NL2030111B1 - Melksysteem - Google Patents

Abstract

Een melksysteem voor melken van een melkdier omvat een melkbeker voor aanbrengen op een speen van het melkdier, en een direct en star daarmee verbonden meetkamer. De melkbeker heeft een Iangsrichting, en een eerste melkuitstroomopening voor melkuitstroom evenwijdig aan de langsrichting. De meetkamer heeft een omtrekswand, een daarmee in stromingsverbinding staande melkinlaat, een tweede melkuitstroomopening naar een melkslang, een vacuümuitgang, en een sensorinrichting voor in de meetkamer bepalen van een melkeigenschap. In een Ioodvlak op de langsrichting heeft de meetkamer in een eerste richting een eerste binnendoorsnede, en in een loodrechte tweede richting een kleinere tweede doorsnede. Daardoor kan het volume van de meetkamer groter zijn zonder dier hoogte of breedte in een richting te vergroten. Daardoor kunnen ook dieren met lage uiers of dicht bijeenstaande spenen even betrouwbaar worden gemolken, terwijl door het grotere volume van de meetkamer de metingen van de sensorinrichting betrouwbaarder kunnen worden.

Description

Melksysteem

De onderhavige heeft betrekking op een melksysteem voor melken van een melkdier met spenen, en omvattende ten minste één melkbeker voor aanbrengen op een speen van het melkdier, welke melkbeker een langsrichting heeft en is voorzien van een eerste melkuitstroomopening die is ingericht voor melkuitstroom evenwijdig aan de langsrichting, en een direct en star met de melkbeker verbonden meetkamer met een omtrekswand, een met de eerste melkuitstroomopening in stromingsverbinding staande melkinlaat, met een tweede melkuitstroomopening naar een melkslang, en met een vacuümuitgang, de melkbeker en de meetkamer in het bijzonder één star geheel vormend, waarbij de meetkamer voorts een sensorinrichting omvat die is ingericht voor in de meetkamer bepalen van een melkeigenschap.

Dergelijke melksystemen zijn bijvoorbeeld bekend uit de documenten

WO18111092A1, WO18111093A1, WO18111094A1 en WO18111095A1 van aanvraagster.

Dergelijk melksystemen kennen een nadeel dat zij niet onder alle omstandigheden goed werken. Met name blijkt de betrouwbaarheid van metingen met de sensorinrichting niet altijd gewaarborgd.

Het is dan ook een doel van de onderhavige uitvinding om melksystemen van de in de inleiding genoemde soort verder te ontwikkelen, zodanig dat deze bovengenoemd nadeel minder of niet meer hebben.

De uitvinding bereikt dit doel met een melksysteem volgens conclusie 1, in het bijzonder een melksysteem voor melken van een melkdier met spenen, en omvattende ten minste één melkbeker voor aanbrengen op een speen van het melkdier, welke melkbeker een langsrichting heeft en is voorzien van een eerste melkuitsroomopening die is ingericht voor melkuitstroom evenwijdig aan de langsrichting, en een direct en star met de melkbeker verbonden meetkamer met een omtrekswand, een met de eerste melkuitstroomopening in stromingsverbinding staande melkinlaat, met een tweede melkuitstroomopening naar een melkslang, en met een vacuümuitgang, de melkbeker en de meetkamer in het bijzonder één star geheel vormend, waarbij de meetkamer voorts een sensorinrichting omvat die is ingericht voor in de meetkamer bepalen van een melkeigenschap, waarbij de meetkamer in een loodvlak op de langsrichting in een eerste richting een eerste binnendoorsnede heeft, en in een onderling loodrechte tweede richting een kleinere tweede doorsnede.

Zonder zich aan een uitleg gebonden te achten, vermoedt aanvraagster het volgende. De melk die de meetkamer instroomt beweegt soms betrekkelijk wild, en het debiet schommelt sterk door de inherent gepulseerde instroom. De invloeden hiervan op de meetnauwkeurigheid van de sensorinrichting kunnen worden verminderd door het volume van de meetkamer te vergroten. Op zijn beurt kan dat weer worden bereikt door de hoogte ervan te vergroten of door de straal van de (cilindrische) meetkamer te vergroten. Beide manieren zijn echter niet gewenst, omdat een grotere hoogte ervoor zorgt dat melkdieren met een lage uier minder goed, of zelfs niet meer, kunnen worden gemolken. Een grotere straal van de meetkamer heeft tot gevolg dat de melkbekers bij met name uiers met dicht opeenstaande spenen elkaar kunnen wegduwen. Door echter volgens de uitvinding een meetkamer te verschaffen die niet cirkelsymmetrisch is, maar in de ene richting een grotere doorsnede heeft dan in de andere richting daar loodrecht op, is althans de mogelijkheid verschaft om het volume van de meetkamer te vergroten zonder de hoogte te vergroten, en waarbij de melkbekers elkaar niet hoeven weg te duwen omdat de meetkamers hetzij in de richting tussen die betreffende melkbekers niet breder zijn geworden, hetzij iets kunnen verdraaien, waardoor datzelfde effect alsnog optreedt. De meetkamer heeft aldus in genoemd loodvlak een langwerpige doorsnede.

Doordat aldus het volume van de meetkamer kan worden vergroot zonder de bovengenoemde nadelen, kan deze meer melk bevatten, zodat bij gelijk instroomdebiet het relatieve verstorende effect van de binnenstromende melk kan worden verkleind. Daarnaast kan de instromende melk ook nog eens over een vergrote oppervlakte van de meetkamer binnenstromen, zodat een en ander vloeiender kan gebeuren, met wederom minder verstoring van de sensorinrichting tot gevolg.

