SE514616C2 - Anordning för att avlägsna gödsel - Google Patents

Description

25 30 514 616' 2 Uppfinningens ändamål Ett djurstall måste rengöras för att undvika att smuts ansamlas. Normalt görs detta manuellt två gånger om dagen av bonden.

Ett ändamål med uppfinningen är att undanröja nackdelarna med den beskrivna kända tekniken, och att åstadkomma en djurrelaterad anordning, som undviker be- hovet av manuell rengöring.

Sammanfattning av up' Qfinningen Detta uppnås med anordningen av det inledningsvis angivna slaget, vilken kännetecknas av att ett fluidtillförseldon är anordnat för ledande av en fluid i rikt- ning mot den gödselmottagande delen. Härigenom rengöres den gödselmottagande delen snabbt och lätt.

Fluidfillförseldonet omfattar lämpligen en fluidledning och åtminstone ett därtill an- slutet munstycke riktat mot den gödselmottagande delen under rengöring av den- samma. Härigenom uppnås en effektiv rengöring av den mottagande delen.

F luiden tillföres företrädesvis med ett högt nyck. Härigenom blir rengöringen ännu mer effektiv.

Det kan vara lämpligt att fluiden består av luft. Härigenom så möjliggörs rengöring utan vätska, vilket kan vara att föredra i länder där vatten är dyrt.

Alternativt, eller dessutom kan fluiden omfatta en vätska, såsom vatten, valfritt fór- sedd med tillsatt tvättmedel.

Företrädesvis är ett med ett styrdon förbundet avkännardon anordnat för att fast- ställa ett läge av den gödselmottagande delen. Avkännardonet används speciellt till 10 15 20 25 30 514'616 3 att avkänna läget av det andra ändpartiet. Altemativt används avkännardonet till att avkänna en vinkel hos den gödselmottagande delen fór att fastställa läget av det and- ra ändpartiet. En sådan avkännare kan vara en vridlägesindikator som är förbunden med den horisontella axeln. Härigenom är det möjligt att fastställa huruvida den gödselmottagande delen vilar på avsett sätt mot en bakre del av ett djur.

Drivdonet är lämpligen försett med en långsträckt böjlig del, såsom en lina, förbind- bar med den gödselmottagande delen, drivdonet är anordnat att förflytta den lång- sträckta, böjliga delen för att tillåta att den gödselmottagande delen förflyttas genom tyngdkraftens inverkan. Härigenom uppnås en enkel drivning av den gödselmotta- gande delen. Drivdonet kan vara en pneumatisk eller hydraulisk vingmotor, en hyd- raulisk eller pneumatisk cylinder eller en elektrisk motor.

Avkännardonet används företrädesvis till att fastställa den längd av den långsträckta, böjliga delen som förflyttats. Detta kan genomföras med användande av en rota- tionslägesindikator förbunden med motoraxeln, eller en längdlägesavkännare för- bunden med cylindern. Läget av det andra ändpartiet fastställes således med ut- gångspunkt från den sträcka som den böjliga delen har förflyttats.

Alternativt omfattar avkännardonet en distansmätare, varvid styrdonet används till att fastställa ett läge för åtminstone det andra ändpartiet, utgående från det avkända avståndet. En sådan avståndsmätare kan vara t ex en avståndsmätare med laser eller en ultraljud-avståndsmätare.

Altemafivt omfattar avkännardonet en bildregistrerande anordning, varvid styrdonet används till att analysera en registrerad bild för att fastställa ett läge av åtminstone det andra ändpartiet. Exempel på bildregistrerande anordningar är videokameror och digitalkameror.

Djurutrymmet avgränsas lämpligen åtminstone av ett bakre begränsningsorgan. Här- igenom är djuret förhindrat att röra sig bakåt mer än önskvärt. 10 15 20 25 30 514 6161 4 Den gödselrnottagande delen är företrädesvis inrättad att röra sig i en riktning bort fiån djurun-ymmet, passera det bakre begränsningsorganet och röra sig till ett vä- sentligen horisontellt läge utanför djurutrymmet och över gödselrännan. Härigenom är det möjligt att tillåta att gödsel dumpas i den gödselmottagande anordningen in- nan den gödselmottagande delen sköljs.

Alternativt är det bakre begränsningsorganet inrättat att hindra den gödselmottagan- de delen fiån att röra sig bort fifån djurutrymmet, och att stödja den gödselmottagan- de delen däremot. Härigenom är den gödselmottagande delen förhindrad att röra sig till ett läge utanför djurutrymmet.

Fluidtillförseldonet är lämpligen anordnat på det bakre begränsningsorganet. Häri- genom åstadkommes ett bestämt fast anordnande av fluidtillförseldonet.

