NL2014200B1 - Melkinrichting - Google Patents

Abstract

De uitvinding verschaft een melkinrichting voorzien van meerdere melkbekers voorzien van een speenruimte en een pulsatieruimte, een besturingsinrichting, een vacuüminrichting, een pulsatieinrichting, met voor elke melkbeker een eerste drukverbinding van de pulsatieruimte naar de vacuüminrichting, en een tweede drukverbinding van de pulsatieruimte naar een bron voor een hogere tweede druk, en een drukbepalingsinrichting voor het bepalen van een druk in de pulsatieruimten, en die een druksensor alsmede een drukverbindingssysteem omvat tussen genoemde pulsatieruimte en de druksensor, waarbij de besturingsinrichting is ingericht voor besturen van de pulsatieinrichting op basis van de bepaalde druk, waarbij het drukverbindingssysteem meerdere drukmeetverbindingen omvat, elk aangesloten tussen de pulsatieruimte van één van de meerdere melkbekers en de druksensor, en waarbij een bestuurbaar sensorklepsysteem is verschaft in het drukverbindingssysteem voor openen en afsluiten van de drukmeetverbindingen, zodanig dat telkens maximaal één drukmeetverbinding geopend is. De uitvinding biedt het voordeel dat de druksensor voor meer dan één pulsatieruimte kan worden gebruikt, hetgeen de complexiteit van de inrichting vermindert, met name met betrekking tot een ingewikkeld en gevoelig onderdeel daarvan.

Description

Melkinrichting

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een melkinrichting voor melken van een melkdier en voorzien van meerdere, en in het bijzonder vier, melkbekers voor aansluiting op meerdere respectieve spenen van het te melken melkdier, welke melkbekers zijn voorzien van een speenruimte en een pulsatieruimte, een besturingsinrichting voor besturen van de melkinrichting, een vacuüminrichting voor het aanleggen van een onderdruk, een pulsatieinrichting, met voor elke melkbeker een respectieve door de besturingsinrichting bestuurbaar open- en sluitbare eerste drukverbinding van de pulsatieruimte van die melkbeker naar de vacuüminrichting, en voor elke melkbeker een respectieve door de besturingsinrichting bestuurbaar open- en sluitbare tweede drukverbinding van de pulsatieruimte van die melkbeker naar een bron voor een tweede druk, hoger dan de genoemde onderdruk, welke bron in het bijzonder de omgeving omvat, waarbij de pulsatieinrichting is ingericht voor in elk van de melkbekers door de besturingsinrichting bestuurbaar aanleggen van een in pulsen variërende druk in de pulsatieruimte van de respectieve melkbeker door middel van gericht openen en/of sluiten van de respectieve eerste en/of de tweede drukverbinding, en een werkzaam met de besturingsinrichting verbonden drukbepalingsinrichting die is ingericht voor het bepalen van een druk in een van de pulsatieruimten van de melkbekers, en die een druksensor alsmede een drukverbindingssysteem omvat tussen genoemde pulsatieruimte en de druksensor, waarbij de besturingsinrichting is ingericht voor besturen van de pulsatieinrichting.

Dergelijke melkinrichtingen zijn bekend. Hierbij wordt bijvoorbeeld de pulsatiedruk gemeten, en wordt de pulsatie van de melkbekers ingesteld op basis van de gemeten pulsatiedruk, om te kunnen inspelen op veranderingen daarin. Dergelijke veranderingen kunnen bijvoorbeeld ontstaan door veroudering van de melkbeker, en in het bijzonder de tepelvoering daarvan, door veranderingen in de speen tijdens melken, door veranderingen in de melkstroom, enzovoort.

In de praktijk blijkt een dergelijke melkinrichting storingsgevoelig en kent geen lange betrouwbare levensduur. Dat is niet alleen ongunstig vanwege de te verrichten onderhoudsinspanning en vereiste nieuwe of reserveonderdelen, maar kent tevens een nadeel dat bij storing aan de melkinrichting deze laatste geen dieren kan melken tot na vervanging of onderhoud. Het kan nadelig zijn om dieren enige tijd niet te melken, omdat dan de melkproductie tijdens die lactatie terug kan lopen.

De onderhavige uitvinding heeft als doel bovengenoemde problemen althans ten dele op te lossen, en een melkinrichting van de genoemde soort te verschaffen die langer en betrouwbaarder kan werken.

