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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Melken von Tieren,
umfassend: einen Melkroboter mit einem Roboterarm, der zumindest
in der Nähe
eines seiner freien Enden Greifmittel hat zum aufeinanderfolgenden
Greifen und Anordnen separater Melkbecher an den Zitzen von Eutern
von Vieh und ein Vorbehandlungssystem zum Vorbehandeln, wie beispielsweise
Reinigen, der Zitzen.
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Eine
derartige Vorrichtung aus der EP-A-0.728.412 bekannt, bei der getrennte
Melkbecher 28 und Reinigungsbecher, die das Vorbehandlungssystem
bilden, getrennt in der Nähe
eines Melkstands bzw. einer Melkbox angeordnet sind, in dem Tiere
gemolken werden. Für
jede Zitze muß ein Melkroboter
aufeinanderfolgend einen Reinigungsbecher aufsammeln, plazieren,
entfernen und weglegen und dann diese Vorgänge wieder für den tatsächlichen
Melkbecher durchführen.
Dies ist eine unnötig schwere
Belastung des Melkroboters. Die Leistungsfähigkeit des Melkroboters ist überdies
hierbei eingeschränkt,
da die umfangreiche Vielseitigkeit der Bewegungen Zeit kostet.
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Die
vorliegende Erfindung hat zum Ziel, zumindest die oben angegebenen
Probleme des Standes der Technik zu verringern oder sogar zu vermeiden,
wobei zu diesem Zwecke eine Vorrichtung vorgesehen ist, die sich
insofern unterscheidet, als das Vorbehandlungssystem einen Vorbehandlungsbecher
umfaßt,
der an dem Roboterarm angeordnet ist und der bewegbar ist zwischen
einer inaktiven, weggefalteten Stellung und einer aktiven, aufgefalteten Stellung,
in welcher der Vorbehandlungsbecher eine Position relativ zu dem
Roboterarm hat, die zumindest mit derjenigen eines Melkbechers vergleichbar ist,
der mit Hilfe des Roboterarms an einer Zitze anzuordnen ist.
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Bei
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung kann
daher ein Melkroboter den Reinigungsbecher in die aktive, aufgefaltete
Stellung führen,
eine gewünschte
Zitze suchen und während
des Reinigens dieser Zitze stationär verbleiben, während nach
dem Stand der Technik zwei zusätzliche
Bewegungen notwendig waren, um den Reinigungsbecher zu sammeln und
wegzulegen. Erfindungsgemäß sind diese Bewegungen
nicht mehr länger
notwendig. Der Melkroboter ist daher weniger schwer belastet und
es bleibt mehr Zeit pro Tier zum Melken zur Verfügung oder es können pro
Melkeinheit mehr Tiere gemolken werden.
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Da
der Vorbehandlungsbecher eine Position, insbesondere in der aktiven,
aufgefalteten Situation, relativ zu dem Roboterarm hat, die zumindest
mit der Position eines Melkbechers zwecks Anordnung an einer Zitze
durch den Roboterarm vergleichbar ist, kann derselbe Positioniermechanismus
auch verwendet werden, um eine gewünschte Zitze zu finden, wenn
der Reinigungsbecher mit dem Suchalgorithmus angeordnet wird, der
für die
tatsächlichen
Melkbecher verwendet wird.
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Es
sei festgehalten, daß eine
Vorrichtung aus der WO 99/27770 bekannt ist mit einem Melkroboter,
der fest an einem Melkstand angeordnet ist und der einen Roboterarm
umfaßt,
an dem sowohl ein Melkbecher, wie auch ein Reinigungsbecher permanent
angeordnet sind. Dies führt
zu einem sehr steifen bzw. starren System, bei dem ein Roboterarm pro
Zitze eines Euters eines zu melkenden Tieres erforderlich ist. Dies
führt zu
sehr hohen Kosten und langen Zeitspannen, innerhalb derer die Roboterarme
nicht mehr tun als einen Reinigungsbecher zu halten oder einen Melkbecher,
der an einer relevanten, gewünschten
Zitze des Euters des zu melkenden Tieres angeschlossen ist. In Abhängigkeit
von der Funktion – Reinigen
oder Melken – sind
der Melkbecher und der Reinigungsbecher relativ zueinander in ihrer
Position austauschbar.