Hier wordt opgemerkt dat in veel gevallen de stijfheid van de melkslang tussen de melkbeker/meetkamer-combinatie en het melkglas zodanig is dat de oriëntatie van de meetkamer binnen een marge vastligt. Dat betekent dat die kan worden afgestemd op de spenen die het vaakst dicht bijeen zullen liggen. Dat zijn vrijwel altijd de achterspenen. Hoe korter die melkslang, hoe kleiner de rotatievrijneid zal zijn. Dit is met name relevant indien alle melkbekers tegelijk kunnen worden gedragen door een einddeel van een melkrobotarm, zoals bij die van het Lely Astronaut®-systeem.

Anderzijds biedt een melksysteem met langere melkslangen, zoals bijvoorbeeld het

Delaval VMS™-systeem, hier het voordeel dat de rotatievrijheid groter is, zodat de uitvinding ook werkzaam zal zijn voor het enkele melkdier waarbij een voor- en achterspeen het dichtst bijeen liggen. Overigens geldt het voordeel volgens de uitvinding zowel voor melkrobotinrichtingen als voor conventionele melkinrichtingen waarbij de melkbekers met de hand worden aangesloten.

Voorts wordt opgemerkt dat, net als in de melksystemen volgens de geciteerde stand van de techniek, de vacuümuitgang met een pomp is verbonden. Aldus kan via die vacuümuitgang (lek)lucht worden weggezogen, die in het systeem komt ten behoeve van het melktransport in het melksysteem. Dat vermindert de luchtinsluiting in de melk en verhoogt daarmee de betrouwbaarheid en nauwkeurigheid van de metingen met de sensorinrichting. Daarnaast kan ingesloten lucht bij het melksysteem volgens de uitvinding beter ontsnappen doordat de melk langer in de meetkamer blijft. Immers is het volume groter en tevens de weg die de melk dient af te leggen.

Voordelige uitvoeringsvormen van het melksysteem volgens de uitvinding zijn beschreven in de afhankelijke conclusies, alsmede in het nu volgende deel van de beschrijvingsinleiding.

In uitvoeringsvormen heeft de omtrekswand in genoemd loodvlak een vloeiende, differentieerbare binnenomtrek, waarbij de melkinlaat is ingericht om daardoorheenstromende melk langs althans een deel van de omtrekswand te geleiden.

Met "vloeiend, differentieerbaar" wordt bedoeld dat er geen hoeken of knikken in de binnenomtrek zijn, dus dat de grootte van de richtingverandering van de binnenomtrek vergelijkbaar is met de vorm (positieverandering) van de binnenomtrek. Voorts betreft het geleiden van de melk langs althans een deel van de omtrekwand het vanuit de melkinlaat langs de binnenwand geleiden, om de melk af te remmen en van luchtbellen te ontdoen, en om ervoor te zorgen dat de binnenstromende melkpuls niet recht op het reeds aanwezige melkbad is gericht. Het is daarbij van belang dat dit geleidelijk gebeurt, om nieuwe belvorming tegen te gaan, en ook opdat het afremmen betrekkelijk lang duurt, om zodoende de reeds gevormde luchtbellen een goede kans te geven om te verdwijnen.

Hoe langer de door de melk afgelegde weg, hoe geleidelijker, en hoe meer kans dat de luchtbellen knappen. In het bijzonder heeft de omtrekswand de vorm van een ovaal. De term "ovaal" dient hierbij breed te worden uitgelegd, zoals hieronder duidelijk zal worden.

In uitvoeringsvormen is de sensorinrichting geplaatst in hoofdzaak in het zwaartepunt, met voordeel in het zwaartepunt, van genoemde binnenomtrek, en loopt genoemd deel van de omtrekswand in hoofdzaak evenwijdig aan genoemde eerste richting. Dit houdt in dat de sensorinrichting is geplaatst in het zwaartepunt van de door de binnenomtrek begrensde figuur. Aldus zal de melk in de meetkamer bij bewegingen van de melkbeker ter plekke van de sensorinrichting het minste op en neer gaan.

Daardoor kunnen de metingen betrouwbaarder zijn. Merk op dat bij een cilindrische meetkamer het middelpunt/zwaartepunt om symmetrieredenen het meest logisch is, maar dat voor niet-cilindrische meetkamers het zwaartepunt als plek voor de meetsensor niet direct voor de hand ligt. Voorts kan binnenstromende melk aldus eerst een langere weg afleggen langs de binnenwand, richting het verste punt en weer terug, omdat de meetkamer in de eerste richting langer is dan in de tweede richting. Zodoende kan de melk meer eventuele luchtbellen kwijtraken. Overigens wordt met "in hoofdzaak evenwijdig aan” bedoeld dat genoemde deel van de omtrekswand (gemiddeld) meer evenwijdig loopt aan die eerste richting dan aan de tweede richting, d.w.z. de hoek van (het gemiddelde van) genoemd deel van de omtrekswand met de eerste richting is kleiner dan de hoek met de tweede richting.

Merk hierbij op dat het ook voor de instroom in de meetkamer van de melk gunstig kan zijn als die plaatsvindt vanuit in hoofdzaak het zwaartepunt. Dat is immers gunstig voor de balans van de melkbeker als geheel onder de speen. Als er dus een geleiding is verschaft voor de melk bij die instroom, zoals naar de zijwand toe, dan is het op zijn beurt weer gunstig wanneer deze geleiding en de sensorinrichting niet in elkaars (verticale) verlengde liggen, omdat dan de melkbeker met meetkamer onnodig hoog zou worden. In zo'n geval is het gunstig wanneer zowel de sensorinrichting als de instroom, althans de geleiding ter plekke van de instroom, niet beide in het zwaartepunt liggen, maar wanneer hetzij een van de sensorinrichting en de instroom/geleiding in het zwaartepunt ligt en de andere er zo dicht mogelijk bij, hetzij de sensorinrichting en de instroom/geleiding in hoofdzaak tegen elkaar aan liggen, met het zwaartepunt ertussenin.

