NL2007568A - Mestverwijderingsinrichting en werkwijze voor het automatisch verwijderen van mest. - Google Patents

Description

Mestverwijderingsinrichting en werkwijze voor het automatisch verwijderen van mest

De uitvinding heeft betrekking op een mestverwijderingsinrichting volgens de kop van conclusie 1.

Een dergelijke mestverwijderingsinrichting is bekend uit octrooi NL2002200. Dit octrooi beschrijft een autonoom verplaatsbaar voertuig met een mestschuif voor verplaatsen van mest. Tevens heeft dit voertuig aan de voorzijde een sproeier om het vloeroppervlak te besproeien met vloeistof vanuit een tank. Het voertuig werkt samen met een vulstation om de tank te vullen.

Probleem bij een dergelijke mestverwijderingsinrichting is dat het vullen van de mobiele mestverplaatsingsunit relatief lang duurt wat de totale capaciteit van de mestverwijderingsinrichting verlaagt. Het vulstation van de bekende mestverwijderingsinrichting is vaak op aanzienlijke afstand van de wateraansluiting, zoals een openbare drinkwateraansluiting, geplaatst. Om kosten te besparen heeft de vloeistoftoevoerleiding van de drinkwateraansluiting naar het vulstation daarnaast vaak een relatief kleine diameter. Dit veroorzaakt dat de toevoer van vloeistof naar de mestverwijderingsinrichting veel weerstand ondervindt waardoor de container maar langzaam gevuld kan worden.

Het is het doel van de uitvinding een mestverwijderingsinrichting van de boven vermelde soort te verschaffen met een grotere capaciteit.

Dit wordt bereikt met een mestverwijderingsinrichting van de bovenvermelde soort, met het kenmerk, dat de mestverwijderingsinrichting verder een stationair buffervat omvat en de containerinlaat koppelbaar is met het buffervat.

De mestverwijderingsinrichting volgens de uitvinding maakt het mogelijk om de watertoevoer naar de mestverwijderingsinrichting onafhankelijk van de lengte en inwendige diameter van de toevoerleiding te maken. Een additioneel voordeel is dat de het vullen van de container gebeurt door werking van de zwaartekracht. Dit houdt in dat ongeacht de druk in de vloeistofleiding de container elke keer in dezelfde tijd gevuld wordt.

Volgens een bijzondere uitvoering van de mestverwijderingsinrichting omvat het buffervat een vloeistofinlaat welk boven het maximale vloeistofniveau van de vloeistof ligt. Daar de buffertank in een vervuilde stalomgeving is aangebracht kan de zuiverheid van de vloeistof in de buffertank niet gewaarborgd zijn. Door plaatsing van de vloeistofinlaat op de genoemde wijze is terugstroming van mogelijk vervuilde vloeistof vanuit de buffertank in de waterleiding onmogelijk.

In een verdere bijzondere uitvoering volgens de uitvinding omvat het buffervat een niveauregeling. Een dergelijke regeling kan bijvoorbeeld eenvoudig als vlotter worden uitgevoerd. Ook is een regeling mogelijk door een niveausensor welke gekoppeld is aan een klep in de toevoerleiding. Een dergelijke elektronische regeling maakt het mogelijk om via meerdere niveausensoren die meerdere niveaus aangeven mengsels van verschillende vloeistoffen aan te maken.

In weer een verder uitvoering volgens de uitvinding is het volume van het buffervat ongeveer gelijk aan het volume van de container. Hierdoor is het mogelijk om de container in een keer snel te vullen. Tevens heeft de container op de mestverwijderingsunit dan geen bovenste niveausensor nodig. Een lege container kan immers niet overvuld worden.

In het bijzonder heeft de containerinlaat een binnendiameter van ten minste 10 mm in het bijzonder 13 mm. Het is gebleken dat deze dimensies een snelle leging van het buffervat mogelijk maken zonder onpraktisch te worden.

Het is voordelig indien het buffervat een activeerbaar drukmiddel omvat voor het onder druk zetten van de sproeivloeistof. Hiermee is een snellere vulling van de container mogelijk dan alleen door de werking van de zwaartekracht. Ook maakt deze uitvoering het niet noodzakelijk om het buffervat hoger dan de containerinlaat te plaatsen. Het druk middel kan een persluchtaansluiting omvatten waarmee een afgesloten buffervat onder druk gezet kan worden. Ook een pomp in de buffervatuitlaat kan dienen als drukmiddel.

