NL2015908B1 - Melkrobot met cilindersysteem. - Google Patents
Melkrobot met cilindersysteem. Download PDFInfo
- Publication number
- NL2015908B1 NL2015908B1 NL2015908A NL2015908A NL2015908B1 NL 2015908 B1 NL2015908 B1 NL 2015908B1 NL 2015908 A NL2015908 A NL 2015908A NL 2015908 A NL2015908 A NL 2015908A NL 2015908 B1 NL2015908 B1 NL 2015908B1
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- cylinder
- gas
- volume
- gas collection
- pressure
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/006—Compensation or avoidance of ambient pressure variation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01J—MANUFACTURE OF DAIRY PRODUCTS
- A01J5/00—Milking machines or devices
- A01J5/017—Automatic attaching or detaching of clusters
- A01J5/0175—Attaching of clusters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/14—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements fluid
- B25J9/144—Linear actuators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
- F15B15/1423—Component parts; Constructional details
- F15B15/1428—Cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
- F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
- F15B15/149—Fluid interconnections, e.g. fluid connectors, passages
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Robotics (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Een melkrobot voor het volautomatisch melken van melkdieren omvat ten minste één beweegbaar onderdeel en een cilinder ingericht voor ondersteunen van een beweging van het onderdeel, welke cilinder een cilinderwand met een beluchtingsopening alsmede een in en uit de cilinder schuifbare cilinderstang heeft, waarbij de cilinderwand ten minste één variabel volumedeel omgeeft, welk volumedeel vrij is van drukfluïdumaansluitingen voor verplaatsen van de cilinderstang en voorts is ingericht om via genoemde opening nagenoeg in drukevenwicht te blijven met een omgeving van de cilinder, waarbij er op de cilinderwand rondom genoemde beluchtingsopening een gasopvanginrichting is aangesloten, die een veranderbaar volume heeft en die samen met het variabele volumedeel een luchtdicht gasvolume vormt, waarbij er op de cilinderwand rondom genoemde beluchtingsopening een gasopvanginrichting is aangesloten, die een veranderbaar volume heeft en die samen met het variabele volumedeel een luchtdicht gasvolume vormt, waarbij de gasopvanginrichting een minimumvolume groter dan nul heeft. Aldus is het mogelijk om het variabele volumedeel op nagenoeg omgevingsdruk te houden, zodat er bij in- en uitschuiven van de cilinderstang geen onnodige tegendruk ontstaat in de cilinder, hetgeen de werking betrouwbaarder maakt. Tevens zal er zelfs bij een lek in het gasvolume minder tot geen uitwisseling van gas, vuil en dergelijke met de omgeving plaatsvinden, althans niet via pakkingen en dergelijke, zodat de cilinder een betere levensduur en betrouwbaarheid krijgt.
Description
Melkrobot met cilindersysteem
De uitvinding heeft betrekking op een melkrobot voor het volautomatisch melken van melkdieren, omvattende ten minste één beweegbaar onderdeel en een cilinder ingericht voor ondersteunen van een beweging van het onderdeel, welke cilinder een cilinderwand met een beluchtingsopening alsmede een in en uit de cilinder schuifbare cilinderstang heeft, waarbij de cilinderwand ten minste één variabel volumedeel omgeeft, welk volumedeel vrij is van drukfluïdumaansluitingen voor verplaatsen van de cilinderstang en voorts is ingericht om via genoemde opening nagenoeg in drukevenwicht te blijven met een omgeving van de cilinder, waarbij er op de cilinderwand rondom genoemde beluchtingsopening een gasopvanginrichting is aangesloten, die een veranderbaar volume heeft en die samen met het variabele volumedeel een luchtdicht gasvolume vormt.
Een dergelijke melkrobot is beschreven in de niet-voorgepubliceerde octrooiaanvrage NL2015356. Een melkrobot met een dergelijke cilinder kent een in- en uitschuifbaar deel dat het genoemde onderdeel kan doen bewegen. De ruimte waarin het in- en uitschuifbare deel beweegt heeft door het genoemde in- en uitschuiven een variabel volume. Indien dit variabele volume luchtdicht is afgesloten van de buitenwereld zal dit kunnen leiden tot ongewenste drukverschillen. Indien het variabele volume in stromingsverbinding staat met de omgeving kan er vuil of vocht mee naar binnen worden gezogen. Met name in een stalomgeving waarin een melkrobot wordt opgesteld zal er veel vuil beschikbaar zijn, zoals ammoniak en andere corrosieve gassen, alsmede urine en mest van melkdieren en vliegen, stof enzovoort.
Dergelijke cilinders kunnen bijvoorbeeld enkel werkende gasdrukcilinders zijn. In de stand van de techniek zijn ook elektrocilinders bekend, onder andere van de firma Festo, waarbij een lineaire motor een zuigeras aandrijft. Bij het verplaatsen van de zuigerstang verandert het inwendige volume van de cilinder, en kan er lucht worden samengedrukt of aangezogen. In alle gevallen treedt er een drukverschil op met de buitenwereld, hetgeen kan leiden tot verstoring van een correcte werking van de cilinder en tot langs afdichtingen lekken van vocht, stof en corrosieve stoffen zoals ammoniak, mest of urine, zoals die voorkomen in een melkstal.
De in NL2015356 beschreven melkinrichting lost dit op met een op de cilinderwand aangesloten veranderlijk volume, dat kan uitzetten en krimpen met het verplaatsen van gas uit de cilinder, zodat het geheel (ongeveer) op omgevingsdruk blijft. Deze inrichting werkt in de praktijk niet altijd optimaal, en het is een doel van de uitvinding om genoemde melkinrichting verder te verbeteren.
De uitvinding voorziet in een melkrobot volgens conclusie 1, in het bijzonder een melkrobot voor het volautomatisch melken van melkdieren, omvattende ten minste één beweegbaar onderdeel en een cilinder ingericht voor ondersteunen van een beweging van het onderdeel, welke cilinder een cilinderwand met een beluchtingsopening alsmede een in en uit de cilinder schuifbare cilinderstang heeft, waarbij de cilinderwand ten minste één variabel volumedeel omgeeft, welk volumedeel vrij is van drukfluïdumaansluitingen voor verplaatsen van de cilinderstang en voorts is ingericht om via genoemde opening nagenoeg in drukevenwicht te blijven met een omgeving van de cilinder, waarbij er op de cilinderwand rondom genoemde beluchtingsopening een gasopvanginrichting is aangesloten, die een veranderbaar volume heeft en die samen met het variabele volumedeel een luchtdicht gasvolume vormt, waarbij de gasopvanginrichting een minimumvolume groter dan nul heeft.
De uitvinding maakt hierbij gebruik van het volgende inzicht. In de praktijk valt niet uit te sluiten dat er een lekkage optreedt in het luchtvolume, bijvoorbeeld dat van de gasopvanginrichting. Het volume van die gasopvanginrichting zal dan kleiner kunnen worden, met name indien de gasdruk tenminste enigszins boven omgevingsdruk is. Het volume van de gasopvanginrichting kan dan zeer klein of zelfs nul worden. Als vervolgens de cilinder van stand verandert en er daardoor lucht of gas uit de gasopvangrichting zou moeten stromen om drukvereffening te krijgen, is dat niet meer mogelijk. Er ontstaat dan een onderdruk in het systeem (de cilinder e.d.), zodat alsnog omgevingslucht met stof en dergelijke het systeem kan binnendringen langs afdichtingen (O-ringen enzovoort) en andere onderdelen. In feite is dan het oude systeem waarvoor NL2015356 een oplossing bood weer terug bij af. De onderhavige uitvinding lost dit op door, in het geval van een lek, te waarborgen dat het volume van de gasopvanginrichting juist niet naar nul kan terugzakken. Niet alleen kan dan het systeem met de cilinder en de gasopvanginrichting altijd putten uit dat minimale volume, zodat de laagste onderdruk niet te laag wordt. Ook is het, ingeval het lek bij de gasopvanginrichting zelf zit, mogelijk dat er lucht via dat lek de gasopvanginrichting kan blijven inlekken, waardoor een eventuele onderdruk althans spoedig kleiner wordt en althans voorkomen wordt dat lucht elders de melkinrichting inlekt. Uiteraard is het in het algemeen niet gewenst dat lucht naar binnen lekt, maar de uitvinding waarborgt dat dat eventuele inlekken althans zoveel mogelijk gecontroleerd geschiedt.