De uitvinding bereikt dit doel met een melkinrichting volgens conclusie 1, in het bijzonder een melkinrichting voor melken van een melkdier en voorzien van meerdere, en in het bijzonder vier, melkbekers voor aansluiting op meerdere respectieve spenen van het te melken melkdier, welke melkbekers zijn voorzien van een speenruimte en een pulsatieruimte, een besturingsinrichting voor besturen van de melkinrichting, een vacuüminrichting voor het aanleggen van een onderdruk, een pulsatieinrichting, met voor elke melkbeker een respectieve door de besturingsinrichting bestuurbaar open- en sluitbare eerste drukverbinding van de pulsatieruimte van die melkbeker naar de vacuüminrichting, en voor elke melkbeker een respectieve door de besturingsinrichting bestuurbaar open- en sluitbare tweede drukverbinding van de pulsatieruimte van die melkbeker naar een bron voor een tweede druk, hoger dan de genoemde onderdruk, welke bron in het bijzonder de omgeving omvat, waarbij de pulsatieinrichting is ingericht voor in elk van de melkbekers door de besturingsinrichting bestuurbaar aanleggen van een in pulsen variërende druk in de pulsatieruimte van de respectieve melkbeker door middel van gericht openen en/of sluiten van de respectieve eerste en/of de tweede drukverbinding, en een werkzaam met de besturingsinrichting verbonden drukbepalingsinrichting die is ingericht voor het bepalen van een druk in een van de pulsatieruimten van de melkbekers, en die een druksensor alsmede een drukverbindingssysteem omvat tussen genoemde pulsatieruimte en de druksensor, waarbij de besturingsinrichting is ingericht voor besturen van de pulsatieinrichting op basis van de bepaalde druk, waarbij het drukverbindingssysteem meerdere drukmeetverbindingen omvat, elk aangesloten tussen de pulsatieruimte van één van de meerdere melkbekers en de druksensor, en waarbij een door de besturingsinrichting bestuurbaar sensorklepsysteem is verschaft in het drukverbindingssysteem, welk sensorklepsysteem is ingericht voor bestuurbaar openen en afsluiten van de drukmeetverbindingen, zodanig dat telkens maximaal één drukmeetverbinding geopend is.

De melkinrichting volgens de uitvinding biedt het voordeel dat de druksensor voor meer dan 1 pulsatieruimte kan worden gebruikt, hetgeen de complexiteit van de inrichting vermindert, met name met betrekking tot een ingewikkeld en gevoelig onderdeel daarvan. Drukmeters verouderen met name als functie van het aantal drukwisselingen. De uitvinders hebben zich gerealiseerd dat de drukmeter die de pulsatiedruk meet vrijwel voortdurend aan drukwisselingen blootstaat. Immers is een melkmachine, met name een robotmelkmachine met vrijwillig dierverkeer, vrijwel ononderbroken werkzaam. Aangezien bovendien tijdens een groot deel van deze bedrijfsduur de druk ongeveer 2x per seconde wisselt, staat de drukmeter per jaar aan enkele tientallen miljoenen drukwisselingen bloot. Maar de drukwisselingen zijn niet alle relevant voor de werking van de melkinrichting. Een en ander is op zich reeds gebruikt in de niet-voorgepubliceerde Nederlandse octrooiaanvrage NL-2012716, waarin er per pulsatieruimte een bestuurbare klep vóór de drukmeter is verschaft, welke klep na een meting met enkele drukwisselingen wordt gesloten. De uitvinders van de onderhavige uitvinding hebben zich nu verder gerealiseerd dat dan ook de drukmeter voor de andere melkbekers kan worden gebruikt. Zelfs indien melkbekers precies tegelijk worden aangesloten kan het voldoende zijn om per melkbeker enkele metingen uit te voeren en vervolgens bij een andere melkbeker enkele metingen uit te voeren, door openen en sluiten van de bijbehorende kleppen. Maar aangezien er bijna altijd enige tijd zit tussen het aansluiten van de verschillende melkbekers, met name bij automatische robotmelkinrichtingen, die immers eerst met een speendetectie-systeem een speen moet vinden en vervolgens met een robotarm de melkbeker moet aansluiten, kan die omstandigheid volgens de uitvinding doelmatig worden gebruikt door de eerst aangesloten melkbeker gedurende enkele pulsaties door te meten, vervolgens de volgende aangesloten melkbeker, enzovoort. Merk op dat er bij de in NL-2012716 beschreven melkinrichting toch al vier kleppen aanwezig zijn, maar dan elk voor een druksensor. In de onderhavige uitvinding daarentegen zijn die vier kleppen verschaft om individuele verbindingen tussen de pulsatieruimten van vier melkbekers naar een en dezelfde drukmeter te bedienen, welke drukmeter toch al een veel langere levensduur had door het slechts tijdelijk meten van de druk. Die drukmeter vervangt dus vier drukmeters, en heeft nog steeds een voldoende verlengde levensduur in vergelijking met de levensduur van drukmeters uit de andere bekende stand van de techniek. Overigens werkt dit principe al bij combineren van twee pulsatieruimten per drukmeter, zoals bijvoorbeeld voor een specifieke tweebeker-geitenmelkinrichting.

Voor de onderhavige uitvinding geldt dat de vacuüminrichting voor het aanleggen van een onderdruk kan zijn samengesteld, d.w.z. een aparte vacuüm-deelinrichting per pulsatieruimte, of dat er voor twee of meer, of zelfs voor alle melkbekers, één enkele vacuüminrichting is verschaft. Deze vacuüminrichting verschaft een vacuüm ten gebruike in de speenruimte, dus voor het echte melken, alsmede voor de pulsatieruimte, dus voor het pulserend openen en sluiten van de tepelvoering van melkbeker. Dit beginsel is op zich breed bekend voor machinaal melken, en details hieromtrent zijn in elk handboek te vinden.