Anordningen som hänför sig till djur omfattar företrädesvis dessutom en djurrelate- rad anordning förbunden med styrdonet, för att genomföra en djurrelaterad process som svar på signaler fiån avkännardonet.

Sistnämnda djurrelaterade anordning omfattar lämpligen en mjölkningsutrustning försedd med spenkoppar som skall anbringas på djurets spenar. Härigenom kan mjöllcning ske i djurutrymmet.

Nämnda djurrelaterade anordning omfattar företrädesvis en robot försedd med en robotarm utrustad med ett griporgan. Härigenom är det möjligt att fästa de djurrela- terade anordningarna vid robotarmen.

Roboten omfattar lämpligen kameraanordningar för styrning av robotarmens rörelse.

Den nämnda djurrelaterade processen genomförs lämpligen som svar på signaler från avkännardonet. 10 15 20 25 30 514 616 5 Den gödselmottagande delen är företrädesvis försedd med åtminstone en yta, en yta avsedd att förhindra ljusreflexioner. En sådan yta är företrädesvis matt och mörk.

Genom att kontrasten förstärks erhålles en förbättrad bild av exempelvis juvret. Ifall en ännu bättre bild erfordras kan en ljuskälla anordnas exempelvis på robotarmen.

En djuridentifieringsanordning är lämpligen samordnad med styrdonet. Härigenom är det möjligt att identifiera ett djur individuellt.

Djurutrymmet är företrädesvis försett med ett golv, varvid den gödselmottagande delen är ledat anordnad på väsentligen samma nivå som golvet.

Alternativt är djurutrymmet försett med ett golv, varvid den gödselmottagande delen är ledat anordnad vid en nivå avsevärt ovanför golvnivån.

Alternativt är djurutrymmet försett med ett golv, varvid den gödselmottagande delen är ledat anordnad vid en nivå avsevärt under golvnivån.

Härigenom uppnås olika vinklar för den gödsehnottagande delen, vilket tillåter an- passning till olika slag och raser av djur.

Den gödselmottagande anordningen omfattar lämpligen en urtagningsbildande an- ordning. Härigenom uppnås en grop eller en ränna för gödseln.

Den urtagningsbildande anordningen är företrädesvis försedd med en gödseltrans- porterande Härigenom är det möjligt att transportera gödseln till en större grop, en cistern eller ett fordon.

Rimingssammanfatming Uppfinningen kommer nu att beskrivas mer i detalj under hänvisning till de bifogade rimíngarna, där: 10 15 20 25 514 616 6 fig. 1 visar en till djur sig hänförande anordning enligt uppfinningen; fig. 2 visar den djurrelaterade anordningen enligt fig. 1, försedd med ett alternativt drivdon; fig. 3 visar den djurrelaterade anordningen enligt fig. l, försedd med ett alternativt gångledsläge; fig. 4 visar den djurrelaterade anordningen enligt fig. 1, försedd med ett ytterligare altemativt gångledsläge.

Detaljerad beskrivning Fig. 1 visar en ko i ett djurstall som avgränsar ett djurutrymme 1, begränsat av ett golv la, en ingångsgrind 2, en utgångsgrind 3, fiämre och bakre begränsningsorgan 4,5, det senare omfattande ett övre och ett nedre räcke 5a,5b.

En gödselmottagande del 6 i form av en väsentligen plan, avlång del är fällbart an- ordnad omkring en väsentligen horisontell axel, vid en forsta ände 7a. Den gödsel- mottagande delen är företrädesvis tillverkad av ett böjligt material, såsom gummi eller någon annan lämplig polymer.

Gångleden är anordnad vid en kant 8 av en gödselränna 9, som sträcker sig på tvä- ren mot djurstallets 1 längdriktriing. Gångleden är företrädesvis utförd såsom en in- tegrerad del av den gödselmottagande delen 6, t ex ett tunnare parti av polymerma- terialet, för att undvika ansamling av smuts.

Avsikten är att den gödselmottagande delen 6 inte skall vara alltför tung, eftersom kons svans skall kunna lyftas över det andra ändpartiet 7b. Av samma anledning måste den gödselmottagande delen 6 kunna röra sig snabbt och lätt omkring gångle- i den.

Ett drivdon 10 i förrn av en pneumatisk cylinder är förbundet med den gödselmotta- gande delen 6. Vid drivning av den pneumatiska cylindem 10 omställes den göd- 10 15 20 25 30 514' 616 7 selrnottagande delen 6 kring gångleden från ett läge där den vilar mot kon i djurstallet l, förbi det nedre räcket 5b, till ett läge där den åtminstone delvis täcker över gödselrännan 9.

