NL9900002A - Melkinstallatie. - Google Patents

Description

MELKINSTALLATIE

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een melkinstallatie voor het melken van koeien, met een melkleidingsysteem dat een ringleiding omvat, waarop de afvoerleiding van een melkmachine is aangesloten, waarbij een melktank in de ringleiding is opgenomen en een pomp om de melk vanuit de melktank door de ringleiding rond te pompen.

Uit het DE-U 73 25 950 is een melkkoelsysteem bekend, welk koelsysteem een melktank omvat en een ringleiding met een pomp en een warmtewisselaar. De melk wordt slechts voor koeldoeleinden door de ringleiding gepompt; daarom zal de ringleiding zo kort mogelijk zijn. De melktank met de middelen voor het koelen van de melk vormen tezamen een "melkkoeltank" in de zin van de onderhavige uitvinding.

Ten einde de in de aanhef beschreven melkinstallatie te verbeteren, omvat de melkinstallatie, volgens de uitvinding, één of meer melkmachines voor het automatisch melken van koeien, van welke melkmachines elk een afvoerleiding bezit die is verbonden met de ringleiding, en is voorzien van een melkrobot voor het automatisch aanbrengen van melkbekers aan de spenen van een koe en van een melkmeetinrichting, waarbij de melktank wordt gevormd door een melkkoeltank en de pomp aanwezig is voor het in beweging houden van de melk in het melkleidingsysteem om te voorkomen dat melkresten zich vastzetten in het melkleidingsysteem.

Deze melkinstallatie verbetert de kwaliteit van de melk aanzienlijk, wat bijzonder belangrijk is in het geval dat automatische melkmachines met een melkrobot in de installatie worden toegepast. Dergelijke automatische melkmachines kunnen continu, 24 uur per dag, de koeien melken. De melkinstallatie zal in een dergelijk geval het vastzetten van melkresten in het melkleidingsysteem voorkomen.

In een bijzondere uitvoeringsvorm strekt het melkleidingsysteem zich uit door ten minste een deel van een koeienstal. Daar het melkleidingsysteem niet is bestemd voor koeldoeleinden en reeds gekoelde melk door het melkleidingsysteem wordt gepompt, dient dit systeem te worden geïsoleerd om temperatuurverlies te voorkomen.

Gewoonlijk wordt de melktank enkele malen per week geleegd. Als deze dan wordt schoongemaakt, kan de melkkoel-tank, volgens de uitvinding, zijn voorzien van een afzonderlijke spoelvloeistoftoevoer, via welke, nadat alle melk uit de melkkoeltank is verwijderd, een spoelvloeistof in de melkkoeltank kan worden gebracht, welke spoelvloeistof door middel van de genoemde pomp door het melkleidingsysteem wordt rondgepompt. Daar de melk in het melkleidingsysteem slechts in beweging behoeft te worden gehouden, kan de pomp met twee snelheden werken, waarbij de melk met een relatief lage snelheid wordt rondgepompt en de spoelvloeistof met een relatief hoge snelheid. De melkkoeltank kan zijn voorzien van een eerste kraan, via welke spoelvloeistof in de melkkoeltank wordt gebracht, terwijl in de ringleiding een tweede kraan kan zijn opgenomen, door middel waarvan de rondgepompte spoelvloeistof kan worden afgevoerd.

Voor een beter begrip van de uitvinding en om te tonen hoe deze kan worden toegepast, wordt nu als voorbeeld verwezen naar de bijgevoegde tekeningen, waarin:

Figuur 1 een schematische opstelling van een melk-installatie voor het melken van koeien toont;

Figuur 2 een principe-opstelling toont van de melkinstallatie overeenkomstig de uitvinding;

Figuur 3 meer gedetailleerd de principe-opbouw van een melkmeter in de in figuur 2 afgebeelde opstelling toont;

Figuur 4 meer gedetailleerd de principe-opbouw van een melkbeker in de in figuur 2 afgebeelde opstelling toont.

Overeenkomstige delen in de figuren zijn met gelijke verwijzingscijfers aangegeven.