Op eendere wijze kan er per melkbeker een aparte pulsatieinrichting zijn verschaft, of een pulsatieinrichting per twee of meer, of zelfs voor alle, melkbekers, hetgeen overigens niet wil zeggen dat al die meerdere melkbekers ook tegelijk met hetzelfde drukverloop worden aangestuurd, daar ook de drukuitgangen van die samengestelde pulsator kunnen verschillen per melkbeker. Het besturen van de pulsatieinrichting, dus tenminste voor één melkbeker, eventueel voor meerdere of allemaal, vindt volgens de uitvinding plaats op basis van de bepaalde druk, of van de respectieve drukken zoals bepaald voor de meerdere melkbekers. Het is voordelig indien ook de besturing van de melkbekers individueel plaatsvindt op basis van de voor de respectieve melkbekers bepaalde pulsatiedruk, hoewel het niet uitgesloten wordt om de per melkbeker bepaalde pulsatiedruk bijvoorbeeld te middelen, om op basis daarvan meerdere of zelfs alle melkbekers aan te sturen. Overigens is dit drukafhankelijk besturen van de pulsatie niet noodzakelijk, en kan het voldoende zijn om te bewaken of de druk die bereikt wordt voldoet aan voorafbepaalde minimale eisen, zoals liggen binnen een voorafbepaald gebied. Aldus hoeft geen individuele drukafhankelijke regeling van de pulsatorinrichting plaats te vinden, maar kan het voldoende zijn om bij een op zich gebruikelijke zogenaamde "bang-bang" sturing van de pulsatieinrichting te bewaken of de bereikte pulsatie voldoet aan die voorafbepaalde grenswaarden, en zo niet dan een alarm te geven of de pulsatieirnichting uit te schakelen.

Voordelige uitvoeringsvormen en hun voordelen zullen hieronder worden beschreven en toegelicht.

In uitvoeringsvormen heeft de drukbepalingsinrichting een door de besturingsinrichting bestuurbaar afsluitbare omgevingsdrukverbinding naar omgevingsdruk. Met behulp hiervan is het mogelijk om de drukbepalingsinrichting te ijken, aangezien de pulsator in de meeste gevallen de omgevingsdruk als de hogere druk en dus ook als referentiedruk heeft.

In uitvoeringsvormen omvat het sensorklepsysteem voor elke drukmeetverbinding een door de besturingsinrichting bestuurbare subklep. Dit is een eenvoudige en functionele uitvoering die alle drukmeetverbindingen afzonderlijk bestuurbaar maakt. Het is echter ook mogelijk om dit te bereiken met een enkele meerwegklep, met een schuifklep met een enkel gat erin, enzovoort.

In uitvoeringsvormen omvat het sensorklepsysteem een door de besturingsinrichting bestuurbare hoofdklep, die zich bevindt tussen de druksensor en elk der subkleppen. Aldus is er een extra afsluiter verschaft, die een extra bescherming van de druksensor kan vormen, bijvoorbeeld bij een lekkende subklep of iets dergelijks.

In uitvoeringsvormen is de besturingsinrichting ingericht om door middel van het sensorklepsysteem de drukmeetverbindingen afwisselend en één voor één in open verbinding met de druksensor te plaatsen. Op deze wijze kan worden gewaarborgd dat van alle pulsatieruimten de druk wordt bepaald. Bijvoorbeeld is de besturing ingericht voor het bepalen van de druk in de eerst aangesloten melkbeker, gevolgd door bepalen van de druk in de als tweede aangesloten melkbeker, enzovoort. Alternatief is het mogelijk om de druk te bepalen in een vaste volgorde, zoals bekers die genummerd zijn als 1-2-3-4, onafhankelijk van de volgorde van aansluiten. Voorts is het ook mogelijk dat de besturing is ingericht om de volgorde van de melkbekers waarvan de (pulsatie)druk wordt bepaald willekeurig te variëren.

In uitvoeringsvormen is de besturingsinrichting ingericht om de drukmeetverbindingen afwisselend en één voor één gericht in open verbinding met de druksensor te plaatsen op basis van een criterium. Op deze wijze kan de besturingsinrichting, rekening houdend met het criterium, juist die pulsatiedruk meten die met de grootste waarschijnlijkheid momentaan het relevantst is. Immers is het met de onderhavige melkinrichting niet de bedoeling, of zelfs niet mogelijk, om van alle melkbekers tegelijk de respectieve pulsatiedruk te meten. Daardoor zou het kunnen voorkomen dat er een pulsatiedruk wordt gemeten van een eerste melkbeker terwijl het relevanter zou zijn om op dat moment van een andere, tweede melkbeker de pulsatiedruk te meten. In zo'n geval zou de pulsatie van die tweede melkbeker wellicht ongewenst verstoord kunnen worden. Op basis van het criterium zou de kans hierop kunnen worden verkleind. Niettemin worden andere redenen om een criterium te gebruiken niet uitgesloten. Voorbeelden van criteria worden hieronder nader uitgewerkt.

