DE19636314C1 - Melkvorrichtung mit einer Überwachungseinrichtung und ein Verfahren zum Überwachen einer Melkvorrichtung - Google Patents
Melkvorrichtung mit einer Überwachungseinrichtung und ein Verfahren zum Überwachen einer MelkvorrichtungInfo
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Description
Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf eine Melkvorrichtung mit
den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie auf ein Verfahren
zur Überwachung einer Melkvorrichtung.
Im Zuge einer Automatisierung des Melkprozesses sind Melkvorrichtungen
entwickelt worden, die mehrere Melkstände aufweisen. Ein jeder Melkstand
weist einen Milchsammler auf, der über jeweils einen Milchschlauch mit
einem Melkbecher verbunden ist. Der Milchsammler ist mit einer Sammellei
tung über eine Melkleitung verbunden. In die Sammelleitung gelangt das
Gemelk eines jeden Melkstandes. Das Ansetzen der Melkbecher erfolgt
automatisch, wie dies aus der EP 0 300 115 A1 bekannt ist. Um sicherzu
stellen, daß nur das Gemelk in die Sammelleitung gelangt, welches vor
bestimmten Kriterien entspricht, sind unterschiedliche Konzepte entwickelt
worden.
Durch die DE 40 07 327 C1 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der ein
Gemelk mit hohem Gehalt an schädlichen Keimen von der Sammelmilch
getrennt und in einem speziellen Abscheidebehälter geleitet wird.
Von der Sammelmilch kann es unter Umständen notwendig sein, ein Gemelk
eines Tieres abzutrennen, wenn dies von einem Herdenmanagementsystem,
das mit der Melkvorrichtung datentechnisch verbunden ist, vorgegeben wird.
Eine solche Separierung eines Gemelks ist durch die aus der DE 195 02
688 A1 bekannte Vorrichtung möglich.
Die Separierung eines Gemelks von einem Gesamtgemelk erfolgt durch ein
geeignetes Schalten von Absperrventilen. Bei den bekannten Konzepten zur
automatischen Separierung einer Teilmenge oder des gesamten Gemelks von
der Sammelmilch werden die Leitungen durch geeignetes Schalten von
Absperrorganen gesperrt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Melkvorrich
tung sowie ein Verfahren zur Überwachung einer Melkvorrichtung anzuge
ben, durch welches sichergestellt wird, daß das zu separierende Gemelk
nicht in eine Sammelleitung gelangt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Melkvorrichtung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des
Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Melkvorrichtung und
des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemaße Melkvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß jeder
Milchschlauch ein drittes Absperrorgan aufweist, wobei zwischen dem ersten
und/oder dem zweiten und/oder dem dritten Absperrorgan eine Belüftungsein
heit und wenigstens ein Drucksensor angeordnet ist, wobei der Drucksensor
mit einer Überwachungseinheit verbunden ist. Durch den in der Sammellei
tung herrschenden Unterdruck wird dieser in den Milchsammler, in den
Milchschlauch bis zum dritten Absperrorgan sowie in die Separierleitung bis
zum zweiten Absperrorgan übertragen. Wird nunmehr durch das erste
Absperrorgan, welches in der Melkleitung angeordnet ist, die Verbindung
zwischen der Melkleitung und der Sammelleitung unterbrochen, so herrscht
in dem abgeschlossenen System zum Zeitpunkt des Abschaltens ein vor
bestimmter Unterdruck. Dieser Unterdruck wird durch die Belüftungseinheit
abgebaut. Hieraus resultiert ein Druckverlauf über der Zeit. Sind die einzel
nen Absperrorgane voll funktionsfähig, so ist der Druckverlauf innerhalb des
abgeschlossenen Systems stets gleich. Dieser anlagentypische Druckverlauf
dient als Referenzdruckverlauf, mit dem der tatsächliche Druckverlauf ver
glichen wird. Hierzu ist eine Überwachungseinheit vorgesehen, die den
gemessenen Druckverlauf über der Zeit mit einem vorgegebenen Druckver
lauf vergleicht und ein Signal auslöst, wenn die Abweichung zwischen dem
gemessenen und dem vorgegebenen Druckverlauf von einem vorgegebenen
Wert abweicht. Eine Abweichung des Druckverlaufs deutet darauf hin, daß
innerhalb des abgeschlossenen Systems eine Fehlfunktion der Absperrorgane
gegeben sein kann. In einem solchen Fall wird der Melkstand für ein
Melken eines Tieres gesperrt. Durch die erfindungsgemaße Melkvorrichtung
wird verhindert, daß das zu separierende Gemelk nicht in die Sammelleitung
gelangt.