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Es
sei weiters festgehalten, daß eine
Vorrichtung aus der EP-A-0.789.995
bekannt ist, bei welcher das Vorbehandlungssystem gebildet ist durch
rotierende Bürsten
zum Reinigen der Zitzen. Die Bürsten sind
an einem Schwenkmechanismus angeordnet, der in eine aktive Betriebsstellung
und eine inaktive Stellung gebracht werden kann. Bei der aus dieser Veröffentlichung
bekannten Vorrichtung bilden sowohl die Melkbecher, wie auch das
Vorbehandlungssystem eine per se feste Komponente des Roboterarms.
Der Melkroboter verbleibt stationär und in Gebrauch nicht nur
während
des Reinigens der Zitzen, sondern auch während der gesamten für das Melken erforderlichen
Zeitspanne. Im Unterschied zu den beiden oben erwähnten Veröffentlichungen,
kann ein erfindungsgemäßer Melkroboter
nach der Vorbehandlung eines Euters eines Tieres und Anschließen der
tatsächlichen
Melkbecher betätigt
bzw. benutzt werden für
ein anderes Tier bei einem anderen Melkstand. Hierzu kann der Melkroboter
physisch versetzt werden oder zu einem in der Nähe befindlichen Melkstand schwenken,
wo eine gemolkene Kuh mittlerweile durch eine noch zu melkende Kuh
ersetzt wurde.
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Bei
einem anderen Ausführungsbeispiel
hat die Vorrichtung das Merkmal, daß der Roboterarm einen Greifer
an seinem im wesentlichen freien Ende umfaßt, um individuell Melkbecher
zu greifen und sie jeweils zu einer relevanten Zitze zu versetzen
und die Melkbecher daran anzuordnen, wobei der Vorbehandlungsbecher
eine Form hat, die zumindest mit derjenigen der Melkbecher vergleichbar
ist und in einer aktiven Stellung von dem Greifer gegriffen werden
kann. Als Folge dieser Maßnahmen,
wird die Positionierung, Plazierung und das Versetzen des Vorbehandlungsbechers
ebenfalls praktisch identisch zu den Vorgängen in Bezug auf den Melkbecher
vorgenommen. Dies führt
auch zu einer beachtlichen Vereinfachung.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
der Vorbehandlungsbecher an dem Roboterarm mit einem Faltmechanismus
angeordnet. Der Faltmechanismus ist selbstverständlich steuerbar und reguliert
die Plazierung des Vorbehandlungsbechers in den aufgefalteten, aktiven
oder weggefalteten Stellungen.
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Bei
einem derartigen Ausführungsbeispiel kann
der Faltmechanismus einen Neigearm umfassen zwischen dem Vorbehandlungsbecher
und dem Roboterarm, wobei der Neigearm derart gebogen ist, daß der Vorbehandlungsbecher
in der weggefalteten Stellung an dem Roboterarm liegt. Der für den Vorbehandlungsbecher
in der weggefalteten Stellung erforderliche Raum ist daher minimal,
wie auch die Behinderung, die der Roboterarm dadurch erfahren kann während der
Anordnung oder des Plazierens von für das Melken zu verwendenden
Melkbechern.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel mit
einem Faltmechanismus und einer Steuerung dafür, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
das Merkmal haben, daß die
Steuerung ein Zylinder ist, der sich im wesentlichen in Längsrichtung
des Roboterarms erstreckt. Ein derartiger Zylinder kann hydraulisch
oder pneumatisch sein, obgleich festgehalten sei, daß ein pneumatischer
Zylinder speziell vorteilhaft ist aufgrund der pneumatischen Vorkehrungen,
die schon typischerweise vorgesehen sind für das tatsächliche Melken des Tieres,
wie beispielsweise ein Vakuumschlauch.
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Beim
Vorbehandeln mit dem Vorbehandlungsbecher kann stattfinden: ein
Waschen der Zitzen mit kaltem oder warmem Wasser, Führen eines vorzugsweise
warmen Luftstroms entlang der Zitze, um sie zu trocknen, Anwendung
von Reinigungsmitteln oder pharmazeutischen Stoffen, etc. Der Vorbehandlungsbecher
ist vorzugsweise zu diesem Zweck über den Roboterarm an wenigstens
einem der Mittel angeschlossen aus der Gruppe umfassend: Wasserzufuhr;
Warmwasserzufuhr; Warmluftvorsehung; Reinigungsmittelzufuhr, -abfuhr,
etc.