In uitvoeringsvormen omvat het criterium een vooraf bepaalde tijdsduur, meer in het bijzonder een minimaal aantal pulsaties of seconden. Gedurende deze vooraf bepaalde tijdsduur is de verbinding tussen de betreffende pulsatieruimte en de drukbepalingsinrichting open en kan de druk in eerstgenoemde worden bepaald. Met voordeel wordt die tijdsduur zo lang gekozen dat de druk ook betrouwbaar kan worden bepaald, zonder dat inschakeleffecten te grote afwijkingen kunnen veroorzaken bij de druksensor. Bijvoorbeeld wordt die tijdsduur gekozen als een aantal seconden, zoals 5 seconden. In die tijd zullen er, afhankelijk van de pulsatorinstelling, een aantal pulsaties zijn opgetreden, zoals ongeveer 5. Voor de uiteindelijk te nemen meetwaarde kan dan bijvoorbeeld het gemiddelde van de laatste drie pulsaties worden genomen, of enige andere op basis van de meetwaarden bepaald gedurende de tijdsduur. Een praktijktest zal eenvoudig een geschikte tijd kunnen opleveren. Bijvoorbeeld kan de momentane druk voldoende nauwkeurig worden bepaald binnen 10 s. Indien voorts uit ijkmetingen blijkt dat de druk maximaal 2%/min. varieert, en er een toegestane marge in de druk is van 5%, dan kan het voldoende zijn om gedurende 10 s te meten, vervolgens de andere melkbeker(s) door te meten, en dan tot in totaal 2 min. 30 s de sensor te laten rusten.

Bij vier melkbekers is de sensor dan 40 seconden van de 2 min. 30 seconden in bedrijf, zodat de levensduur met een factor 15/4 kan worden verlengd ten opzichte van een conventionele drukbepalingsinrichting. Ook is het mogelijk om de tijdsduur te definiëren op basis van een voorafbepaald aantal pulsaties, zoals 5 of 10 of dergelijke, zodat het verwerken van meetwaarden betreffende individuele pulsaties eenvoudiger kan geschieden. Uiteraard zijn ook andere manieren om de tijdsduur te definiëren mogelijk en niet uitgesloten.

In uitvoeringsvormen is het criterium gerelateerd aan melken van de spenen, waarop de ten minste ene melkbeker is aangesloten. Met voordeel is de besturing ingericht om op basis van het melken, met name een melkfase, de pulsatieinrichting in te stellen, en dan ook de gemeten drukwaarden van de pulsatie te relateren aan instellingen die horen bij de ingestelde pulsatie. Op deze wijze kan de melkinrichting nog nauwkeuriger en/of diervriendelijker, alsmede betrouwbaarder melken.

In het bijzonder omvat het criterium óf, en in het bijzonder een tijdstip waarop, een melkstroom van de speen waarop de melkbeker horende bij die drukmeetverbinding is aangesloten een drempelwaarde passeert, welke drempelwaarde in het bijzonder dierafhankelijk en/of afhankelijk van de tijd in lactatie van dat melkdier is. De melkinrichting kan hierbij zijn ingericht om deze informatie van buitenaf te ontvangen, zoals vanuit een managementsysteem. Met voordeel omvat de melkinrichting voorts een melkstroommeter, ingericht voor meten van een melkstroom van ten minste één van de melkbekers. Uiteraard is het mogelijk om meerdere melkstroommeters te verschaffen, zoals één voor elke melkbeker, maar ook met een enkele melkmeter is het mogelijk om een indicatie van de melkstroom van een specifieke melkbeker te krijgen, bijvoorbeeld met behulp van differentiële metingen of afwisselend dichtzetten van op een na alle melkbekers. Door volgens deze uitvoeringsvorm het criterium afhankelijk te maken van de melkstroom, zoals van het tijdstip waarop die melkstroom een drempelwaarde passeert, hetzij daarboven komt, hetzij daaronder komt, kan nauwkeurig rekening worden gehouden met verschillende melkfasen. Bijvoorbeeld kan het enige (korte) tijd duren voordat de melkstroom op gang komt bij een melkdier zoals een koe. Tot die tijd is het voordelig om de betreffende speen te stimuleren met een zeer snelle pulsatie. Zodra de melkstroom daadwerkelijk op gang is gekomen, bijvoorbeeld wanneer de melkstroom een bepaalde drempel overschrijdt, kan de pulsatieinrichting dan overgaan op normaal pulseren. Omgekeerd kan de pulsatieinrichting overgaan op zogenaamd namelken, wanneer de melkstroom onder een bepaalde drempelwaarde zakt. Een en ander is op zich bekend, doch een voordeel van de onderhavige uitvoeringsvorm is daarin gelegen dat de drukbepalingsinrichting het meten van de druk in de respectieve pulsatieruimte van de melkbekers aldus bijvoorbeeld kan beperken tot die momenten of tijdsduren dat er dient te worden gemeten volgens het criterium, zoals bij het passeren van een drempelwaarde, zelfs hoewel die drukbepalingsinrichting maar een enkele druksensor heeft. De netto meetduur voor de drukbepalingsinrichting kan op deze wijze worden beperkt, en de levensduur verlengd. Bovendien is het zeer onwaarschijnlijk dat dat passeren voor twee of meer melkbekers tegelijkertijd plaatsvindt.

