ruckschlagventil 163 aufgefangen und somit nicht mehr an den MeBstrecken vorbeilaufen. Die ūber dem Ruckschlagventil 163 gesammelte Milch wurde zusammen mit dem nachsten ankommenden Milchpfropfen als ein vergroBerter Milchpfropfen in der Steigleitung weitertransportiert.

Eine entsprechende Verbesserung wird auch mit der in Fig. 10 gezeigten Ausfiihrungsform erreicht. Bei dieser Anordnung liegen die durch die Elektroden 21 und 22 gebildeten MeBstrecken in unmittelbarer Nahe des obersten Punktēs 165 des Krummers 15. D.h. solche Pfropfen, die sich erst bei Erreichen des Punktēs 165 aufzulosen beginnen, werden nicht durch die MeBanordnung zuriickflieBen sondern flieBen unmittelbar in die Melkleitung 18 ab, so daB sie von einer nochmaligen Messung ausgeschlossen sind. Auf diese Weise kann die MeBgenauigkeit insbesondere bei niedrigen Milchflvissen erheblich gesteigert werden.

Wenn der MilchfluB zum ersten Mal unter den Schwellwert von 0,2 kg/min fallt, was etwa in der MilchfluBkurve der Fig. 5 im Zeitpunkt A erreicht wird, so ist es natūrlich ervunscht, daB nicht nur ein entsprechendes optisches oder akustisches 36

Signal durch den Indikator erzeugt wird, um den Melker beispielsweise auf das Ende des Melkvorgangs aufmerksam zu machen. Oft ist der Melker wegen des gleichzeitigen Melkens von mehreren Kiihen nicht in der Lage, einem solchen Signal entsprechend unmittelbar zu handeln. Dies wurde trotz der exakten Anzeige des Endes des Melkvorganges bedeuten, daB die Kuh weiterhin wāhrend einer Zeit blindgemolken wiirde. GemāB der Fig. 19 wird nunmehr eine Ausfuhrungsform angegeben, durch die ein solches Blindmelken verhindert werden kann. Bei dieser Anordnung ist in der Steigleitung 170 eine MeBstrecke 171 mit einer ELektrode 172 und einer Gegenelektrode 173 vorgesehen. Unmittelbar nach dieser MeBstrecke endet das obere Ende der Steigleitung in einen Hohlraum 174, der einerseits durch eine das obere Ende der Steigleitung umgebende Schale 176 und andererseits durch eine den Hohlraum nach oben abgrenzenden Dom 175 abgeschlossen wird. In der unteren Schale 176 ist eine AbfluBleitung 177 ab, iiber die die Milch des aus dem Steigrohr 170 austretende Milchpfropfen abgefuhrt werden kann, der an der Innenseite des Domes 175 umgelenkt worden ist. Zvischen den Randem der Schale 176 und dem Dom 175 ist eine Membran 178 eingespannt, die wāhrend des Melkens aufgrund des an der AnschluBleitung 179, die durch den Dom hindurchgefuhrt ist, anliegenden Vakuums in der in der Fig. in ausgezogenen Linien dargestellten, ausgelenkten oberen Lage gehalten wird. D.h. in diesero Fall kann die Milch aus dem Steigrohr 170 iiber den Hohlraum 174 ungehindert uber die AbfluBleitung 177 abflieBen.

Wird am Ende des Melkvorganges ein entsprechendes Steuersīgnai durch den Indikator abgegeben, so kann hierdurch das an der Zuleitung 179 anliegende Vakuum abgeschaltet werden, indēm die Zuleitung etwa mit Atmosphārenluft verbunden wird. Durch diesen Steuervorgang wird die Membran, da an der AbfluBleitung 177 weiterhin das 37 LV 10015

Melkvakuum anliegt, in den in gestrichelten Linien dargestellten Zustand ausgelenkt, indēm sie die: obere Offnung der Steigleitung 170 abschlieBt. Dadurch werden die Zitzen von dem Melkvakuum gētrennt und eine automatische Melkzeugabnahraevorrichtung in Gang gesetzt.

Neben den bereits erwāhnten Vorteilen weist das erfindungsgemāBe MeBsystem insbesondere den Vorteil auf, daB die Milchzufuhr in die MeBstrecke von unten her erfolgt.

Dies ermoglicht im Gegensatz zu den bekannten Rohrindikatoren auch in High-Line-Anlagen eine Milchschlauchfiihrung auf kiirzestem Weg und ohne Umlenkung. Dies wirkt sich sehr positiv auf die Stromungsverluste d.h. insbesondere Vakuumverluste wie auch auf die besondere Handhabung des System aus. Weiterhin werden der Schaltpunkt und das FluBsignal bei dem erfindungsgemaBen MeBsystem durch unterschiedliche Melksysteme, wie etwa kontinuierlicher oder periodischer LufteinlaB, Gleichtakt- oder Wechseltaktpulsierung, praktisch nicht beeinfluBt. Leitwertunterschiede der Milch beeinfluBen das Signal nicht, weil sich die Pfropfenmassenbestimmung praktisch auf eine reine Ja-Nein-Entscheidung stiitzt. Weiterhin ist das Signal relativ unkritisch hinsichtlich in der Praxis auftretender Neigungsfehler des MeBsystems.