På det nedre räcket 5b är ett eller flera munstycken ll' anordnade för tillförsel av en fluid, såsom luft eller vatten, valfritt med tillsatt tvättmedel, med ett högt tryck i riktning mot den gödselmottagande delen 6, för avlägsnande av gödsel från dess yta.

Munstyckena kan naturligtvis vara anordnade på det övre râcket 5a.

En blandning av luft och vatten tillförs i riktning mot den gödselmottagande delen 6.

Fluiden tillföres till munstyckena med hjälp av exempelvis en högtrycksrörledning anordnad inuti röret Sb. Alternativt tillföres endast vatten eller enbart luft.

En robot 12 med robotarm 13 är anordnad att sätta på spenkoppar 14 på kons re- spektive spenar med hjälp av ett giiporgan 15, som är anordnat vinkelrätt mot robot- armen, åtminstone under spenkoppspåsättning. För att lokalisera spenarna är en bildregistrerande anordning 16 anordnad på robotarmen eller på griporganet 15. Om så erfordras är en lasersändare anordnad (ej visad) för belysning av en spene med åtminstone en strålstrimma.

Ett avkänningsdon 17, såsom en laser-avståndsmätare, är anordnat för fastställande av avståndet till den gödselmottagande delen eller läget av denna del. Altemativt är en vinkelavkännare 17' anordnad vid den gödselmottagande delens 6 gångled för avkänning av dess läge. Det är speciellt läget av det andra ändpartiet 7b motstående till gångleden (det första ändpaniet 7a) som skall fastställas.

Alternativt är avståndsavkännaren 17 en videokamera som har förmåga att utföra bildanalys av en registrerad bild.

Kon är försedd med en transponder 18 för att tillåta individuell identifiering av varje djur. Transpondem avläses medelst en icke visad transponderläsare. 10 15 20 25 514616 8 Rännan 9 är försedd med en helt allmänt känd fram- och återgående gödselskrap- anordning 19 försedd med skrapdelar 19a som är verksamma i en riktning, men overksamma i den andra riktningen.

Betrakmingsrikmingen för den bildregistrerande anordningen 16 under spenkopps- påsättning är i riktning mot ett bakre begränsningsorgan 5. För att snabbt och enkelt genomföra en analys av en registrerad bild är det viktigt att bilden inte innehåller irrelevant eller störande information. När den gödselmottagande delen 6 uppreses mot den bakre delen av kon, d v s benen eller bakdelen, skapas en väldefinierad bakgrund, som förenklar bildanalysen eftersom bättre kontrast erhålles, vilket i sin tur tillåter en snabbare spenkoppspåsätming.

Pig. 2 visar samma djurstall som i fig. 1, dock med en modifierad gödselmottagande del 6, som är tillräckligt lång för att inte kunna passera förbi det nedre räcket 5b (eller vice versa). I figuren har ett extra nedre räcke anordnats, eftersom en spark av kon annars kan förorsaka att den gödselmottagande delen 6 passerar förbi det nedre räcket 5b.

Vidare har drivdonet 10 formen av en vingmotor, som är anslutbar till en vakuum- källa och försedd med en böjlig del 10a, såsom en lina, som är förbunden med den gödselmottagande delen 6. Ett avkännardon 17” i form av en rotationslägesindikator avkänner den linlängd som upprullas eller utrullas av motom 10.

Altemativt är linan förbunden med en luftfiäder anordnad ovanför golvet la. I detta fall används en linjär avkännare som känner av läget av kolven i lufttjädem.

Naturligtvis kan den i fig. 1 visade pneumafiska cylindern användas såsom drivdon 10 för omställning av den gödselmottagande delen 6 enligt fig. 2 istället för ving- motom (eller lfiädem) med linan, och vice versa. 10 15 20 25 30 514616 9 Fig. 3 visar en gödsehnottagande del 6 som är ledat anordnad omkring en horisontell axel ovanför golvets la nivå, där kon står med sina bakben.

Fig. 4 visar en gödselmottagande del 6, som är ledat anordnad omkring en horison- tell axel belägen under golvets la nivå.

De olika lägena av de horisontella axlarna, som visas i fig. 1 (och 2), 3 och 4, tillåter anpassning av en lutningspunkt för änden 7b mot kon, eftersom kor av olika raser är olika höga.

Drift Så snart som kon har kommit in i djurutrymmet 1, och ingångsgiinden 2 har stängts, så fälls den gödselmottagande delen 6 i riktning mot kons bakben eller bakdel obe- roende av om kon behöver släppa avföring (eller urinera) eller inte.