Ingeval er geen lek is, zullen de voordelen zoals beschreven voor NL2015356 onverkort van kracht zijn. Bijvoorbeeld zal er, door met behulp van de gasopvanginrichting de cilinder, althans het variabele volumedeel daarvan, een veranderbaar volume te geven, geen ongewenste opbouw van over- of onderdruk optreden, zodat de juiste werking van de cilinder beter kan worden gewaarborgd, zowel wat de betreft de functie zelf als wat betreft een geringere vervuiling ervan. Immers zal er geen buitenlucht met bijbehorende vervuiling te hoeven worden aangezogen omdat het systeem als geheel gesloten is. Het is bijvoorbeeld mogelijk om de cilinder, althans het variabele volumedeel, te vullen met een onschadelijk gas, zoals (droge) lucht, stikstof, argon enz.
In de onderhavige uitvinding heeft de gasopvanginrichting een minimumvolume groter dan nul. Het minimumvolume is in het bijzonder vooraf bepaald, zodat een laagste onderdruk va tevoren kan worden berekend, op basis van de maximale volumeverandering bij de cilinder(s). Met voordeel is het minimumvolume tenminste 10% van het luchtdichte gasvolume bij omgevingsdruk. Met meer voordeel is het minimumvolume tenminste 50%, en met nog meer voordeel tenminste 75%, van de maximale verandering van het luchtdichte gasvolume bij omgevingsdruk. Dit waarborgt een goede balans tussen een compacte inrichting en een voldoende beperkte onderdruk.
Met “nagenoeg in drukevenwicht” wordt in de onderhavige aanvrage bedoeld dat het drukverschil tussen het variabele volumedeel of de gasopvanginrichting enerzijds en de omgeving anderzijds ten hoogste gelijk is aan 0,2 bar, met voordeel ten hoogste gelijk aan 0,1 bar, en met meer voordeel ten hoogste gelijk aan 0,05 bar. Uiteraard zal de omgeving veelal de atmosferische druk hebben.
Merk op dat een oplossing waarbij er een luchtdichte balg is verschaft vanaf de cilinderwand tot en met de in- en uitschuifbare zuigerstang vaak onpraktisch is. Immers wordt een dergelijke balg bij elk bewegen van de zuigerstang mee opgerekt of ingedrukt, méér dan nodig is om een volumeverandering van de lucht op te vangen.
De balg zal altijd moeten opblazen, om bij vrijwel constante druk de verplaatste lucht ruimte te bieden. Zeker bij een robotarm zal een toenemend volume van een of meer delen daarvan vaak ongewenst zijn. Overigens is het ook mogelijk om in deze balg een ontluchtingsopening aan te brengen, doch dit leidt tot niet veel meer dan het verplaatsen van het ontluchtingsprobleem. Merk op dat een dergelijke ontluchtingsopening niet overeenkomt met een niet-gepland lek. Een ontluchtingsopening zou bovendien juist standaard een luchtinstroom opleveren, terwijl daarvan bij een niet-lekkend systeem volgens de uitvinding juist in het geheel geen sprake van is.
Voorts is het bij pneumatische cilinders bekend, o.a. van Namur Breather Blocks van de firma Habonim, om verbruikte perslucht of ander gasvormig drukmedium op te vangen om het beschikbaar te maken indien een drukloos deel van de cilinder in volume moet worden vergroot. Het teveel aan perslucht wordt dan geventileerd naar de omgeving. Aldus kan ook binnenstromen van corrosief medium worden voorkomen. Afgezien van de omstandigheid dat dergelijke Breather Blocks onnodig complexe zijn, met diverse kleppen en leidingen, bestaat nog steeds het gevaar dat langzaam maar zeker vocht, stof en dergelijke kunnen binnendringen. Immers wordt steeds opnieuw medium aangevoerd, waarbij die aanvoer nog steeds niet gegarandeerd vrij is van verontreinigingen. Immers moet het medium worden aangevoerd naar de compressor die de druklucht levert, en gaat het medium dus alsnog door een of meer filters en pompen.
Volgens de uitvinding is een geheel gesloten systeem verschaft, dat, eenmaal gevuld met schoon en droog gas zoals lucht of stikstof of dergelijke, in beginsel vrij blijft van vervuiling. Mocht er alsnog een lek ontstaan, dan is zelfs dan de instroom van lucht en vuil nog waar mogelijk beheersbaar.
Volgens de uitvinding is de gasopvanginrichting aangesloten op de cilinderwand rondom genoemde beluchtingsopening. Hiermee wordt bedoeld dat de gasopvanginrichting zich als een gesloten wand uitstrekt rond de genoemde beluchtingsopening en op de cilinderwand. Nadrukkelijk wordt uitgesloten dat de gasopvanginrichting is aangesloten zoals een balg van cilinderwand naar cilinderstang, aangezien een dergelijke balg niet geheel rondom de beluchtingswand zal zijn aangesloten, doch eenzijdig juist rond de cilinderwand. Omdat volgens de onderhavige uitvinding de gasopvanginrichting rondom de beluchtingsopening is aangesloten is deze nu mechanisch volledig ontkoppeld van bewegingen van de cilinderstang, en kent derhalve niet de nadelen die gelden voor een dergelijke balg.
Overigens wordt in deze aanvrage "cilinderstang" gebruikt waar op zich "zuigerstang" gebruikelijk is. Aangezien elektrische cilinders niet noodzakelijkerwijs een zuiger nodig hebben, is hier echter gekozen voor de algemenere term "cilinderstang" om de in- en uitschuifbare stang van de cilinder aan te duiden.
Voordelige uitvoeringsvormen van de uitvinding zullen hierna, alsmede in de daarna volgende figuurbeschrijving worden gegeven. Bijvoorbeeld is het nog steeds mogelijk om een balg aan te brengen van de cilinderwand tot op een altijd uitwendig blijvend deel van de cilinderstang of het daarmee verbonden beweegbare onderdeel. Deze balg kan dan als een harmonica bewegen zonder “op te blazen”, dat wil zeggen in doorsnede toe te nemen, aangezien de gasopvanginrichting een teveel aan gas kan opvangen. Bij deze uitvoeringsvorm is niet alleen een gasuitwisseling uitgesloten, doch ook een vervuilen van met name de cilinderstang, via welke eventueel ook nog stof in het variabele volumedeel terecht zou kunnen komen. Niettemin gelden er voor dergelijke balgen dezelfde nadelen als reeds genoemd voor de stand van de techniek. Bovendien wordt opgemerkt dat dergelijke balgen ook nog in de weg zouden kunnen zitten van besturings- en drukleidingen.
In uitvoeringsvormen omvat de gasopvanginrichting een openhoudmiddel voor waarborgen van het minimumvolume bij drukverlaging in de gasopvanginrichting. Bij leeglopen van de gasopvanginrichting door een lek daarin gaat dit openhoudmiddel volumeverlaging tot onder het minimumvolume tegen. Het houdt dus de gasopvanginrichting open met een minimumvolume.