In uitvoeringsvormen heeft genoemde binnenomtrek de vorm van een ellips. Een ellips is een speciale vorm van een ovaal, en wel omvattende de punten met een gelijke som van de afstanden tot een tweetal vaste punten (de foci). Opgemerkt wordt dat de cirkel uitgesloten is vanwege de eis van verschillende doorsnedes in twee loodrichtingen.

Een ellips biedt een zeer vloeiende en gelijkmatige vorm, die ook zeer goed is af te dichten met bijvoorbeeld O-ringen.

In andere uitvoeringsvormen heeft genoemde binnenomtrek de vorm van twee halve cirkels die zijn verbonden met twee rechte lijnstukken. Deze "renbaan"-vorm biedt enkele voordelen. Zo is de doorsneeoppervlakte bij gelijke afmetingen in de eerste en de tweede richting nog groter dan bij een ellipsvormige binnenomtrek. Bovendien kan hierbij de melkinstroom vanuit de melkinlaat langs een recht lijnstuk plaatsvinden, en kan de kleinste straal van de binnenomtrek groter zijn dan de kleinste straal van een ellips met gelijke oppervlakte. De maximale richtingsverandering van de melkstroom is dan evenredig kleiner, en aldus kan de melkstroom nog gelijkmatiger zijn.

In weer alternatieve uitvoeringsvormen heeft genoemde binnenomtrek de vorm van een ei, met een stomp deel en een puntig deel. Het zwaartepunt ligt in deze uitvoeringsvorm verder weg van het "uiteinde" van de spitse punt dan van het stompe deel. Aldus heeft binnenstromende melk die naar genoemd puntig deel is gericht, en daarna uiteraard weer van het puntig uiteinde af, een relatief langere weg af te leggen, die ook pas bij genoemd puntig deel een relatief sterkere kromming ondervindt ten 5 opzichte van een ellipsvorm. Bovendien kunnen de melkbekers met dergelijke eenzijdig enigszins puntige meetkamers wat dichter bijeen worden geplaatst. Ook staat de sensorinrichting gemiddeld iets verder van de binnenstromende melk af, en worden metingen derhalve minder verstoord.

Bovengenoemde uitgewerkte voorbeelduitvoeringsvormen zijn niet beperkend bedoeld voor de uitleg van "ovaal". Zo is bijvoorbeeld ook een vorm voor de binnenomtrek mogelijk die een halve cirkel en een tegenoverliggende, vanuit de die halve cirkel begrenzende diameter uitvergrote tweede halve cirkel omvat, of twee halve ellipsen, enzovoort. Elk van deze ovale vormen, met vloeiende, differentieerbare binnenomtrek, kan zijn eigen voordelen hebben.

In uitvoeringsvormen omvat het melksysteem volgens de uitvinding ten minste twee van genoemde melkbekers voor aansluiten op achterspenen van vierspenige melkdieren. Een dergelijke melkinrichting, die dus geschikt is voor bijvoorbeeld en met name melkkoeien, kan dan melkbekers met meetkamers volgens de uitvinding hebben voor hetzij alleen de achterspenen, of voor zowel de achterspenen en de voorspenen. Aangezien de voorste spenen vrijwel altijd verder uiteenliggen dan de achterspenen, is het voordeel volgens de uitvinding voor voorspenen minder relevant, en mogen de meetkamers van de melkbekers voor de voorspenen ook een andere vorm hebben, zoals rond met een grotere doorsnede of dergelijke.

In uitvoeringsvormen van het melksysteem volgens de uitvinding omvat de meetkamer voorts een niveausensor voor het meten van een melkniveau in de meetkamer, een bestuurbare klep met regelbare doorlaatopening, die is verschaft in of na de tweede melkuitstroomopening, en een besturing die werkzaam is verbonden met de niveausensor en de klep, en die is ingericht voor regelen, in het bijzonder traploos regelen, van de doorlaatopening van de klep op basis van het gemeten melkniveau. In het bijzonder is de besturing ingericht voor regelen van de doorlaatopening tussen een kleinste open stand en een grootste open stand gedurende tenminste een deel van een melking, meer in het bijzonder waarbij de besturing is ingericht voor zodanig regelen van de doorlaatopening dat gestreefd wordt naar een gelijkblijvend melkniveau. Deze uitvoeringsvormen kennen de voordelen die ook zijn beschreven in WO2018/111095A1, namelijk met name dat de gemolken melkpulsen direct al kunnen worden geremd en van luchtbellen ontdaan, hetgeen de melkkwaliteit ten goede kan komen, en dat bijvoorbeeld het melkniveau in de meetkamer kan worden beheerst, wat weer voordelen kan bieden voor andere metingen die met de sensorinrichting kunnen worden verricht, zoals geleidbaarheidsmetingen. Voor verdere details betreffende kenmerken en voordelen van nog bijzonderder uitvoeringsvormen wordt uitdrukkelijk verwezen naar bovengenoemde

WO2018/111095A1. Het is echter ook mogelijk om een andere niveausturing toe te passen, zoals dat de besturing is ingericht voor wisselen van de klep tussen open en dicht, met bijvoorbeeld een wisselende frequentie, in het bijzonder afhankelijk van een gemeten melkniveau of melkstroom.

