DE3304536C2 - Melkvorrichtung mit einem Sammelstück - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Melkvorrichtung mit den Merkmalen des Gattungsteils des Patentanspruchs 1.

Bei hochverlegten Melkleitungen entsteht bei konven­ tionellen Melkanlagen durch den hydrostatischen Druck­ verlust eine Vakuumabsenkung unterhalb der Kuhzitzen in den Zitzenbechern. Dieser hydrostatische Druckver­ lust kann in der Größenordnung bis zu 20 kPa betragen und dadurch entsteht die sogenannte zyklische Schwan­ kung durch den Vakuumabfall (Vakuumverlust).

Dieser Vakuumverlust wird dadurch hervorgerufen, daß die Milch nicht nur durch das Vakuum vom Euter entzogen wird, sondern auch vom Milchsammelstück bis zur hochver­ legten Leitung transportiert werden muß. Neben dem hydrostatischen Druckverlust entstehen beim Transport außerdem noch Vakuumverluste durch Reibung im Milch­ schlauch. Diese Vakuumschwankung an der Zitze wird vom Fachmann als zyklische Schwankung bezeichnet. Verschiedene Faktoren spielen hier außerdem noch eine Rolle, so unterschiedliche Pulsierung oder unterschiedlicher Milch­ transport. Bei großem Milchfluß kann der Vakuumverlust so groß werden, daß das Melkzeug sich nicht mehr am Euter halten kann und abfällt.

Die Probleme des Vakuumverlustes bzw. der zyklischen Schwankung liegen jedoch nicht nur allein in der Leitungshöhe, sondern werden von dem gesamten Konstruktionsprinzip der Melkeinheit beeinflußt.

Eine Melkeinheit soll einen möglichst geringen Vakuum­ verlust ausweisen. Ist das der Fall, kann man mit dem Nennvakuum unterhalb der Zitzen heruntergehen, so daß mit dieser Ausführung dann schonender gemolken werden kann. Die Förderhöhe und die Querschnitte des Transportschlauches sind ein entscheidender Faktor für den hydrostatischen Druckverlust. Als Folge des hydrostatischen Druckverlustes tritt eine unterschied­ liche Senkung des Vakuums am Euter gegenüber dem Vakuum in der Melkleitung auf.

Die Höhe der Vakuumschwankungen ist abhängig vom Milch­ fluß. Der Abfall des Vakuums ist am kleinsten bei nie­ drigem Milchfluß und am größten beim höchsten Minuten­ gemelk. Es wäre wünschenswert, wenn bei geringem Milch­ fluß ein kleineres und bei hohem Milchfluß ein höheres Vakuum in der Melkleitung wäre, das würde den idealen Melk­ bedingungen gerecht werden. Der hydrostatische Druckver­ lust senkt also das Betriebsvakuum am Euter. Allgemein ist es üblich, mit dem Melk-Unterdruck auch die Milch zu transportieren. Deshalb sinkt insbesondere bei hoch­ verlegten Melkleitungen auch das Melkvakuum an der Zitze erheblich ab.

Um diese negativen Erscheinungen einer Rohrmelkanlage zu vermeiden, sind Melkanlagen bekannt, die z. B. mit einem höheren Transportvakuum die Milch vom Sammelstück in die Melkleitung transportieren und die mit einem zweiten Melkvakuum und einem separaten Rohrsystem die Vakuumkonstanz im Sammelstück und damit unter der Zitzen­ spitze konstant halten sollen.

Derartige Melkanlagen sind beispielsweise aus der US 4,313,396 und aus der DE-Z.: Milchwissenschaft 34 (9) 1979, S. 543 Fig. 5 bekannt.

Nach diesem Melksystem wird z. B. bei einer bekannten Anlage ein Unterdruck von 47 kPa als Nennvakuum ver­ wendet. Im Milchschlauch und in der Melkleitung ist dagegen ein aus 64 kPa erhöhtes Transportvakuum vor­ handen. Diese Einrichtung beinhaltet ein kompliziertes Membranstabilationsprinzip, das auch nur bei geringem Milchfluß in etwa konstante Vakuumbedingungen (Vakuum­ applikation) gibt. Bei hohem Milchfluß (mehr als 2 l/min), sinkt das Betriebsvakuum am Euter jedoch stark ab.

Weiterhin ist ein System bekannt, bei dem in einer sogenannten Trennkammer zwischen dem Sammelstück und der Melkleitung Milch und Luft getrennt werden, so daß im Sammelstück ein annähernd konstantes Vakuum zur Ver­ fügung steht.

Diese Einrichtung ist jedoch aufgrund der Ventile und Steuereinrichtungen recht kompliziert und unhandlich, außerdem werden für dieses System zwei unterschiedliche Vakuua (47 kPa für das Melkvakuum und 64 kPa für das Transportvakuum) benötigt. Die Unterdruck-Differenz zwischen dem Transportvakuum und dem Melkvakuum ist für die Absaugung der Milch notwendig.