In het bijzonder omvat het openhoudmiddel ten minste één veerkrachtig element, in het bijzonder een opencellig blok kunststof schuim, een veer en/of een met een membraan afgesloten volume met een gas. Door een dergelijk veerkrachtig element kan volumeverkleining tot onder het minimumvolume doelmatig worden tegengegaan. Het veerkrachtige element bevindt zich hierbij met voordeel in de gasopvanginrichting, alwaar het optimaal beschermd is. Het is echter ook mogelijk om het veerkrachtige element aan de buitenzijde van de gasopvanginrichting of in de constructie van de gasopvanginrichting zelf aan te brengen, als een soort (exo)skelet. Het verdient voorts aanbeveling dat het veerkrachtige element zodanig is bemeten dat de gasopvanginrichting zonder lek in haar bedrijfstoestand met het kleinste volume het veerkrachtige element nog niet indrukt. Dit betekent dat in normale bedrijfstoestand er voldoende gas in de gasopvanginrichting zit om te voorkomen dat het veerkrachtige element tijdens normaal, lekvrij bedrijf van de melkinrichting wordt ingedrukt. Het element zal dan niet of nauwelijks het normale bedrijf beïnvloeden.
Hier wordt opgemerkt dat het "blok" kunststof elke willekeurige vorm kan hebben, en niet noodzakelijkerwijs een (al dan niet recht) parallellepipedum of balk hoeft te zijn. Hoewel het kunststof schuim niet noodzakelijkerwijs opencellig hoeft te zijn, biedt dit voordelen bij luchttransport door het blok heen, met name maar niet uitsluitend ingeval van een lek. Voorts kunnen er ook in het algemeen ook meerdere openhoudmiddelen, zoals meerdere kunststof blokken, zijn verschaft. Dit biedt het voordeel dat de gasopvanginrichting op meerdere plekken kan worden tegengehouden wat betreft te ver leeglopen.
In aantrekkelijke uitvoeringsvormen omvat de gasopvanginrichting een buigzame gasopvangzak. Een dergelijke buigzame gasopvangzak is uitstekend geschikt om de volumeverandering op te vangen zonder (sterke) drukschommelingen te veroorzaken door een hoge weerstand. De gasopvangzak kan direct zijn aangesloten rond genoemde beluchtingsopening of via de hierboven genoemde buis of leiding, en zodoende zijn verschaft op een beschermde plaats. Maar juist een dergelijke flexibele gasopvangzak kan, bij lek raken, geheel leeglopen. Aldus verliest de zak geheel zijn functie indien er een gasstroom gevraagd wordt bij een volumevergroting verderop in het systeem. Door de onderhavige uitvinding houdt de gasopvangzak ook bij een lek een minimaal volume, en is deze doelmatig beschermd tegen functieverlies. Een dergelijke gasopvangzak is niet bijzonder beperkt en kan van allerlei materialen zijn vervaardigd, zoals kunststof, leer enzovoort.
Alternatief of aanvullend omvat de gasopvanginrichting een opvangcilinder met een indrukbare zuiger, in het bijzonder met een aanslag in de zuiger bij het minimumvolume. De gasopvanginrichting omvat hierbij een opvangcilinder in zwevende stand. De aanslag kan dan dienen om het minimale volume te waarborgen, al kan de aanslag zijn verschaft in de vorm van een zuiger of dergelijke. De opvangcilinder is met een afgesloten en in volume veranderbaar deel aangesloten op bijvoorbeeld een buis of leiding, die wederom is aangesloten rondom de beluchtingsopening. Merk op dat het andere deel van de opvangcilinder in open verbinding met de atmosfeer of de omgeving dient te staan, zodat in feite het beluchtingsprobleem verplaatst is naar de opvangcilinder. Deze kan echter op een schonere plek zijn verschaft, zodat de belasting met stof, agressieve middelen en dergelijke veel geringer is. Overigens is het alternatief mogelijk om de opvangcilinder een veel groter volume dan het variabele volumedeel te geven en dan tóch luchtdicht af te sluiten. Aldus treedt er geen gasuitwisseling op, maar is het drukverschil in het variabele volumedeel toch veel kleiner dan zonder opvangcilinder.
Meer in het algemeen zou men ook kunnen spreken van een gasopvanginrichting met een accumulator. Een verschil met een accumulator in bijvoorbeeld een hydraulisch systeem is niet alleen dat het niet de directe hydraulische druk is die een dergelijke "accumulator" indrukt, maar ook dat de "accumulator" niet is verschaft om een hogere druk op te vangen en 'op te slaan', maar juist om te voorkomen dat er een te lage druk ontstaat. Aldus is er in een normaal systeem in de stand van de techniek geen aanleiding om een dergelijke "accumulator" te verschaffen.
In uitvoeringsvormen is de gasopvanginrichting met een buis of leiding rond de beluchtingsopening in gasverbinding verbonden met het variabele volumedeel. Dit biedt het voordeel dat de eigenlijke gasopvanginrichting op enige afstand van de cilinder kan worden verschaft, zodat deze niet in de weg zal staan van bewegingen van de cilinder en/of het beweegbare onderdeel. De buis of leiding zelf kunnen dan bijvoorbeeld van een stevig materiaal zijn, zodat er daarin weliswaar geen volumeverandering zal optreden, maar er minder kans is op beschadigingen door beweging van het beweegbare onderdeel of dergelijke.
In uitvoeringsvormen omvat de gasopvanginrichting een buigzame gasopvangzak of een opvangcilinder met een zwevende zuiger. Een dergelijke buigzame gasopvangzak is uitstekend geschikt om de volumeverandering op te vangen zonder (sterke) drukschommelingen te veroorzaken door een hoge weerstand. De gasopvangzak kan direct zijn aangesloten rond genoemde beluchtingsopening of via de hierboven genoemde buis of leiding, en zodoende zijn verschaft op een beschermde plaats. Een dergelijke gasopvangzak is niet bijzonder beperkt en kan van allerlei materialen zijn vervaardigd, zoals kunststof, leer enzovoort. Alternatief of aanvullend omvat de gasopvanginrichting een opvangcilinder in zwevende stand. De opvangcilinder is dan uiteraard met een afgesloten en in volume veranderbaar deel aangesloten op bijvoorbeeld een buis of leiding, die wederom is aangesloten rondom de beluchtingsopening. Merk op dat het andere deel van de opvangcilinder in open verbinding met de atmosfeer of de omgeving dient te staan, zodat in feite het beluchtingsprobleem verplaatst is naar de opvangcilinder. Deze kan echter op een schonere plek zijn verschaft, zodat de belasting met stof, agressieve middelen en dergelijke veel geringer is. Overigens is het alternatief mogelijk om de opvangcilinder een veel groter volume dan het variabele volumedeel te geven en dan tóch luchtdicht af te sluiten. Aldus treedt er geen gasuitwisseling op, maar is het drukverschil in het variabele volumedeel toch veel kleiner dan zonder opvangcilinder.
In uitvoeringsvormen is de gasopvangzak aangebracht in een vormvast buitenomhulsel, in het bijzonder een buis van de melkrobot. Op deze wijze kan de gasopvangzak nog beter beschermd worden tegen beschadigingen van buitenaf, zoals door trappen of dergelijke van melkdieren. Vaak zal een melkrobot een besturingskast of dergelijke omvatten, of ook een gestel, waarin de gasopvangzak eenvoudig en beschermd kan worden ondergebracht.
In uitvoeringsvormen heeft de gasopvanginrichting een volume dat door toevoeren van gas uit het volumedeel van de cilinder veranderbaar is tussen een kleinste en een grootste volume, waarbij een gasdruk in de gasopvanginrichting bij innemen van het grootste volume ten hoogste 2 bar bedraagt. In het bijzonder bedraagt de gasdruk ten hoogste nagenoeg de omgevingsdruk. Indien de gasopvanginrichting, bijvoorbeeld de gasopvangzak, voldoende soepel is, zal de druk vrijwel altijd nagenoeg de omgevingsdruk zijn. Uiteraard zal bij het kleinste volume van de gasopvanginrichting de druk vrijwel gelijk zijn aan de omgevingsdruk, of zelfs iets lager.