Följaktligen kommer golvet och utrustningen att hållas rena under kons vistelse i ut- rymmet.

För rengöring av den gödselmottagande delen 6 sprutas luft och/eller vatten med hjälp av munstyckena 11 i riktning mot delens yta. Detta genomförs antingen när den gödselmottagande delen vilar mot kon, eller när den befirmer sig i ett uppfállt läge, och genomförs då när kon har lämnat stallet.

Det faktum att den gödselmottagande delen 6 vilar mot kons bakben eller bakdel an- vänds med fördel såsom en startsignal för roboten, d v s den djurrelaterade proces- sen - såsom spenrengöiing eller spenkoppspåsättning - tillåts inte genomföras förrän b den gödselmottagande delen befinner sig i ett stabilt läge. Detta fastställes med hjälp av avkärmaren som fastställer läget av den gödselmottagande delen, exempelvis la- seravkännaren 17. Ifall kon är nervös och rör på sig i djurutrymmet 1, bör den djur- relaterade processen inte startas. Men om den djurrelaterade processen har startats 10 15 20 25 1514 6616 10 och djuret börjar att uppträda nervöst, bör processen avbrytas och kon släppas ut genom att utgångsgrinden 3 öppnas.

Enligt ett annat alternativ kan det avkända läget av den gödselmottagande delen an- vändas såsom en indikation på läget av kon i stallet, som i sin tur används såsom en grov indikation för roboten av läget av kons spenar, vilket kan lagras såsom ett rela- tivt värde som hänför sig till en speciell ras av kor. Roboten kommer då att börja att söka efter spenarna inom ett förväntat område med utgångspunkt från denna indika- tion. Det exakta spenläget fastställes med hjälp av den bildregistrerande anordning- en 16, eller något slag av känd spenlokaliseringsanordning.

Alternativt identifieras den individuella kon med hjälp av transpondern 18. Data be- träffande spenarnas läge lagras i ett minne och uppdateras efter varje mjöllcning, ef- tersom juvrets form varierar över laktationsperioden. Också i detta fall erhåller ro- boten ett förväntat område där den skall starta proceduren för exakt spenlokalise- ring, med hjälp den bildregistrerande anordningen 16.

Det händer att kon förflyttar sig ett stycke inom djurutrymmet 1. Detta kan leda till att spenkoppspåsättningen avbryts, eftersom den bildregistrerande anordningen inte längre kan se den ifrågavarande spenen. Det avkända läget av den gödselmottagande delen används då såsom en indikator på den sträcka som kon rört sig, så att roboten enkelt kan hitta den ”borttappade” spenen igen, utan att återigen behöva starta spen- lokaliseringsprocessen från början.

Sedan den djurrelaterade processen har genomförts fälls den gödselmottagande de- len tillbaka. Kon släpps ut genom att utgångsgrinden 3 öppnas. Den gödselmotta- gande delen 6 spolas genom att vatten sprutas med hjälp av munstyckena 11. Stallet är nu färdigt för genomförande av en djurrelaterad process med nästtöljande ko. 514 616 11 Överallt där hänvisning sker till ”en ko”, skall detta tolkas såsom att den djurrelate- rade anordningen enligt uppfinnjngen hänför sig till alla mjölkande djur, såsom får, getter, hästar och bufflar.

Claims (31)

10 15 20 25 30 514 616 12 PATENTKRAV

1. Anordning som hänför sig till djur och omfattar en gödselmottagande del (6) som tillåter gödsel att genom tyngdkraftens inverkan transporteras i riktning mot en göd- selmottagande anordning (9), ett första ändparti (7a) av den gödselmottagande delen (6) är ledat anordnat, och ett drivdon (10) anordnat att ställa in ett andra ändparti (7b) av den gödselmottagande delen (6) i ett djmrelaterat utrymme (1) för att tillåta den gödselmottagande delen (6) att vila mot en bakre del av ett djur, kännetecknad av att ett fluidtillfiñrseldon (11) är anordnat för ledande av en fluid i riktning mot den gödselmottagande delen (6).

2. Anordning enligt krav 1, där fluidtillíörseldonet (11) omfattar en fluidledning och åtminstone ett anslutet munstycke riktat mot den gödselmottagande delen (6) under rengöring av densamma.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, där fluiden tillförs med ett högt tryck.

4. Anordning enligt något av kraven 1-3, där fluiden innefattar luft.

5. Anordning enligt lcrav 4, där fluiden innefattar vätska.

6. Anordning enligt krav 5, där vätskan består av vatten.

7. Anordning enligt krav 5 eller 6, där vätskan innefattar ett tvättmedel.

8. Anordning enligt krav 7, där ett med ett styrdon förbundet avkännardon (17, 17”, 17”) är anordnat för att fastställa ett läge av den gödselmottagande delen (6).