Figuur 1 toont een schematische opstelling van een melkinstallatie voor het melken van koeien. Ter illustratie zijn slechts twee melkplaatsen aangegeven, op elk waarvan een koe aanwezig is. Voor elke melkplaats is een melkrobot 1 met aan het uiteinde daarvan een viertal melkbekers 2 aanwezig. De uitvinding is overigens geheel onafhankelijk van de wijze waarop de melkbekers worden aangesloten; de melkbekers kunnen zowel gezamenlijk, samengevoegd in één enkele melkklauw, als afzonderlijk en onafhankelijk van elkaar op respectieve spenen van de uier van een koe worden aangesloten. De met behulp van de melkbekers 2 per uierkwartier gewonnen melk kan over een afzonderlijke leiding 3 (zie figuur 2) worden toegevoerd aan een melkmeetinrichting 4. Vanuit de melkmeetinrichting 4 wordt de melk via een ringleiding 5, waarop de afvoerleidingen van de onderscheiden melkmeetin-richtingen op de diverse melkplaatsen zijn aangesloten, toegevoerd aan een melkkoeltank 6.

De melkmeetinrichting 4 omvat vier melkmeters 7, waarvan er in figuur 2 slechts één is afgebeeld. Figuur 2 toont verder de principe-opstelling van de melkinstallatie, waarbij eenvoudigheidshalve volstaan is met deze opstelling weer te geven voor slechts één melkbeker 2 en één melkmeter 7. De afzonderlijke afvoerleidingen 8 van de melkmeters 7 zijn gekoppeld aan een gemeenschappelijke afvoerleiding 9 die uitmondt in de melkkoeltank 6. Figuur 3 toont meer gedetailleerd de principe-opbouw van een melkmeter, zoals deze in de in figuur 2 afgebeelde melkinstallatie is opgenomen. De melkmeter 7 omvat een melkreservoir 10 en een meetkamer 11, waarbij de melk via de op de melkbeker 2 aangesloten afzonderlijke leiding 3 onder vacuüm vanuit het melkreservoir 10 in de meetkamer 11 stroomt en vanuit de meetkamer 11 in gedefinieerde hoeveelheden door perslucht in de afzonderlijke afvoerleiding 8 wordt gepompt. De melkmeter 7 is voorzien van een klepstang 12, welke in een eerste (getekende) stand onder vacuümwerking de opening 13 tussen het melkreservoir 10 en de meetkamer 11 vrij laat en in een tweede (niet-getekende) stand onder persluchtwerking deze opening afsluit. Aan de bovenzijde is de melkmeter voorzien van een kamer 14, in welke kamer de klepstang 12 een zuiger 15 omvat. De klepstang 12 is daarbij in en door deze kamer 14 op en neer beweegbaar. In de ruimte onder de zuiger 15 is in de wand van de kamer 14 een opening 16 aangebracht. Via deze opening 16 is de melkmeter 7 aangesloten op een schakelelement 17 (zie figuur 2). In een eerste stand van dit schakelelement 17 wordt een vacuüm aangelegd, waardoor de klepstang 12 en de zuiger 15 omlaag worden bewogen naar een eerste stand, waarin de opening 13 is vrijgelaten. In een tweede stand van dit schakelelement 17 wordt perslucht in de ruimte onder de zuiger 15 gebracht, waardoor de klepstang 12 en de zuiger 15 omhoog worden bewogen naar een tweede stand, waarin de opening 13 is afgesloten. De melkmeter 7 omvat voorts een buis 18, welke via relatief nauwe openingen 19 en 20 in verbinding staat met de ruimte in de kamer 14 onder de zuiger, respectievelijk met de meetkamer 11. Als perslucht in de ruimte onder de zuiger 15 wordt gebracht, dan wordt direct de opening 13 afgesloten en vervolgens lucht via de opening 19, de buis 18 en de opening 20 in de meetkamer 11 geperst, waardoor de in de meetkamer 11 aanwezige melk in de afzonderlijke afvoerleiding 8 wordt geleid.