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Die
oben beschriebenen und andere Vorteile, Merkmale und Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen Vorrichtungen werden
detaillierter und lediglich beispielhaft hier im folgenden beschrieben
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen, in denen:
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1 eine
teilweise weggeschnittene und schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einem Vorbehandlungssystem in der aktiven Stellung zeigt; und
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2 eine
schematische Ansicht einer Vorrichtung nach 1 im Betrieb
zeigt, wobei das Vorbehandlungssystem in der deaktivierten Stellung
ist.
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1 zeigt
eine schematische und teilweise weggeschnittene Ansicht einer Melkvorrichtung 1 nach
der vorliegenden Erfindung. Die Melkvorrichtung 1 umfaßt einen
Melkroboter 2, von dem ein Roboterarm 5 explizit
gezeigt ist. Ein Vorbehandlungssystem 4 umfaßt des weiteren
einen Vorbehandlungsbecher 3, der an ein Vakuumsystem 6 in
Kombination mit einem Trenntank 7 und einer Warmluftzufuhr 8 angeschlossen
ist, die mit einer Heizvorrichtung 9 verbunden ist. In
dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel
dient das Vorbehandlungssystem 4 der Reinigung der Zitze
eines Euters eines zu melkenden Tieres, wobei zu diesem Zweck der
Vorbehandlungsbecher 3 mit Wasser von einer Wasserzufuhr
(nicht gezeigt) unter dem Einfluß einer geeigneten Steuerung
mit Vakuum vom Vakuumsystem 6, versorgt wird.
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Das
während
des Waschens der Zitze 19 verwendete Wasser wird über den
Auslaß 22 zum Trenntank 7 geführt.
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Eine
Verkleidung bzw. ein Futter 21 ist in dem Vorbehandlungsbecher 3 angeordnet.
Zwischen dem Becher 3 und der Verkleidung 21 ist
ein Raum ausgebildet, der über
eine Druckleitung 23 mit dem Vakuumsystem 6 verbunden
ist. Unter dem Einfluß eines
von dem Vakuumsystem 6 erzeugten, pulsierenden Vakuums,
wird die mit Wasser befeuchtete Zitze 9 durch die pulsierende
Wirkung der Verkleidung 21 gewaschen. Die Zitze, die dann
immer noch in dem Vorbehandlungsbecher 3 eingeführt ist,
wird dann mit Luft von der Heizung 9 getrocknet.
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Während des
Pulsierens der Verkleidung 21 während des Waschens und/oder
Trocknens der Zitze 19 mit warmer Luft, wird sog. "Vormilch", üblicherweise
von der Zitze 19 abgegeben. Diese wird in ähnlicher
Weise über
den Auslaß 22 an
den Trenntank 7 abgeführt.
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An
dem freien äußeren Ende,
d.h. über
den Vorbehandlungsbecher 3 in 1, umfaßt der Roboterarm 5 einen
Greifer 10. Dieser letztere ist geeignet zum Ergreifen
des Vorbehandlungsbechers 3, wie auch üblicher Melkbecher, wie sie
beispielsweise insbesondere in 2 gezeigt
sind. Der Vorbehandlungsbecher 3 hat zu diesem Zweck eine
Ausgestaltung, die ähnlich
derjenigen der üblichen
Melkbecher ist. In der wie in 1 gezeigten,
aufgefalteten Situation, hat der Vorbehandlungsbecher 3 daher
eine Position relativ zu dem Roboterarm 5, die zumindest mit
der Position der Melkbecher vergleichbar ist beim Vorgang des Anordnens
des Vorbehandlungsbechers 3 an einer der Zitzen des Euters
eines zu melkenden Tieres. Die Mittel (nicht gezeigt) zum Positionieren
der Melkbecher können
daher dazu verwendet werden, um den Vorbehandlungsbecher 3 anzuordnen,
zu plazieren und zu versetzen.
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Neben
dem Greifer 10, ist der Vorbehandlungsbecher 3 über einen
gebogenen Arm 11 mit dem Roboterarm 5 verbunden.
