SE504429C2 - Sätt att styra mjölkning med hjälp av spengummits abrupta rörelse jämte mjölkningsmaskin med avkännare härför - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 504 429 ligga över atmosfärstrycket. Pulseringskammaren utsätts för ett cykliskt pulseringsvakuum som normalt varierar mellan atmos- färstryck, när spengummit är kollapsat eller stängt, och en maximal vakuumnivå när spengummit är helt öppet. Pulserings- vakuumets maximala nivå är normalt en lågtrycksnivå på 50 kPa under atmosfärstryck, dvs lika med mjölkningsvakuumets nivå.

Detta betyder att tryckskillnaden över spengummits vägg är vä- sentligen lika med noll när spengummit är helt öppet.

Pulseringsvakuumet uppvisar en pulseringscykel som kan delas in i fyra faser, dvs (a) en öppningsfas under vilken pulseringsva- kuumet ökar från atmosfärstryck till normalt omkring mjölknings- vakuumets nivå och spengummit förflyttar sig från ett stängt läge till ett öppet läge, (b) en öppen fas under vilken pulseringsva- kuumet har nått sin maximala nivå och är väsentligen lika med mjölkningsvakuumets nivå och spengummit är i ett öppet läge, (c) en stängningsfas under vilken pulseringsvakuumet minskar från omkring mjölkningsvakuumets nivå till atmosfärstryck och spengummit förflyttar sig från det öppna läget till det stängda lä- get och slutligen (d) en stängd fas under vilken pulseringsva- kuumet är lika med atmosfärstrycket och spengummit är i ett stängt läge. Tidsrelationerna mellan de öppna och slutna lägena definieras i pulsatorförhållandet. Spengummits öppnande och stängande under faserna (a) respektive (c) innefattar en mycket snabb och abrupt rörelse hos spengummit. Från ett stängt läge, dvs att motsatta väggpartier hos spengummit berör varandra, när pulseringsvakuumet ökar, så förblir spengummit i allt väsentligt stängt tills det vid en bestämd nivå hos pulseringsvakuumet, den så kallade TPD (Touch Pressure Difference), börjar öppna abrupt till den så kallade CCPD (critical collapse pressure difference) vid vilken nivå spengummit är helt öppet, dvs nämnda motsatta väggpartier hos spengummit är åtskilda från varandra.

Från den tidpunkt när pulseringsvakuumet överstiger CCPD-ni- vån är spengummit således väsentligen öppet och en ytterligare ökning av pulseringsvakuumet resulterar endast i ett obetydligt ytterligare öppnande av spengummit. 10 15 20 25 30 35 0504 429 Varje mjölkning kan delas in i fyra perioder, dvs (I) den inle- dande stimulerings- eller massageperioden, (ll) huvudflödesperi- oden, (lll) flödesminskningsperioden och (IV) flödesavslutnings- perioden. Under den inledande perioden, flödesminskningsperio- den och den flödesavslutande perioden år mjölkflödet reducerat i jämförelse med huvudflödesperioden.

Enligt teknikens ståndpunkt har många förslag lagts fram för att styra mjölkningen som svar på mjölkflödet.

WO-A-9 212 625 visar ett sätt att driva en mjölkningsmaskin så att pulseringsvakuumets ökning och minskning ändras med en lägre hastighet under massageperioden, flödesminskningsperio- den och flödesavslutningsperioden. Under huvudflödesperioden ändras pulseringsvakuumet med en normal hastighet. Medelst detta sätt att driva mjölkningsmaskinen kommer spengummit att röra sig långsammare när mjölkflödet är reducerat.

EP-A-584 890 och SE-B-382 547 avser båda styrningen av pul- seringsvakuumet som svar på mjölkflödet som detekteras med en mjölkflödesavkännare. EP-A-584 890 föreslår att man justerar pulsatorförhållandet som svar på mjölkflödet så att den stängda fasen (d) förlängs när mjölkflödet är reducerat. SE-B-382 547 föreslår att man reducerar pulseringsvakuumets maximala nivå när mjölkflödet är mindre än ett bestämt värde.

Mjölkmätare av olika typer är kända. För det första finns mjölk- mätare som räknar mängder med konstant vikt eller volym. För det andra finns mjölkmätare som mäter ett kontinuerligt mjölk- flöde. Dessa kända anordningar är dyra och har en komplicerad struktur och är i normala fall bara anordnade på den långa mjölkslangen som leder mjölken bort från spenkoppscentralen.

Följaktligen är dessa anordningar bara kapabla att mäta mäng- den mjölk hos det totala mjölkflödet från alla spenkoppar i ett mjölkningsorgan. 10 15 20 25 30 35 504 429 Mjölkflödet från en av juvrets spenar är inte identiskt med mjölk- flödet från juvrets andra spenar. Detta betyder t ex att tidpunkten när mjöikflödet upphör är olika för varje spene. Detta kan ses i ett mjölkflödesdiagram som visar det totala mjöikflödet från juv- ret såsom en stegvis minskning av mjöikflödet under flödes- minskningsperioden. Om mjölkningen av ett djur avbryts endast när mjöikflödet från alla spenar har upphört kommer därför spe- narna, som utsätts för ett högt mjölkvakuum även om ingen mjölk strömmar, att behandlas på ett mycket otillfredsställande sätt eftersom spengummits öppningsrörelse leder till en snabb ökning av volymen i spengummits inre. En sådan volymökning kommer att resultera i en momentan ökning av vakuumet vilket kan ut- sätta den utsatta spenytan för ett starkt vakuum, vilket resulterar i en sträckning av spenytan, och kan leda till ett tillbakaflöde av mjölk eller mjölkdroppar som slår med en mycket hög hastighet mot spenspetsen. Detta är en mycket obehaglig behandling som kan göra illa djuret, leda till skador på spenarna och vidare ökar tillbakaflödet av mjölk risken för överförande av sjukdomar, tex mastitis. Det kan hända att bakterier tillhörande en spene passe- rar direkt in i en annan spenes inre, vilket ökar risken för infek- tion.