Het is verder voordelig indien het buffervat verbindbaar is met de spoelinstallatie van een melkinrichting voor ontvangst van spoelwater uit de melkinrichting. Spoelwater van een melkinrichting wordt meestal geloosd in de mestput of in het riool. Door dit spoelwater te gebruiken is netto minder water nodig en kan bespaard worden op rioolkosten. Het spoelwater kan licht zuur zijn door resten van zuur reinigingsmiddel. Dit is extra voordelig daar het zuur ammoniak in de mest bindt waardoor de stal als geheel minder milieuvervuilend is door uitstoot van ammoniak.

Het is bovendien voordelig indien het buffervat een additieventoevoerinrichting omvat. Bepaalde additieven, zoals zuren of bacteriemengsel in de sproeivloeistof kunnen helpen om de ammoniak te binden.

Additieven in de vorm van zouten kunnen dienst doen als antivries om bevriezen van mest en sproeivloeistof in winter tegen te gaan. Door deze uitvoering kan het buffervat dienstdoen als aanmaakvat. Eventueel kunnen mengmiddelen, zoals een roerwerk, aangebracht worden in het buffervat om menging en oplossen te bevorderen.

In een uitvoering volgens de uitvinding is het buffervat een drinkbak van boven. In een stal zijn altijd drinkbakken nodig. Door de combinatie is geen apart buffervat nodig. Een additioneel voordeel is dat de drinkbak op deze wijze vaker ververst wordt waardoor een hogere kwaliteit drinkwater beschikbaar komt.

In een verdere uitvoering volgens de uitvinding omvat mestverwijderingsinrichting meerdere stationaire buffervaten. Elk buffervat kan een ander type vloeistof bevatten, zoals zuur of basisch spoelwater van de melkinstallatie of regenwater. Door aparte buffervaten te gebruiken kan geen vermenging van vloeistoffen optreden. Vermenging van verschillende typen vloeistoffen kan leiden tot aankoeken of ongewenste reacties.

Het is voordelig indien de mestverplaatsingsunit een pomp omvat voor het inzuigen van vloeistof uit het buffervat. Hierdoor kan het buffervat eenvoudig uitgevoerd worden zonder een dure elektrische aansluiting. Daar de mestverwijderingsunit vaak is voorzien van een elektriciteitsvoorziening voor de aandrijving, zoals bijvoorbeeld in de vorm van een accu, kan hiervan gebruik gemaakt worden voor aandrijving van de pomp. Ook kan eenvoudig van de controller van de mestverwijderingsunit gebruikt worden voor de aansturing van de pomp.

Het is extra voordelig indien de mestverplaatsingsunit een autonoom verplaatsbare mestrobot omvat. De container van een dergelijke mestrobot kan maar relatief kleine hoeveelheden sproeivloeistof bevatten en zal dus herhaaldelijk bij moeten vullen. Dat kan eenvoudig via een of meerder kleine buffervaten die tijdens het uitvoeren van de mestverwijdering van mestrobot weer (langzaam) gevuld worden. In het bijzonder is nabij het buffervat ook het laadstation van de mestrobot aangebracht zodat het opladen van de accu en het vullen van de container gelijktijdig kan gebeuren.

Bij voorkeur omvat de mestverplaatsingsunit een temperatuursensor voor het meten van de omgevingstemperatuur en het afgeven van een temperatuursignaal, waarbij de bevochtigingsinrichting bedienbaar is door het temperatuursignaal. ’s Winters kan het voorkomen dat het ook binnen in een stal vriest. Om te zorgen dat er geen ijslaag op het vloeroppervlak ontstaat wordt de temperatuur van de lucht boven het vloeroppervlak gemeten en kan het bevochtigen gestopt worden bij een temperatuur nabij of voorbij het vriespunt.

De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het verwijderen van mest met een mestverwijderingsinrichting volgens conclusie 14.

In een verbijzondering van de werkwijze volgens de uitvinding omvat het stoppen met bevochtigen tevens het dumpen van de vloeistof uit de container. Om te voorkomen dat achtergebleven water in de mestverplaatsingsunit bevriest en het inwendige beschadigt, wordt de container geleegd. Dit dumpen gebeurt bij voorkeur bij het laadstation omdat de mestverplaatsingsunit hier stil staat om te laden.