De meetkamer 11 is voorzien van een melkniveau-sensor 21, met behulp waarvan wordt vastgesteld wanneer in de meetkamer 11 een gedefinieerde hoeveelheid melk aanwezig is. Heeft het melkniveau in de meetkamer 11 het niveau bereikt waarop deze sensor 21 zich bevindt, dan wordt door deze sensor 21 een stuursignaal SI (zie figuur 2) afgegeven om het schakelelement 17 vanuit de eerste in de tweede stand te brengen, zodat de meetkamer 11 kan worden geleegd. Het schakelelement 17 wordt na een vast gedefinieerd tijdsverloop vanuit de tweede, in de eerste stand gebracht; dit tijdsverloop is zodanig dat er voldoende tijd is om de meetkamer 11 te legen. Bevindt het schakelelement 17 zich weer in de eerste stand, dan kan de meetkamer 11 opnieuw worden gevuld. Door de melkniveausensor 21 kan tevens een stuursignaal S2 worden afgegeven naar een computer 22, waarin voor elke koe de per uierkwartier gewonnen hoeveelheid melk wordt bij-gehouden.

Onderin de meetkamer 11 is een bolvormig lichaam 23 aanwezig. Wanneer de meetkamer 11 leeg is, wordt door dit bolvormig lichaam 23 de opening 24 tussen de meetkamer 11 en de afzonderlijke afvoerleiding 8 afgesloten. Het bolvormig lichaam 23 is in een zodanig materiaal uitgevoerd dat het, wanneer melk vanuit het melkreservoir 10 in de meetkamer 11 stroomt, op de zich in de meetkamer bevindende melk blijft drijven. Wordt melk vanuit de meetkamer 11 in de afzonder- lijke afvoerleiding 8 geperst, dan wordt de opening 24 automatisch door het bolvormig lichaam 23 afgesloten zodra de meetkamer 11 leeg is. Achter de opening 24 in de meetkamer 11 is in de afzonderlijke afvoerleiding 8, bij voorkeur zo dicht mogelijk achter de opening 24, een terugslagklep 25 opgenomen. Via deze terugslagklep 25 wordt melk vanuit de meetkamer 11 doorgelaten, doch alleen onder invloed van perslucht. In de tegengestelde richting blokkeert de terugslagklep 25 iedere melkstroom die anders mogelijk zou zijn als, om wat voor reden dan ook, de druk in de desbetreffende afvoer-leidingen groter zou zijn dan die in de meetkamer 11 v$<£>r de terugslagklep 25. Wanneer de eerste melk die bij het melken wordt genomen in de meetkamer 11 stroomt, zal niet alleen de meetkamer 11 zelf worden gevuld, maar ook de ruimte in de afzonderlijke afvoerleiding 8 tussen de terugslagklep 25 en de opening 24. Bij elke hierna volgende pompslag wordt alleen de melk in de meetkamer weggepompt, zodat de totale hoeveelheid melk zoals die bij het melken per uierkwartier door de computer wordt vastgesteld, éénmalig dient te worden verhoogd met de hoeveelheid melk die correspondeert met het volume van de afzonderlijke afvoerleiding 8 tussen de terugslagklep 25 en de genoemde opening 24. Dit is echter een vaste, in de computer 22 bij het registreren van de verkregen hoeveelheid melk door te voeren correctie. Na het melken dient ook de melk uit de afzonderlijke afvoerleidingen 8 en de gemeenschappelijke afvoerleiding 9 te worden geperst en wel in de ringleiding 5 naar de melkkoeltank 6. De opening 2 3 in de meetkamer 11 dient daartoe vrij te zijn om perslucht door te laten. Hiertoe is de melkmeter 7 voorzien van een hefmagneet 26 om, na een door de computer 22 afgegeven stuursignaal S3, het bolvormig lichaam 23 omhoog te verplaatsen.