Neben der Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Absperrorgane kann
aufgrund des Vergleiches zwischen einem vorgegebenen Druckverlauf und
dem gemessenen Druckverlauf auf Undichtigkeiten geschlossen werden. Auch
im Falle, daß Undichtigkeiten vorliegen, wird der Melkstand gesperrt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Melkvorrichtung ist die Belüftungs
einheit am Milchsammler ausgebildet. Die Belüftungseinheit kann auch mit
einer Überdruckquelle in Verbindung stehen. Hierdurch kann einer Ver
stopfung der Belüftungseinheit entgegengewirkt werden. Hierbei handelt es
sich vorzugsweise um eine mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung
stehende Bohrung, die einen Durchmesser zwischen 0,4 und 1,2 mm,
vorzugsweise zwischen 0,6 und 1 mm aufweist. Bei einer solchen Ausgestal
tung der Belüftungseinheit wird ein Druckabbau innerhalb des abgeschlosse
nen Systems erzielt, der einen typischen Verlauf hat, so daß ein Druckabbau
innerhalb des abgeschlossenen Systems bedingt durch kleine Undichtigkeiten
auch verifizierbar sind und nicht zwingend in den Toleranzbereich des
Drucksensors fallen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Melkvorrichtung wird
vorgeschlagen, daß der Drucksensor am Milchsammler angeordnet ist. Diese
Anordnung des Drucksensors hat den Vorteil, daß keine zusätzlichen Ver
bindungsstücke, die in die Druckleitungen eingebracht werden, benötigt
werden.
Zur Auswertung des gemessenen Druckverlaufs über der Zeit wird vor
geschlagen, daß die Überwachungseinheit einen Mikroprozessor umfaßt.
Neben dem Mikroprozessor kann die Überwachungseinheit auch einen Spei
cher aufweisen, in dem die einzelnen Überwachungsvorgänge, insbesondere
die gemessenen Druckverläufe, gespeichert werden, so daß das Verhalten der
Melkvorrichtung über einen längeren Zeitraum bewertbar ist.
Nach einem anderen erfinderischen Gedanken wird ein Verfahren zur Über
wachung einer Melkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7
vorgeschlagen. Nach dem Überwachungsverfahren wird das erste Absperror
gan, das in einer Melkleitung, die einen Milchsammler mit einer Sammellei
tung verbindet, angeordnet ist, das zweite Absperrorgan, das in einer
Separierleitung, die zwischen dem ersten Absperrorgan der Melkleitung und
dem Milchsammler in die Melkleitung mündet, angeordnet ist, und das
dritte Absperrorgan, das in einer Milchleitung, die einen Melkbecher mit
dem Milchsammler verbindet, angeordnet ist, in Sperrstellung gebracht.
Hierdurch wird ein abgeschlossenes System geschaffen. Ein Druck
sensor mißt den Druckverlauf über der Zeit bei gleichzeitiger Belüftung des
abgeschlossenen Systems. Der gemessene Druckverlauf über der Zeit wird
durch eine Überwachungseinheit mit einem vorgegebenen Druckverlauf
verglichen und ein Signal ausgelöst, wenn die Abweichung zwischen dem
gemessenen und dem vorgegebenen Druckverlauf von einem vorgegebenen
Wert abweicht. Zur Erzeugung eines Unterdrucks innerhalb des abgeschlosse
nen Systems wird zunächst das zweite Absperrorgan, das in einer Separier
leitung angeordnet ist, sofern dieses noch nicht geschlossen ist, in eine
geschlossene Stellung gebracht. Nach einer vorgegebenen Zeitspanne wird
das erste Absperrorgan in eine Sperrstellung gebracht. Anschließend wird der
Druckverlauf über der Zeit ermittelt. Die vorstehend dargestellte Verfahrens
weise ist insbesondere zur Überprüfung eines Melkstandes vor einem Melk
vorgang geeignet.
Soll eine Überprüfung des Melkstandes nach einem Melkvorgang erfolgen,
so wird vorgeschlagen, daß vor dem Lösen eines jeden Melkbechers von
den Zitzen eines Tieres, insbesondere einer Kuh, die dritten Absperrorgane
in eine Sperrstellung gebracht werden, so daß der in der Melkleitung, dem
Milchsammler und der Milchleitung vorhandene Unterdruck aufrechterhalten
bleibt. Anschließend wird das erste Absperrorgan in die Sperrstellung ge
bracht. Danach erfolgt die Aufnahme des Druckverlaufs über der Zeit bei
gleichzeitiger Belüftung des abgeschlossenen Systems.
