SE521080C2 - Anordning och metod för spenkoppsavtagning - Google Patents

Description

521 080 _. .., koppen uppträder en tidsfördröjning mellan det faktiska slutet för mjölkflödet och mätningen av minskat mjölkflöde, vilket re- sulterar i en viss mängd övermjölkning t.o.m. för den sista fjärdedelen.

I fallet med individuell fjärdedelsmjölkning, som används t.ex. i automatiska robotmjölkningsmaskiner, tas spenkopparna av in- dividuellt och en del av problemen som nämnts ovan reduceras.

Emellertid råder fortfarande problemet med tidsfördröjningen mellan faktiskt slut på mjölkflödet och det uppmätta slutet på mjölkflödet.

I en del mjölningsmaskiner används ett sätt att reducera effek- terna av automatisk mjölkning under låga mjölkflöden, vilket reducerar vakuumnivån i det spenmottagande utrymmet under det första steget i mjölkningen, när djuret ännu inte har blivit tillräckligt stimulerat för att släppa mjölken, och under det sena steget när mjölkflödet avtar. Genom att mäta mjölkflödet kan vakuumnivån i det spenmottagande utrymmet styras. Fastän systemet förbättrar situationen, genom att både bry sig om dju- ret, sàväl som att medge att så mycket mjölk som möjligt mjöl- kas ut, är inte regleringen optimal, eftersom mätningen av mjölkflödet fördröjs från den faktiska förändringen av mjölk- flödet på grund av att mjölkflödesmätaren är positionerad bort ifrån spenen.

US 6,009,832 ”A metod för controlling the milking of an animal and a milking machine” av föreliggande uppfinnare et al. visar en metod att styra mjölkningsintensiteten genom att bevaka den snabba rörelsen för ett spengummi mellan ett öppet och ett stängt läge. Denna rörelse är en indikation på mjölkflödet. Me- toden kräver att vissa mjölkmaskinrelaterade villkor beaktas, t.ex. längden för olika rör, effekten av vakuumpumpen, etc.

”Machine milking and Lactation” av A.J. Bramely, F.H. Dodd, G.A. Mein & J.A. Bramley diskuterar kort att mäta vakuumnivåer i munstycket på ett spengummi. 521 080 3 Sammanfattning av uppfinningen Det är ett huvudsakligt syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla sådana apparater och metoder som förbättrar de- tekteringen av slutet av mjölkflödet med avseende på tidpunkten och detekterar slutet på mjölkflödet oberoende för vardera spe- F16.

I detta avseende är det ett speciellt syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla sådana apparater och metoder som initierar avtagning av spenkoppar, när slutet på mjölkflödet detekteras.

Det är ett ytterligare syfte med uppfinningen att tillhandahål- la sådana apparater och metoder som reducerar vakuumet i det spenmottagande området i spengummit för alla spenkoppar koppla- de till spenkoppscentralen, när slutet på mjölkflödet detekte- ras för åtminstone en juverfjärdedel.

