SE517344C2 - Anordning och förfarande för att styra vakuumnivån vid varje spenkopp i beroende av mjölkflödet från respektive spenkopp - Google Patents

Description

n.. 517 544 -2- Det fmns sålunda ett behov, att förbättra kända mjölkníngssystem för att förhindra skada på spenarna och övermjölkning av djuret medan man utför mjölkningen på ett så snabbt och effektivt sätt som möjligt.

Sammandrag av uppfinningen .

Detta ändamål uppnås vid en anordning för mjöllcning av djur innefattande spen- koppar för anbringande på spenar hos djur, en ledning kopplad till varje spenkopp för borttransport av mjölk från nämnda spenkoppar under anbringande av vakuum, organ för avkänning av mjöllcflödeshastigheten från nämnda spenkoppar och va- kuumregleringsorgan för att variera det vakuum, som appliceras på spenkopparna genom ledningarna. Dessutom är de flödeshastighetsavkännande organen kopplade till alla ledningar och anordnade att mäta mjölkflödeshastigheten från varje spen- kopp individuellt och regleringsorganen är på liknande sätt kopplade till varje led- ning och anordnade att reglera det vakuum, som appliceras på varje spenkopp indi- viduellt. Anordningen innefattar vidare styrorgarrykopplade både till avkännings- organen och regleringsorganen för styrning av regleringsorganen för att öka det vakuum, som appliceras på någon spenkopp, från en forsta vakuurrmivå till åtmins- tone en andra vakuumnivå i beroende av en ökning i avkänd flödeshastighet från nämnda spenkopp.

Genom att styra det initialvakuum som appliceras på varje spenkopp individuellt och sammanlänka denna styrning med den mjölkflödeshastighet, som produceras av varje spene, förhindrar anordningen skada på spenarna under mjölkning medan den samtidigt säkerställer att maximalt mjölkutbyte uppnås. Vid en föredragen anord- ning styres regleringsanordningarna ytterligare för att minska det vakuum, som I appliceras på varje spenkopp till åtminstone en tredje vakuumnivå i beroende av en minskning i avkänd flödeshastighet fiån nämnda spenkopp. Detta säkerställer vidare att mjölkningsprocessen är optimalt anpassad till den individuella mjölkproduktio- nen hos varje juverrum och att övermjölkning undvikes.

I ett föredraget utförande av uppfinningen styr styrorganen regleringsorganen så, att de ökar det vakuum, som appliceras på alla spenkoppar i beroende av en ökning i avkänd flödeshastighet från en spenkopp. Mjölkutsöndríng, dvs. avgivande av mjölk från alveoli till juverbehållaren, spenbehållare och stora mjölkvägar kan ske efter stimuerling av endast en spene. När sålunda mjölkutsöndringen väl är fast- ställd genom att mäta den ökade flödeshastigheten för en spene, kan antagas att alla juverrum kommer att starta att producera mjölk i tillräckliga kvantiteter för att full 10 15 20 25 30 35 n avec 517 344 _3_ mjölkning skall börja. Genom att applicera det högre vakuumet på alla spenar när ökat flöde detekteras endast för en spene, kan värdefull tid sparas vid början av mjölkningsprocessen, vilket påskyndar mjölkningen i sin helhet.

Uppfinningen består vidare i ett förfarande för att driva driva en mjölkningsanord- ning, som har spenkoppar för anbringande på ett djurs spenar, vakuumreglerings- organ för att variera det vakuum, som appliceras på varje spenkopp och mjölkflö- desövervakande organ för avkänning av det mjölkflöde, som produceras av varje spene. Förfarandet innefattar följande steg: att för varje spene anbringa en spenkopp på ett djurs spene och applicera en forsta vakuumnivå på nämnda spenkopp, att öka det vakuum, som appliceras på nämnda spenkopp till åtminstone en andra vakuumnivå när nämnda mjölkflödeshastighet når en första tröskelnivå.

I ett föredraget utförande av uppfinningen innefattar förfarandet: att för varje spene minska det vakuum, som appliceras på nämnda spenkopp till en tredje nivå när mjöllcflödeshastigheten faller till en andra tröskelnivå, och att stänga av vakuumet efter en förutbestämd tidsperiod.