In uitvoeringsvormen omvat de sensorinrichting een veelheid van ten minste drie onderling gescheiden elektroden ten behoeve van meten van waarden van een eerste melkeigenschap met behulp van een elektrische en/of elektromagnetische grootheid, welke elektroden in het bijzonder in een rij liggen, en een sensorbesturing voor aansturen van de sensorinrichting en voor verwerken van de gemeten waarden, waarbij de sensorbesturing is ingericht voor herhaaldelijk gericht selecteren van een paar van de elektroden, het paar omvattende een willekeurige eerste elektrode en een willekeurige tweede elektrode die verschilt van de eerste elektrode, en waarbij elke elektrode selecteerbaar is als de eerste of tweede elektrode, waarbij de sensorinrichting is ingericht voor meten van de waarde van de grootheid tussen de elektroden van dat geselecteerde paar, alsmede voor bepalen van de waarde van de melkeigenschap op basis van de met een of meer geselecteerde elektrodenparen gemeten waarde of waarden van de grootheid. In het bijzonder omvat de melkeigenschap de hoogte van melk in de meetkamer, waarbij de sensorinrichting is ingericht voor meten van ten minste één van een geleiding, een geleidbaarheid en een impedantie tussen de eerste elektrode van de veelheid van elektroden, en de tweede, tijdens melken hoger gelegen, elektrode van de veelheid van elektroden, alsmede voor bepalen van de hoogte in afhankelijkheid van de hoogte in de meetkamer van het geselecteerde paar elektroden en van een vergelijking van de gemeten waarde met de overeenkomstige waarde zoals gemeten bij een paar ander elektroden, in het bijzonder waarbij de vergelijking toont dat de gemeten waarde op een vooraf bepaalde wijze verandert ten opzichte van genoemde overeenkomstige waarde. Deze uitvoeringsvormen kennen de voordelen die ook zijn beschreven in

WO2018111092A1, namelijk met name de mogelijkheid om twee willekeurige elektroden te gebruiken voor een meting, in tegenstelling tot één vaste basiselektrode en één willekeurige elektrode zoals in de stand van de techniek. De groep uit te lezen elektroden kan worden beperkt tot die elektroden die grenzen aan de elektroden ter hoogte van een vastgesteld melkniveau. Dit maakt het uitlezen en bepalen van bijvoorbeeld die melkhoogte sneller, waardoor bijvoorbeeld een melkstroom nauwkeuriger kan worden gemeten. Bovendien is het mogelijk om slechts een gericht of willekeurig deel van de melk in de meetkamer door te meten. En door de mogelijkheid om lokaal metingen op verschillende hoogte in de melk te kunnen doen (zonder overlap) en het evalueren van de lokale metingen, zoals door middelen of bepalen van de spreiding of dergelijke, kunnen effecten van een niethomogene hoeveelheid melk worden tegengegaan.

Bovendien is het mogelijk om redundante metingen uit te voeren, zoals door selecteren van verschillende paren elektroden, die verschillende en geheel of gedeeltelijk overlappende laagdiktes van de melk bestrijken. Hierdoor kunnen afwijkingen op grond van bijvoorbeeld vervuiling van een van de elektroden worden gecorrigeerd op basis van de andere metingen. Tot slot is het ook nog mogelijk om een hogere meetresolutie te bereiken. Immers is het nu goed mogelijk om een verticaal fijner verdeelde reeks elektroden toe te passen zonder dat een meting te veel tijd gaat kosten. Voor verder verbiijjzonderingen wat betreft kenmerken en voordelen van deze voorbeelduitvoeringsvormen wordt uitdrukkelijk verwezen naar genoemde

WO2018/111092A1.

Het is alternatief mogelijk om de sensorinrichting niet van elektroden maar van optische sensoren en in het bijzonder van een of meer tegenover de respectieve optische sensoren geplaatste lichtbronnen zoals led's te voorzien. De sensorinrichting kan dan het melkniveau in de meetkamer bepalen door de signalen van de optische sensoren te analyseren. Indien bijvoorbeeld een reeks lager liggende optische sensoren een kleiner signaal leveren dan sensoren vanaf een hoogte h, dan is h het melkniveau.

Ook andere grootheden, zoals kleur, kunnen met optische sensoren worden bepaald.

De uitvinding zal hierna nader worden toegelicht aan de hand van niet- beperkende voorbeelduitvoeringsvormen, alsmede de tekening. daarin toont:

Figuur 1 een schematisch zijaanzicht van een melksysteem 1 volgens de uitvinding,

Figuur 2 een dwarsdoorsnede van een deel van een melksysteem 1 volgens de uitvinding,

Figuren 3A, 3B en 3C geven enkele uitvoeringsvormen van meetkamers 6' resp. 6" en 6" van melksystemen volgens de uitvinding weer, in schematisch doorsneeaanzicht, en

Figuur 4 toont een meetkamer 6" van een melksysteem volgens de uitvinding, in perspectivische dwarsdoorsnede.

Figuur 1 toont schematisch een zijaanzicht van een melksysteem 1 volgens de uitvinding. Het melksysteem 1 omvat een melkbox 2 met een robot 3 met een robotarm 4 alsmede een melkbeker 5 met een meetkamer 6 en een melkslang 7 waarin een klep 8. Met 9 is een besturing aangeduid en met 10 een melkslangmelkstoommeter. Met 11 is een camera aangeduid.

Voorts is met 30 een melkdier aangeduid met een uier 31 en spenen 32.

Het getoonde melksysteem is een melkrobotsysteem, dat de melkbekers 5 volautomatisch kan aansluiten op de spenen 32 van een melkdier 30, zoals een koe.

Niettemin is de uitvinding eveneens van toepassing op een conventioneel melksysteem, waarbij de melkbekers met de hand worden aangesloten op de spenen. Bij het getoonde robotmelksysteem zijn onderdelen die voor de uitvinding niet van wezenlijk belang zijn, zoals een speendetectiesysteem en melkpomp, niet getoond.

De melkbeker 5 omvat een meetkamer 6 die uitloopt in een melkslang 7.

De melkslang 7 kan worden afgesloten met een klep 8 die onder besturing staat van een besturing 9. De melkslangmelkstroommeter 10 is na de klep 8 aangebracht op de melkslang 7, voor het meten van de melkstroom door de melkslang 7 tijdens melken.

Deze melkslangmelkstroommeter 10 is verbonden de besturing 9, net als de camera 11.