De melkmeter 7 is voorzien van een melkgeleidbaar-heidssensor 27 die bij voorkeur is aangebracht in de meetkamer 11. Het door deze melkgeleidbaarheidssensor 27 afgegeven stuursignaal S4 is een maat voor de uiergezondheid; in geval van mastitis is de geleidbaarheid van de melk hoger dan die van de melk van een gezonde uier of een gezond uierkwartier. De melk van een ontstoken uierkwartier dient te worden afgescheiden. Hiertoe is in de afzonderlijke afvoerleiding 8 een driewegkraan 28 opgenomen, via welke de uit de melkmeter 7 gepompte melk hetzij in de gemeenschappelijke afvoerleiding 9 wordt gebracht, hetzij, wanneer is vastgesteld dat de melk van een ontstoken kwartier afkomstig is, in een speciaal daarvoor aanwezig opvangreservoir 29. De driewegkraan 28 zou bijvoorbeeld automatisch kunnen worden omgezet, zodra door het door de melkgeleidbaarheidssensor 27 afgegeven signaal S4 een waarde aanduidt die hoger is dan een te voren ingestelde waarde. Het is echter gunstiger om het stuursignaal S4 toe te voeren aan de computer 22, opdat deze, de verdere omstandigheden van de specifieke koe in aanmerking nemende, een stuursignaal S5 afgeeft waarmede de driewegkraan 28 kan worden omgezet.

De melkmeter 7 is voorts voorzien van een slang-afsluiter 30, met behulp waarvan de vacuümaansluiting 31 van de melkmeter na het melken wordt afgesloten. Tijdens het melken is in het melkreservoir 10 een vacuüm aanwezig. Na het einde van het melken, dient het vacuüm te worden weggenomen, waarna pas de melkbekers van de spenen worden afgenomen. Alvorens het vacuüm uit het melkreservoir 10 weg te nemen, dient eerst de vacuümaansluiting 31 te worden afgesloten. Hiertoe wordt na verloop van een in de computer 22 vastgestelde melktijd een stuursignaal S6 afgegeven aan de electromagneet 32 van de slangafsluiter 30. Door middel van de dan bekrachtigde electromagneet 32 wordt een stang 33 met een kogelvormig uiteinde 34 omhoog bewogen om de vacuümaansluiting 31 tegen de vaste aanslag 35 af te dichten. Met behulp van een aan de stang 33 scharnierbaar bevestigd hef-mechanisme 36 wordt tegelijkertijd een klep 37 in de wand van het melkreservoir 10 omhoog getrokken, waardoor vrij lucht in het melkreservoir 10 kan stromen.

De melkinstallatie zoals deze in figuur 2 schematisch is afgebeeld, omvat op de gebruikelijke wijze een vacuümpomp 38 met een vacuümbalanstank 39 voor het vergroten van de vacuümstabiliteit. De balanstank 39 heeft meerdere vacuümaansluitingen. Voor het melkreservoir van elke melkmeter 7 is een vacuümaansluiting 31 aanwezig. Voor elk schakelelement 17 is een vacuümaansluiting 40 aanwezig. Voorts is een vacuümaansluiting 41 aanwezig voor een electro-nisch pulsatorsysteem 42 voor de vier melkbekers. In de vacuümaansluiting 31 is een smoorring 43 opgenomen om schommelingen in het vacuüm van de onderscheiden melkmeters ten gevolge van het afvallen van één der melkbekers te voorkomen. Om de aanwezigheid van vacuüm in de melkmeter te kunnen vaststellen, is in de vacuümaansluiting tussen de smoorring 43 en de desbetreffende melkmeter een luchtstroomsensor 44 aanwezig, welke sensor een de aanwezigheid van vacuüm in de leiding 31 aangevend stuursignaal S8 afgeeft aan de computer 22. Hierbij is het signaal tevens een indicatie of de melkbekers correct zijn aangesloten.