Vorzugsweise erfolgt eine Belüftung des Milchsammlers. Zur Belüftung des
Milchsammlers wird vorgeschlagen, daß dieser mit der Umgebungsatmosphäre
verbunden wird.
Der Überwachungsvorgang erfolgt vorzugsweise vor jedem Melkvorgang.
Durch diese Verfahrensweise wird stets sichergestellt, daß ein kontaminiertes
Gemelk nicht in die Sammelleitung gelangt. Zur Reduzierung der Über
wachungsvorgänge wird nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des
Verfahrens vorgeschlagen, daß die Überprüfung auf Dichtigkeit und Funk
tionsfähigkeit der Absperrorgane nach einer vorgegebenen Anzahl von Melk
vorgängen durchgeführt wird.
Weitere Vorteile und Merkmale der erfindungsgemäßen Melkvorrichtung
sowie des Verfahrens zur Überwachung einer Melkvorrichtung werden
anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 schematisch einen Melkstand einer Melkvorrichtung und
Fig. 2 einen zeitlichen Druckverlauf im Milchsammler.
In der Fig. 1 ist ein Melkstand 1 einer Melkvorrichtung dargestellt. Der
Melkstand 1 umfaßt einen Milchsammler 4, der über jeweils einen Milch
schlauch 2 mit einem Melkbecher 3 verbunden ist. Der Milchsammler 4 ist
über eine Melkleitung 9 mit einer Sammelleitung 7 verbunden. Ein jeder
Melkstand 1 einer Melkvorrichtung ist mit der Sammelleitung 7 verbunden.
Nicht dargestellt ist ein Sammelbehälter, in den die Sammelleitung 7 mün
det. Zur Separierung eines Gemelks ist eine Separierleitung 8 vorgesehen,
die mit der Melkleitung 9 verbunden ist. In der Melkleitung 9 ist ein erstes
Absperrorgang 5, bei dem es sich vorzugsweise um ein Absperrventil
handelt, angeordnet. In der Separierleitung 8 ist ein zweites Absperrorgan 6
angeordnet.
Jeder Milchschlauch 2 weist ein drittes Absperrorgan 10 auf. Der Milch
sammler 4 weist eine Belüftungseinheit 11 auf, die in Form einer Bohrung
14 ausgebildet ist, durch die der Innenraum des Milchsammlers 4 mit der
Umgebungsatmosphäre in Verbindung steht.
Der Milchsammler 4 weist einen Drucksensor 12 auf, der über eine elek
trische Leitung 15 mit einer Überwachungseinheit 13 verbunden ist.
Der Drucksensor 12 mißt den Druck innerhalb des Milchsammlers 4. Hierzu
wird das erste Absperrorgan 5 in der Melkleitung 9, das zweite Absperror
gan 6 in der Separierleitung 8 sowie die dritten Absperrorgane 10 in den
Milchschläuchen 2 geschlossen. Dieser Abschaltzeitpunkt ist in der Fig. 2
mit T1 bezeichnet. Zum Abschaltzeitpunkt T1 herrscht in dem Milchsammel
stück 4 ein Unterdruck. Durch die Belüftung des Milchsammelstücks 4
ändert sich der Unterdruck entsprechend dem Verlauf der Kurve A. Zum
Zeitpunkt T4 herrscht im Milchsammelstück 4 atmosphärischer Druck. Der
Druckverlauf entsprechend der Kurve A sowie die Zeitdifferenz zwischen T4
und T1 ist anlagenspezifisch. Die Zeitdifferenz (T4-T1) sowie die Kurve A
entspricht einer funktionsfähigen Melkvorrichtung.
Ist beispielsweise eines der dritten Absperrorgane 10, die in dem Milch
schlauch 2 angeordnet sind, nicht funktionsfähig, so erhält man einen Druck
verlauf entsprechend der Kurve C. Zum Zeitpunkt T2 herrscht im Milch
sammler atmosphärischer Druck. Dadurch, daß der Milchsammler durch
eines der dritten Absperrorgane 10 mit der Umgebungsatmosphäre in Ver
bindung ist, ist die Zeitspanne (T2-T1) bis zum Erreichen des atmosphäri
schen Drucks kleiner als die Zeitspanne (T4-T1) bei funktionsfähiger Melk
vorrichtung.