Förfarandet påskyndas avsevärt när den andra vakuumnivån appliceras på alla spenkoppar när mjölkflödeshastigheten från en spene uppnår den första tröskel- nivån.

Ytterligare ändamål och fördelar med föreliggande uppfinning blir uppenbara från följande beskrivning av de föredragna utföranden, som lämnas såsom exempel med hänvisning till bifogade ritningar. I ritningarna: Figur 1 avbildar ett blockdiagram, som representerar en mj ölknings- anordning enligt föreliggande uppfinning, och Figur 2 visar en grafisk representation av en sekvens händelser, som styr anordningen i beroende av mj ölkflödet från varje spene hos en ko.

Detaljerad beskrivning av ritningarna.

Den mjölkningsanordning, som avbildas schematiskt i blockdiagramfonn i figur 1, innefattar fyra spenkoppar 1-4 för anbringande till varje spene hos ett djur. I före- 10 15 20 25 30 35 517 344 _4.. liggande utförande antages att detta djur är en ko. En ledning 11-14 är förbunden med varje spenkopp för att transportera bort mjölk fiån spenkopparna. En flödes- mätare 5 är kopplad till var och en av dessa ledningar 11-14 för avkänning av mjölkflödeshastigheten individuellt genom varje ledning. Denna flödesmätare 5 kan vara en serie av t.ex. mekaniska flödesmätare, anordnade i varje ledning. Altemativt kan flödesmätaren vara en enda enhet, anpassad för att mäta flödet i alla fyra led- ningar ll-14. Mätaren 5 kan även vara anordnad för att mäta den totala mjölkkvan- titet, som passerar genom varje ledning varigenom flödeshastigheten kan beräknas.

Varje ledning 11-14 är vidare utsatt för ett vakuum, som indikeras genom förbind- ningen av varje ledning till en regulator 6 och genom denna till en av ett antal va- kuumkällor 7, 8, 9. Regulatom 6 förbinder selektivt en av vakuumkälloma 7, 8, 9 till ledningarna 11-14. Vid det visade utförandet visas tre vakuumkällor 7, 8, 9, emellertid är det underförstått att flera, eller eventuellt färre, vakuumkällor kan anordnas beroende på det önskade resultatet. Vidare kan en enda vakuumkälla, som genererar olika vakuumnivåer, användas i stället för de separata källor, som avbil- das i figuren.

En andra sats ledningar 21-24 är anordnade, som var och en är förbunden med en spenkopp 1-4. Dessa andra ledningar 21-24 är förbundna med en pulsatorenhet 10, som även är förbunden med valcuumkälloma 7, 8, 9. Pulsator-enheten 10 är anord- nad för att applicera ett växlande vakuum med varierande pulseringshastighet och pulseringsförhållande på varje spenkopp individuellt.

En styrenhet 12 är förbunden med flödesmätaren 5, vakuumregulatom 6 och pulsa- torenheten 10. Styrenheten 12 innefattar företrädesvis någon form av databehand- lingskrets, såsom en mikroprocessor med tillhörande minne, emellertid kan den vara implementerad fullständigt i hårdvaran. Den innefattar en tidsbestämningsfönnåga, företrädesvis i fonn av en räknare 121, liksom en jämförelsefrmkfion 122. Denna styrenhet 12 mottager de avkända flödeshastighetema för varje ledning 11-14 från flödesmätaren 5 och bestämmer från dessa huruvida det applicerade vakuumet bör ökas eller minskas eller lämnas oförändrat på basis av en jämförelse med förutbe- stämda tröskelnivåer, vilket kommer att diskuteras med hänvisning till figur 2 ned- an. Styrenheten 12 bestämmer vidare vilken pulseringshastighet och vilket pulse- ringsförhållande, som skall appliceras på varje spenkopp. 10 15 20 25 30 35 517 344 -5_ Funktionen hos styrenheten 12 visas i grafisk form i figur 2. Denna figur visar mjölkflödet från varje spenkopp 1-4 mot tiden. Mjölkflödeskurvan från den första spenkoppen 1 visas som en heldragen linje, medan kurvoma för de återstående spenkoppama 2-4 anges med streckade linjer. Grafen visar även applicering av oli- ka vakuumnivåer och ett pulseringsvakuum till varje spenkopp 1-4. De olika tids- sekvensema visas endast för den först anbringade spenkoppen 1, emellertid anges i figur 2 mjölkflödeskurvoma för de återstående spenkoppama och de vakuum, som appliceras på dessa spenkoppar.