Dessa syften bland andra åstadkommes, enligt en första aspekt av föreliggande uppfinning, av en mjölkmaskin omfattande åtmin- stone en spenkopp anordnad att appliceras på en spene på ett djur som skall mjölkas, ett spengummi, monterat i nämnda spen- kopp, som definierar ett spenmottagande område inuti nämnda spengummi och en pulseringskammare mellan nämnda spengummi och nämnda spenkopp, där nämnda spengummi har en spenmottagande änddel. Mjölkmaskinen omfattar vidare en vakuumkälla anordnad att applicera en vakuumnivå i det spenmottagande området för att dra mjölk från nämnda djur, en pulsator anordnad att appli- cera ett pulserande vakuum i pulseringskammaren för att röra spengummit mellan en stängd position och en öppen position för att därigenom massera nämnda spene på nämnda djur, och en vaku- umsensor för avkänna vakuumnivån i nämnda spenmottagande änd- del. Mjölkmaskinen är anordnad att initiera avtagning av nämnda åtminstone en spenkopp om en vakuumnivå som är avkänd av nämnda vakuumsensor indikerar att vakuumnivån i nämnda spenmottagande änddel snabbt ökar. 521 080 4 Dessa syften, bland andra, uppnås, enligt en andra aspekt av föreliggande uppfinning, genom en metod för att initiera avtag- ning i en mjölkningsmaskin omfattande åtminstone en spenkopp anordnad att appliceras på en spene på ett djur som skall mjöl- kas, ett spengummi, monterat i nämnda spenkopp, som definierar ett spenmottagande område inuti nämnda spengummi, och en pulse- ringskammare mellan nämnda spengummi och nämnda spenkopp, där nämnda spengummi har en spenmottagande änddel, en vakuumkälla anordnad att applicera en vakuumnivå i det spenmottagande områ- det för att dra mjölk från nämnda djur, en pulsator anordnad att applicera ett pulserande vakuum i pulseringskammaren för att röra spengummit mellan en stängd position och en öppen po- sition, för att därigenom massera nämnda spene på nämnda djur och en vakuumsensor för att avkänna vakuumnivån i nämnda spen- mottagande änddel. Metoden omfattar stegen att mäta vakuumet i nämnda spenmottagande änddel och initiera avtagning om nämnda uppmätta vakuum snabbt minskar.

Uppfinnaren har skickligt insett att, genom att observera för- ändringen i vakuumnivå i den spenmottagande änddelen i en spen- kopp kan en noggrann och tidsriktig indikation av slutet på mjölkflödet från spenen åstadkommas och att detta kan användas för att initiera avtagning av en spenkopp.

En fördel med föregående uppfinning är att en precis bestämning av slutet av mjölkflödet kan göras för vardera spene oberoende av varandra.

En ytterligare fördel är att initiering av spenkoppsavtagning kan göras precis för vardera individuell spene med avseende på slutet på mjölkflödet för respektive spene.

Ytterligare en fördel är att en mild behandling av ett mjölk- djur åstadkommes samtidigt som en hög mjölkavkastning erhålls.

Ytterligare egenskaper av uppfinningen och fördelar därav kom- mer att vara uppenbara från följande detaljerade beskrivning av utföringsformer av uppfinningen. 521 080 Kortfattad beskrivning av ritningarna Föreliggande uppfinning kommer att bättre förstås från den de- taljerade beskrivningen av utföringsformer av föreliggande upp- finning som ges härefter och de bifogade figurerna l-3, vilka endast ges i illustrativt syfte och följaktligen inte är be- gränsande för föreliggande uppfinning.

Figur l visar ett schematiskt schema över mjölkavkastningen för vardera juverfjärdedel och den kombinerade mjölkavkastningen för juverfjärdedelarna över tiden för en mjölkning.

Figur 2a visar en vy i tvärsnitt av en spenkopp och spengummi i ett kollapsat tillstånd enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen.

Figur 2b visar en vy i tvärsnitt av en spenkopp och ett spen- gummi i ett öppet tillstånd enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen.

Figur 3 visar ett schema av vakuumet i den spenmottagande änd- delen för två olika spenar under en mjölkning.

Föredragna utföringsformer I följande beskrivning beskrivs specifika detaljer, i förkla- rande och inte begränsande syfte, som t.ex. speciella tekniker och tillämpningar i syfte att tillhandahålla en ordentlig för- ståelse av föreliggande uppfinning. Emellertid är det uppenbart för fackmannen att föreliggande uppfinning kan utövas i andra utföringsformen som skiljer sig från dessa specifika detaljer.

Vid andra tillfällen utelämnas detaljerade beskrivningar av välkända metoder och apparater för att inte skymma beskrivning- en av föreliggande uppfinning med onödiga detaljer.

Figur l visar ett schematiskt schema över mjölkavkastningen för vardera individuell spene lOl, 102, lO3 och lO4, såväl som för den kombinerade mjölkavkastningen för alla spenar tillsammans 105. Mjölkningssekvensen kan delas upp i tre faser, en första 521 080 relativt kort fas a, där mjölkflödet ökar, en andra fas b med ett relativt konstant mjölkflöde och en tredje fas c med avta- gande mjölkflöde. De olika faserna är indikerade i figuren med vertikala streck-punktlinjer.