En sådan vakuumökning under i synnerhet den avslutande peri- oden kan också resultera i att spenkoppen kryper uppåt på spe- nen. Sådana uppåtgående rörelser av spenkoppen vid slutet av mjölkningen när spenen blir slakare leder till en strypning av spenens mjölkledande inre och följaktligen kan mjöikflödet stop- pas även om en avsevärd mängd restmjölk finns kvar i juvret.

US-A-4 292 926 syftar till att förbättra slutmjölkningen och visar en mekanisk mjölkningsmetod i vilken mjöikflödet mäts .kontinu- erligt under mjölkningen och mjölkningsintensiteten reduceras beroende på resultatet av mätningen. Alternativt mäts trycket in- nanför spengummits huvud kontinuerligt när mjölkningsintensite- ten reduceras abrupt vid början av ett fall hos nämnda tryck. 10 15 20 25 30 35 5 504 429 US-A-4 211 184 visar ett sätt och en anordning för mjölkning med det syftet att minimera vakuumskador hos djurets spenar.

Detta dokument föreslår att man observerar vakuumnivån i en ringkammare hos spenkoppens munstycke och styr pulserings- vakuumet som svar härpå. Det visade sättet och den visade an- ordningen beskrivs för att drivas så att hela mjölkningsvakuum- nivån kommer att upplevas i ringkammaren i den inledande peri- oden för styrning av det maximala pulseringsvakuumet så att det är på en låg nivå, vilket således stänger spengummit och för- hindrar spengummit från att krypa och förhindrar ett starkt mjölkningsvakuum från att skada spenen. Vid fullt mjölkflöde kommer spenen att sättas under tryck av närvaron av mjölk i spenen, vilket resulterar i en minskad vakuumnivå i ringkamma- ren och således en ökning av pulseringsvakuumets maximala nivå. Vid flödesavslutningsperioden kommer vakuumnivån i ringkammaren åter att öka, vilket åter igen minskar pulserings- vakuumets maximala nivå.

WO-A-9 314 625 visar en mjölkningsapparat som innefattar, för varje spenkoppscentral, en pulsator och en styrenhet som kän- ner av spengumminas öppnande och stängande. Pulsatorns pulsväxlingskarakteristika styrs med styrenheten i samklang med spengumminas öppnande och stängande för att förbättra pulse- ringseffektiviteten, dvs för att säkerställa fullständig kollaps och fullständigt öppnande av spengummina under en enskild pulse- ringscykel. Denna teknikens ståndpunkt ger således ett sätt en- ligt vilket pulsatorn inte ändras från atmosfärstryck till ett lågt tryck eller vice versa förrän spengummit är fullständigt stängt re- spektive öppnat. När spengummina är fullständigt stängda eller öppna upphör luftflödet i pulsvakuumledningen. Detta upphö- rande av luftflödet detekteras med olika medel som föreslås i WO-A-9 314 625. Exempelvis innefattar sådana medel en kolv- och cylinderanordning som' är anordnad i pulsvakuumledningen, varvid kolven förflyttas med luftflödet och kommer till vila vid två motsatta lägen vid vilka kolven detekteras att ge en signal till 10 15 20 25 30 35 504 429 pulsatorn att ändra mellan atmosfärstryck och lågt tryck. Andra föreslagna medel är en anordning som innefattar ett gummi- membran som rör sig i beroende av luftflödet, en roterande tur- binanordning och en varmtrådsgalvanometer. lngen av de före- slagna anordningarna i detta dokument är avsedd att detektera spengummits öppnings- eller stängningsrörelse förrän denna rö- relse redan har inträffat. Vidare utnyttjas detekteringen av den fullbordade rörelsen endast för att säkerställa spengummits full- ständiga öppnande respektive stängande. Således är alla före- slagna detekteringsanordningar direkt anslutna till pulsatorn för att endast påverka tidpunkten för pulsatorns växling mellan låg- tryck och atmosfärstryck, vilken varierar med spengummits rö- relse.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att övervinna de ovan nämnda nackdelarna och åstadkomma ett förbättrat sätt att styra mjölkningsprocessen som svar på det ifrågavarande mjölkflödet.

Detta ändamål uppnås med det inledningsvis angivna sättet som kännetecknas av stegen att känna av spengummits rörelse när spengummit rör sig abrupt till ett av de öppna och stängda lä- gena och styra mjölkningsintensiteten som svar på nämnda av- kända rörelse hos spengummit.

Mjölkningsvakuumets nivå i spengummits inre varierar med mjölkflödet och närmare bestämt så att den minskar när mjölk- flödet ökar och ökar när mjölkflödet minskar. Ett stort mjölkflöde ger stora energiförluster på grund av transportarbetet som skall utföras för att transportera mjölken bort från spenkoppen.

Uttrycket ”mjölkningsintensitet” är avsett att innefatta alla opera- tiva åtgärder som vidtas för att utvinna mjölk från djurets juver och spenar. Således syftar en relativt hög mjölkningsintensitet i första hand till att åstadkomma ett relativt stort mjölkflöde medan en relativt låg mjölkningsintensitet i första hand syftar till att be- 10 15 20 25 30 35 504 429 handla spenarna skonsamt när ett relativt litet mjölkflöde åstad- koms.