Med början till vänster i figur 2 anbringas en spenkopp 1 till den forsta spenen före punkten A. En första vakuumnivå appliceras sedan på spenkoppen vid steg A. Sam- tidigt appliceras ett pulseringsvakuum till hålrummet mellan spenkoppens (icke visade) spengummi och hylsa för att stimulera mjölkutsöndring. Föredragna värden för denna första fas är en vakuumnivå på 35 kPa, en pulseringshastighet på 50 och ett pulseringsförhållande på 30/70, dvs. 70% massage med spengummit stängt och 30% mjölkning. Likaså övervakas från tidpunkten A ett forsta tröskelvärde, som betecknas såsom stimuleringströskelnivån, av styrenheten 12, dvs. jämföres med det avkända mjölkflödet med användning av jämförelseorganet 122. Den andra spen- koppen 2 anbringas sedan på en spene någon gång mellan tidema A och B. Vid punkten B anbringas samma vakuum, dvs. stimuerlingsvakuumet, även till denna spenkopp 2. Strax därefter når och passerar mjölkflödet från den första spenkoppen och stimuleringströskelnivån, som indikeras av den steckade linjen vid CQ Regula- tom 6 styres sedan av styrenheten 12 för att släppa fram ett högre vakuum till spen- kopparna 1-4. Detta högre vakuum, företrädesvis på en nivå av 45 kPa, väljes för att effektivt extrahera mjölken fiån juverrummen. Samtidigt stoppas stimuleringspulse- ringen och ändrar därigenom pulseringen till en mjölkningspulsering, som har ett högre förhållande mjölkning/massage jämfört med stimuerlingspulseringen. De tredje och fjärde spenkoppama anbringas i tur och ordning, men eftersom stimule- ringströskeln har nåtts för åtminstone en spene, är det fulla vakuumet applicerat på varje spene omedelbart vid appliceringen av ett vakuum.

Som kan ses av figur 2 övervakas stimuleringströskeln kontinuerligt tills tiden D har uppnåtts. Vid denna punkt, om stimuleringströskehi inte har uppnåtts av mjölkflödet från någon av spenarna, kopplas vakuumet till fullt mjölkningsvalcuum under åt- minstone en förutbestämd tidsperiod tills tidpunkten E uppnås. Tiden D inställes på en förutbestämd tidsperiod Tl efter anbringandet av den fjärde och sista spenkop- pen, visad av den tidpunkt när ett vakuum appliceras på denna spenkopp 4. Detta är 10 15 20 25 30 35 o nu.. 517 344 ~ n Q n ø a n - . a ø nu -5.. ett slutligt försök att starta mjölkutsöndring. Denna period med högt vakuum, under vilken vakuurrmivån inte kommer att förändras, bibehålles under en andra förutbe- stämd tidsperiod betecknad med T2, som slutar vid punkten E. Vid denna punkt E övervakas en andra mjölkflödeströskelnivå, härefter kallad starttröskel, av styren- heten 12. Starttröskeln är lägre än stimuleringströskeln. Om mjölkflödet från någon av spenarna faller under denna tröskel, kommer en startsekvens att startas för denna spenkopp.

För den första spenkoppen 1 faller mjölkflödet under starttröskeln vid en punkt F.