In uitvoeringsvormen is de cilinder een drukcilinder, zoals een (hydro)pneumatische of hydraulische cilinder is, welke drukcilinder behalve het variabele volumedeel een variabel drukvolumedeel voor opnemen van een drukfluïdum zoals olie of perslucht omvat. Dit zijn veel voorkomende typen cilinder, die vaak een lange slag hebben bij gebruik in een melkrobot. Daardoor zullen de verplaatste volumina lucht of ander gas eveneens vaak groot zijn.
In uitvoeringsvormen is de drukcilinder in het bijzonder een balanscilinder voor ondersteunen van het gewicht van althans een deel van de robotarm. Met een balanscilinder wordt hier bedoeld een cilinder die standaard op druk staat, en de robotarm van onderen ondersteund, om daardoor een deel van het gewicht te compenseren. Daardoor kan de besturing van de robotarm, dat wil zeggen de vereiste actuator(en), lichter worden uitgevoerd. Ook een dergelijke drukcilinder zal vaak een lange slag kennen, en daardoor een betrekkelijk groot verplaatst volume aan gas.
In uitvoeringsvormen omvat de melkrobot in het bijzonder een pneumatische, hydraulische of hydropneumatische aandrijving die is ingericht voor verplaatsen van drukfluïdum naar of uit het drukvolumedeel. Aldus zijn ook de een of meer aandrijvingen verschaft voor de een of meer cilinders, voor uitvoeren van de bewegingen van het beweegbare onderdeel. Overigens zijn ook alternatieve aandrijvingen mogelijk, zoals verderop duidelijk zal worden.
In uitvoeringsvormen is er tussen het variabele volumedeel van de of elke drukcilinder enerzijds en de gasopvanginrichting en het variabele volumedeel van elke andere genoemde cilinder een filter geplaatst, dat is ingericht voor filteren van erdoorheen stromend gas. Een dergelijk filter kan dienst doen ingeval er een lekkage optreedt in de drukcilinder, waarbij er met name gas onder druk vanuit het drukvolumedeel naar het variabele volumedeel van de drukcilinder lekt en van daaruit naar de gasopvanginrichting en eventueel daarmee verbonden variabele volumedelen van de andere cilinder of cilinders. Het filter kan dan ten minste meegenomen stof en vuil tegenhouden. Bovendien is dan met voordeel een overdrukventiel geplaatst, dat bijvoorbeeld opent bij een vooraf bepaalde druk, zoals 1,2 of 1,5 bar, althans een druk die hoger is dan de hoogste te verwachten druk in de gasopvanginrichting. Aldus kan eventueel lekkend gas onder druk vanuit de drukcilinder ontwijken zonder verder schade aan te richten in de gasopvanginrichting. Er zijn in deze uitvoeringsvormen dus geen cilinders die niet met de gasopvanginrichting zijn gekoppeld.
In uitvoeringsvormen omvat de cilinder een elektrische, magnetische of elektromagnetische aandrijving voor in- en/of uitschuiven van de cilinderstang. Dit zijn alternatieve aandrijvingen die niet werken met een drukfluïdum doch met een directe mechanische aandrijving. Niettemin zullen ook hier volumeveranderingen optreden, omdat de cilinderstang min of minder ruimte in het variabele volumedeel inneemt.
In uitvoeringsvormen omvat de melkrobot meerdere cilinders die met hun respectieve genoemde variabele volumedelen zijn aangesloten op één gasopvanginrichting. Het is in beginsel mogelijk om elke cilinder met zijn variabele volumedeel aan te sluiten op een afzonderlijke gasopvanginrichting. Met voordeel zijn echter meerdere cilinders aangesloten op één gasopvanginrichting, waarbij slechts verbindingen zijn verschaft tussen de gasopvanginrichting, zoals de gasopvangzak, en de respectieve variabele volumedelen. Het zal duidelijk zijn dat dit niet mogelijk is met een balgconstructie van cilinderwand naar zuigerstang zoals bekend uit de stand van de techniek.
In uitvoeringsvormen omvatten de meerdere cilinders zowel ten minste één eerste cilinder zonder een respectief variabel drukvolumedeel als ten minste één tweede cilinder met een respectief variabel drukvolumedeel, waarbij alle eerste cilinders met hun respectieve genoemde volumedelen zijn aangesloten op één eerste gasopvanginrichting, en in het bijzonder waarbij tevens alle tweede cilinders met hun respectieve genoemde volumedelen zijn aangesloten op één tweede gasopvanginrichting. Bij deze uitvoeringsvormen zijn er twee gasopvanginrichtingen verschaft, waarbij alle variabele volumedelen van cilinders zonder variabel drukvolumedeel zijn aangesloten op een eerste gasopvanginrichting, en de respectieve variabele volumedelen van cilinders met zo’n variabel drukvolumedeel, die dus bij lekken van de bijbehorende zuiger een veel hogere druk kunnen opleveren, zijn aangesloten op een tweede gasopvanginrichting. Aldus zijn in elk geval bij lekken van een drukcilinder de andere cilinders gevrijwaard van mogelijke overdruk.
In deze uitvoeringsvorm, zoals in het algemeen geldt voor alle uitvoeringsvormen, heeft de gasopvanginrichting in gebruik een kleinste volume en een grootste volume, waarbij het verschil tussen het kleinste en het grootste volume ten minste gelijk is aan de som van maximale volumeveranderingen van alle variabele volumedelen van alle ermee verbonden cilinders. Hierbij wordt met voordeel rekening gehouden met de respectieve werkgebieden van de cilinders. Zo geldt dat wanneer alle cilinders zodanig zijn bewogen dat het variabele volumedeel maximaal is verkleind en dus een maximale hoeveelheid lucht of gas is uitgestoten naar de gasopvanginrichting dat deze laatste het grootste volume inneemt. Met voordeel is het mogelijk om een kleiner maximale volume voor de gasopvanginrichting te kiezen, juist indien het voor de melkrobot gekozen werkgebied zodanig door de cilinders wordt bediend dat uitschuiven van een eerste van alle cilinders gepaard gaat met een inschuiven van een andere van alle cilinders. Dit biedt het voordeel dat het grootste volume van de gasopvanginrichting kleiner kan worden gekozen.
In uitvoeringsvormen zijn de gasopvanginrichting en alle daarmee communicerende volumedelen gevuld met een gas, in het bijzonder lucht, welk gas een druk heeft van nagenoeg 1 atmosfeer. Deze lucht kan bijvoorbeeld schone lucht zijn, zoals droge lucht. Ook kan een inert gas worden gebruikt, zoals stikstof of een edelgas of dergelijke. Met een druk van nagenoeg 1 atmosfeer wordt bedoeld dat deze ten hoogste 10% afwijkt van 1 atmosfeer.
In uitvoeringsvormen omvat de melkrobot een melkbox met een toegangspoort en een uitgangspoort, alsmede een robotarm voor uitvoeren van een diergerelateerde actie op een melkdier in de melkbox zoals aansluiten van een speenbeker, en waarbij er in ten minste één van genoemde toegangspoort, genoemde uitgangspoort en genoemde robotarm een genoemde cilinder is verschaft. In deze uitvoeringsvorm zijn enkele concrete beweegbare onderdelen genoemd die met behulp van een cilinder kunnen worden bewogen. Uiteraard zijn hierbij respectieve actuatoren verschaft voor het daadwerkelijk bewegen van de toegangspoort, uitgangspoort of robotarm. De actuatoren kunnen daarbij een of meer van de eerder genoemde actuatoren omvatten, zoals een pneumatische of elektromagnetische aandrijving. Hier wordt echter voorts opgemerkt dat de uitvinding ook toepasbaar kan zijn op cilinders met bijbehorende gasopvanginrichting volgens de uitvinding in andere toepassingen in een stalomgeving dan een melkrobot, zoals een voerhek, een selectiehek enzovoort. Immers zal het genoemde probleem ook voorkomen in een stalomgeving met andere dieren dan melkdieren, zoals varkens of ander vleesvee.