Spengummits abrupta öppnings- eller stängningsrörelse beror på tryckskillnaden över spengummit. Eftersom ett stort mjölkflöde resulterar i en relativt låg mjölkningsvakuumnivå kommer därför spengummits öppnande att inträffa tidigare i pulseringscykeln vid en relativt låg pulseringsvakuumnivå, och eftersom ett litet mjölkflöde resulterar i en relativt hög mjölkningsvakuumnivå kommer spengummits öppnande att inträffa senare i pulserings- cykeln vid en relativt hög pulseringsvakuumnivå. Således kan spengummits abrupta rörelse utnyttjas för att indikera storleken på mjölkflödet och därför kan avkänningen av denna rörelse an- vändas till att styra mjölkningsintensiteten så att den senare justeras till det ifrågavarande mjölkflödet.

Styrning av mjölkningsintensiteten kan innefatta styrning av en eller flera mjölkningsparametrar, såsom mjölkningsvakuumnivån, den maximala pulseringsvakuumnivän, pulsatorförhållandet, pul- seringsfrekvensen etc. Exempelvis kan en reducering av mjölk- ningsintensiteten genomföras genom en minskning av mjölk- ningsvakuumnivån, den maximala pulseringsvakuumnivän eller pulsatorförhållandet, eller genom en ökning av pulseringsfre- kvensen.

De beroende kraven 2 till 20 definierar olika utföringsformer av sättet.

Enligt en utföringsform innefattar nämnda styrsteg att öka mjölkningsintensiteten när nämnda avkända rörelse hos spen- gummit uppfyller ett bestämt villkor och att minska mjölkningsin- tensiteten när nämnda avkända rörelse hos spengummit inte uppfyller nämnda bestämda villkor. Ett sådant villkor kan vara förutbestämt, tex ett fast värde, eller bestämmas av den av- kända rörelsen hos spengummit under en föregående pulse- ringscykel när spengummit rör sig abrupt till ett av de öppna och 10 15 20 25 30 35 5o4 429 stängda lägena. l det senare fallet är det möjligt att exakt justera mjölkningsintensiteten som svar på det ifrågavarande mjölkflö- det. Företrädesvis ökas mjölkningsintensiteten när nämnda av- kända rörelse hos spengummit indikerar ett relativt stort mjölk- flöde genom spengummit och minskas när nämnda avkända rö- relse hos spengummit indikerar ett relativt litet mjölkflöde i spengummit.

Enligt en ytterligare utföringsform innefattar nämnda avkän- ningssteg att detektera värdet hos en variabel svarande på spengummits rörelse när spengummit rör sig abrupt till ett av nämnda öppna och stängda lägen, och nämnda styrsteg att öka mjölkningsintensiteten när det detekterade värdet är i ett be- stämt område och minska mjölkningsintensiteten när det detekte- rade värdet är utanför nämnda område. Därvid kan nämnda om- råde vara förutbestämt eller bestämmas av värdet hos variabeln som svarar på spengummits rörelse och som detekterades under en föregående pulseringscykel. Företrädesvis är variabeln pul- seringsvakuumet i pulseringskammaren. Pulseringsvakuumet kan enkelt detekteras med hjälp av en tryckavkännare.

Enligt en ytterligare utföringsform innefattar nämnda avkän- ningssteg att detektera tidpunkten från början av åtminstone en av pulseringscyklerna när spengummit rör sig abrupt till ett av nämnda öppna och slutna lägen och nämnda styrsteg att öka mjölkningsintensiteten om den detekterade tidpunkten är inom ett bestämt intervall och minska mjölkningsintensiteten om den detekterade tidpunkten är utanför nämnda intervall. Ett sådant intervall kan vara förutbestämt eller bestämmas genom detekte- ring av tidpunkten från början av en föregående pulseringscykel när spengummit rör sig abrupt till ett av nämnda öppna och stängda lägen. Vidare detekteras nämnda tidpunkt som svar på värdet hos en variabel svarande på spengummits rörelse, exem- pelvis pulseringsvakuumet, när spengummit rör sig abrupt till ett av nämnda öppna och stängda lägen. Nämnda tidpunkt kan också detekteras som svar på ändringen hos en variabel sva- 10 15 20 25 30 35 2504 429 rande på spengummits rörelse när spengummit rör sig abrupt till ett av nämnda öppna och stängda lägen. Därvid kan variabeln vara pulseringskammarens volym eller avståndet mellan spen- gummit och en punkt som är fast i förhållande till höljet. Ändamålet med föreliggande uppfinning uppnås också med den inledningsvis angivna mjölkningsmaskinen som kännetecknas av en avkännare som är anordnad att avkänna spengummits rörelse när spengummit rör sig abrupt till ett av de öppna och stängda lägena och en elektronisk bearbetningsenhet som är inrättad att styra mjölkningsintensiteten som svar på nämnda avkännare som känner av nämnda rörelse hos spengummit.

De beroende kraven 22 till 32 definierar olika utföringsformer av mjölkningsmaskinen.

Med hjälp av föreliggande uppfinning kan mjölkningsprocessens styrning genomföras individuellt för varje spene hos djuret. I synnerhet kan mjölkningsintensiteten för varje spenkopp justeras till det ifrågavarande mjölkflödet från motsvarande spene. Detta resulterar i en mer skonsam spenbehandling eftersom mjölk- ningsvakuumet kan avbrytas omedelbart när mjölkflödet upphör.