Deze camera 11 kan bijvoorbeeld dienen als hulpmiddel om de positie van het melkdier 30 of de spenen 32 te bepalen.

Figuur 2 toont een schematische doorsnede van een deel van een melksysteem volgens de onderhavige uitvinding. Hierin zijn soortgelijke onderdelen aangeduid met gelijke verwijzingscijfers.

De melkbeker 5 omvat een bekerhuls 12 en een voering 13, met daartussen een pulsatieruimte 14. In de voering bevindt zich een speenruimte 15 die uitloopt in een eerste melkuitstroomopening 16. Een behuizing 17 voor de meetkamer 6 vormt een star geheel met de melkbeker 5. De eerste melkuitstroomopening 16 loopt (vrijwel) direct over in de melkinlaat 18 die via een convexe uitloop 19 verbonden is met de meetkamer 6. In de meetkamer 6 bevindt zich hier melk 20. Daarboven is via een vacuümuitlaat 21 een vacuümleiding 22 aangesloten. Met 23 is een meetengte aangeduid met daarop een aanvullende sensor 24. De meetengte 23 loopt via de tweede melkuitstroomopening 25 uit in de melkslang 7.

Met 26 is een niveausensor aangeduid die een onderste elektrode 27 en elektroden 28 omvat. Met 29 is tenslotte een vacuümsensor aangeduid.

Het melksysteem volgens de uitvinding omvat in uitvoeringsvormen de getoonde starre combinatie van een melkbeker 5 en een behuizing 17 met de meetkamer

6. De gemolken melk uit de speen in de speenruimte 15 loopt via de eerste melkuitstroomopening 16 en de melkinlaat 18 direct via de uitloop 19 naar de meetkamer 6. Door de convexe vorm van de uitloop 19 en het daarbij optredende Coanda-effect zal de binnenkomende melk grotendeels aan de wand van de behuizing 17 “kleven” en aldus minimaal opschuimen. Mede hierdoor zal in beginsel een hoeveelheid eenfasige melk 20 op de bodem van de meetkamer 6 worden gevormd, waarbij in de ruimte daarboven slechts lucht aanwezig is. Deze lucht, zij het onder een lagere dan atmosferische druk, kan worden weggezogen via de vacuümuitlaat 21 en de vacuümleiding 22, die op een hier niet nader weergegeven vacuümsysteem van het melksysteem zijn aangesloten. In beginsel zal de druk overeenkomen met een normaal melkvacuüm zoals rond 40 kPa.

De gemolken melk wordt (tijdelijk) opgevangen in de meetkamer 6, waarbij het melkniveau bij begin van de melking zal stijgen. Het niveau van de melk 20 in de meetkamer 6 kan worden gemeten met behulp van een niveausensor 26, als voorbeeld van een sensorinrichting. In de getoonde uitvoeringsvorm omvat deze een onderste elektrode 27 alsmede een reeks elektroden 28 die zich over de hoogte van de meetkamer 6 uitstrekken. Om de hoogte van de melk 20 snel en betrouwbaar te meten en te bewaken stuurt de besturing (hier niet getoond) de elektroden 27, 28 aan, door selecteren van een tweetal elektroden. Bijvoorbeeld wordt de geleidbaarheid gemeten tussen de onderste elektrode 27 en telkens een hoger gelegen elektrode van de elektroden 28, net zolang totdat de tussen de geselecteerde elektrode 28 en de onderste elektrode 27 gemeten geleidbaarheid zakt onder een drempelwaarde, of zakt met tenminste een vooraf bepaald percentage, zoals 50%. Het is echter ook mogelijk om de geleidbaarheid tussen twee naburige, telkens hoger gelegen elektroden te meten. Een voordeel daarvan is dat bij een storing bij of aan de onderste elektrode 27 de eerstgenoemde werkwijze verstoord is, terwijl dat geen invloed heeft op de laatstgenoemde werkwijze. Voorts is het aldus mogelijk om een lokale geleidbaarheid te bepalen, zodat eenvoudiger een uitspraak kan worden gedaan over de lokale samenstelling (melk, melkschuim of lucht), en eventueel zelfs over de homogeniteit van de melk of een gehalte aan luchtbellen.

Voorts wordt hier opgemerkt dat de hoogte van de melk 20 in de meetkamer 6 tijdens melken een veranderlijke waarde heeft. De besturing is bij voorkeur ingericht om de melkhoogte te bewaken door dynamisch paren elektroden te selecteren. Dat kan zoals boven beschreven door telkens onderaan te beginnen en dan naar boven te scannen. Voordelig, want sneller, is het om een volgende meting te beginnen bij de laagste elektrode die een geleidbaarheidswaarde gaf die voldeed aan het criterium van "onder de drempelwaarde", "tenminste 50% lagere geleidbaarheid" of enig ander vooraf bepaald criterium. Als bij een nieuwe meting die elektrode 28, dan wel dat elektrodenpaar, nog steeds aan dat criterium voldoet, kan de besturing naar een direct lager gelegen elektrode gaan, en controleren hoe bij die lagere elektrode de geleidbaarheidswaarde verandert. Als de geleidbaarheid verandert zonder te voldoen aan een bijbehorend vooraf bepaald criterium ("blijft onder drempelwaarde", "minder dan 100% stijging", et cetera), dan selecteert een de besturing een ander elektrodenpaar met een lager gelegen hoogste elektrode, net zolang totdat de geleidbaarheid wel aan het bijbehorende vooraf bepaalde criterium voldoet. De melkhoogte is dan gedaald. Omgekeerd, als de nieuwe meetwaarde van de geleidbaarheid bij het eerdere elektrodenpaar niet meer voldoet aan het vooraf bepaalde criterium, dan selecteert de besturing een ander, hoger gelegen elektrodenpaar, totdat de gemeten waarde wel weer voldoet aan het vooraf bepaalde criterium. De melkhoogte is dan gestegen. Aldus kan het melksysteem veranderingen in de melkhoogte heel dynamisch en nauwkeurig volgen.