För alla fjärdedelar, utom för fjärdedelen som har linjen be- tecknad 101, avslutas mjölkflödet snabbt vid individuellt olika tidpunkter, som indikeras i figuren med streckade, vertikala linjer. Detta innebär att om mjölkningen fortsätter upp till slutet av fas c (indikerad av den vertikala linjen längst till höger i figur l) kommer en väsentlig övermjölkning att ske för åtminstone tre av spenarna.

Figur 2 visar två ritningar med en spenkopp 201 och ett spen- gummi 202 i ett kollapsat tillstånd, figur 2a, och i ett öppet tillstånd, figur 2b. Spengummit har en spenmottagande änddel 203 med en vakuumsensor 204 för att mäta vakuumnivån i den spenmottagande änddelen. Såsom ses i figur 2 bildar den spen- mottagande änddelen 203 en kammare mellan spengummit 202 och en spene 205, i vilken kammare vakuumet i spenmottagande änddelen 203 mäts. Spenen 205 visas införd i det spenmottagande området 206 i spengummit 202. En vakuumnivå appliceras i det spenmotta- gandet utrymmet 206 på ett konventionellt sätt. Vakuumnivån i det spenmottagande utrymmet 206 är vanligtvis approximativt mellan 40 och 50 kPa, men kan sättas lägre t.ex. under start av mjölkningen och/eller under slutet därav.

Ett pulserande vakuum appliceras i pulseringskammaren 207 för att göra så att spengummit rytmiskt kollapsar och expanderar.

På detta vis stimuleras mjölkdjuret att släppa mjölken.

Figur 3 visar en schematisk graf av vakuumnivån i den spenmot- tagande änddelen avkänd av vakuumsensor 204 för två typiska spenar under en mjölkning. Vid en tidpunkt indikerad av 301 ap- pliceras spenkopparna på spenarna på ett mjölkdjur. Fram till tidpunkten indikerad av 302 avtar vakuumnivån i den spenmotta- gande änddelen för båda spenarna, emellertid ökar snabbt vaku- 521 080 .. n.. .»,..-. umnivån vid tidpunkt 302 för den första av spenarna, såsom in- dikeras av grafen 306. Spenkoppsavtagningen initieras därmed, spenkoppen tas av och vakuumnivån i den spenmottaganden ändde- len faller till noll vid tidpunkt 303.

Spenkoppsavtagningen skall, för ändamålet med denna beskriv- ning, betraktas som att den möjligen inkluderar ett antal olika faser och åtgärder. När en spenkoppscentral används, innebär avtagning traditionellt att de fyra spenkopparna tas av från spenarna på djuret, under det att för automatiska robotmjölk- ningsmaskiner implicerar spenkoppsavtagningen endast avtagning av en specifik spenkopp. Emellertid kan i denna beskrivning initiering av avtagning t.ex. inkludera att reducera vakuumni- vån i det spenmottagande utrymmet innan en eller flera spenkop- par tas bort, att använda en ventil för att stänga av vakuum- tillförseln till ett spenmottagande utrymme för en eller flera spenkoppar eller helt enkelt ta bort en eller flera spenkoppar från spenarna på djuret, såväl som någon annan åtgärd som tas under mjölkning från förberedelse på ett eventuellt avtagande av spenkopparna från spenarna. Händelsen ”initiera avtagning” kan också hänföra sig till en individuell spenkopp, såväl som till ett antal spenkoppar.

Vid tidpunkt 304 ökar snabbt vakuumnivån i den spenmottagande änddelen för en andra av spenarna snabbt, såsom indikeras av grafen 307. Avtagningen initieras och vakuumnivån faller till noll vid tidpunkt 305.