Der Vorbehandlungsbecher 3 und der gebogene Arm sind fest
in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel
aneinander angebracht, während
das Ende des gebogenen Arms 11, gegenüber dem Vorbehandlungsbecher 3,
an dem Roboterarm 5 angeordnet ist zwecks Drehung an einer
Rotationswelle 12. Der Arm 11 ist derart gebogen,
daß, wenn
der Arm 11 bei Drehung der Rotationswelle 12 gedreht
wird, der Vorbehandlungsbecher 3 zum Liegen an der Unterseite
in 1 des Roboterarms 5 kommt. Diese Situation
ist in 2 gezeigt. Der Vorbehandlungsbecher 3 wird
hierbei aus der Bahn zum Anordnen der Melkbecher 13 bewegt, wie
weiter unten unter Bezugnahme auf 2 beschrieben
wird.
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Bei
der Rotationswelle ist der gebogene Arm fest an einer Platte 14 montiert,
die länglich
ist und ist an der Seite gegenüber
der Rotationswelle 12 mit einem Zugarm 15 verbunden,
der wiederum mit der Kolbenstange 16 eines Zylinders 17 verbunden
ist. Der Zylinder 17 ist pneumatisch und kann daher mit demselben
System gesteuert werden, wie dem, bei dem das Vakuumsystem 6 Teil
einer diesbezüglichen Steuerung
bildet. Zusätzlich
oder alternativ kann ein Hydraulikzylinder verwendet werden, etc.,
wobei dies alles abhängt
von den anderen Bauteilen der Melkvorrichtung 1 und den
Möglichkeiten,
die diese eröffnen.
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2 zeigt
die Melkvorrichtung 1 im Betrieb während des Melkens einer Kuh 18.
Der Vorbehandlungsbecher 3 ist in gestrichelten Linien
an der Zitze 19 der Kuh 18 gezeigt. Der Greifer 10 ist
hier immer noch an dem in gestrichelten Linien gezeichneten Vorbehandlungsbecher 3 angeschlossen.
Wie schon oben, beschrieben wurde, hat der Vorbehandlungsbecher 3 dieselbe
Form und Positionierung relativ zu dem Roboterarm wie ein herkömmlicher
Melkbecher, wobei die Positionierung des Vorbehandlungsbechers 3 auf
gleiche Weise stattfinden kann wie im Falle des herkömmlichen
bzw. üblichen
Melkbechers 13. Nach der Vorbehandlung der Zitze 19,
wird der Vorbehandlungsbecher 3 seitlich weggefaltet in
die in durchgezogenen Linien gezeigte Stellung, relativ zu seinem
Roboterarm 5, durch Ziehen an dem Zugarm 15, woraufhin
der gebogene Arm 11 den Vorbehandlungsbecher 3 von
der Unterseite in 2 des Roboterarms 5 zurück nach
oben führen
wird.
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Nach
der Vorbehandlung, beispielsweise einer Reinigung, der Zitze 19 und
dem Wegfalten des Vorbehandlungsbechers 3, steht es dem
Greifer 10 frei, einen Melkbecher 13 für die gerade
vorbehandelte Zitze 9 an einem Halter 20 aufzusammeln,
der zu diesem Zwecke in der Nähe
plaziert ist. 2 zeigt, daß der Halter 20 einen
anderen Melkbecher 13 trägt, der von dem Greifer 10 an
dem freien Ende des Roboterarms 5 aufgesammelt werden kann,
um an der Zitze 19 angeordnet zu werden, die noch frei ist.
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Melkbecher 13 sind
schon an den anderen Zitzen der Kuh 18 angeordnet.
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Es
wird offensichtlich, daß unterschiedliche zusätzliche,
alternative und angepaßte
Ausführungsbeispiele
innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung, wie er durch
die beigefügten
Ansprüche definiert
ist, möglich
sind. Die Erfindung kann daher auch bei Vieh bzw. Tieren verwendet
werden, die nicht Kühe
sind, wie beispielsweise Ziegen, etc. Der Vorbehandlungsbecher 3 kann
an verschiedener Stelle als der Greifer in seiner aktiven Situation
angeordnet sein und beispielsweise dann nicht weggefaltet werden,
da der Vorbehandlungsbecher dann die Bahn des Greifers nicht stört, was
zu einer Vereinfachung hinsichtlich des Faltmechanismusses führen würde, der
im Vorstehenden im wesentlichen durch den Zylinder 17 gebildet
ist, was jedoch zu separaten Mitteln führen würde zum Positionieren des freien Endes
des Roboterarms derart, daß der
Vorbehandlungsbecher an der relevanten Zitze angeordnet werden kann.
Es ist offensichtlich, daß viele
andere Ausführungsbeispiele
innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung möglich sind.