Bei einem anderen System wird mittels periodischem Lufteinlaß in den Zitzenbecher die Milch nach dem Melken aus der Zitze durch den Einlaß von atmosphärischer Luft im Transport beschleunigt. Aber auch bei diesem System mit periodischem Lufteinlaß ist das Melkvakuum unterhalb der Zitze nicht konstant, bei höherem Minutengemelk gibt es ebenfalls einen ungünstigen Vakuumverlauf im Melkzeug, da auch hier der Milchtransport vom Sammelstück zur Milchtransportleitung und die Versorgung des Sammelstückes mit Melkvakuum über den gleichen Schlauch erfolgt.

Es ist außerdem ein System bekannt, bei dem die Trennung von Milch und Luft im Sammelstück direkt an der Kuh erfolgt. Dadurch soll ein vom Milchfluß unab­ hängiges konstantes Vakuum am Euter erreichen. In diesem Sammelstück befindet sich ein Schwimmer, der den Milchtransportweg dann freigibt, wenn eine aus­ reichende Milchmenge im Milchsammelstück ermolken ist. Dieses System arbeitet jedoch auch mit zwei unter­ schiedlichen Vakuua, einmal für die Versorgung des Vakuums zum Melken und einmal mit höherem Vakuum für den Milchtransport im Milchschlauch und in der Melk­ leitung. Aufgrund der Konstruktion ist das Sammelstück groß und unhandlich, was zu erheblichen Schwierigkeiten beim Melken von Tieren mit tiefen Eutern führt. Außerdem ist es erforderlich, mit drei Leitungen zu arbeiten, eine für die Pulsatoren, eine für das Melk­ vakuum und eine Leitung für den Milchtransport.

Die Aufgabe der Erfindung ist, diese bekannten Nachteile zu vermeiden und eine Melkvorrichtung zu offenbaren, bei der zyklische Vakuumschwankungen im Sammelstück und damit auch an den Zitzen der Kuh - insbesondere auch bei hochverlegten Rohrleitungen - sicher vermieden werden. Dabei soll aus rationellen Gründen nur mit einer Vakuum­ höhe gearbeitet werden; das heißt, Melk-Vakuum und Milch­ transport-Vakuum sollen gleich sein.

Zu diesem Zweck ist die Erfindung durch die im Hauptan­ spruch genannten Merkmale gekennzeichnet.

Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.

Die Zeichnung zeigt:

eine Melkvorrichtung mit einem Melkzeug.

Das Melkzeug 1 besteht aus den Zitzenbechern 2 und dem Sammelstück 3. Das Sammelstück 3 ist über den Milchschlauch 4 mit der Milchtransportleitung 5 ver­ bunden.

Außerdem ist das Sammelstück 3 zusätzlich mit einem Verbindungsschlauch 6 mit der Milchtransportleitung 5, mit der Luftleitung 7 oder mit der Spülleitung 8 ver­ bunden. In dem Verbindungsschlauch 6 ist ein Ventil angeordnet, das vorzugsweise als Dreiwege-Membranventil 9 ausgebildet ist. Dieses Dreiwege-Membranventil 9 wird von dem Melkpulsator 10 gesteuert.

Die Zitzenbecher 2 sind mit dem Sammelstück 3 über die kurzen Milchschläuche 11 und über die Pulsschläuche 12 verbunden.

An den Einmündungen der kurzen Milchschläuche 11 in das Sammelstück 3 ist jeweils ein Rückschlagventil 13 im Sammelstück 3 angeordnet.

In der Melkphase steuert der Melkpulsator 10 über die Abzweigleitung 14 das Dreiwege-Membranventil 9 in dem Verbindungsschlauch 6 auf Vakuumdurchgang. Dadurch wird das Sammelstück 3 mit Vakuum versorgt. Da mit dem Ver­ bindungsschlauch 6 keine Milch transportiert werden muß, wird der volle Unterdruck über den Verbindungsschlauch 6 in das Sammelstück 3 geleitet und über die kurzen Milch­ schläuche 11 voll im Zitzenbecher 2 wirksam. Da der Verbindungsschlauch 6 immer milchfrei bleibt, ist die Höhe des Unterdrucks im Sammelstück 3 völlig unabhängig von der Milchmenge im Milchschlauch 4. Im Entlastungstakt schaltet der Melkpulsator 10 das Dreiwege-Membranventil 9 in die Belüftungsstellung. Dadurch kann über den Belüftungsstutzen 15 atmos­ phärische Luft über den unteren Teil des Verbindungs­ schlauches 6 in das Sammelstück 3 eindringen. Dabei schließen sich die Rückschlagventile 13 und ein Haftvakuum bleibt in den kurzen Milchschläuchen 11 er­ halten, so daß die Zitzenbecher 2 sicher an den Zitzen hängen bleiben und auch die für die Entlastungsphase notwendige Druckdifferenz in den nicht gezeichneten Innen- und Außenräumen der Zitzenbecher 2 erhalten bleibt.