In uitvoeringsvormen omvat het criterium dat de gemeten druk meer dan een voorafbepaald verschil vertoont met een gewenste drukwaarde. Met andere woorden, zolang de gemeten drukwaarde meer dan het voorafbepaalde verschil afwijkt van de gewenste drukwaarde zal de drukwaarde worden gemeten. Dit is met name van belang indien de pulsatieinrichting zelfinstellend is, waarbij de instellingen van de pulsatieinrichting veranderen om de gewenste drukwaarde te bereiken. De druksensor kan daarbij dan dienen om de pulsatieinrichting te besturen op basis van de gemeten drukwaarde. Meer in het bijzonder omvat het criterium dat genoemd verschil gedurende een voorafbepaalde meetduur wordt vertoond. Dit houdt in dat een toevallige piek of “spike” niet voldoende is om te voldoen aan het criterium. Bovendien zal duidelijk zijn dat met name in de periodes dat er omgevingsdruk heerst in de pulsatieruimte er geen of nauwelijks verschil zal zijn tussen de gemeten waarde en de gewenste waarde. De meetduur kan derhalve ook zijn opgebouwd uit delen van achtereenvolgende pulsen, in het bijzonder de delen van de pulsen gedurende welke er ten minste een minimale onderdruk heerst, zoals de zogenaamde b-fase of zuigfase van een puls, al dan niet gecombineerd met de a- en c-fasen, oftewel de overgangsfasen.

In uitvoeringsvormen is de melking ingedeeld in meerdere perioden met verschillende pulsatorinstellingen, waarbij de besturingsinrichting is ingericht om tijdens ten minste één van deze perioden, en in het bijzonder tijdens elk van deze perioden, per melkbeker ten minste eenmaal de drukverbinding van de pulsatieruimte met de druksensor te openen, bijvoorbeeld gedurende een per periode gekozen voorafbepaalde opentijdsduur. Zoals hierboven reeds beschreven kunnen de instellingen van de pulsatieinrichting tijdens de melking veranderen, bijvoorbeeld in afhankelijkheid van de tijd of de gemeten melkstroom. Een dergelijke verandering van de instellingen kan tot gevolg hebben dat de druk in de pulsatieruimte verandert, hetzij qua absolute grootte hetzij qua verloop in de tijd. Om ook na een dergelijke mogelijke verandering een betrouwbare meting te hebben, kan er volgens deze uitvoeringsvormen voor worden gekozen om in een of meer van deze perioden minstens één keer te meten, ten behoeve waarvan de sensorklepinrichting wordt geopend. Hierbij is het mogelijk, doch niet verplicht, om een dergelijke meting gedurende een per periode gekozen voorafbepaalde opentijdsduur uit te voeren, zoals 10 s of 10 pulsen of dergelijke. Merk op dat de opentijdsduur per periode mag verschillen.

De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin enkele niet-beperkende voorbeelduitvoeringsvormen van de uitvinding worden getoond, waarin gelijke verwijzingscijfers gelijke of vergelijkbare onderdelen aanduiden, en waarin: - Figuur 1 schematisch en niet op schaal in een gedeeltelijk opengewerkt zijaanzicht een uitvoeringsvorm van de melkinrichting volgens de uitvinding toont; - Figuur 2 schematisch een tijdsverloop van een pulsatiedruk in de vier melkbekers alsmede een weergave van het meten van de druksensor 16 toont; en - Figuur 3 schematisch boven elkaar geplaatste grafieken van melkstroom in twee melkbekers, pulsatiedruk en meten van de druksensor toont, parallel in de tijd.

Figuur 1 beschrijft schematisch, niet op schaal en in gedeeltelijk opengewerkt aanzicht een uitvoeringsvorm van de melkinrichting volgens de uitvinding. De melkinrichting is algemeen met het verwijzingscijfer 1 aangeduid, en omvat vier melkbekers 2-1 tot en met 2-4. Hieronder zal een melkbeker, alsmede een onderdeel daarvan, in het algemeen worden aangeduid met een cijfer zonder achtervoegsel. Het zij begrepen dat dit telkens vier maal is uitgevoerd. Uiteraard is een ander aantal melkbekers, zoals twee voor bijvoorbeeld geiten, eveneens mogelijk. Optionele onderdelen van de melkinrichting, zoals een robotarm en speendetectieinrichting bij geautomatiseerde melkinrichtingen, zijn hier eenvoudigheidshalve niet weergegeven.

De melkbeker 2 omvat een buitenwand 3 en een voering 4, met daarin een speenruimte 5 voor opnemen van een te melken speen, en tussen de buitenwand en de voering een pulsatieruimte 6. Met 7 is een besturingsinrichting van de melkinrichting aangeduid, en met 21 een melkstroommeter.

Voorts omvat de melkinrichting 1 een pulsatieinrichting, die omvat een vacuüminrichting 8 met een eerste drukverbinding 9 naar de pulsatieruimte, die afsluitbaar is door middel van een eerste pulsatorklep 13. De pulsatieinrichting omvat ook een tweede drukverbinding 11 van de pulsatieruimte naar de omgeving 10, en afsluitbaar met een tweede pulsatieklep 12. De eerste en tweede drukverbinding komen na de pulsatorkleppen bijeen in de pulsatieleiding 14.

Met 15 is algemeen een drukbepalingsinrichting aangeduid, met een druksensor 16 en een algemeen met 17 aangeduid druksysteem. Dit omvat drukmeetverbindingen 18 van de druksensor 16 naar de respectieve pulsatieruimte, afsluitbaar met een subklep 19. Met 20 is een drieweghoofdklep aangeduid, die de druksensor verbindt met de drukmeetverbindingen 18 alsmede de omgeving 10.