In figuur 4 is een melkbeker in lengtedoorsnede afgebeeld; deze melkbeker is op de gebruikelijke wijze opgebouwd uit een vaste, bijvoorbeeld metalen huls 45 met daarbinnen een uit soepel materiaal, bijvoorbeeld rubber, vervaardigde binnenwand 46 en een de ruimte tussen de huls 45 en de binnenwand 46 aan de bovenzijde afsluitende rubberdop 47. De ruimte tussen de huls 45 en de binnenwand 46 is aan de onderzijde afgesloten door een afsluitring 48, terwijl op enige afstand daarboven tussen de huls 45 en de binnenwand 46 een ring 49 aanwezig is, welke is voorzien van een opening 50. Tussen de afsluitring 48 en de ring 49 bevindt zich een ruimte, waarin via een opening 51 door het electronisch pulsatorsysteem 42 een pulserend vacuüm over de leiding 52 wordt aangelegd, waardoor in de ruimte tussen de huls 45 en de binnenwand 46 een pulserend vacuüm ontstaat dat de binnenwand 46 vast om de tepel doet sluiten als de melkbeker hierop is aangesloten, respectievelijk de binnenwand weer naar buiten doet bewegen, waardoor de voor het melken vereiste ritmische beweging rond de speen wordt verkregen. Als buffer voor de op te vangen melk en om schommelingen in het vacuüm onder de speen te minimaliseren, is onderin de melkbeker 2 een bufferruimte 53 aanwezig, waarin ten behoeve van het melktransport een relatief nauwe luchtaanzuigopening 54 is aangebracht. Op deze bufferruimte 53 is de voor de melkafvoer naar de melkmeter 7 dienende leiding 3 aangesloten. In de bufferruimte 53 is voorts een vast opgesteld element 55 aanwezig dat gedeeltelijk in de opening tussen de speenruimte en de bufferruimte 53 steekt om ervoor te zorgen dat de melk geleidelijk in de bufferruimte 53 stroomt en splitsing van de melk wordt vermeden. De temperatuur van de melk geeft de lichaamstemperatuur van de te melken koeien aan; deze laatste temperatuur is hoger dan normaal bij tochtige en zieke koeien.

Opdat het melkleidingsysteem na het melken kan worden doorgespoeld, dient hiertoe een inrichting aanwezig te zijn. Daarvoor is een spoelcircuit aanwezig dat wordt gevormd door een spoelvloeistof reservoir 56 met een kraan 57, een eerste spoelleiding 58, een spoeljetter 59 die vloeistofdicht om het uiteinde van de melkbeker 2 kan worden aangebracht, de melkbeker 2, de leiding 3, de melkmeter 7, de afzonderlijke afvoerleiding 8, de gemeenschappelijke afvoerleiding 9, een daarin opgenomen driewegkraan 60 en een tweede spoelleiding 61. De driewegkraan 60 laat in zijn eerste stand melk vanuit de gemeenschappelijke afvoerleiding 9 toe in de ringleiding 5 en in zijn tweede stand spoelvloeistof vanuit de gemeenschappelijke leiding 9 naar de tweede spoelleiding 61. Na het melken kan een spoelopdracht worden afgegeven door de computer 22 die hiertoe een stuursignaal S7 afgeeft aan de driewegkraan 60 om deze in de juiste stand te zetten. Voordat het spoelen na het melken kan beginnen, dienen eerst de afvoerleidingen vrij van melk te worden gemaakt. Dit geschiedt door middel van door de meetkamer 11 te leiden perslucht, waarbij het bolvormig lichaam 23 omhoog wordt geduwd en de opening 24 wordt vrij gemaakt. Vóór de driewegkraan 60 is in de gemeenschappelijke afvoerleiding 9 een lucht-melksensor 62 opgenomen, welke sensor een stuursignaal S9 aan de computer af geeft, aan de hand van welk stuursignaal deze kan vaststellen wanneer zich in de gemeenschappelijke leiding geen melk meer bevindt - in plaats van melk, passeert dan perslucht de lucht-melksensor 62 - zodat de kraan 60 kan worden aangezet ten behoeve van het spoelen. De spoelvloeistof wordt door het vacuüm in het melkreservoir 10 vanuit het spoelvloeistofreservoir 56 door de eerste spoelleiding 58, de spoel jetter 59, de melkbeker 2 en de leiding 3 naar het melkreservoir 10 gezogen, vanwaar het in de meetkamer 11 stroomt, waarna de spoelvloeistof op dezelfde wijze als de melk uit de meetkamer 11 wordt gepompt en via de afzonderlijke afvoerleiding 8, de gemeenschappelijke afvoer-leiding 9, de driewegkraan 60 en de tweede spoelleiding 61 naar het spoelvloeistofreservoir 56 wordt teruggeleid.

Als voorkoeler voor de melkkoeltank is in de gemeenschappelijke afvoerleiding 9 vóór de daarin opgenomen driewegkraan 60 een warmtewisselaar 63 aanwezig.