De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin enkele uitvoeringsvormen schematisch zijn getoond en waarin: figuur 1 een schematisch aanzicht in perspectief toont van een melkrobot volgens de uitvinding; figuur 2 een schematisch zijaanzicht van een melkrobot volgens de uitvinding toont; figuur 3 schematisch een overzicht toont van een mechanische aandrijving van een melkrobot volgens de uitvinding; figuren 4a en 4b schematisch een lekkende gasopvangzak volgens NL2015356 tonen; figuren 5a en 5b schematisch een lekkende gasopvangzak volgens de uitvinding tonen; en figuren 6a-c schematisch enkele voorbeelden van gasopvanginrichtingen volgens de uitvinding tonen.
Figuur 1 toont een schematisch aanzicht in perspectief van een melkrobot 1 volgens de uitvinding. De melkrobot 1 omvat robotarmdelen 2 die beweegbaar zijn voor aansluiten van melkbekers 3 op een hier niet getoonde koe of een ander melkdier. Het bewegen van de armdelen 2 geschiedt met behulp van cilinders 4, 4' met cilinderstangen 5. Voorts zijn getoond gasbuizen 6 die lopen van de cilinders 4, 4' naar een gasopvangzak 7. Daartoe zijn in de cilinders 4, 4' respectieve beluchtingsopeningen 8 aangebracht.
De getoonde en op zich bekende melkrobot 1 omvat een robotarm die wordt gebruikt voor bijvoorbeeld aansluiten van melkbekers 3 op de spenen van een melkdier, of ook andere acties zoals reinigen, stimuleren of nabehandelen van de spenen. Daartoe omvat de melkrobot bijvoorbeeld een hier niet nader getoond speendetectiesysteem. Voor het bewegen van de robotarmdelen 2 zijn er actuatoren verschaft in de vorm van cilinders 4 met elk een in en uit een variabel volumedeel in de cilinder schuifbare cilinderstang. Bij dit in- en uitschuiven zal het volume van het variabele volumedeel veranderen. Indien het variabele volumedeel geheel of vrijwel luchtdicht afgesloten is zal daardoor de druk in het volumedeel veranderen. Niet alleen kan dit de beweging van de cilinderstang ongewenst beïnvloeden, maar ook maakt een dergelijk drukverschil met de omgeving het mogelijk dat er gas wordt uitgewisseld met de omgeving. Bij een onderdruk kan er al dan niet agressief of corrosief omgevingsgas, vocht, vuil enzovoort binnendringen. Bij een overdruk (bij inschuiven van de cilinderstang) kan er gas ontsnappen, waarna bij uitschuiven van de cilinderstang er uiteindelijk alsnog een onderdruk kan ontstaan, met de bovenbeschreven risico's.
Om dit nadeel op te vangen zijn er in de cilinders 4, 4' beluchtingsopeningen 8 verschaft, waaromheen respectieve gasbuizen 6 zijn aangebracht die leiden naar een gasopvangzak 7. Aldus kan er gasuitwisseling optreden met de flexibele gasopvangzak, zodat er geen in wezen onnodig drukverschil ontstaat in de cilinder. Althans is het eenvoudig mogelijk voor de gasopvangzak om door middel van volumevergroting een drukverschil te voorkomen of althans sterk te beperken, tot bijvoorbeeld maximaal 0,2 atmosfeer, of enige andere vooraf bepaalde waarde. Dit kan vooraf worden bepaald door berekening op basis van een maximale volumeverandering van het variabele volumedeel (of -delen), of op basis van proefnemingen.
Uiteraard kan bij sommige soorten cilinders een deel van de cilinder met een drukfluïdum zoals olie of lucht onder druk worden gebracht voor het verplaatsen van de cilinderstang, zoals een pneumatische of hydraulische cilinder. In dat geval is het mogelijk dat het andere deel van de cilinder het eerder beschreven variabele volumedeel is. In alle gevallen geldt dat van alle cilindervolumedelen van een cilindersysteem die niet worden gevuld met een dergelijk drukfluïdum er met voordeel ten minste één met een gasbuis 6 is aangesloten op een gasopvangzak 7. Bij de getoonde cilinders 4, 4' kan een enkelwerkende cilinder zijn verschaft, waarbij het gewicht van het door de cilinder beweegbare robotarmdeel of andere beweegbare deel kan zorgen voor de teruggaande beweging. In zo'n geval verschaft de uitvinding de mogelijkheid tot een belucht en niet met drukfluïdum vulbaar volumedeel. Met een dubbelwerkende cilinder is dat in beginsel niet het geval.
Figuur 2 toont een schematisch zijaanzicht van een melkrobot 1 volgens de uitvinding. In de gehele tekening zijn soortgelijke onderdelen aangeduid met hetzelfde verwijzingscijfer. In deze uitvoeringsvorm is voorts een toegangspoort 9 getoond die eveneens bedienbaar is met een cilinder 4" die met behulp van een gasbuis 5 is aangesloten op de gasopvangzak 7. Het moge duidelijk zijn dat elke cilinder die een onderdeel in of bij de melkrobot beweegt, zoals ook een uitgangspoort of een beweegbare voerbak, met voordeel deel uitmaakt van het gasuitwisselingssysteem, d.w.z. met behulp van een gasuitwisselingsopening en een gasbuis verbonden is met een gasopvangzak. Merk op dat de zak ook een cilinder in zwevende stand kan zijn. Een voordeel van een dergelijke cilinder is dat deze steviger kan zijn uitgevoerd dan een zak die noodzakelijkerwijs flexibel is. Uiteraard zorgt het aanbrengen in een stevig omhulsel alsnog voor de gewenste stevigheid. Derhalve is hier de gasopvangzak 7 in een gestelbuis 10 van de melkrobot 1 aangebracht en is aldus goed beschermd tegen mechanische en andere omgevingsinvloeden.
In deze uitvoeringsvorm is niet getoond de toepassing van een balanscilinder die bijvoorbeeld kan dienen om het gewicht van de robotarmdelen 2 grotendeels te compenseren, waardoor de aandrijving door de respectieve cilinders 4 lichter wordt. Een dergelijke balanscilinder kan bijvoorbeeld aanvullend aan de cilinder 4' zijn aangebracht. Een en ander zal nader worden toegelicht bij figuur 3.
Figuur 3 toont een schematisch overzicht van enkele onderdelen van een melkrobot volgens de uitvinding, die dienen voor mechanische aandrijving van beweegbare onderdelen van de melkrobot.
Zo geeft 4-1 een elektrische cilinder weer met een cilinderwand 11 waarin een cilinderstang 5 in een variabel volumedeel 13 in en uit kan schuiven onder invloed van een elektromechanische aandrijving, hier omvattende een voeding 14 en een motor 15. Een en ander is hier zeer schematisch aangeduid en kan uiteraard worden vervangen door enige andere bekende elektrische cilinder.
De cilinderwand 11 omvat een beluchtingsopening 8 waarop een gasbuis 6 is aangesloten. Hierbij is van belang dat de gasbuis 6 geheel rondom, bij voorkeur direct rondom, de beluchtingsopening 8 is aangebracht op de cilinderwand 11, waarbij in het algemeen de gasbuis 6 dus statisch en/of niet-beweeglijk rondom de beluchtingsopening 8 is aangebracht. Aldus kan de gasbuis 6 niet door verplaatsing ten opzichte van de cilinderwand 11 in botsing komen met andere delen van de melkrobot of door mechanische belasting sneller slijten.