De werking van de melkinrichting, alsmede de drukbepalingsinrichting zal hieronder worden toegelicht. Na aansluiten van een melkbeker 2 op een speen zal de besturingsinrichting 7 de pulsatieinrichting bedienen om de druk in de pulsatieruimte 6 met pulsen te variëren. Dit leidt er op bekende wijze toe dat de voering 4 bij lage druk in de pulsatieruimte 6 de speenruimte 5 open laat, waardoor de speen die zich dan in de speenruimte 5 bevindt een melkvacuüm ondervindt, waardoor melk uit de speen wordt gezogen. Vervolgens bestuurt de besturingsinrichting 7 de pulsatieinrichting zodanig dat de druk in de pulsatieruimte 6 toeneemt, waardoor de voering 4 zal dichtklappen en de speenruimte zal afsluiten, waarbij het melkvacuüm niet meer op de speen inwerkt, althans de voering 4 de speen kan masseren. Dit principe van pulserend melken is op zich bekend. Voor het bewerkstelligen van de afwisselende druk in de pulsatieruimte 6 omvat de pulsatieinrichting enerzijds een vacuüminrichting 8, en anderzijds een bron van hogere druk, hier de omgeving 10. De pulsatieinrichting 15 is ingericht om de pulsatieleiding 14 afwisselend in verbinding te brengen met de vacuüminrichting 8 via de eerste drukverbinding 9 door openen van de eerste pulsatorklep 13, en met de omgeving 10 via de tweede drukverbinding 11 door openen van de tweede pulsatorklep 12. De besturing van de kleppen kan volgens elke bekende pulsatiewerkwijze geschieden.

Voor het bewaken van de pulsatiewerking is een drukbepalingsinrichting 15 verschaft met een druksensor 16. Indien, zoals in de stand van de techniek, de druksensor 16 voortdurend met de pulsatieruimten 6 direct in verbinding zou staan, dan zou de druksensor 16 een zeer groot gedeelte van de tijd onder een wisselende druk staan, bijvoorbeeld tussen 1 atmosfeer en ongeveer 0,5 atmosfeer absoluut. Bovendien zou de druksensor 16 dan een groot gedeelte van de tijd onder de lage druk staan. Beide situaties, dat wil zeggen wisselende drukken en de lage druk zorgen voor veroudering van de druksensor 16 zodat dan deze slechts een beperkte levensduur heeft. Met behulp van het drukverbindingssysteem 17 kan de druksensor 16 indien gewenst worden afgesloten van de lage druk en/of met name van de drukwisselingen. Merk op dat het drukverbindingssysteem 17 hier direct op de respectieve pulsatieleidingen 14-1 tot en met 14-4 is aangesloten. Het kan voordelig zijn om de drukverbindingen tussen de druksensor 16 en de pulsatieruimten 6 direct, dat wil zeggen niet via de pulsatieleiding, te verschaffen. Een directe verbinding, los van andere drukverbindingen, heeft het voordeel dat de druk wordt gemeten door (middel van) een kanaal met minder turbulente stroming. De door de druksensor 16 gemeten drukwaarden zullen dan betrouwbaarder zijn.

Volgens de uitvinding is voor alle vier de pulsatieruimten slechts één druksensor 16 verschaft. Door afwisselend een subklep 19 van een drukmeetverbinding 18 te openen, waarbij telkens de overige drie gesloten zijn, kan de druksensor 16 afwisselend in meetverbinding worden gebracht met één van de pulsatieruimten 5 van de melkbekers 2. Het niet gelijktijdig kunnen meten van de drie andere pulsatiedrukken is geen probleem, aangezien deze toch slechts langzaam zullen variëren. Een en ander zal bij Figuren 2 en 3 nader worden toegelicht.

Door dit afwisselen van drukmeting per melkbeker 2 kan de levensduur van de druksensor 16 nog steeds worden verlengd ten opzichte van permanent metende druksensoren in de stand van de techniek. Daar staat weliswaar een aantal kleppen tegenover, maar dat wordt weer gecompenseerd door de omstandigheid dat nu slechts één druksensor nodig is voor vier (of twee enz.) melkbekers, in plaats van één voor elke melkbeker.

Door middel van de subkleppen 19 kan aldus de levensduur van de druksensor 16 worden verlengd door de sensor slechts indien gewenst te laten meten en aan een (wisselende) onderdruk bloot te stellen. Het criterium voor “indien gewenst” kan volgens de uitvinding zijn gekozen, zoals in een voorafbepaalde duty cycle. Een voorbeeld hiervan is een eerste melkbeker met 10 s meten, een tweede melkbeker met 10 s meten, enzovoort. Desgewenst kan er tussendoor rust worden genomen door sluiten van alle subkleppen, zeker als er geen (grote) wijzigingen in het drukverloop verwacht wordt, zoals tijdens een hoofdmelkfase. Hierbij wordt ervan uitgegaan dat de pulsatie voldoende stabiel is. Overigens is er een optionele hoofdklep 20 verschaft die de druksensor 16 kan afsluiten van alle drukmeetverbindingen 18, en eventueel in verbinding zetten met de omgeving 10. Dit laatste kan een extra "rust" betekenen voor de druksensor 16, maar ook om deze laatste te ijken ten opzichte van de bekende omgevingsdruk.

Voorts wordt hier opgemerkt dat in Figuur 1 de vier drukmeetverbindingen 18 telkens uitmonden in de respectieve bijbehorende pulsatieleiding 14. Het is echter zeker mogelijk om de drukmeetverbindingen 18 onafhankelijk van de pulsatieleidingen 14 direct in de respectieve pulsatieruimten 6 te laten uitmonden. Dit maakt dat de drukmeting nauwkeuriger kan worden, en minder wordt beïnvloed door effecten in die pulsatieleiding 14.