Det resulterar också i ett högre mjölkutbyte eftersom mjölknings- vakuumet kan appliceras på en spene hos juvret även om mjölk- flödet från de andra spenarna hos detta juver redan har upphört.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Utföringsformer av föreliggande uppfinning kommer nu att be- skrivas med hänvisning till bifogade ritningar i vilka Fig 1 en schematisk vy av en mjölkningsmaskin enligt uppfin- ningen, Fig 2 är ett diagram som illustrerar pulseringsvakuumets änd- ring under en pulseringscykel vid stort mjölkflöde, Fig 3 är ett diagram som illustrerar pulseringsvakuumets änd- ring under en pulseringscykel vid litet mjölkflöde, 504 429 10 15 20 25 30 35 10 Fig 4 är ett diagram som illustrerar ändringen av pulserings- kammarens volym under en pulseringscykel vid stort mjölkflöde och Fig 5 är ett diagram som illustrerar ändringen av pulserings- kammarens volym under en pulseringscykel vid litet mjölkflöde.

BESKRIVNING AV OLIKA UTFÖRINGSFORMER AV FÖRELIGGANDE UPPFINNING Fig 1 visar en mjölkningsmaskin 1 som innefattar ett mjölknings- organ 2 innefattande åtminstone en spenkopp 3 och en spen- koppscentral 4. l den visade utföringsformen är två spenkoppar 3 anordnade även om det kan vara flera spenkoppar, tex fyra, be- roende på det djur som skall mjölkas. Varje spenkopp 3 innefat- tar ett hölje 5 och ett spengummi 6. En pulseringskammare 7 bil- das mellan höljet 5 och spengummit 6. Spengummits 6 inre bil- dar en mjölkledningspassage 8. Spenkoppscentralen 4 är anslu- ten till mjölkledningspassagerna 8 medelst korta mjölkslangar 9 och till pulseringskamrarna 7 med korta pulsslangar 10. De korta mjölkslangarna 9 är via spenkoppscentralen 4 anslutna till en lång mjölkslang 11 som sträcker sig från spenkoppscentralen 4 till en mjölkledning 12 som kommunicerar med en vakuumpump 13. De korta pulsslangarna 10 är via spenkoppscentralen 4 an- slutna i par till långa pulsslangar 14, 15 som i sin tur är anslutna till en pulsator 16. Pulsatorn 16 är ansluten med en lång pulse- ringsslang till en pulsatorluftledning 18 som kommunicerar med vakuumpumpen 13. Den långa pulsslangen 17 kan alternativt utelämnas och pulsatorn 16 vara anordnad på pulsatorluftled- ningen 18. En tryckregulatoranordning 19 är anordnad mellan vakuumpumpen 13 och pulsatorluftledningen 18 och mjölkled- ningen 12 för att separat reglera vakuumnivàn till pulsatorluft- ledningen 18 och mjölkledningen 12. En elektronisk bearbet- ningsenhet 20 är ansluten till en avkännare 21 som är anordnad att känna av spengummits 6 rörelse. Även om avkännaren kan vara av olika typer, såsom skall förklaras nedan, utnyttjar denna 10 15 20 25 30 35 S04 429 11 utföringsform en tryckavkännare 21 anordnad i åtminstone en av pulseringskamrarna 7 för avkänning av pulseringsvakuumet. Det skall noteras att tryckavkännaren 21 också kan vara anordnad i en av de korta pulsslangarna 10, den långa pulsslangen 14, 15, pulsatorn 16 och spenkoppscentralen 4.

Den elektroniska bearbetningsenheten 20 innefattar olika organ som illustreras som olika funktionsblock. Det skall emellertid noteras att dessa funktioner kan utföras med hjälp av en eller flera mikroprocessorer. Funktionsblocken är ett registreringsor- gan 22 som är anslutet till avkånnaren 21 för registrering av av- kända värden hos pulseringsvakuumet, ett bearbetningsorgan 23 som är anslutet till registreringsorganet 22 för bearbetning av de registrerade värdena, ett detekteringsorgan 24 som kommunice- rar med bearbetningsorganet 23 för att detektera avvikelser, ett jämförelseorgan 25 som kommunicerar med bearbetningsorganet 23 för att jämföra det detekterade värdet med ett föregående värde, och ett styrorgan 26 för att styra åtminstone en mjölk- ningsparameter. För detta är styrorganet 26 anslutet till regulato- rerna 27 för individuell reglering av pulseringsvakuumet till varje spenkopp 3. Regulatorerna 27 är anordnade i de korta pulsslangarna 10. Vidare är styrorganet 26 anslutet till regulato- rerna 28 för individuell reglering av mjölkningsvakuumet till varje spenkopp 3. Regulatorerna 28 är anordnade i de korta mjölkslangarna 9. Styrorganet 26 är också anslutet till pulsatorn 16 för att styra pulsatorförhàllandet. Företrädesvis kan pulsator- förhållandet styras individuellt för varje spenkopp 3. Slutligen är styrorganet 26 anslutet till tryckreguleringsanordningen för över- gripande styrning av mjölkningsvakuumet och pulseringsvaku- umet.

Fig 2 visar en kurva 29 av pulseringsvakuumet PV i pulserings- kammaren 7 såsom en funktion av tiden T under en pulserings- cykel under en period med litet mjölkflöde. Pulseringsvakuumet ökar från noll (vilket motsvarar atmosfärstrycket) under en fas (a) till en maximal pulseringsvakuumnivå pmax på ungefär 10 15 20 25 30 35 504 429 12 50 kPa. Under en fas (b) förblir pulseringsvakuumet vid den maximala nivån pmax och under en fas (c) faller det tillbaka till noll och förblir vid noll i fas (d). Under fasen (a) är spengummit 6 stängt tills pulseringsvakuumet har nått kontakttryckskillnaden, TPD, vid vilken pulseringsvakuumnivà spengummit 6 öppnar plötsligt och abrupt. På grund av denna öppningsrörelse hos spengummit 6 minskar pulseringskammarens 7 volym. Denna volymminskning resulterar i ett temporärt avbrott hos pulserings- vakuumets ökning i pulseringskammaren 7, vilket ger upphov till en distinkt oregelbundenhet vid ett avsnitt 30 i kurvan 29 under fas (a), se diagrammet i Fig 2. Med hjälp av tryckavkännaren 21 och den elektroniska bearbetningsenheten 20 är det möjligt att detektera pulseringsvakuumnivån vid avsnittet 30, vilken nivå motsvarar kontakttryckskillnaden, TPD. Fig 3 visar en motsva- rande kurva 31 av pulseringsvakuumet PV i pulseringskammaren 7 såsom en funktion av tiden T under en pulseringscykel under en period med litet mjölkflöde. Såsom framgår inträffar kontakt- tryckskilinaden, TPD, se avsnittet 32, senare i fas (a) i jämfö- relse med kurvan 29 för stort mjölkflöde.