De gasbuis 6 is aan het andere uiteinde aangesloten op de gasopvangzak 7, met daarin een blok 23 van een kunststofschuim, zoals opencellig latex of ander schuimrubber of schuimplastic. De opvangzak 7 is van een rekbaar materiaal, zoals rubber of een andere kunststof die vrijelijk kan uitzetten indien gas naar deze zak 7 wordt verplaatst. Het is hierbij mogelijk dat in de opvangzak 7 het gas enigszins onder een tegendruk komt te staan, door de eigen elasticiteit van de zak, doch met voordeel is deze zo klein mogelijk, en blijft de gasdruk in zowel de gasopvangzak 7, de gasbuis 6 als het variabele volumedeel 13 ongeveer gelijk aan omgevingsdruk. Aldus is er nog maar een zeer kleine kan op naar binnen lekken van omgevingslucht, vuil enzovoort. Niettemin kan er een lek optreden, waardoor de zak langzaam leegloopt. Het blok 23 kan dan een minimumvolume waarborgen, zodat de zak althans ten dele zijn functie kan blijven uitoefenen. Dit zal bij Figuren 4-6 nader worden toegelicht.
Bij het naar buiten en/of naar binnen bewegen van de cilinderstang 5 in het variabele volumedeel 13 van de elektrische cilinder 4-1 zou een drukverandering kunnen plaatsvinden in het variabele volumedeel 13, indien dit geheel luchtdicht zou zijn afgesloten. Door een drukverschil met de omgeving zou er vuil, vocht en/of omgevingslucht langs de afdichting van de cilinderstang 5 en de cilinder 4-1 kunnen optreden. Door met behulp van de gasbuis 6 en de gasopvangzak 7 een drukvereffening mogelijk te maken, is deze kans zeer veel kleiner geworden. Bovendien kan een eventueel drukverschil niet negatief uitwerken op het verplaatsen van de cilinderstang 5 met behulp van de motor 15. De werking van de elektrische cilinder 4-1 is dan ook verbeterd volgens de onderhavige uitvinding.
Met behulp van de elektrische cilinder 4-1 kan bijvoorbeeld een van de robotarmdelen 2 worden verplaatst en/of verzwenkt. Ook met behulp van de hydraulische cilinder 4-2 kan een (ander) robotarmdeel 2 worden verplaatst. Bijvoorbeeld kan een hydraulische cilinder 4-2 worden ingezet indien vrij grote krachten moeten worden opgewekt voor verplaatsen van een robotarmdeel of ander beweegbaar onderdeel waarbij niet of slechts moeilijk een gewichts- of andere compensatie kan worden toegepast. Niettemin zal het vaak voorkomen dat alle toegepaste cilinders binnen de melkrobot van een en hetzelfde type zijn.
De in de figuur 3 getoonde hydraulische cilinder 4-2 omvat een zuiger 12 met daaraan een cilinderstang 15, alsmede een variabel drukvolumedeel 16 dat met een drukfluïdumleiding 18 is aangesloten op een hydraulische aandrijving 17, en een variabel drukvolumedeel 13 dat met behulp van een gasbuis 6 is aangesloten op de gasopvangzak 7. In de gasbuis 6 is een filter 21 aangebracht voor filteren van bijvoorbeeld alsnog binnengedrongen vuil of ook fluïdumresten van het hydraulische circuit. Ook in deze hydraulische cilinder 4-2 is het variabele volumedeel 13 in beginsel drukloos, zodat eventueel binnen lekken van gas uit de omgeving zoveel mogelijk wordt tegengegaan. Uiteraard zijn er ook (vele) hydraulische cilinders waarbij aan beide zijden van de zuiger fluïdum is verschaft. Deze kennen geen variabel volumedeel dat vrij is van drukfluïdumaansluitingen, en vallen derhalve buiten het kader van deze uitvinding.
Voorts is in figuur 3 nog een gasveer 4-3 getoond, die bijvoorbeeld kan dienen als gewichtscompensatie, vergelijk de voor figuur 1 beschreven gewichtscompensatie. De gasveer 4-3 omvat naast het variabele volumedeel 13 een gascel 19, waarin een hoeveelheid gas is opgesloten die bij in- en uitschuiven van de zuiger 12 en cilinderstang 5 tegendruk kan bieden en zodoende het gewicht van eraan bevestigde beweegbare onderdelen kan compenseren. Daartoe is bijvoorbeeld ook een stangenstelsel 20 verschaft om de gasveer 4-3 te bevestigen aan, en te sturen ten opzichte van, een of meer robotarmdelen waarvan het gewicht dient te worden gecompenseerd. Details van een dergelijke gewichtscompensatie zijn voor de uitvinding niet verder van belang en zullen dan ook niet nader worden toegelicht. Ook hier is het variabele volumedeel 13 door middel van een gasbuis 6 met daarin een filter 21 verbonden met de gasopvangzak 7. Tevens is te zien dat alle gasbuizen 6 verbonden zijn met dezelfde gasopvangzak 7. Het is ook mogelijk om meerdere gasopvangzakken 7 te verschaffen, zoals een gasopvangzak per variabel volumedeel. Voorts is het mogelijk om alle variabele volumedelen 13 van cilinders waarbij er tevens een drukfluïdum is, zoals in dit geval de hydraulische cilinder 4-2 en de gasveer 4-3, te verbinden met een of meer gasopvangzakken, en om tevens alle variabele volumedelen 13 van cilinders zonder een dergelijk drukfluïdum, zoals de elektrische cilinder 4-1, te verbinden met een of meer andere gasopvangzakken. Aldus kan worden voorkomen dat, indien er toch een lek optreedt van een variabel drukvolumedeel naar een variabel (en drukfluïdumloos) volumedeel 13, er geen perslucht of ander (druk)fluïdum naar de overige variabele volumedelen van andere cilinders kan optreden.
Bovendien is het mogelijk, zoals in figuur 3, om een ontlastklep 22 te verschaffen op een of meer van de gasbuizen 6. Deze ontlastklep 22 is bijvoorbeeld een terugslagklep die opengaat indien de druk meer dan bijvoorbeeld 0,2 bar of 0,5 bar boven omgevingsdruk is. Ook op die manier kan een eventueel optredend lek vanaf een drukfluïdumzijde, zoals vanuit een variabel drukvolumedeel, naar overige onderdelen van het systeem doelmatig worden tegengegaan.
Figuren 4a en 4b tonen schematisch een lekkende gasopvangzak volgens NL2015356. De op een gasbuis 6 aangesloten gasopvangzak 7 heeft een lek 24 waaruit gas ontsnapt, in Figuur 4a aangeduid met de pijl, totdat de zak 7 leeg is (Figuur 4b). Wanneer vervolgens een cilinder van de melkinrichting (hier niet getoond) zodanig verplaatst dat deze een uitstroom van gas uit de zak 7 via gasbuis 6 verlangt, kan deze gasstroom niet worden geleverd, dus geen druk meer worden vereffend, aangeduid met de pijl met kruis erdoorheen. Niet alleen is het volume van de zak 9 nagenoeg nul geworden, zodat er geen gas beschikbaar is. De zak dicht zichzelf bovendien af tegen toestroom van lucht via het lek 24. Aldus is de gasopvangzak 7 onwerkzaam geworden.
Figuren 5a en 5b tonen schematisch een lekkende gasopvangzak volgens de uitvinding. Hier is in de zak 7 een kunststof schuimblok 23 verschaft. Het schuim is hier een opencellig schuim van bijvoorbeeld schuimrubber of dergelijke.