Figuur 2 toont schematisch een tijdsverloop van een pulsatiedruk in de vier melkbekers alsmede een weergave van het meten van de druksensor 16. Het bovenste deel toont, telkens als functie van de tijd t, de door de druksensor 16 gemeten druk, en de vier delen daaronder tonen de standen van de vier subkleppen 19-1 tot en met 19-4, waarbij "0" staat voor dicht en Ί" voor open.

Op t = 0 zijn alle subkleppen gesloten, en meet de druksensor dus ook een pulsatiedruk 0. Hierbij wordt opgemerkt dat met Pm in de grafiek de absolute waarde van de onderdruk ten opzichte van omgevingsdruk wordt bedoeld. Een hogere waarde betekent dus een groter negatief drukverschil met omgeving, en dus een lagere absolute drukwaarde, oftewel een dieper vacuüm.

Vervolgens zet de besturing 7 gedurende een tijdsduur ΔΤ1 subklep 19-1 open. Daardoor zal de pulserende pulsatiedruk in de eerste pulsatieruimte 6-1 worden toegevoerd naar de druksensor 16. Dit is te zien in het tijdscorresponderende deel van het bovenste deel van de grafiek, dat nu een pulserend verloop vertoont. Ook te zien is dat in het begin daarvan nog enige afwijking mogelijk is, als een soort "opstarten" van de druksensor en/of de drukmeetverbinding 18-1. De afwijking bij de eerste pulsatie is duidelijkheidshalve overdreven. Niettemin is het voordelig om voor het vaststellen van de echte drukwaarde en het verloop daarvan de eerste pulsatie niet mee te nemen. In het getoonde geval passen er vijf pulsaties in de tijdsduur ΔΤ1, maar die tijdsduur zou natuurlijk ook langer of korter kunnen worden genomen. Aan het einde van de tijdsduur ΔΤ1 wordt de eerste subklep 19-1 gesloten. Korte tijd later opent de besturing 7 de tweede subklep 19-2 gedurende een tijdsduur ΔΤ2, en wordt vervolgens de pulsatiedruk in de tweede pulsatieruimte 6-2 gemeten gedurende die tijdsduur. Ditzelfde stramien wordt herhaald voor de andere twee pulsatieruimten 6-3 en 6-4 van de respectieve melkbekers 2-3 en 2-4, waarna weer wordt begonnen bij melkbeker 2-1. Al naargelang de mate waarin de pulsatiedruk varieert kan de pauze tussen de tijdsduren ΔΤχ ook langer worden gemaakt, om aldus de levensduur van de druksensor 16 verder te verlengen.

Ook is het in het algemeen mogelijk om door de besturing 7 te laten kiezen welke pulsatiedruk zal worden gemeten. Zo zal het in het begin van een melking, alsmede naar het einde van een melking toe zo zijn dat de pulsatiedruk wat meer zal variëren, bijvoorbeeld door het op gang komen of juist langzaam stoppen van de melkstroom. Met name is dat het geval bij aansluiten van de melkbeker 2 op een speen. In dat geval zal de besturing instructies kunnen geven om van die specifieke melkbeker net zo lang achtereenvolgens de druk te meten totdat deze voldoende regelmatig is geworden. Dit zal echter zelden een probleem vormen aangezien er altijd enige tijd gemoeid is met het vinden van een speen en het daarop aansluiten door een melkrobot. Bij met de hand aansluiten, wat veel sneller gaat, zal hiermee rekening moeten worden gehouden, bijvoorbeeld door te accepteren dat in het begin de drukmeting minder betrouwbaar is. Dat kan echter secondenwerk zijn. Bovendien zal ook nog eens in het begin de speen moeten worden gestimuleerd, omdat een melkdier niet instantaan (alveolaire) melk zal geven. Een en ander wordt toegelicht aan de hand van Figuur 3.

In Figuur 1 is met 21 een melkstroommeter aangeduid. Deze is ingericht voor het meten van een melkstroom uit de speen in de speenruimte 5. In Figuur 3 is een mogelijk gebruik daarvan toegelicht. De Figuur 3 toont schematisch boven elkaar geplaatste grafieken van melkstroom in twee melkbekers, pulsatiedruk en meten van de druksensor toont, parallel in de tijd.

Op tijdstip t = 0 is er nog geen meting, noch van een melkstroom noch van een pulsatiedruk. Vervolgens is op t = Ti,0 melkbeker 2-1 aangesloten, en begint het melkproces met stimuleren van de speen daarin, met een pulsatie met sterk verhoogde frequentie, zoals op zich bekend. Dit gaat door totdat op tijdstip t = Ti,s de door de melkmeter 21-1 gemeten melkstroom Mi in die melkbeker 2-1 een drempel Mt overschrijdt. Vanaf dat moment gaat de stimulatie over in een gewone melkpulsatie, zoals te zien is aan de veel lagere pulsatiefrequentie. Vervolgens wordt gemeten gedurende een tijdsduur tot Ti,e.