Genom jämförelse av den detekterade pulseringsvakuumnivån TPD med ett förutbestämt område eller värde är det således möjligt att bestämma om mjölkflödet är stort eller litet. Alternativt är det genom jämförelse av den detekterade pulseringsvakuum- nivån TPD hos efter varandra följande pulseringscykler möjligt att bestämma en ändring hos mjölkflödet.

Det skall påpekas att spengummits 6 abrupta rörelse också kan detekteras under fas (c) när pulseringsvakuumet minskar när spengummit 6 stänger vid den kritiska kollapstryckskillnaden, CCPD. Under fas (c) uppträder en plötslig volymökning hos pul- seringskammaren 7, vilken indikeras såsom en distinkt oregel- bundenhet vid avsnittet 33 av kurvan 29 i diagrammet i Fig 2 och såsom en distinkt oregelbundenhet 34 hos kurvan 31 i diagram- met i Fig 3. 10 15 20 25 30 35 504 429 13 Även om det framgår av Fig 2 och 3 att CCPD-nivån är den- samma under faserna (a) och (c) och att TPD-nivån är den- samma under faserna (a) och (c) skall noteras att detta inte be- höver vara fallet.

TPD-nivån eller CCPD-nivån kan bestämmas på olika sätt. En möjlighet erbjuds genom avkännande av en variabel som beror på spengummits öppnande eller stängande och genom detekte- ring av pulseringsvakuumets nivå när den avkända variabeln in- dikerar nämnda abrupta öppnande eller stängande av spen- gummit. T ex kan denna variabel vara pulseringsvakuumets ök- ningshastighet respektive minskningshastighet, varvid pulse- ringsvakuumets nivå kan detekteras när denna hastighet reduce- ras temporärt. ' Med registreringsorganet 22 kan pulseringsvakuumet registreras som en funktion av tiden när pulseringsvakuumet ökar eller minskar under en pulseringscykel. Derivatan av denna registre- rade funktion kan bestämmas med bearbetningsorganet 23. Ef- tersom lutningen hos kurvan 29, 31 ändras abrupt vid avsnitten 30, 33 och 32, 34 kommer derivatan på motsvarande sätt att ändras vid dessa avsnitt 30, 33 och 32, 34, vilket kan detekteras med detekteringsorganet 24.

Det är också möjligt att registrera pulseringsvakuumet över tiden med registreringsorganet 22 när pulseringsvakuumet ökar eller minskar under en pulseringscykel under vilken spengummits inre utsätts för atmosfärstrycket. Detta kan göras som en inledande åtgärd innan den ifrågavarande mjölkningsprocessen har startat och under en sådan ökning eller minskning av pulseringsvaku- umet kommer spengummit 6 att vara helt öppet. Därefter kan en funktion av pulseringsvakuum/tid vilken funktion baseras på det registrerade pulseringsvakuumet utvärderas med bearbetnings- organet 23. Pulseringsvakuumets nivå under en efterföljande pulseringscykel hos mjölkningsprocessen när pulseringsva- kuumets ökning eller minskning avviker med ett förutbestämt so4 429 10 15 20 25 30 35 14 värde från funktionen av pulseringsvakuum/tid kan detekteras med detekteringsorganet 24.

Vidare är det möj|igt att registrera pulseringsvakuumets ändring över tiden med registreringsorganet 22 när pulseringsvakuumet ökar eller minskar under en pulseringscykel. Därefter kan en funktion av pulseringsvakuum/tid, vilken funktion baseras på det registrerade pulseringsvakuumet och på den förutsättningen att pulseringskammarens 7 volym hålls konstant, utvärderas med bearbetningsorganet 23. Pulseringsvakuumet under en efterföl- jande pulseringscykel hos mjölkningsprocessen kan avkännas med avkännaren 21 och när det avkända pulseringsvakuumet avviker med ett förutbestämt värde från den utvärderade funktio- nen av pulseringsvakuum/tid kan detta detekteras med detekte- ringsorganet 24.

Vidare är det också möjligt att registrera pulseringsvakuumet över tiden under pulseringsvakuumets ökning eller minskning under en pulseringscykel med registreringsorganet 22 och att låta bearbetningsorganet 23 utvärdera en extrapolerad matema- tisk funktion med hjälp av ett fåtal initialvärden av det registre- rade pulseringsvakuumet. Därefter kan detekteringsorganet 24 detektera pulseringsvakuumets nivå när pulseringsvakuumets ökning eller minskning avviker med ett förutbestämt värde från den extrapolerade matematiska funktionen.

Såsom nämndes ovan resulterar spengummits 6 abrupta rörelse i en snabb volymändring av pulseringskammaren 7. Under fas (a) ökar pulseringsvakuumet inledningsvis medan pulserings- kammarens 7 volym förblir väsentligen densamma och när pul- seringsvakuumet når kontakttrycksklllnaden TPD öppnar spen- gummit 6 och pulseringskammarens 7 volym minskar plötsligt.