In Figuur 5a ontsnapt ook gas via het lek 24 in de richting van de pijl, totdat de zak zo ver leeg is dat deze op het blok schuim 23 drukt. Als er nu gas wordt gevraagd voor drukvereffening in het cilindersysteem van de melkinrichting, dan kan er niet alleen gas uitstromen dat zich in het blok 23 bevindt, waarbij het blok verder wordt samengedrukt, maar kan er ook lucht binnentreden via het lek 24, en door de open cellen van het blok 23 naarde gasbuis 6 stromen, zoals aangeduid met de kronkelende pijl. Merk op dat de eigen elasticiteit van het blok 23 en de laagste te bereiken onderdruk het minimumvolume van het blok 23, en dus van de gasopvanginrichting 7 als geheel bepalen. Deze laagste druk hangt enigszins af van de grootte van het lek 24, waarbij een groter lek een kleinere maximale onderdruk betekent, d.w.z. een hogere absolute minimumdruk.
Figuren 6a-c tonen schematisch enkele voorbeelden van gasopvanginrichtingen volgens de uitvinding.
Zo toont Figuur 6a wederom een gasopvangzak 7 met daarin en daarop enkele openhoudmiddelen, zoals een star lichaam 25, een indrukbaar exoskelet 26a, 26b met een aanslag 27, een veer 28 en een bol 23' van schuimrubber. Deze openhoudmiddelen hoeven uiteraard niet alle tegelijk in een zak 7 te zijn verschaft.
Het starre lichaam 25 heeft een spoelvorm, en kan daardoor de zak 7 openhouden met een minimumvolume tussen de uitstekende delen van de spoel. Merk op dat dit een star openhoudmiddel betreft, waarvan de vorm in beginsel vrij te kiezen is. Een voordeel is dat het minimumvolume van de gasopvanginrichting nauwkeuriger vastligt. Anderzijds biedt een star lichaam over het algemeen meer kans op beschadiging.
Een alternatief daartoe biedt het exoskelet, dat bestaat uit twee delen 26a, 26b, die in de richting van de dubbele pijl in elkaar kunnen schuiven, hierbij werkt onderdeel 27 als een aanslag, die daardoor het minimumvolume van de zak 7 bepaalt. Omdat de delen 26a, 26b aan de buitenzijde zijn verschaft, hinderen ze de interne gasstroom in de zak 7 niet. Voorts is het eenvoudiger om het exoskelet aan te passen, bijvoorbeeld bij montage aan een cilindersysteem met een ander gewenst minimumvolume.
Voorts zijn de veer 28 en de bal 23' van schuimrubber nog enkele voorbeelden van veerkrachtige elementen als openhoudmiddelen, die na een eventueel lek, al dan niet hersteld, het openen van de zak door hun elasticiteit eenvoudiger maken. Een veer heeft hierbij het voordeel dat deze intern een minimumvolume definieert en tevens een gasstroom slechts minimaal belemmert. De bol 23' geeft aan dat het blok veerkrachtig materiaal in beginsel elke vorm kan hebben. Hierbij heeft een blok met een inwendige doorgang nog een voordeel dat dit de gasstroom eveneens weinig tot niet hindert.
Figuur 6b toont als gasopvanginrichting een cilinder 30 met daarin een zuigerlichaam 31, een aanslag 32 die een minimumvolume 33 definieert. Met 34 is een ontluchtingsopening aangegeven.
Bij drukvereffening zal het zuigerlichaam 31 in de cilinder 30 bewegen in de richting van de dubbele pijl. Hierbij kan desgewenst lucht binnendringen of verplaatsen via de opening 34. Indien er aan de van de opening 34 afgekeerde zijde van de zuiger een lek ontstaat en er gas ontsnapt, zal bij een gasvraag vanuit het cilindersysteem, dus via gasbuis 6, de zuiger 31 een stukje naar de gasbuis toe bewegen. Als er vervolgens, na een andere beweging in het cilindersysteem, via de gasbuis 6 gas de cilinder in zou worden gedrukt, kan er als gevolg van het lek gas ontsnappen, waardoor de zuiger 31 minder dan verwacht terugbeweegt. Aldus kan de zuiger netto langzaam maar zeker opschuiven naar de gasbuis. Om te voorkomen dat de zuiger 31 geheel tegen de gasbuis 6 aan komt te liggen, en daardoor de cilinder 34 met de zuiger, en het daardoor opgesloten gasvolume, onwerkzaam zou worden, is de aanslag 32 verschaft. Deze zorgt dat de zuiger 31 niet verder dan de aanslag kan opschuiven, waardoor er altijd een minimumvolume 33 beschikbaar blijft voor drukvereffening.
Op soortgelijke wijze toont Figuur 6c een cilinder 30' met een zuiger 31', die via een zuigerstang 35 is verbonden met een externe aanslag 32', die een minimumvolume 33' definieert. Aangezien de aanslag 32' uitwendig is, en bijvoorbeeld met schroefdraad of dergelijke verplaatsbaar op de zuigerstang 35 is aangebracht, is het hierbij eenvoudig om het minimumvolume 33' in te stellen, zoals in afhankelijkheid van het aangesloten cilindersysteem en het gasvolume daarvan.
De getoonde uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn slechts bedoeld als uitleg en niet als beperking. De uitvinding en haar beschermingsomvang vloeien veeleer voort uit de hierna volgende conclusies.
Claims (14)
1. Melkrobot (1) voor het volautomatisch melken van melkdieren, omvattende ten minste één beweegbaar onderdeel (2; 9) en een cilinder (4) ingericht voor ondersteunen van een beweging van het onderdeel, welke cilinder een cilinderwand (11) met een beluchtingsopening (8) alsmede een in en uit de cilinder schuifbare cilinderstang (5) heeft, waarbij de cilinderwand ten minste één variabel volumedeel (13) omgeeft, welk volumedeel vrij is van drukfluïdumaansluitingen voor verplaatsen van de cilinderstang en voorts is ingericht om via genoemde opening nagenoeg in drukevenwicht te blijven met een omgeving van de cilinder, waarbij er op de cilinderwand rondom genoemde beluchtingsopening een gasopvanginrichting (7) is aangesloten, die een veranderbaar volume heeft en die samen met het variabele volumedeel een luchtdicht gasvolume vormt, waarbij de gasopvanginrichting een minimumvolume groter dan nul heeft, bij voorkeur van tenminste 10% van het luchtdichte gasvolume bij omgevingsdruk.
2. Melkrobot volgens conclusie 1, waarbij de gasopvanginrichting een openhoudmiddel omvat voor waarborgen van het minimumvolume bij drukverlaging in de gasopvanginrichting.
3. Melkrobot volgens conclusie 2, waarbij het openhoudmiddel ten minste één omvat van een veerkrachtig element, in het bijzonder een opencellig blok kunststof schuim, een veer of een met een membraan afgesloten volume met een gas.
4. Melkrobot volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de gasopvanginrichting een buigzame gasopvangzak (7) omvat.
5. Melkrobot volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de gasopvanginrichting een opvangcilinder met een indrukbare zuiger omvat, in het bijzonder met een aanslag in de zuiger bij het minimumvolume.
6. Melkrobot volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de gasopvanginrichting met een buis of leiding (6) rond de beluchtingsopening in gasverbinding verbonden is met het variabele volumedeel.
7. Melkrobot volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de gasopvanginrichting een volume heeft dat door toevoeren van gas uit het volumedeel van de cilinder veranderbaar is tussen een kleinste en een grootste volume, waarbij een gasdruk in de gasopvanginrichting bij innemen van het grootste volume ten hoogste 0,2 bar bedraagt.
8. Melkrobot volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de cilinder een drukcilinder is, zoals een (hydro)pneumatische (4-3) of hydraulische (4-2) cilinder is, welke drukcilinder behalve het variabele volumedeel een variabel drukvolumedeel (16) voor opnemen van een drukfluïdum zoals olie of perslucht omvat.
9. Melkrobot volgens conclusie 8, waarbij de drukcilinder in het bijzonder een balanscilinder (4-3) voor ondersteunen van het gewicht van althans een deel van de robotarm is.