Obwohl vorstehend jeweils von einem Steigleitungsabschnitt gesprochen wird, so kann das System nicht nur in Melksystemen iiīit hoch verlegter Melkleitung verwandt werden. Vielmehr laBt sich das System durchaus auch in nieder verlegten Melksystemen anwenden, wobei lediglich dafūr gesorgt werden muB, daB in die Abfuhrleitung an einer beliebigen Stelle ein kurzes Steigleitungsstūck eingefūgt wird, iiber das die Milch in Form von Milchpfropfen transportiert wird. 1

Verfahren und Vorrichtung zur Messung eines der Masse eines Milchpfropfens entsprechenden Wertes sowie des entsprechenden Milchflusses

Zusammenfassung

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung angegeben, mit der beim Melken, bei dem die Milch intermitierend in Form von Milchpf ropf en abgefuhrt wird. die Masse der einzelnen Milchpfropfen genau bestimmt und daraus der jeweilige MilchfluB bestimmt werden kann. Eine solche Mefivorrichtung eignet sich insbesondere als ein Indikator, mit dem das Unterschreiten eines vorbestimmten Milchflusses am Ende des Melkzyklus angegeben werden kann. Wird jedoch zusatzlich auch die Geschwindigkeit der einzelnen Milchpfropfen gemessen, so wird ein āufterst einfacher MilchfluBmesser erhalten, der den Milchfluft auch uber den gesamten Melkzyklus verhāltnismāfiig genau messen kann.

Claims (22)