9. Anordning enligt krav 8, där avkännardonet (17,17',17”) används till att avkänna läget av det andra ändpartiet (7b). 10 15 20 25 30 514 616 13

10. Anordning enligt krav 8 eller 9, där avkännardonet (17') används till att avkän- na en vinkel hos den gödselmottagande delen (6) för att fastställa läget av det andra ändpartiet (7b).

11. ll. Anordning enligt något av kraven 1-9, där drivdonet (10) är försett med en långsträckt böjlig del (10a), såsom en lina, förbindbar med den gödselmottagande delen (6), drivdonet är anordnat att förflytta den längsträckta, böjliga delen för att tillåta att den gödselmottagande delen (6) förflyttas genom tyngdkraftens inverkan.

12. Anordning enligt krav 11, där avkännardonet (17°) används till att fastställa den längd av den längsträckta, böjliga delen som törflyttas.

13. Anordning enligt krav 8 eller 9, där avkännardonet (17) omfattar en avstånds- mätare, varvid styrdonet används till att fastställa ett läge för åtminstone det andra ändpartiet (7b), med utgångspunkt fiån det avkända avståndet.

14. Anordning enligt krav 8 eller 9, där avkännardonet (17) omfattar en bildregist- rerande anordning, styrdonet används till att analysera en registrerad bild för att fastställa ett läge av åtminstone det andra ändpartiet (7b).

15. Anordning enligt något av föregående krav, där djuruflymmet (1) avgränsas åt- minstone av ett bakre begränsningsorgan (5).

16. Anordning enligt krav 15, där den gödselmottagande delen (6) är inrättad att rö- ra sig i en riktning bort från djurutrymmet, passera det bakre begränsningsorganet och röra sig till ett väsentligen horisontellt läge utanför djurutrymmet och ovanför gödselrännan.

17. Anordning enligt krav 15, där det bakre begränsningsorganet (5) tjänar till att hindra den gödselmottagande delen (6) från att röra sig bort från djurutrymmet, och till att stödja den gödselmottagande delen (6) mot denna rörelse. 10 15 20 25 30 514 616 14

18. Anordning enligt något av kraven 15-17, där fluidtillförseldonet (11) är anord- nat på det bakre begränsningsorganet (5).

19. Anordning enligt något av föregående krav, vilken dessutom omfattar en djur- relaterad anordning förbunden med styrdonet, för att genomföra en djurrelaterad åt- gärd som svar på signaler från avkännardonet.

20. Anordning enligt krav 18 eller 19, där den djmrelaterade anordningen omfattar en mjölkningsutrustning försedd med spenkoppar som skall påsättas på djurets spe- Ilaf.

21. Anordning enligt krav 19 eller 20, där den djurrelaterade anordningen omfattar en robot försedd med en robotarm utrustad med ett gtiporgan.

22. Anordning enligt krav 21, där roboten omfattar en kameraanordning för styr- ning av robotarmens rörelse.

23. Anordning enligt något av kraven 19-22, där den djurrelaterade åtgärden ge- nomförs såsom svar på signaler från avkännardonet.

24. Anordning enligt något av föregående krav, där den gödselmottagande delen (6) är försedd med åtminstone en yta som tjänar till att förhindra ljusreflexioner.

25. Anordning enligt något av föregående krav, omfattande en djuridentifieringsan- ordning förbunden med styrdonet.

26. Anordning enligt något av föregående krav, där djurutrymmet år försett med ett _ golv, varvid den gödselmottagande delen (6) är ledat anordnad på väsentligen sam- ma nivå som golvet (la). 10 15 514 616 15

27. Anordning enligt något av föregående krav, där djurunymmet är försett med ett golv, varvid den gödselmottagande delen (6) är ledat anordnad på en nivå betydligt över golvets (la) nivå.

28. Anordning enligt något av föregående krav, där djurutrymmet är försett med ett golv, varvid den gödselmottagande delen (6) är ledat anordnad på en nivå betydligt under golvets nivå.

29. Anordning enligt något av föregående lcmv, där den gödselrnottagande anord- ningen (9) omfattar fórdjupningsbildande organ.

30. Anordning enligt lcrav 29, där de fórdjupningsbildande organen är försedda med en gödseltransporteringsanordning (19).

31. Anordning enligt något av föregående krav, där den gödselmottagande delen (6) är ledat anordnad kring en väsentligen horisontell axel.