De melkkoeltank 6 is opgenomen in de ringleiding 5, waarop via desbetreffende driewegkranen 60 de gemeenschappelijke afvoerleidingen van de onderscheiden melkmeetinrich-tingen 7 zijn aangesloten. In de ringleiding 5 is een pomp 64 opgenomen. Deze pomp kan ten minste met twee uiteenlopende snelheden werkzaam zijn. Om de melk in beweging te houden en om de afzetting van melkrestanten in de ringleiding 5 te voorkomen, wordt de melk vanuit de melkkoeltank 6 met relatief lage snelheid door de ringleiding 5 rondgepompt. Hiervoor is de ringleiding bij voorkeur warmte-geïsoleerd. Gewoonlijk wordt de melkkoeltank 6 enkele malen per week geleegd, waarna deze worden schoongespoeld. Via een kraan 65 en een sproeier 66 kan spoelvloeistof in de melkkoeltank 6 worden gebracht. Door de sproeier 66 beweegbaar uit te voeren, kan daarbij het gehele binnenoppervlak van de melkkoeltank 6 worden bestreken. De spoelvloeistof wordt met relatief hoge snelheid door de pomp in de ringleiding rondgepompt en wordt uiteindelijk via een driewegkraan 67 afgevoerd. De kranen 65, 67, de sproeier 66 en de pomp 64 kunnen daarbij weer worden bestuurd vanuit de computer 22.

Diverse in figuur 2 afgeheelde elementen zijn, hoewel enkelvoudig afgebeeld, in viervoud aanwezig; met name geldt dit voor de spoeljetter, de melkbeker en de melkmeter, alsmede voor de daarop aangesloten leidingen en hierin opgenomen elementen (kranen en sensoren). De vier melkmeters zijn bij voorkeur samengebouwd tot een enkele melkmeetinrichting.

Claims (7)

1. Melkinstallatie voor het melken van koeien, met een melkleidingsysteem dat een ringleiding (5) omvat, waarop de afvoerleiding (9) van een melkmachine is aangesloten, waarbij een melktank (6) in de ringleiding (5) is opgenomen en een pomp (64) om de melk vanuit de melktank (6) door de ringleiding (5) rond te pompen, met het kenmerk, dat de melkinstallatie één of meer melkmachines omvat voor het automatisch melken van koeien, van welke melkmachines elk een afvoerleiding (9) bezit die is aangesloten op de ringleiding (5), en is voorzien van een melkrobot voor het automatisch aanbrengen van melkbekers aan de spenen van een koe, en van een melkmeetinrichting (4), waarbij de melktank (6) wordt gevormd door een melkkoeltank en de pomp (64) aanwezig is voor het in beweging houden van de melk in het melkleidingsysteem om te voorkomen dat melkresten zich vastzetten in het melkleidingsysteem.

2. Melkinstallatie volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het melkleidingsysteem zich ten minste door ten minste een deel van de koeienstal uitstrekt.

3. Melkinstallatie volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het melkleidingsysteem warmte-geïsoleerd is.

4. Melkinstallatie volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de melkkoeltank (6) is voorzien van een afzonderlijke spoelvloeistoftoevoer (65, 66), via welke, nadat alle melk uit de melkkoeltank (6) is verwijderd, een spoelvloeistof in de melkkoeltank kan worden gebracht, welke spoelvloeistof door middel van de pomp (64) door het melkleidingsysteem wordt rondgepompt.

5. Melkinstallatie volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de pomp (64) met twee snelheden kan werken, waarbij de melk met een relatief lage snelheid wordt rondgepompt en de spoelvloeistof met een relatief hoge snelheid.

6. Melkinstallatie volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat de melkkoeltank (6) is voorzien van een eerste kraan (65), via welke spoelvloeistof in de melkkoeltank (6) wordt gebracht en in het melkleidingsysteem een tweede kraan (67) is opgenomen, door middel waarvan de rondgepompte spoelvloeistof kan worden afgevoerd.

7. Melkinstallatie volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat een computer (22) aanwezig is, door middel waarvan zowel de eerste en tweede kraan (65, 67) als de pomp (64) worden bestuurd.