Naast, of in plaats van, de geleidbaarheid van de melk 20 kan ook een andere grootheid tussen de elektroden 27, 28 worden gemeten, zoals de impedantie, in beginsel de complexe impedantie Z, of een bijbehorende grootheid admittantie Y (Y = 1/Z). Omdat de admittantie zo eenvoudig is om te rekenen naar impedantie, wordt hier verder alleen gesproken over impedantie. Ruwweg komt het reële deel ervan overeen met de weerstand (= 1/geleidbaarheid). Het imaginaire deel, de reactantie, geeft ruwweg aan hoe groot de aandelen capaciteit en/of zelfinductie zijn. Deze waarden zijn afhankelijk van onder andere de samenstelling van de melk, en van de frequentie van de aangelegde spanning. Op basis van de gemeten waarden als functie van de frequentie, ook wel diëlektrische of impedantiespectroscopie genoemd, kunnen bijvoorbeeld vet-, koolhydraten, cellen- en/of eiwitgehalten worden bepaald. Voor details omtrent deze techniek wordt verwezen naar de stand van de techniek, zoals NL9400997 en

W02011/064770.

Een voordeel is dat dergelijke spectrosopie lokaal kan worden uitgevoerd.

Daartoe is de besturing in het bijzonder ingericht om willekeurig en/of herhaaldelijk twee elektroden te selecteren, en tussen deze twee geselecteerde elektroden de spectroscopische metingen te verrichten. Met de aldus verkregen waarden (het spectrum) kan de besturing vervolgens een lokaal vetgehalte, eiwitgehalte, koolhydraatgehalte en/of celgetal enz. bepalen. Met de aldus verkregen lokale waarden kan de besturing vervolgens de algehele waarde van de melkeigenschap voor de melk in de meetkamer bepalen. Het zal duidelijk zijn dat dit betrouwbaardere en preciezere waarden kan opleveren, door bijvoorbeeld redundantie zodat afwijkingen aan individuele elektroden kunnen worden gecorrigeerd. Bovendien kunnen er ook overeenkomstige waarden van de melkeigenschap(pen) worden bepaald voor een deel van de melk, zoals een bovenste laag (schuimlaag) of dergelijke.

Het melksysteem omvat optioneel voor bovengenoemd doel een frequentiegenerator, die hier niet apart is weergegeven. De frequentiegenerator kan door de besturing werkzaam worden verbonden met de elektroden 27, 28, en is ingericht om tussen de geselecteerde elektroden een wisselspanning aan te leggen. De resulterende impedantie tussen de geselecteerde elektroden wordt vervolgens gemeten door de besturing of een hier niet weergegeven en met de besturing werkzaam verbonden dedicated inrichting.

De niveausensor 26 staat in werkzame verbinding met de besturing 9, en geeft een aan de gemeten melkhoogte gerelateerd signaal door. De besturing 9 is tevens verbonden met de optionele, regelbare klep 8. De grootte van de doorlaatopening van de klep 8 kan door de besturing worden bepaald op basis van het gemeten melkniveau. Als het melkniveau in de meetkamer 6 stijgt, althans tot boven een gewenste waarde, dan is blijkbaar de melktoestroom toegenomen. Om deze te compenseren met een (ongeveer) even grote melkuitstroom door de tweede melkuitstroomopening 25 kan de besturing de klep 8 verder openzetten. Omgekeerd, als het melkniveau zakt, zal de besturing de klep verder dichtzetten. Aldus wordt een in hoofdzaak zo gelijkmatig mogelijk melkniveau in de meetkamer 6 bereikt.

Een voordeel hiervan is bijvoorbeeld dat in de met de meetkamer 6 en de tweede melkuitstroomopening 25 verbonden meetengte 23 altijd geheel onder melk kan worden gehouden maar tevens aldoor worden doorstroomd met verse melk. Aldus kan een zeer betrouwbare meting van melkeigenschappen worden gewaarborgd. Daartoe is bijvoorbeeld een aanvullende sensor 24 verschaft op de meetengte 23. Deze aanvullende sensor omvat bijvoorbeeld een optische sensor, met een lichtbron aan de ene zijde van de meetengte en een fotodiode of dergelijke aan de tegenoverliggende zijde van de meetengte. De sensor 24 meet dan bijvoorbeeld de doorlaatbaarheid voor een of meer kleuren, op basis waarvan een uitspraak kan worden gedaan over de samenstelling van de melk, zoals vetgehalte of bijvoorbeeld bloedmelk. De sensor kan zijn verbonden met de besturing 9, opdat de besturing 9 op basis van de gemeten waarde van de aanvullende sensor 24 een of meer instellingen van het melksysteem 1 kan aanpassen. Overigens kan de sensor 24 ook zijn verschaft in bij of in plaats van de niveausensor 26.

Overigens zijn ook andere aanvullende sensoren dan de beschreven optische sensor mogelijk, zoals geleidbaarheidssensoren en dergelijke. Ook de niveausensor 26 kan van een andere soort zijn dan de beschreven soort met de gestapelde elektroden, en kan bijvoorbeeld een sensor zijn die werkt op basis van optische doorlaatbaarheid van de meetkamer 6. In het geval van een niveausensor 26, maar ook in vele andere gevallen, is het volgens de uitvinding voordelig indien de sensorinrichting in het middelpunt, of het zwaartepunt, van de binnenomtrek van de meetkamer 6 is geplaatst. Bij beweging van de melkbeker 5 met meetkamer 6 zal de invloed van schommelingen van het melkniveau dan gemiddeld het kleinst zijn.

De meetengte 23 is hierbij bijvoorbeeld een versmald deel van de meetkamer, met twee (ongeveer) evenwijdige wanden die doorlaatbaar kunnen zijn voor licht of andere straling of velden.