En traditionell mjölkflödesmätningsanordning skulle behöva en viss tid för att integrera mjölkflödet för att ha möjlighet att ge en indikation att mjölkflödet har upphört. Emellertid ger mätning av vakuumnivån i den spenmottagande änddelen direkt re- sultat baserat på endast en eller ett par pulseringscykler.

Om individuell avtagning inte är möjlig, t.ex. när en spen- koppscentral används, kan indikeringen av vakuumökningen i den spenmottagande änddelen, d.v.s. att mjölkflödet har slutat för 521 080 den speciella juverfjärdedelen, trigga en ventil att stänga av vakuumet till det spenmottagande utrymmet 206 för den relevanta spenkoppen. Eftersom vakuumet stängs av, kommer inte den speci- ella spenkoppen längre att hjälpa till att bära vikten för spenkoppscentralen. Om flera spenkoppar stängs av, kommer spen- koppscentralen till slut att falla av, om inga åtgärder vidtas.

Sådana åtgärder kan t.ex. vara konventionella organ för att bära vikten för spenkoppscentralen under mjölkning, som be- skrivs i teknikens ståndpunkt.

Vakuumnivån i det spenmottagande utrymmet 206 kan reduceras till t.ex. approximativt 30 kPa. Om en traditionell spenkopps- central används, kommer mjölkvakuumet i det spenmottagande ut- rymmet alltså att reduceras i alla spenkoppar, emellertid kom- mer mjölkningen naturligtvis att fortsätta.

En timer skulle kunna användas, på ett per se konventionellt sätt, för att förhindra för tidig avtagning, om vakuumnivån av någon anledning skulle öka i den spenmottagande änddelen för tidigt.

Det är uppenbart att uppfinningen kan varieras på ett mångfal- digt sätt. T.ex. kan sensorn för att mäta vakuumet i den spen- mottagande änddelen på ett spengummi placeras bort ifrån spen- gummit och slangar kan användas för att leda vakuumet till sen- sorn. Sensorn kan företrädesvis positioneras vid spenkoppen el- ler i spenkoppscentralen. Sådana variationer skall inte betrak- tas som ett avsteg från omfånget av uppfinningen. Alla sådana modifikationer som är uppenbara för fackmannen är avsedda att vara inkluderade i omfånget för de bifogade kraven.

Claims (14)

521 080 u: w Patentkrav

1. Mjölkmaskin omfattande - åtminstone en spenkopp anordnad att appliceras på en spe- ne på ett djur som skall mjölkas, - spengummi, monterat i nämnda spenkopp, som anger ett spenmottagande utrymme inuti nämnda spengummi, och en pulse- ringskammare mellan nämnda spengummi och nämnda spenkopp, nämn- da spengummi har en spenmottagande änddel, - en vakuumkälla anordnad att applicera en vakuumnivå i det spenmottagande utrymmet för att dra mjölk från nämnda djur, - en pulsator anordnad att applicera ett pulserande vakuum i pulseringskammaren för att röra spengummit mellan en stängd position och en öppen position, för att därigenom massera nämn- da spene pà nämnda djur, och - en vakuumsensor för att avkänna vakuumnivàn i nämnda spenmottagande änddel, k ä n n e t e c k n a d a v att - nämnda mjölkmaskin är anordnad att initiera avtagning av nämnda åtminstone en spenkopp, om en vakuumnivå avkänd av nämn- da vakuumsensor indikerar att vakuumnivån i nämnda spenmotta- gande änddel snabbt ökar under mjölkning.

2. Mjölkmaskin enligt krav l, vari nämnda mjölkmaskin om- fattar fyra spenkoppar som vardera har en spenmottagande änddel och där nämnda mjölkmaskin är anordnad att individuellt initie- ra avtagning av vardera individuell spenkopp från nämnda res- pektive spene, när vakuumet i en respektive av nämnda spenmot- tagande änddelar snabbt ökar under mjölkning. 521 080 l0

3. Mjölkmaskin enligt krav l eller 2, vari nämnda mjölkma- skin omfattar en robot för automatisk applicering av spenkoppar på spenarna på nämnda djur.