Detta visas i Fig 4 och 5 med hjälp av ett volym-tiddiagram som visar en kurva 35 respektive 36 av pulseringskammarens 7 vo- lym V som en funktion av tiden T. Kurvan 35 avser ett litet mjölkflöde medan kurvan 36 avser ett stort mjölkflöde. Pulse- 10 15 20 25 30 35 5504 429 15 ringskammarens 7 volym v1 under början av fas (a) är väsentli- gen konstant. Vid TPD-nivån, dvs vid den abrupta öppningsrörel- sen tko, minskar volymen snabbt, är väsentligen konstant vid en volym v2 under fas (b) och ökar snabbt till volymen v1 vid spen- gummits 6 abrupta stängningsrörelse tkc under pulseringsva- kuumets minskning. Såsom framgår av Fig 4 och 5 inträffar den abrupta volymändringen på grund av öppningsrörelsen tidigare vid stort mjölkflöde, se Fig 4, än vid litet mjölkflöde, se Fig 5, medan den abrupta volymändringen på grund av stängningsrö- relsen tkc inträffar senare vid stort mjölkflöde än vid litet mjölk- flöde. j En sådan volymändring kan detekteras med olika typer av av- kånnare 21. Exempelvis kan en flödesmätare 21, som mäter luft- flödet i eller till och från pulseringskammaren 7, vara anordnad.

Således kommer det under öppnings- och stängningsrörelserna att uppträda ett plötsligt luftflöde och mellan öppnings- och stängningsrörelserna är luftflödet väsentligen stoppat.

Volymändringen kan också detekteras med avståndsmätanord- ningen 21 som avkänner avståndet mellan en punkt, som är fast i förhållande till höljet 5, och spengummit 6. En sådan avkännare kan vara en avståndsmätanordning 21 som utnyttjar infrarött ljus och är anbringad på höljets 5 innervägg.

Genom jämförelse av tidpunkten tko, tkc, för spengummits 6 öppnande respektive stängande med ett förutbestämt område eller värde är det således möjligt att bestämma om mjölkflödet är stort eller litet. Alternativt är det, genom jämförelse av tidpunkten tko, tkc för spengummits 6 öppnande respektive stängande, möj- ligt att bestämma en ändring i mjölkflödet.

En sådan avvikelse i tiden kan detekteras med hjälp av den elektroniska bearbetningsenheten 20 förutsatt att bearbetnings- organet 23 innefattar ett tidmätningsorgan så att tidpunkten för 10 15 20 25 30 35 5046429 16 spengummits 6 öppnande respektive stängande kan bestämmas och registreras.

Det skall påpekas att det också är möjligt att bestämma tidpunk- ten när pulseringsvakuumets ökningshastighet eller minsknings- hastighet reduceras temporärt.

En ytterligare möjlighet att avkänna spengummits 6 rörelse er- bjuds genom detektering av TPD och CCPD under en av fas (a) eller fas (c) under en pulseringscykel och mätning av tidsperio- den, t1-t2, mellan TPD och CCPD under en av dessa faser. Ef- tersom kurvans 29, 31 lutning minskar över tiden under fas (a) och fas (c) kommer denna tidsperiod t1-t2 att vara kortare vid stort mjölkflöde, se Fig 2, än vid litet mjölkflöde, se Fig 3.

Det skall också påpekas att detekteringen av spengummits 6 rö- relser kan ske kontinuerligt så att en uppskattning av det mo- mentana mjölkflödet under hela mjölkningsprocessen erhålles.

Såsom har visats ovan är det möjligt att bestämma en ändring i mjölkflödet genom detektering av spengummits 6 rörelser. För det första är det möjligt att bestämma en minskning eller ökning i mjölkflödet. För det andra, genom detektering av spengummits 6 rörelse i början av mjölkningsprocessen innan mjölkflödet har startat och genom jämförelse av denna nollflödesrörelse med senare rörelser när mjölkflöde existerar, är det möjligt att be- stämma ett absolut momentant mjölkflöde. Vid sådana bestäm- ningar måste man emellertid ta hänsyn till vissa förutsättningar som avser mjölkningsmaskinen, sådana som exempelvis längden hos olika slangar, vakuumpumpens effekt etc. Den detekterade ändringen eller det detekterade mjölkflödet kan utnyttjas för att styra mjölkningsprocessen på olika sätt. Eftersom mjölkflödet ändras eller mjölkflödet från varje spene kan bestämmas är det möjligt att styra mjölkningsprocessen individuellt för varje spen- kopp 3. Detta är viktigt t ex när mjölkflödet från en spene hos ett djur har upphört. Då kan mjölkningsintensiteten som appliceras 10 15 20 25 iso4 429 17 på nämnda spene ändras till noll genom avbrytande av mjölk- ningsvakuumet till en motsvarande spenkopp 3 med hjälp av re- gulatorn 28 i den korta mjölkslangen 9, i syfte att inte skada denna spene.

En annan möjlighet är att när en mjölkflödesminskning har detek- terats kan mjölkningsintensiteten reduceras. Detta kan genomfö- ras pà olika sätt, t ex genom styrning av pulsatorförhållandet så att de stänga faserna förlängs, genom styrning av pulseringsfre- kvensen, varvid en hög frekvens förhindrar spengummit från att öppna och stänga helt och således minskas mjölkningsintensite- ten, genom styrning av mjölkningsvakuumet, genom styrning av pulseringsvakuumet, etc.