De niveausensor 26 kan soms een onjuiste hoogte van de melk 20 in de meetkamer 6 meten, zoals indien de niveausensor 26 zich niet in het middelpunt of het zwaartepunt bevindt maar bijvoorbeeld langs een wand van de meetkamer 6, en deze een hoek maakt met de verticaal, zoals bij aansluiten van de melkbeker 5 op een schuinstaande speen. Om hiervoor te corrigeren kan gebruik worden gemaakt van een neigingssensor, zoals de camera 11 uit figuur 1. Deze kan vaststellen of de melkbeker met de behuizing 17 van de meetkamer 6 zich onder een hoek met de verticaal bevindt, en zo ja, kan deze hoek vaststellen met behulp van daartoe geschikte beeldverwerkingsprogrammatuur. De aldus verkregen hoek kan worden doorgegeven aan de besturing 9 die daarmee de juiste hoogte van de melk in de meetkamer 6 kan bepalen volgens eenvoudige geometrische formules.

Figuren 3A, 3B en 3C geven enkele uitvoeringsvormen van meetkamers 6' resp. 6" en 6" van melksystemen volgens de uitvinding weer, in schematisch doorsneeaanzicht volgens het vlak A - A' in Figuur 2. Merk op dat de meetkamers telkens een behuizing hebben zoals behuizing 17 in Figuur 2. Deze is echter niet telkens apart aangegeven.

Figuur 3A toont een meetkamer 6' met een eivormige doorsnede, met een zwaartepunt 33, alwaar de sensorinrichting 26 is geplaatst. Met 40 is een eerste richting weergegeven, en met 41 een tweede richting. Deze richtingen gelden ook voor de andere twee figuren. De eivorm is betrekkelijk breed interpreteerbaar, en kan bijvoorbeeld een halve cirkel en een uitgerekte halve cirkel, een halve cirkel en een halve ellips, twee halve ellipsen met verschillende lange as, enzovoort omvatten. Het zal duidelijk zijn dat het volume van de meetkamer aldus groter is dan wanneer de meetkamer een cirkelvorm zou hebben met een doorsnede zoals de getoonde meetkamer 6' langs de tweede richting 41 heeft. In die tweede richting zullen naast elkaar gelegen melkbekers/meetkamers 8' elkaar dus niet sneller wegdrukken, terwijl het gedrag van de melk in de meetkamer 6' toch rustiger wordt door het vergrote volume.

Deze uitvoeringsvorm biedt ook een voordeel wanneer melk niet recht van boven de meetkamer 6' binnenstroomt, maar via een geleiding in hoofdzaak langs de binnenwand van de meetkamer 6' en zo veel mogelijk evenwijdig aan de eerste richting en naar de "punt" onderaan in de Figuur 3A toe binnenstroomt. De melk kan dan langer stromen, en eventueel gevormd schuim verminderen. Voorts heeft het in het zwaartepunt plaatsen van de sensorinrichting heeft reeds genoemde voordeel dat het melkniveau bij bewegingen het minst zal variëren. Dit geldt in beginsel ook voor de andere hier getoonde uitvoeringen, zelfs algemeen voor de uitvinding, en zal nader worden toegelicht in samenhang met Figuur 4.

Figuur 3B toont een meetkamer 6" met een ellipsvormige doorsnede, met twee foci 34-1 en 34-2. Wederom is een sensorinrichting 26 in het middelpunt 33 geplaatst. Uit overwegingen van symmetrie alsmede de vloeiende binnenomtrek van de meetkamer 6" heeft deze uitvoering bijvoorbeeld het voordeel van een eenvoudige en zeer betrouwbare afdichting met O-ringen.

Figuur 3C toont een meetkamer 6" met een renbaanvormige doorsnede, omvattende twee halfcirkelvormige delen 35-1 en 35-2, met respectievelijke middelpunten 36-1 en 36-2, alsmede een recht deel 37. Wederom is een sensorinrichting 26 in het zwaartepunt 33 geplaatst. Een voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat de doorsneeoppervlakte, en dus het volume, van de meetkamer 6" bij gelijke afmetingen in de eerste en tweede richtingen 41, 42, groter is dan voor de eivormige meetkamer 8' van

Figuur 3A, alsmede dan die van de elliptische meetkamer 6" van Figuur 3B. Daarnaast kan het voordelig zijn voor de instroom van melk langs de binnenwand dat die binnenwand een kleinere minimale kromming heeft. Die melkinstroom kan daardoor nog rustiger worden.

Figuur 4 toont een meetkamer 6" van een melksysteem volgens de uitvinding, in perspectivische dwarsdoorsnede, en wel het deel onder het vlak A-A' van

Figuur 2.

De behuizing 17 van de meetkamer 6" heeft hier dezelfde dwarsdoorsnede als die volgens Figuur 3C, alsmede een "krul" 42 waarlangs de melk binnenstroomt vanuit de melkbeker (niet getoond). De melk volgt daarbij ruwweg het pad dat is aangetoond met de streeplijn 43.

De krul 42 zorgt ervoor dat de binnenstromende melk, die centraal wordt toegevoerd vanuit de melkbeker, betrekkelijk vloeiend naar de behuizing 17 wordt gevoerd, alwaar de melk verder langs de binnenwand ervan naar beneden kan stromen.

Deze betrekkelijk lange en vloeiende weg is gunstig om zo veel mogelijk eventueel gevormde lucht/melkbellen kwijt te raken, zonder vetbolletjes in de melk veel te beschadigen door mechanische inwerking.