4. Mjölkmaskin enligt krav l eller 2, vari nämnda mjölkma- skin omfattar fyra spenkoppar kopplade till en spenkoppscen- tral.

5. Mjölkmaskin enligt något av kraven l-4, vari nämnda ini- tiering av avtagning omfattar att reducera vakuumnivån i det spenmottagande utrymmet.

6. Mjölkmaskin enligt något av kraven l-5, vari nämnda ini- tiering av avtagning omfattar att driva en ventil att stänga av vakuumtillförseln till nämnda spenmottagande utrymme.

7. Mjölkmaskin enligt krav 1, vidare omfattande en timer och - nämnda mjölkmaskin är anordnad att initiera avtagning om nämnda vakuumnivå i nämnda spenmottagande änddel ökar efter en första förutbestämd tid har passerat efter äpplicering av nämn- da åtminstone en spenkopp enligt nämnda timer, och/eller - nämnda mjölkmaskin är anordnad att initiera avtagning om nämnda vakuumnivå i nämnda spenmottagande änddel inte har ökat efter en andra förutbestämd tid har passerat efter applicering av nämnda åtminstone en spenkopp enligt nämnda timer.

8. Metod för att initiera avtagning i en mjölkmaskin omfat- tande - åtminstone en spenkopp anordnad att appliceras på en spe- ne på ett djur som skall mjölkas, - ett spengummi, monterat i nämnda spenk0pP, som anger ett spenmottagande utrymme inuti nämnda spengummi och en pulse- ringskammare mellan nämnda spengummi och nämnda spenkopp, nämn- da spengummi har en spenmottagande änddel, 521 080 . ll - en vakuumkälla anordnad att applicera en vakuumnivà i det spenmottagande utrymmet för att dra mjölk från nämnda djur, - en pulsator anordnad att applicera ett pulserande vakuum i pulseringskammaren för att röra spengummit mellan en stängd position och en öppen position för att därigenom massera nämnda spene på nämnda djur, och - en vakuumsensor anordnad att avkänna vakuumnivàn i nämnda spenmottagande änddel, k ä n n e t e c k n a d a v stegen att - mäta vakuumet i nämnda spenmottagande änddel, - initiera avtagning om nämnda mätta vakuum snabbt ökar.

9. Metod enligt krav 8, vari mjölkmaskinen omfattar fyra spenkoppar som vardera har en spenmottagande änddel och omfat- tande de ytterligare stegen att: - individuellt mäta vakuumnivån i vardera av nämnda fyra spenmottagande änddelar, - individuellt initiera avtagning av en spenkopp från en respektive spene, om vakuumnivån i en respektive spenmottagande änddel snabbt ökar.

10. Metod enligt krav 8 eller 9, vari nämnda mjölkmaskin omfattar en robot anordnad att automatiskt applicera nämnda åt- minstone en spenkopp på spenen på nämnda djur.

11. ll. Metod enligt krav 8 eller 9, vari nämnda mjölkmaskin omfattar fyra spenkoppar kopplade till en spenkoppscentral.

12. Metod enligt något av kraven 8 till ll, vari nämnda agning omfattar att reducera vakuumnivàn i det 'v [ll FI' spenmottagande utrymmet. 521 080 12

13. Metod enligt något av kraven 8 till 12, vari nämnda initiering av avtagning omfattar att driva en ventil att stänga av vakuumtillforseln till nämnda spenmottagande utrymme.

14. Metod enligt krav 8, vari nämnda mjölkmaskin vidare om- fattar en timer och vidare omfattande stegen att: - initiera avtagning om nämnda vakuumnivà i nämnda spenmot- tagande änddel ökar efter en första förutbestämd tid har passe- rat efter applicering av nämnda åtminstone en spenkopp enligt nämnda timer, och/eller - initiera avtagning om nämnda vakuumnivå i nämnda spenmot- tagande änddel inte har ökat efter en andra förutbestämd tid har passerat efter applicering av nämnda åtminstone en spenkopp enligt nämnda timer.