De uitvinding zal nu meer detail worden toegelicht met verwijzing naar de tekening. Hierin toont Figuur 1 schematisch een zijaanzicht van een mestverwijderingsinrichting volgens de uitvinding.

Figuur 1 toont een mestverwijderingsinrichting 1 voor het automatisch verwijderen van mest van een vloeroppervlak 2, en met een mobiele mestverplaatsingsunit 3 omvattende een container 5 voor het bevatten van sproeivloeistof, een mestverplaatsingsorgaan 4 en ten minste een bevochtinginsinrichting voor het bevochtigen van het vloeroppervlak 2, welke container 5 een containerinlaat 7 omvat met het kenmerk, dat de mestverwijderingsinrichting 1 verder een stationair buffervat 6 omvat en de containerinlaat 7 koppelbaar is met het buffervat 6. De mestverplaatsingsunit 3 omvat een autonoom verplaatsbare mestrobot 3. Deze mestrobot 3 is in staat om via op zich bekende, niet afgebeelde navigatiemiddelen, zoals ultrasoonsensoren en een besturingseenheid 8 een vooraf bepaalde route door de stal af te leggen. De mestrobot 3 steunt af op een roostervloer 2 via een mestschuif 4 en twee onafhankelijk aangedreven wielen. De roostervloer 2 heeft sleufvormige roosteropeningen 9 voor het doorlaten van mest naar de onder het vloeroppervlak 2 gelegen mestput. Tijdens het voortbewegen van de mestrobot 3 drukt het mestverplaatsingsorgaan 4 in vorm van een mestschuif 4, mest door de roosteropeningen. Om filmvorming van mest op de vloer tegen te gaan wordt de het vloeroppervlak 2 bevochtigd met een bevochtingsinrichting. Deze omvat twee sproeiers 10A, 10B, een aan de voorzijde en een aan de achterzijde. Met behulp van een pomp 11 wordt sproeivloeistof vanuit de container 5 naar de sproeiers 10A, 10B gepompt.

In figuur 1 is een buffervat 6 afgebeeld met een buffervatinlaat 12 welk boven het maximale vloeistofniveau 13 van de vloeistof ligt. Tevens omvat het buffervat 6 een niveauregeling uitgevoerd als een vlotter 14 gekoppeld aan een afsluiter. Het volume van het buffervat 6 is ongeveer gelijk aan het volume van de container 5.

Voor de buffervatinlaat 12 is een driewegklep 15 bevestigd. Deze kan naar keuze de buffervatinlaat 12 verbinden met een wateraansluiting of met de aansluiting met de spoelinstallatie van een niet afgebeelde melkinrichting voor ontvangst van spoelwater uit de melkinrichting. Een controle-unit 18 is aanbracht voor het besturen van deze driewegklep 15 en andere kleppen. Het buffervat 6 omvat een additieventoevoerinrichting 17. Deze controle-unit 18 bestuurt ook de doseerpomp 19 van deze additieventoevoerinrichting 17. De besturingsverbinding van de controle-unit is aangegeven met een stippellijn.

In een niet afgebeelde alternatieve uitvoering wordt het additief direct in de vloeistofstroom in de uitlaat van het buffervat 6 gedoseerd. Hiertoe wordt de doseerpomp 19 direct aangedreven door een doorstroommeter aangebracht in de uitlaat.

In de afgebeelde uitvoering is het buffervat 6 op ongeveer 2 m hoogte boven het vloeroppervlak 2 aangebracht. Dit levert ter hoogte van de containerinlaat 7 een vloeistofdruk op van 0.2 bar. Deze druk levert in combinatie met een binnendiameter van de containerinlaat 7 van 13 mm een zeer geschikte leegsnelheid van het buffervat 6 op.

Het afgebeelde buffervat 6 is aan de bovenzijde afgedekt en omvat een activeerbaar drukmiddel voor het onder druk zetten van de vloeistof. Dit drukmiddel is uitgevoerd als een persluchtaansluiting 20 die via een persluchtklep 21 kan worden open- of dichtgezet door de controle-unit.