Der Druckverlauf entsprechend der Kurve C kann auch dann auftreten, wenn
das zweite Absperrorgan 6 nicht funktionsfähig ist und die Separierleitung
8 mit der Umgebungsatmosphäre in Verbindung steht. In dem Fall, daß die
Zeitspanne, innerhalb der im Milchabscheider 4 atmosphärischer Druck
erreicht ist, kleiner ist als die Zeitspanne (T4-T1) bei funktionsfähigen
Absperrorganen, kann geschlossen werden, daß das erste Absperrorgan 5 in
der Melkleitung 9 ordnungsgemäß funktioniert.
Fig. 2 zeigt ferner den Druckverlauf entsprechend der Kurve D. Der
Druckverlauf entsprechend der Kurve D zeigt keine Druckänderung innerhalb
des Milchsammlers 4, obwohl die einzelnen Absperrorgane 10, 6 und 5
betätigt wurden. Aus diesem Druckverlauf kann geschlossen werden, daß das
zweite Absperrorgan 6 sowie die dritten Absperrorgane 10 funktionsfähig
sind und das erste Absperrorgan 5 nicht mehr funktionsfähig ist, da in dem
Milchsammler 4 durch die Sammelleitung 7 Unterdruck weiterhin aufgebaut
wird.
Claims (11)
1. Melkvorrichtung umfassend wenigstens einen Melkstand (1) mit einem
Milchsammler (4), der über jeweils einen Milchschlauch (2) mit einem
Melkbecher (3) verbunden ist, einer den Milchsammler (4) mit einer
Sammelleitung (7) verbindenden Melkleitung (9), die ein erstes Absper
rorgan (5) aufweist, einer ein zweites Absperrorgan (6) aufweisenden
Separierleitung (8), die zwischen dem ersten Absperrorgan (5) der Mel
kleitung (2) und dem Milchsammler (4) angeordnet ist und in die
Melkleitung (9) mündet,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Milchschlauch (2) ein drittes Ab
sperrorgan (10) aufweist, wobei zwischen dem ersten (5) und/oder dem
zweiten (6) und/oder dem dritten Absperrorgan (10) eine Belüftungsein
heit (11) und wenigstens ein Drucksensor (12) angeordnet sind, wobei
der Drucksensor (12) mit einer Überwachungseinheit (13) verbunden ist.
2. Melkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungseinheit (11) am Milchsammler (4) ausgebildet ist.
3. Melkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Belüftungseinheit (11) durch eine mit der Umgebungsatmosphäre in
Verbindung stehende Bohrung (14) gebildet ist.
4. Melkvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Belüftungseinheit (11) mit einer Überdruckquelle verbindbar ist.
5. Melkvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bohrung (14) einen Durchmesser zwischen 0,4 und 1,2 mm, vor
zugsweise zwischen 0,6 und 1,0 mm, hat.
6. Melkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Drucksensor (12) am Milchsammler (4) angeordnet
ist.
7. Melkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Überwachungseinheit (13) einen Mikroprozessor um
faßt.
8. Verfahren zur Überwachung einer Melkvorrichtung nach
einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem
ein Drucksensor (12) den Druckverlauf über der Zeit bei gleichzeitiger Belüftung zwischen den Absperrorganen (5, 6, 10) mißt, und
eine Überwachungseinheit (13) den gemessenen Druckverlauf (C, D) über der Zeit (t) mit einem vorgegebenen Druckverlauf (A) vergleicht und ein Signal auslöst, wenn die Abweichung zwischen dem gemessenen und dem vorgegebenen Druckverlauf (C, D; A) von einem vorgegebe nen Wert abweicht.
ein Drucksensor (12) den Druckverlauf über der Zeit bei gleichzeitiger Belüftung zwischen den Absperrorganen (5, 6, 10) mißt, und
eine Überwachungseinheit (13) den gemessenen Druckverlauf (C, D) über der Zeit (t) mit einem vorgegebenen Druckverlauf (A) vergleicht und ein Signal auslöst, wenn die Abweichung zwischen dem gemessenen und dem vorgegebenen Druckverlauf (C, D; A) von einem vorgegebe nen Wert abweicht.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Milchsammler (4) belüftet
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Milchsammler (4)
mit der Umgebungsatmosphäre verbunden ist.
11. Verfahren nach Anspruch 8, 9 oder 10, bei dem der Melkstand außer
Betrieb gesetzt wird, bei dem die Abweichung zwischen dem gemesse
nen und dem vorgegebenen Druckverlauf (C, D; A) den vorgegebenen
Wert überschreitet.
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