Vidare kan den bestämda ändringen i mjölkflödet utnyttjas till att styra åtminstone en av pulseringsvakuumnivån och mjölknings- vakuumnivån så att den maximala pulseringsvakuumnivån är signifikant lägre än mjölkningsvakuumet under i synnerhet perio- der med litet mjölkflöde.

Föreliggande uppfinning kan appliceras på helt automatisk mjölkning eller mjölkning som erfordrar manuellt anbringande av spenkopparna och är lämplig för mjölkning av djur sådana som kor, får, getter och bufflar.

Claims (32)

10 15 20 25 30 35 504 429 18 P nkr

1. Sätt att mjölka ett djur med en önskad mjölkningsintensitet medelst en mjölkningsmaskin som har åtminstone en spenkopp med ett spengummi och en pulseringskammare, varvid sättet in- nefattar överförande av ett mjölkningsvakuum till spengummits inre och ett pulseringsvakuum till pulserlngskammaren så att spengummit rör sig cykliskt mellan ett väsentligen öppet läge och ett väsentligen stängt läge i en serie av pulseringscykler, kannatagknat av stegen att - känna av spengummits rörelse när spengummit rör sig abrupt till ett av de öppna och stängda lägena och - styra mjölkningsintensiteten som svar på nämnda avkända rö- relse hos spengummit.

2. Sätt enligt krav 1, kannataçkgat av att nämnda styrsteg inne- fattar att öka mjölkningsintensiteten när nämnda avkända rörelse hos spengummit uppfyller ett bestämt villkor och att minska mjölkningsintensiteten när nämnda avkända rörelse hos spen- gummit inte uppfyller nämnda bestämda villkor.

3. Sätt enligt krav 2, kannetagknat av att nämnda villkor är förut- bestämt.

4. Sätt enligt krav 2, kannatagknat av att nämnda villkor för den ifrågavarande pulseringscykeln bestäms av spengummits av- kända rörelse under en föregående pulseringscykel när spen- gummit rör sig abrupt till ett av de öppna och stängda lägena.

5. Sätt enligt något av kraven 2 till 4, att mjölk- ningsintensiteten ökas när nämnda avkända rörelse hos spen- gummit indikerar ett relativt stort mjölkflöde genom spengummit och minskas när nämnda avkända rörelse hos spengummit indi- kerar ett relativt litet mjölkflöde i spengummit. 10 15 20 25 30 35 0504 429 19

6. Sätt enligt något av kraven 2 till 5, kännetegknat av att nämnda avkänningssteg innefattar att detektera värdet hos en variabel svarande på spengummits rörelse när spengummit rör sig abrupt till ett av nämnda öppna och stängda lägen, och att nämnda styrsteg innefattar att öka mjölkningsintensiteten när det detekterade värdet är inom ett bestämt område och minska mjölkningsintensiteten när det detekterade värdet är utanför nämnda bestämda område.

7. Sätt enligt krav 6, kännetecknat av att nämnda område är förutbestämt.

8. Sätt enligt krav 6, kännetecknat av att nämnda område för den ifrågavarande pulseringscykeln bestäms av värdet hos nämnda variabel svarande på spengummits rörelse under en föregående pulseringscykel.

9. Sätt enligt något av kraven 6, 7 eller 8, kännetegknat av att variabeln är pulseringsvakuumet i pulseringskammaren.

10. Sätt enligt krav 9, kännetecknat av att mjölkningsintensiteten ökas om det detekterade värdet hos pulseringsvakuumet, när spengummit rör sig abrupt, är lägre än en bestämd pulseringsva- kuumnivå och minskas om det detekterade värdet hos pulse- ringsvakuumet, när spengummit rör sig abrupt, är åtminstone så stort som nämnda bestämda pulseringsvakuumnivå.

11. Sätt enligt krav 10, kannetegknat av att den bestämda pulse- ringsvakuumnivån är förutbestämd och vald så att mjölkflödet genom spengummit är relativt litet, när nämnda detekterade värde hos pulseringsvakuumet är åtminstone så stort som nämnda förutbestämda nivå, och relativt stort när nämnda detek- terade värde hos pulseringsvakuumet är mindre än nämnda för- utbestämda nivå. 10 15 20 25 30 35 504 429 20

12. Sätt enligt krav 10, att den bestämda pulse- ringsvakuumnivån för den ifrågavarande pulseringscykeln be- stäms av pulseringsvakuumets värde som detekteras under en föregående pulseringscykel när spengummit rör sig abrupt till ett av de öppna och stängda lägena.

13. Sätt enligt något av kraven 2 till 5, kähnetecknat av att nämnda avkänningssteg innefattar att detektera tidpunkten från början av åtminstone en av pulseringscyklerna när spengummit rör sig abrupt till ett av nämnda öppna och stängda lägen, och att nämnda styrsteg innefattar att öka mjölkningsintensiteten om den detekterade tidpunkten är inom ett bestämt intervall och minska mjölkningsintensiteten om den detekterade tidpunkten är utanför nämnda bestämda intervall.

14. Sätt enligt krav 13, kännetegknat av att nämnda intervall är förutbestämt och valt så att mjölkflödet genom spengummit är relativt litet när nämnda detekterade tidpunkt är inom nämnda intervall och relativt stort när nämnda detekterade tidpunkt är utanför nämnda intervall.

15. Sätt enligt krav 13, kåhnetegknat av att nämnda intervall för den ifrågavarande pulseringscykeln bestäms av tidpunkten från början av en föregående pulseringscykel när spengummit rör sig abrupt till en av nämnda öppna och stängda lägen.

16. Sätt enligt något av kraven 13 till 15, kännetecknät av att nämnda tidpunkt detekteras som svar på värdet hos en variabel svarande på spengummits rörelse när spengummit rör sig abrupt till ett av nämnda öppna och stängda lägen.