Gleichzeitig wird die Milch von der einströmenden atmosphärischen Luft aus dem Sammelstück 3 durch den Milchschlauch 4 in die Milchtransportleitung 5 ge­ drückt. Praktisch die gesamte Milchmenge aus dem Sammel­ stück 3 wird wie ein geschlossener Flüssigkeitspfropfen durch den Milchschlauch 4 in die Milchtransportleitung 5 gedrückt. Da hinter der zur Milchtransportleitung 5 abströmenden Milch atmosphärische Luft nachströmt, kann sich hinter dem abströmenden Milchpropfen auch kein sogenanntes Zusatzvakuum aufbauen, so daß es auch nicht zu einem Zurückströmen des Milchpropfens kommen kann. Da dieses Pendeln der Milch im Milchschlauch 4 nicht mehr austritt, kann eine Erhöhung der freien Fettsäure nicht mehr austreten. Dadurch wird die Qualität der Milch verbessert.

Der Verbindungsschlauch 6 kann wahlweise entweder mit der Milchtransportleitung 5, der Luftleitung 7 oder - falls vorhanden - mit der Spülleitung 8 ver­ bunden sein. Wenn in den Milchtransportleitungen 5 Steigungen über Türdurchbrüchen oder dergleichen vorhanden sind, ist es nicht sinnvoll, den Verbindungs­ schlauch 6 mit der Milchtransportleitung 5 zu ver­ binden. In diesem Fall werden bessere Melkergebnisse erzielt, wenn der Verbindungsschlauch 6 an die Luft­ leitung 7 oder an die Spülleitung 8 angeschlossen wird.

Die Herstellung der Rückschlagventile 13 ist besonders einfach und preiswert, wenn sie als Klappenventile ausgebildet sind.

Mit der erfindungsgemäßen Melkvorrichtung werden Vakuum­ schwankungen sicher vermieden. Es kann deshalb mit einem relativ niedrigen Vakuum sehr schonend gemolken werden. Unterschiedliche hohe Minutengemelke beeinflussen das in den Zitzenbechern wirkende Melk-Vakuum nicht mehr. Es bleibt in allen Fällen konstant.

Durch die in dem Sammelstück 3 angeordneten Rückschlag­ ventile 13 wird ein Zurückspritzen der Milch gegen die Zitzenspitzen (Rückspray) in den Entlastungsphasen sicher vermieden. Außerdem wird trotz Einströmen von atmos­ phärischer Luft in das Sammelstück 3 ein sicheres Haft­ vakuum in den Zitzenbechern 2 erreicht.

Das Vakuum an der Zitze stimmt mit dem Nennvakuum der Melkanlage überein.

Ein weiterer Vorteil dieses Melksystems ist, daß nur noch mit einer einzigen Vakuumhöhe gearbeitet werden muß und daß auch Steigungen der Milchtransportlei­ tungen 5 keinen negativen Einfluß mehr auf das effektive Melkvakuum im Sammelstück 3 mehr haben.

Claims (5)

1. Melkvorrichtung mit einem aus Zitzenbechern und einem Sammelstück bestehenden Melkzeug, das einerseits über einen langen Luftschlauch im Rhythmus der Melk- und Entlastungsphasen durch einen Melkpulsator mit Melkvakuum oder mit atmosphärischer Außenluft beaufschlagt und andererseits über einen langen Milchschlauch mit einer Milchtransportleitung verbunden ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Sammelstück (3) zusätzlich zum langen Milchschlauch (4) und zum lan­ gen Luftschlauch über einen Verbindungsschlauch (6) mit der Milchtransportlei­ tung (5), der Luftleitung (7) oder der Spülleitung (8) verbunden ist, daß in dem Verbindungsschlauch (6) ein vom Melkpulsator (10) über eine Abzweig­ leitung (14) im Rhythmus der Saug- und Entlastungsphasen gesteuertes Dreiwegeventil (9) angeordnet ist, welches das Sammelstück (3) in der Melkphase mit dem Unterdruck der Milchtransportleitung (5), der Luftleitung (7) oder der Spülleitung (8) und in der Entlastungsphase mit atmosphärischer Luft verbindet, daß die Zitzenbecher (2) und das Sammelstück (3) über im Entlastungstakt sper­ rende Rückschlagventile (13) miteinander verbunden sind.

2. Melkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dreiwegeventil als Dreiwege-Membranventil (9) aus­ gebildet ist.

3. Melkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventile (13) als Kugel- oder als Klappenventile ausgebildet sind.

4. Melkvorrichtung nach mindestens einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dreiwege-Membranventil (9) im oberen Teil des Verbindungsschlauches (6) angeordnet ist.

5. Melkvorrichtung nach mindestens einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dreiwege-Membranventil (9) aus dem Sammel­ stück (3) angeordnet ist.