Detta startar en räknare eller ett tidur 121 i styrenheten 12, som uppmäter en förut- bestämd tidsperiod, kallad törnningstiden ST. Denna är anordnat för att säkerställa att så mycket som möjligt av den återstående mjölken, den s.k. tömningen, som är kvar i juvrets stora kaviteter (juvercistemen, spencistemen och stora mjölkvägar) avlägsnas. Om under denna period ST mjölkflödet stiger ovanför starttröskeln, kommer styrenheten 12 att koppla bort tiduret eller räknaren 121 för ST-perioden och återkoppla in huvudmjölkníngssekvensen. ST-perioden startas på nytt endast när mjölkflödet åter faller under starttröskeln. Sedan tidsperioden ST förflutit, minskas det vakuum, som appliceras på spenkoppen genom ledningen 11 till en lägre nivå, företrädesvis mellan omkring 15 till 25 kPa vid punkten G. Detta lägre vakuum väljes för att möjliggöra att all mjölk i spenkoppen suges in i en sam- lingstank och även, i kombination med pulseringsvakuumet, att åstadkomma vidare massage av spenen. Denna lägre vakuunmivå bibehålles under två ytterligare tidspe- rioder, nämligen en lågvakuumperiod LV, som möjliggör att vakuumet i ledningen faller till den önskade nivån, och en rensningsperiod SW för att säkerställa att alla återstående mjölk rensas ut i uppsamlingstanken. Vid utgången av denna sista pe- riod SW vid punkten H bortkopplas vakuum och pulsering, varefter spenkoppen 1 kan avlägsnas från spenen. Startsekvensen för de återstående fyra spenkopparna är identisk såsom kan ses från figuren. Ehuru pulseringen är samma från punkten C och framåt, dvs. sedan mj öllcllödeshastigheten hos en spene har överskridit stimule- ringströskeln, underiörstås att pulseringshastigheten och/eller -förhållandet kan ändras återigen under applicering av det låga vakuumet (vid punkten G för spen- kopp 1) för varje spenkopp. ' Ehuru i figur 2 endast tre vakuumnivåer har visats, är det underförstått att detta inte utesluter användande av ytterligare vakuumnivåer. Detta kan vara användbart sär- skilt vid början eller slutet av mjölkningssekvensen för att förbättra stimulering och minska stressen på spenarna. u ...n 517 344 a. .nu -7- Det är viktigt att notera, att ehuru omkopplingen från ett lägre stimuleringsvakuum till ett fullt mjölkníngsvakuum vid början av mj ölkningsprocessen kan utföras för alla juverrum, är detta inte fallet vid mjölkningens slut. Stimuleringen av mjölkut- söndring är effektiv för alla juverrum, emellertid kommer vanligen varje juvenum att producera olika mjölkmängd med motsvarande skillnader i mjölkningens varak- tighet. Sålunda övervakas starttröskeln for varje juverrum och den efterföljande borttagningen av spenkoppar följer efter vakuurnavstängning, som i sin tur sker sedan summan av tidsperiodema ST, LV och SW startas när mjöllcflödet faller un- der starttröskeln.

Claims (15)

10 15 20 25 30 35 s o... 517 344 _8- Patentkrav:

1. Anordning for mjölkning av djur innefattande spenkoppar (1-4) fór anbringande på spenar hos djur, en ledning (11-14) kopplad till varje spenkopp for borttransport av mjölk från nämnda spenkoppar under anbringande av ett vakuum, organ for av- känning av mjölkflödeshastigheten fiän nänmda spenkoppar och vakuumreglerings- organ (6) för att variera det vakuum, som appliceras på nämnda spenkoppar genom nämnda ledningar, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda avkänningsorgan (5) är kopplade till alla ledningar och anordnade att mäta mj öllcflödeshastigheten fiån varje spenkopp separat och att nänmda regleringsorgan är kopplade till varje led- ning och anordnade att reglera det vakuum, som appliceras på varje spenkopp sepa- rat, varvid anordningen vidare innefattar styrorgan (12), kopplade både till nämnda avkänningsorgan och nämnda regleringsorgan for styrning av regleringsorganen fór att öka det vakuum, som appliceras på någon enda spenkopp, fiån en första va- kuumnivå till åtminstone en andra vakuumnivå i beroende av en ökning i avkänd flödeshastighet från nämnda enda spenkopp.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda styrorgan (12) vidare är anordnade att styra nämnda regleringsorgan (6) för att öka det vakuum, som appliceras till alla spenkoppar (1-4) från en forsta vakuurrmivå till en andra vakuumnivå i beroende av en ökning i avkänd flödeshastighet från en enda spen- kopp.

3. Anordning enligtkrav 1 eller 2, känn ete c kn a d av attnänmda styrorgan (12) är arrangerade för att styra nämnda regleringsorgan (6) for att minska det va- kuurn, som appliceras på någon enda spenkopp till en tredje vakuumnivå i beroende av en minskning i avkänd flödeshastighet från nämnda spenkopp.