In een niet afgebeelde inrichting is het buffervat 6 aan de bovenzijde open waardoor het buffervat 6 een drinkbak is van boven. Hiertoe ligt het maximale vloeistofniveau 13 op drinkhoogte (ongeveer 1 m) en is de vloeistofdruk ter hoogte van de containerinlaat 7 minder dan 0.1 bar. Om toch voldoende snel de vloeistof vanuit de buffertank 6 in de container 5 te leiden omvat de mestverplaatsingsunit 3 een pomp 11 voor het inzuigen van vloeistof uit het buffervat 6. Deze pomp 11 werkt zowel als pomp om de sproeivloeistof in te zuigen als om de sproeivloeistof naar de sproeiers 10A,10B te pompen.

De mestverplaatsingsunit 3 omvat tevens een temperatuursensor 27 voor het meten van de omgevingstemperatuur en het afgeven van een temperatuursignaal. De bevochtigingsinrichting is bedienbaar door het temperatuursignaal. Hiertoe ontvangt de besturingseenheid 8 het temperatuursignaal en besluit aan de hand van dit signaal of de gemeten temperatuur voldoende hoog is dat er geen gevaar is voor bevriezing van het vloeroppervlak 2 en/of het inwendige van de mestverplaatsingsunit 3. Met name de pomp 11 is gevoelig voor bevriezing. De besturingseenheid 8 vergelijkt het temperatuursignaal met een vorstgrenswaarde en op basis van de vergelijking besluit om te starten ofte stoppen met bevochtigen. Er is een eerste vorstgrenswaarde van 3 °C voor de beslissing om te stoppen met bevochtigen en een tweede vorstgrenswaarde 5 °C voor de beslissing om weer te starten met bevochtigen. Beide zijn door een operator aanpasbaar via een niet afgebeeld invoerorgaan om een extra veiligheidsmarge in acht te kunnen nemen. Tijdens warme periodes kan de vorstgrenswaarde gebruikt worden om boven een bepaalde temperatuur van bijvoorbeeld 25 °C extra te bevochtigen voor een extra koelend effect.

De mestverwijderingsinrichting 1 werkt als volgt.

Allereerst wordt het buffervat 6 gevuld. Om bevriezing van het vloeroppervlak 2 tegen te gaan stuurt de controle-unit 18 de doseerpomp 19 aan om vanuit het additievenvat 22 een bepaalde hoeveelheid geconcentreerde pekel in het buffervat 6 te doseren. Vervolgens stuurt de controle-unit 18 de driewegklep 15 aan om spoelwater van de (niet afgebeelde) meikinstallatie in te laten. De vlotter 14 volgt het vloeistofniveau en sluit op het maximale niveau de buffervatinlaat 12 af.

Als de mestrobot 3 klaar is met zijn ronde beweegt de mestrobot 3 zich naar het buffervat 6. De buffervatuitlaat 16 is zo gepositioneerd dat de containerinlaat 7 precies over de buffervatuitlaat 16 schuift. De containerklep 25 in de containerinlaat 7 wordt door de schuifbeweging mechanisch open gedrukt. Een contactsensor 23 op het eindpunt detecteert de aanwezigheid van de mestrobot 3 en stuurt een signaal naar de controle-unit 18. Tegelijkertijd maakt de mestrobot 3 contact met het niet afgebeelde laadstation om de accu op te laden. De controle-unit 18 stuurt de buffervatuitlaatklep 24 open waardoor de inhoud van het buffervat 6 in de container 5 stroomt. Tegelijkertijd wordt ook de persluchtklep 21 open gezet waardoor het buffervat 6 onder druk komt. Een niet afgebeelde niveausensor in de container 5 signaleert dat de container 5 vol is waarop de besturingseenheid 8 van de mestrobot 3 de wielen aanstuurt en de mestrobot 3 wegrijdt. De containerklep 25 valt vervolgens automatisch dicht. De contactsensor 23 signaleert geen contact waarop de controle-unit 18 de buffervatuitlaat 16 dicht stuurt, de persluchtaansluiting 20 dicht en de ontluchtingsklep 26 open.