10. Melkrobot volgens conclusie 8, waarbij de melkrobot in het bijzonder een pneumatische, hydraulische of hydropneumatische aandrijving (17) omvat die is ingericht voor verplaatsen van drukfluïdum naar of uit het drukvolumedeel.
11. Melkrobot volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de cilinder een elektrische, magnetische of elektromagnetische aandrijving (15) voor in- en/of uitschuiven van de cilinderstang omvat.
12. Melkrobot volgens een der voorgaande conclusies, omvattende meerdere cilinders die met hun respectieve genoemde variabele volumedelen zijn aangesloten op één gasopvanginrichting.
13. Melkrobot volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de gasopvanginrichting en alle daarmee communicerende volumedelen zijn gevuld met een gas, in het bijzonder lucht, welk gas een druk heeft van nagenoeg 1 atmosfeer.
14. Melkrobot volgens een der voorgaande conclusies, omvattende een melkbox met een toegangspoort (9) en een uitgangspoort, alsmede een robotarm voor uitvoeren van een diergerelateerde actie op een melkdier in de melkbox zoals aansluiten van een speenbeker (3), en waarbij er in ten minste één van genoemde toegangspoort, genoemde uitgangspoort en genoemde robotarm een genoemde cilinder is verschaft.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL2015908A NL2015908B1 (nl) | 2015-12-04 | 2015-12-04 | Melkrobot met cilindersysteem. |
EP16816423.4A EP3383171B1 (en) | 2015-12-04 | 2016-11-25 | Milking robot with cylinder system |
US15/780,727 US10781832B2 (en) | 2015-12-04 | 2016-11-25 | Milking robot with cylinder system |
PCT/NL2016/050828 WO2017095222A1 (en) | 2015-12-04 | 2016-11-25 | Milking robot with cylinder system |
CA3006416A CA3006416C (en) | 2015-12-04 | 2016-11-25 | Milking robot with cylinder system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL2015908A NL2015908B1 (nl) | 2015-12-04 | 2015-12-04 | Melkrobot met cilindersysteem. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL2015908A NL2015908A (nl) | 2017-06-13 |
NL2015908B1 true NL2015908B1 (nl) | 2017-06-30 |
Family
ID=55485244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL2015908A NL2015908B1 (nl) | 2015-12-04 | 2015-12-04 | Melkrobot met cilindersysteem. |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10781832B2 (nl) |
EP (1) | EP3383171B1 (nl) |
CA (1) | CA3006416C (nl) |
NL (1) | NL2015908B1 (nl) |
WO (1) | WO2017095222A1 (nl) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10687676B2 (en) * | 2017-06-09 | 2020-06-23 | Hamilton Sundstrand Corporation | Microgravity urine collection and storage |
NL2019313B1 (nl) * | 2017-07-21 | 2019-02-01 | Lely Patent Nv | Melkrobotsysteem met selecteerbare compliantie |
NL2019330B1 (en) * | 2017-07-24 | 2019-02-12 | Hanskamp Agrotech B V | Toilet for cattle, in particular for cow |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3406878C1 (de) * | 1984-02-25 | 1985-06-20 | Westfalia Separator Ag, 4740 Oelde | Trag- und Abziehmechanismus fuer Melkzeuge |
DD263017A1 (de) * | 1987-07-28 | 1988-12-21 | Werkzeugmasch Forschzent | Einseitig beaufschlagter hydraulikzylinder |
NL8802332A (nl) * | 1988-09-21 | 1990-04-17 | Lely Nv C Van Der | Inrichting voor het melken van een dier. |
AU1267499A (en) | 1997-11-14 | 1999-06-07 | Delaval Holding Ab | An apparatus for performing an animal related operation |
US6443094B1 (en) * | 1999-12-10 | 2002-09-03 | Dewaard Dave | Method and apparatus for cleaning the udder of a cow |
JP4364036B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2009-11-11 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 単動空気シリンダ弁およびそれを備えた基板処理装置 |
JP2005282172A (ja) | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Otsubo Tekko:Kk | 地下への雨水流入防止装置 |
AU2006201243B2 (en) * | 2006-03-27 | 2009-03-12 | Bourgault Industries Ltd. | Breathing for single acting hydraulic cylinders |
NL1032429C2 (nl) * | 2006-09-05 | 2008-03-06 | Maasland Nv | Werkwijze voor het besturen van melkinrichting, alsmede software programma voor en inrichting met deze werkwijze. |
NL1035763C2 (nl) * | 2008-07-28 | 2010-01-29 | Lely Patent Nv | Automatische melkinstallatie. |
EP2685808B1 (de) * | 2011-03-18 | 2018-02-07 | GEA Farm Technologies GmbH | Melkzeug und melkstand mit einem solchen melkzeug |
NL2012747B1 (nl) * | 2014-05-02 | 2016-02-23 | Technologies Holdings Corp | Dubbele grijper voor het aanbrengen van melkbekers bij een te melken dier, spoelbeker daarvoor en melkmachine voorzien daarvan, en werkwijze voor het melken. |
-
2015
- 2015-12-04 NL NL2015908A patent/NL2015908B1/nl not_active IP Right Cessation
-
2016
- 2016-11-25 US US15/780,727 patent/US10781832B2/en active Active
- 2016-11-25 CA CA3006416A patent/CA3006416C/en active Active
- 2016-11-25 WO PCT/NL2016/050828 patent/WO2017095222A1/en unknown
- 2016-11-25 EP EP16816423.4A patent/EP3383171B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3383171A1 (en) | 2018-10-10 |
NL2015908A (nl) | 2017-06-13 |
US10781832B2 (en) | 2020-09-22 |
US20180355894A1 (en) | 2018-12-13 |
EP3383171B1 (en) | 2020-07-01 |
CA3006416C (en) | 2023-06-27 |
CA3006416A1 (en) | 2017-06-08 |
WO2017095222A1 (en) | 2017-06-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NL2015908B1 (nl) | Melkrobot met cilindersysteem. | |
NL2015356B1 (nl) | Melkrobot met cilindersysteem. | |
KR101567623B1 (ko) | 가스 스프링을 포함하는, 2개의 상호 가동부를 카운터밸런싱하기 위한 카운터밸런싱 장치 및 방법 | |
US8683912B2 (en) | Hydraulic cylinder contamination prevention system | |
AU2017260142B2 (en) | Safety valve | |
JP2021505496A (ja) | 自動リフト装置 | |
CN110291007A (zh) | 用于起落架的减振器的维护设备和维护这种减振器的方法 | |
CN111365306A (zh) | 膝关节假体、用于假肢的液压阻尼器及其蓄能做功方法 | |
RU2006136971A (ru) | Шасси (варианты) | |
US20120267132A1 (en) | Agricultural implement with accumulator suspension | |
CN111365305A (zh) | 膝关节假体、用于假肢的液压阻尼器及其蓄能做功方法 | |
US20110168098A1 (en) | Copulsation milking system | |
US7909055B2 (en) | Valve provided with a passage for conveying a medium and an installation provided with such a valve | |
IT201700010720A1 (it) | Macchina agricola | |
US20170008076A1 (en) | Control device for oscillating table | |
KR101574607B1 (ko) | 비압축성 유체 개폐밸브장치 | |
CN207661047U (zh) | 一种带有液压油循环装置的减震器 | |
JP7132572B2 (ja) | リニアアクチュエータならびにアクチュエータを含む開閉システム | |
US9371879B2 (en) | Pseudo-linear hydro-pneumatic spring | |
NL1023791C2 (nl) | Melkinstallatie. | |
US10492460B1 (en) | Pulsation system | |
US20200224683A1 (en) | Hydraulic Actuator | |
US20210381294A1 (en) | Device for a system for opening / closing a door or sliding shutter | |
US2703100A (en) | Collapsible valve for milking machines | |
EP4118956A1 (en) | Automatic mechanical manifold valve for use with a robotic milking system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20210101 |