Hierbij wordt opgemerkt dat de krul 42 niet op schaal is ten opzichte van de behuizing 17, en dat die in de praktijk bij voorkeur relatief groter is, om een vloeiender verloop te waarborgen. Daarnaast is het gunstig om de krul 42 en de sensorinrichting 26 niet beide in het zwaartepunt 33 (hier niet apart getoond) te plaatsen, omdat deze dan boven elkaar zouden moeten worden geplaatst, hetgeen ongunstig kan uitwerken op de hoogte van het geheel. Bij voorkeur zijn de krul 42 en de sensorinrichting 26 versprongen ten opzichte van elkaar geplaatst, waarbij hetzij één van beide alsnog in het zwaartepunt, in het algemeen dus in en langs de verticale lijn door het zwaartepunt, is geplaatst, hetzij beide weliswaar uit het zwaartepunt, maar dan in verticale projectie in hoofdzaak tegen elkaar aan, en met het zwaartepunt ertussenin.

De getoonde uitvoeringsvormen zijn niet beperkend bedoeld, doch slechts als toelichting op de uitvinding, voor een beter begrip daarvan. De beschermingsomvang van de uitvinding wordt bepaald door de aangehechte conclusies.

Claims (11)

CONCLUSIES

1. Melksysteem voor melken van een melkdier met spenen, en omvattende - ten minste één melkbeker voor aanbrengen op een speen van het melkdier, welke melkbeker een langsrichting heeft en is voorzien van een eerste melkuitstroomopening die is ingericht voor melkuitstroom evenwijdig aan de langsrichting, en - een direct en star met de melkbeker verbonden meetkamer met een omtrekswand, een met de eerste melkuitstroomopening in stromingsverbinding staande melkinlaat, met een tweede melkuitstroomopening naar een melkslang, en met een vacuümuitgang, de melkbeker en de meetkamer in het bijzonder één star geheel vormend, waarbij de meetkamer voorts een sensorinrichting omvat die is ingericht voor in de meetkamer bepalen van een melkeigenschap, waarbij de meetkamer in een loodvlak op de langsrichting in een eerste richting een eerste binnendoorsnede heeft, en in een onderling loodrechte tweede richting een kleinere tweede doorsnede.

2. Melksysteem volgens conclusie 1, waarbij de omtrekswand in genoemd loodvlak een vloeiende, differentieerbare binnenomtrek heeft, in het bijzonder in de vorm vaneen ovaal, waarbij de melkinlaat is ingericht om daardoorheenstromende melk langs althans een deel van de omtrekswand te geleiden.

3. Melksysteem volgens conclusie 2, waarbij de sensorinrichting is geplaatst in het zwaartepunt van genoemde binnenomtrek, en waarbij genoemd deel van de omtrekswand in hoofdzaak evenwijdig aan genoemde eerste richting loopt.

A4. Melksysteem volgens conclusie 2 of 3, waarbij genoemde binnenomtrek de vorm van een ellips heeft.

5. Melksysteem volgens conclusie 2 of 3, waarbij genoemde binnenomtrek de vorm heeft van twee halve cirkels die zijn verbonden met twee rechte lijnstukken.

6. Melksysteem volgens conclusie 2 of 3, waarbij genoemde binnenomtrek de vorm heeft van een ei, met een stomp deel en een puntig deel.

7. Melksysteem volgens een der voorgaande conclusies, omvattende ten minste twee van genoemde melkbekers voor aansluiten op achterspenen van vierspenige melkdieren

8. Melksysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de meetkamer voorts omvat

- een niveausensor voor het meten van een melkniveau in de meetkamer, - een bestuurbare klep met regelbare doorlaatopening, die is verschaft in of na de tweede melkuitstroomopening, en - een besturing die werkzaam is verbonden met de niveausensor en de klep, en die is ingericht voor regelen, in het bijzonder traploos regelen, van de doorlaatopening van de klep op basis van het gemeten melkniveau.

9. Melksysteem volgens conclusie 8, waarbij de besturing is ingericht voor regelen van de doorlaatopening tussen een kleinste open stand en een grootste open stand gedurende tenminste een deel van een melking, meer in het bijzonder waarbij de besturing is ingericht voor zodanig regelen van de doorlaatopening dat gestreefd wordt naar een gelijkblijvend melkniveau.

10. Melksysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de sensorinrichting omvat - een veelheid van ten minste drie onderling gescheiden elektroden ten behoeve van meten van waarden van een eerste melkeigenschap met behulp van een elektrische en/of elektromagnetische grootheid, welke elektroden in het bijzonder in een rij liggen, en - een sensorbesturing voor aansturen van de sensorinrichting en voor verwerken van de gemeten waarden, waarbij de sensorbesturing is ingericht voor herhaaldelijk gericht selecteren van een paar van de elektroden, het paar omvattende een willekeurige eerste elektrode en een willekeurige tweede elektrode die verschilt van de eerste elektrode, en waarbij elke elektrode selecteerbaar is als de eerste of tweede elektrode, waarbij de sensorinrichting is ingericht voor meten van de waarde van de grootheid tussen de elektroden van dat geselecteerde paar, alsmede voor bepalen van de waarde van de melkeigenschap op basis van de met een of meer geselecteerde elektrodenparen gemeten waarde of waarden van de grootheid.

11. Melksysteem volgens conclusie 10, waarbij de melkeigenschap omvat de hoogte van melk in de meetkamer, waarbij de sensorinrichting is ingericht voor meten van ten minste één van een geleiding, een geleidbaarheid en een impedantie tussen de eerste elektrode van de veelheid van elektroden, en de tweede, tijdens melken hoger gelegen, elektrode van de veelheid van elektroden, alsmede voor bepalen van de hoogte in afhankelijkheid van de hoogte in de meetkamer van het geselecteerde paar elektroden en van een vergelijking van de gemeten waarde met de overeenkomstige waarde zoals gemeten bij een paar ander elektroden, in het bijzonder waarbij de vergelijking toont dat de gemeten waarde op een vooraf bepaalde wijze verandert ten opzichte van genoemde overeenkomstige waarde.