17. Sätt enligt krav 16, att variabeln är pulse- ringsvakuumet i pulseringskammaren.

18. Sätt enligt något av kraven 13 till 15, att nämnda tidpunkt detekteras som svar på ändringen hos en vari- 10 15 20 25 30 35 So4 429 21 abel svarande på spengummits rörelse när spengummit rör sig abrupt till ett av nämnda öppna och stängda lägen.

19. Sätt enligt krav 18, kännetecknat av att variabeln är pulse- ringskammarens volym.

20. Sätt enligt krav 18, kännetecknat av att spenkoppen innefat- tar ett hölje och att variabeln är avståndet mellan spengummit och en punkt som är fixerad i förhållande till höljet.

21. Mjölkningsmaskin innefattande åtminstone en spenkopp (3) som har ett spengummi (6) och en pulseringskammare (7), en vakuumkälla (13) för att generera ett mjölkningsvakuum i spen- gummits (6) inre (8) och en pulsator (16) som är anordnad att alternerande förbinda pulseringskammaren (7) med atmosfären och med nämnda vakuumkälla (13) för att generera ett pulse- ringsvakuum i pulseringskammaren (7) för att åstadkomma en pulserande rörelse hos spengummit (6) mellan ett väsentligen öppet och ett väsentligen stängt läge, en avkännare (21) som är anordnad att avkänna spengummits (6) rörelse när spengummit (6) rör sig abrupt till ett av de öppna och stängda lägena och en elektronisk bearbetningsenhet (20) som är inrättad att styra mjölkningsintensiteten som svar på nämnda avkännare (21) som känner av nämnda rörelse hos spengummit (6).

22. Mjölkningsmaskin enligt krav 21, känneteçknad av att den elektroniska bearbetningsenheten (20) är inrättad att öka mjölk- ningsintensiteten som svar på nämnda avkännare (21) som kän- ner av en rörelse hos spengummit (6) vilken uppfyller ett bestämt villkor och att minska mjölkningsintensiteten som svar på nämnda avkännare (21) som känner av en rörelse hos spen- gummit vilken inte uppfyller nämnda bestämda villkor.

23. Mjölkningsmaskin enligt krav 22, kajnnetecknad av att den elektroniska bearbetningsenheten (20) innefattar jämförande i5o4 429 10 15 20 25 30 35 22 medel (25) som är inrättade att jämföra spengummits rörelse, som känns av med nämnda avkännare (21), med en bestämd spengummirörelse som uppfyller nämnda villkor.

24. Mjölkningsmaskin enligt krav 22, kännataçknag av att den elektroniska bearbetningsenheten (20) innefattar jämförande medel (25) som är inrättade att jämföra spengummits rörelse, som känns av med nämnda avkännare (21) under en ifrågava- rande pulseringscykel, med en spengummirörelse, som känns av med nämnda avkännare under en föregående pulseringscykel, och av styrmedel (26) som är inrättade att ändra mjölkningsin- tensiteten som svar på de jämförande resultaten som erhölls med de jämförande medlen (25).

25. Mjölkningsmaskin enligt något av kraven 21 och 24, känne- att den elektroniska bearbetningsenheten (20) inne- fattar styrmedel (26) som är inrättade att styra mjölkningsintensi- teten genom styrning av åtminstone en mjölkningsparameter.

26. Mjölkningsmaskin enligt krav 25, att styr- medlen (26) är anslutna till åtminstone en av en regulatoranord- ning (19, 28) för mjölkningsvakuumet, en regulatoranordning (19) för pulseringsvakuumet och en pulsator (16, 27).

27. Mjölkningsmaskin enligt något av kraven 21 till 26, kanne- tagknad av att den elektroniska bearbetningsanordningen (20) innefattar detekteringsmedel (24) som är inrättade att detektera spengummits (6) rörelse till ett av de öppna och stängda lägena.

28. Mjölkningsmaskin enligt något av kraven 21 till 26, känga: tacknad av att den elektroniska bearbetningsenheten (20) inne- fattar detekteringsmedel (24) som är inrättade att detektera tid- punkten från början av åtminstone en av efter varandra följande pulseringscykler när spengummit (6) rör sig abrupt från ett av nämnda öppna och stängda lägen. 10 15 20 25 504 429 23

29. Mjölkningsmaskin enligt krav 28, att den elektroniska bearbetningsenheten (20) innefattar registrerings- medel (22) som är anslutna till avkännaren (21) och inrättade att registrera värdet hos en variabel som svarar på spengummits rörelse och varierar med spengummits (6) rörelse när spen- gummit (6) rör sig abrupt till ett av nämnda öppna och stängda lägen och att detekteringsmedlen (24) är inrättade att detektera tidpunkten som svar på nämnda registrerade värde.

30. Mjölkningsmaskin enligt något av kraven 21 till 29, känne- tecknad av att avkännaren (21) är en tryckavkännare för avkän- ning av pulseringsvakuumet i pulseringskammaren (7) såsom en indikation på spengummits (6) rörelse.

31. Mjölkningsmaskin enligt något av kraven 21 till 29, känne- tecknad av att avkännaren (21) är en flödesmätare för avkänning av en ändring av pulseringskammarens (7) volym såsom en indi- kation på spengummits (6) rörelse.

32. Mjölkningsmaskin enligt något av kraven 21 till 29, känne- tecknad av att spengummit innefattar ett hölje (5) som innesluter spengummit (6), varvid pulseringskammaren (7) definieras mel- lan höljet (5) och spengummit (6) och att avkännaren (21) är en avståndsmätanordning för avkänning av avståndet mellan en punkt, som är fast i förhållande till höljet (5), och spengummit (6) såsom en indikation på spengummits (6) rörelse.