4. Anordning enligt något av kraven 1 till 3, vidare k änn e t e c k n a d av andra ledningar (21-24), kopplade till varje spenkopp och pulseringsorgan (10), kopplade till varje andra ledning för att applicera altemerande vakuum med en förutbestämd pulseringshastighet till varje spenkopp individuellt, vari nämnda styrorgan (12) är kopplade till nänmda pulseringsorgan fór styrning av applicerandet av ett pulseran- de vakuum till en spenkopp i beroende av en förändring i avkänd flödeshastighet fi-ån nämnda spenkopp. 10 15 20 25 30 35 u ø . o n nu 517 544 _9-

5. Anordning enligt något föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att nänmda styrorgan (12) innefattar järnförelseorgan (122) för jämförelse av det avkända flödet med åtminstone en förutbestämd tröskelnivå.

6. Anordning enligt något föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda styrorgan (12) innefattar tidorgan (121) för att tidsbestämma åtminstone en förutbe- stämd tidsperiod.

7. Förfarande för att driva en mjölkanordning, som har spenkoppar (1-4) för an- bringande på ett djurs spenar, vakuumregleringsorgan (6) för att variera det va- kuum, som appliceras på spenkoppar-na och mjölkflödesövervakande organ (5) för avkänning av det mjölkflöde, som produceras av varje spene, varvid förfarandet kännetecknas avtöljande steg: att på varje spene anbringa en spenkopp till ett djurs spene och applicera en första vakuumnivå på nämnda spenkopp, i att öka det vakuum, som appliceras på nänmda spenkopp, till en andra vakuumnivå när nämnda mjölkflödeshastighet fiån nämnda spene når en första tröskelnivå.

8. Förfarande enligt krav 7, vidare k ä n n e t e c k n at av att för varje spenkopp minska det vakuum, som appliceras på nänmda spenkopp, till en tredje nivå när nämnda mjölkflödeshastighet faller till en andra tröskelnivå, och att stänga av nämnda valcuum en förutbestämd tidsperiod (ST, LV, SW) efter minskning av nämnda vakuum.

9. Förfarande enligt krav 7 eller 8, k ä n n e t e c k n a t av att applicera nämnda andra vakuumnivå på alla spenkoppar (1-4) när mjölkflödeshastigheten fiån en spe- ne när nämnda första tröskelnivå.

10. Förfarande enligt något av haven 7 till 9, k ä nn e t e c k n at av att nänmda första tröskelnivå är ovanför nämnda andra tröskelnivå.

11. ll. Förfarande enligt något av kraven 7 till 10, k ä n n e te c k n at av att närnnda första vakuurrmivå är högre än nämnda tredje vakuumnivå.

12. Förfarande enligt något av kraven 7 till 11, k ä n n e t e c k n a t av stegen att: för alla spenkoppar (1-4) öka nänmda vakuum från nämnda första vakuumnivå till nänmda andra vakuumnivå när, efter en första förutbestämd tidsperiod (T1) efter 10 15 n o o n | . . ~ o I I o- 517 344 -lo- anbringande av den sista spenkoppen, flödeshastigheten fi-ån alla spenar är under nämnda första tröskelnivå.

13. Förfarande enligt krav 12, k ä n n e t e c k n at av att börja övervaka mjölkflö- det från alla spenar för att fastställa huruvida den andra tröskelnivån har uppnåtts vid slutet av en andra förutbestämd tidsperiod (T2), som följer efter slutet hos nämnda första förutbestämda tidsperiod (T 1).

14. Förfarande enligt något av kraven 7 till 13, k ä n n e t e c k n at av att minska det vakuum, som applicerats på nämnda spenkopp till en tredje nivå efter utgången _ av en förutbestämd tidsperiod (ST), som följer efier minskningen av nämnda mjölk- flödeshastighet under nämnda andra tröskelnivå.

15. Förfarande enligt något av kraven 7 till 14, k ä n n e t e c k n a t av att applicera förutbestämda pulseringshastigheter och -förhållanden på varje spenkopp i anslut- ning till nämnda första, andra och tredje vakuumnivåer.