Tijdens een ronde meet de temperatuursensor 27 continu de temperatuur van de omgevingslucht en geeft deze door aan de besturingsunit 8. Als de besturingsunit 8 constateert dat deze temperatuur tijdens de gehele ronde onder de eerste vorstgrenswaarde blijft, wordt gestopt met bevochtigen. Bij terugkeer bij de laadplaats stuurt de besturingsunit 8 de pomp 11 continu aan tot de niveausensor in de container 5 een leegmeldsignaal geeft. De overgebleven vloeistof in de container 5 wordt op deze wijze gedumpt. De container 5 wordt nu niet meer gevuld vanuit het buffervat 6. De mestverplaatsingsunit 3 vervolgt vervolgens zijn programma, echter zonder het vloeroppervlak 2 te bevochtigen. Tijdens de door te lopen route blijft de temperatuur gemeten worden. Als deze gedurende de gehele route boven de tweede vorstgrenswaarde blijft zal de mestverplaatsingsunit 3 bij terugkeer op het laadstation weer gevuld worden en zal de volgende route weer met een geactiveerde bevochtigingsinrichting plaatsvinden.

De uitvinding is niet beperkt tot de hier beschreven mestrobot 3, maar is ook toepasbaar op een mestverwijderingsinrichting uitgevoerd als een mestschuif welke door een ketting of kabel over het te reinigen vloeroppervlak 2 getrokken wordt. Omdat dergelijke mestschuiven zich veelal uitstrekken over de gehele breedte van de vloer of loopgang hebben ze een groter inwendig volume. In dit volume is bij voorkeur de container 3 opgenomen.

Claims (15)

1. Mestverwijderingsinrichting (1) voor het automatisch verwijderen van mest van een vloeroppervlak (2), en met een mobiele mestverplaatsingsunit (3) omvattende een container (5) voor het bevatten van sproeivloeistof, een mestverplaatsingsorgaan (4) en ten minste een bevochtinginsinrichting voor het bevochtigen van het vloeroppervlak (2), welke container een containerinlaat (7) omvat met het kenmerk, dat de mestverwijderingsinrichting (1) verder een stationair buffervat (6) omvat en de containerinlaat (7) koppelbaar is met het buffervat (6).

2. Mestverwijderingsinrichting (1) volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat het buffervat (6) een buffervatinlaat (12) omvat welk boven het maximale vloeistofniveau (13) van de vloeistof ligt.

3. Mestverwijderingsinrichting (1) volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat het buffervat (6) een niveauregeling omvat.

4. Mestverwijderingsinrichting (1) volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat het volume van het buffervat (6) ongeveer gelijk is aan het volume van de container (5).

5. Mestverwijderingsinrichting (1) volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de containerinlaat (7) een binnendiameter heeft van ten minste 10 mm in het bijzonder 13 mm.

6. Mestverwijderingsinrichting (1) volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat het buffervat (6) een activeerbaar drukmiddel (21) omvat voor het onder druk zetten van de sproeivloeistof.

7. Mestverwijderingsinrichting (1) volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat het buffervat (6) verbindbaar is met de spoelinstallatie van een melkinrichting voor ontvangst van spoelwater uit de melkinrichting.

8. Mestverwijderingsinrichting (1) volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat het buffervat een additieventoevoerinrichting (17) omvat.

9. Mestverwijderingsinrichting (1) volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat het buffervat (6) een drinkbak van boven is.

11. Mestverwijderingsinrichting (1) volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de mestverwijderingsinrichting (1) meerdere stationaire buffervaten (6) omvat.

12. Mestverwijderingsinrichting (1) volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de mestverplaatsingsunit (3) een pomp (11) omvat voor het inzuigen van vloeistof uit het buffervat (6).

13. Mestverwijderingsinrichting (1) volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de mestverplaatsingsunit (3) een autonoom verplaatsbare mestrobot (3) omvat.

14. Mestverwijderingsinrichting (1) volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de mestverplaatsingsunit (3) een temperatuursensor (27) omvat voor het meten van de omgevingstemperatuur en het afgeven van een temperatuursignaal, waarbij de bevochtigingsinrichting bedienbaar is door het temperatuursignaal.

15. Werkwijze voor het verwijderen van mest met een mestverwijderingsinrichting volgens conclusie 14 waarbij de mestverplaatsingunit (3) een besturingseenheid (8) omvat met het kenmerk dat de omgevingstemperatuur met de temperatuursensor (27) gemeten wordt en waarbij de besturingseenheid (8) het temperatuursignaal vergelijkt met een vorstgrenswaarde en op basis van de vergelijking besluit om te starten ofte stoppen met bevochtigen.

16 Werkwijze volgens conclusie 15 met kenmerk dat het stoppen met bevochtigen tevens het dumpen van de vloeistof uit de container (5) omvat.