1. LV 10015 PATENTA FORMULA 1. Metode piena caurteces mērīšanai pie periodiskas izslauktā piena transportēšanas piena korķu veidā vismaz vienā stāvvada atzarā, lai veidotu regulēšanas signālu, ja tiek pārsniegta vai ir nepietiekama iepriekš iestādīta piena caurtece, raksturīga arto, ka katra piena korķa masai atbilstošais lielums tiek 10 noteikts, notaustot katra piena korķa garumu vada iekšpusē zināmā attālumā no vada sieniņas, un, aprēķinot vidējo no laikā secīgi sekojošiem piena korķiem, veido vidējo piena caurteces lielumu, un ka šis lielums katrā gadījumā tiek salīdzināts ar kalibrēšanas rezultātā iegūtu iepriekš iestādītu otru sliekšņa lielumam atbilstošu caurteces 15 lielumu.
2. 2. Metode piena caurteces mērīšanai pie periodiskas izslauktā piena transportēšanas piena korķu veidā vismaz vienā stāvvada atzarā, raksturīga ar to, ka katra piena korķa masai atbilstošs lielums tiek 20 noteikts, notaustot katra piena korķa garumu stāvvada iecirknī vada iekšpusē zināmā attālumā no vada sieniņas, un, aprēķinot vidējo no laikā secīgi sekojošiem piena korķiem, ņemot vērā iepriekš noteiktu piena korķa ātrumu, tiek veidots vidējais caurteces lielums.
3. 3. Metode, saskaņā ar 2. punktu, raksturīga ar to, ka tiek izmērīts laiks, kādā katrs piena korķis iziet caur iepriekš noteiktu iecirkni, un ka ar šī laika lieluma palīdzību, pieņemot iepriekš noteiktu piena korķa ātrumu, iegūtais vidējais piena caurteces lielums tiek koriģēts, lai 30 noteiktu faktisko piena caurteci.
4. 4. Metode piena caurteces mērīšanai pie periodiskas izslauktā piena transportēšanas piena korķu veidā vismaz vienā stāvvada atzarā, raksturīga ar to, ka tiek izmērīts piena transportēšanas ātrums, 35 ka katra piena korķa masai atbilstošais lielums tiek noteikts, notaustot katra piena korķa garumu stāvvada iecirkni vada iekšpusē zināmā attālumā no vada sieniņas, un, aprēķinot vidējo piena caurteces 2 lielumu un ņemot vērā transportēšanas ātrumu, iegūst piena caurteces lielumu.
5. 5. Metode, saskaņā ar 2.-4. punktiem, raksturīga ar to, ka, nesasniedzot iepriekš noteiktu piena korķa caurteces lielumu, tiek veidots regulēšanas signāls.
6. 6. Ierīce piena korķa masai atbilstoša lieluma mērīšanai pie periodiskas izslauktā piena korķa transportēšanas piena korķu veidā vismaz vienā stāvvada atzarā, raksturīga ar to, ka stāvvada atzarā vada iekšpusē šķērsām piena korķa transportēšanas virzienam ierīkota mērīšanas zona, ka mērīšanas zona atrodas vai nu starp diviem atstatu no vada iekšējās sieniņas iekārtotiem mērīšanas punktiem, vai starp atstatu no vada iekšējās sieniņas atrodošos mērīšanas punktu un iekšējo sieniņu, un ka paredzētas ierīces laika mērīšanai, kādā katra no piena korķa daļām iziet caur mērīšanas zonu.
7. 7. lence, saskaņā ar 6. punktu, raksturīga ar to, ka mērīšanas zona izveidota starp diviem elektrodiem, no kuriem vienu veido stāvvada iekšējā sieniņa, bet otru - elektroizolētā veidā cauri stāvvada sieniņai vada iekšpusē ievadīta smaile.
8. 8. lence, saskaņā ar 7. punktu, raksturīga ar to, ka smaile aizvietota ar stāvvada iekšpusē garenvirzienā uz priekšu izvirzītas metāla plāksnītes malu.
9. 9. Ierīce, saskaņā ar 6. punktu, raksturīga ar to, ka ka mērišanas zonu veido divi no pretējām pusēm cauri stāvvada sieniņām elektroizolēti un uz priekšu izvirzīti elektrodi.
10. 10. Ierīce, saskaņā ar kādu no 7.-9. punktiem, raksturīga ar to, ka cauri stāvvada sieniņai izvadītie elektrodi vada iekšpusē līdz pat attālumam d/4 no iekšējās sieniņas ir elektroizolēti, pie kam "d" ir vienāds ar vada diametru. 3 3 LV 10015
11. 11. Ierīce, saskaņā ar 7. vai 8. punktu, raksturīga ar to, ka stāvvada iekšējai sieniņai pievērstais elektroda gals atrodas no iekšējās sieniņas attālumā 1/4 d līdz 3/4 d, pie kam 5 "d" ir vienāds ar vada diametru.
12. 12. Ierīce, saskaņā ar 9. vai 10. punktu, raksturīga ar to, ka elektrodi izvietoti atstatumā a, pie kam a < d/2.
13. 13. Ierīce, saskaņā ar kādu no 6.-12. punktiem, raksturīga ar to, ka mērīšanas zona izveidota mērīšanai pēc elektrovadītspējas principa, kapacitatīvai mērīšanai vai, izmantojot optisko absorbciju.
14. 14. Ierīce, saskaņā ar kādu no 6.-13. punktiem, raksturīga ar to, ka paredzēta izmērītajā laikā secīgi sekojošo piena korķu vidējā lieluma aprēķināšanas ierīce un paredzēts sliekšņa lieluma komparators no ierīces saņemtā signāla salīdzināšanai ar otru, atbilstošu sliekšņa vērtībai, iepriekš iestādītu 20 signāla vērtību, kas iegūta kalibrēšanas rezultātā.
15. 15. Ierīce, saskaņā ar kādu no 6.-13. punktiem, raksturīga ar to, ka paredzēta izmērītajā laikā secīgi sekojošo piena korķu vidējā lieluma aprēķināšanas ierīce, lai, ņemot vērā stāvvada 25 šķērsgriezumu un iepriekš noteiktu piena korķa ātrumu, iegūtu piena caurteces lielumu.
16. 16. Ierīce, saskaņā ar kādu no 6.-15. punktiem, raksturīga ar to, ka stāvvada atzarā vada iekšpusē iekārtota viena 30 mēnšanas zona šķērsām piena korķu transportēšanas virzienam, bet otra - stāvvada garenvirzienā atstatu no pirmās, un ka katra piena korķa ātruma mērīšanai paredzēta ierīce laika starpības noteikšanai, piena korķim pārvietojoties pa pirmo un otro mērīšanas zonām. 35
17. 17. Ierīce, saskaņā ar 16. punktu, 4 raksturīga ar to, ka otrā mērīšanas zona pēc izbūves atbilst kādam no 7. līdz 13. formulas punktiem un konstruktīvi ir vienāda ar pirmo.
18. 18. Ierīce, saskaņā ar kādu no 6.-13. punktiem, raksturīga ar to, ka pirmā un konkrētajā gadījumā otrā mērīšanas zona iekārtotas stāvvada iecirknī tieši pirms piena slēgā izejošā līkuma.
19. 19. Ierīce, saskaņā ar kādu no 6.-17. punktiem, raksturīga ar to, ka piena transporta vadā piena korķa transportēšanas virzienā tieši aiz pirmās vai dotajā .gadījumā otrās mērīšanas zonas iekārtota atpakaļgaitas bloķēšanas ierīce.
20. 20. Ierīce, saskaņā ar kādu no 14.-19. punktiem, raksturīga ar to, ka paredzēta ierīce signāla veidošanai, ja piena caurtece nesasniedz iepriekš noteikto lielumu un tas noteikts caurteces mērīšanas rezultātā.
21. 21. Ierīce, saskaņā ar kādu no 14.-20. punktiem, raksturīga ar to, ka piena transportēšanas vadā paredzēts pēc regulēšanas signāla komandas noslēdzams vakuuma bloķēšanas vārsts.
22. 22. Ierīce, saskaņā ar 21. punktu, raksturīga ar to, ka bloķēšanas vārsts ir membrānas vārsts.