Na enige tijd wordt overgeschakeld naar de dan aangesloten melkbeker 2-2, voor welke op tijdstip t = T2,o de stimulatiepulsatie begint. Aangezien het melkdier via de eerste speen al gestimuleerd is, zal dit veel korter duren, of zelfs helemaal niet nodig zijn, hetgeen blijkt uit de veel kortere tijd tot T2,s waarop de melkstroom M2 uit de tweede speen de drempel Mt overschrijdt. Vervolgens wordt weer gedurende een tijdsduur gemeten, tot t = T2,e. Dit wordt herhaald totdat alle melkbekers correct zijn aangesloten. Hierna kan het voor Figuur 2 beschreven regime worden toegepast.

De in figuur 3 weergegeven situatie is een voorbeeld waarbij de besturing van de drukbepalingsinrichting 15 is gebaseerd op een waarde van een aanvullende parameter, in dit geval van de melkstroom. Het zal duidelijk zijn dat de besturing van de drukbepalingsinrichting 15 ook zal kunnen afhangen van andere variabelen, zoals de verwachte melktijd en dergelijke.

Het zal voor een deskundige duidelijk zijn dat de omvang van de uitvinding niet beperkt is tot de in het voorgaande besproken voorbeelden, maar dat diverse variaties en modificaties daarvan mogelijk zijn zonder af te wijken van de omvang van de uitvinding zoals gedefinieerd in de aangehechte conclusies.

Claims (10)

1. Melkinrichting voor melken van een melkdier en voorzien van: meerdere, en in het bijzonder vier, melkbekers voor aansluiting op meerdere respectieve spenen van het te melken melkdier, welke melkbekers zijn voorzien van een speenruimte en een pulsatieruimte, een besturingsinrichting voor besturen van de melkinrichting, een vacuüminrichting voor het aanleggen van een onderdruk, een pulsatieinrichting, met voor elke melkbeker een respectieve door de besturingsinrichting bestuurbaar open- en sluitbare eerste drukverbinding van de pulsatieruimte van die melkbeker naar de vacuüminrichting, en voor elke melkbeker een respectieve door de besturingsinrichting bestuurbaar open- en sluitbare tweede drukverbinding van de pulsatieruimte van die melkbeker naar een bron voor een tweede druk, hoger dan de genoemde onderdruk, welke bron in het bijzonder de omgeving omvat, waarbij de pulsatieinrichting is ingericht voor in elk van de melkbekers door de besturingsinrichting bestuurbaar aanleggen van een in pulsen variërende druk in de pulsatieruimte van de respectieve melkbeker door middel van gericht openen en/of sluiten van de respectieve eerste en/of de tweede drukverbinding, en een werkzaam met de besturingsinrichting verbonden drukbepalingsinrichting die is ingericht voor het bepalen van een druk in een van de pulsatieruimten van de melkbekers, en die een druksensor alsmede een drukverbindingssysteem tussen genoemde pulsatieruimte en de druksensor omvat, waarbij de besturingsinrichting is ingericht voor besturen van de pulsatieinrichting op basis van de bepaalde druk, waarbij het drukverbindingssysteem meerdere drukmeetverbindingen omvat, elk aangesloten tussen de pulsatieruimte van één van de meerdere melkbekers en de druksensor, en waarbij een door de besturingsinrichting bestuurbaar sensorklepsysteem is verschaft in het drukverbindingssysteem, welk sensorklepsysteem is ingericht voor bestuurbaar openen en afsluiten van de drukmeetverbindingen, zodanig dat telkens maximaal één drukmeetverbinding geopend is.

2. Melkinrichting volgens conclusie 1, waarbij de drukbepalingsinrichting een door de besturingsinrichting bestuurbaar afsluitbare omgevingsdrukverbinding naar omgevingsdruk heeft.

3. Melkinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het sensorklepsysteem voor elke drukmeetverbinding een door de besturingsinrichting bestuurbare subklep omvat.

4. Melkinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het sensorklepsysteem een door de besturingsinrichting bestuurbare hoofdklep omvat, die zich bevindt tussen de druksensor en elk der subkleppen.

5. Melkinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de besturingsinrichting is ingericht om door middel van het sensorklepsysteem de drukmeetverbindingen afwisselend en één voor één in open verbinding met de druksensor te plaatsen.

6. Melkinrichting volgens conclusie 5, waarbij de besturingsinrichting is ingericht om de drukmeetverbindingen afwisselend en één voor één gericht in open verbinding met de druksensor te plaatsen op basis van een criterium.

7. Melkinrichting volgens conclusie 6, waarbij het criterium een vooraf bepaalde tijdsduur omvat, meer in het bijzonder een minimaal aantal pulsaties of seconden.

8. Melkinrichting volgens conclusie 6, waarbij het criterium gerelateerd is aan melken van de speen respectievelijk spenen, waarop de ten minste ene melkbeker is respectievelijk zijn aangesloten.

9. Melkinrichting volgens conclusie 8, waarbij het criterium omvat óf, en in het bijzonder een tijdstip waarop, een melkstroom van de speen waarop de melkbeker horende bij die drukmeetverbinding is aangesloten een drempelwaarde passeert, welke drempelwaarde in het bijzonder dierafhankelijk en/of afhankelijk van de tijd in lactatie van dat melkdier is.

10. Melkinrichting volgens conclusie 8 of 9, voorts omvattende een melkstroommeter, ingericht voor meten van een melkstroom van ten minste één van de melkbekers.