DE69618120T2 - Verfahren zur Bestimmung der während des Melkens abgegebenen Milchmengen - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der während eines Melkvorganges gewonnenen Milchmenge M, wobei mittels eines Computers und eines Milchmessers die Milchmenge M zu verschiedenen Zeitpunkten ermittelt werden kann.
• Ein derartiges Verfahren ist bekannt.
• Bei dem bekannten Verfahren ist der Milchmesser am Ende des Melkvorganges im allgemeinen teilweise mit Milch gefüllt. Es kann jedoch manchmal vorkommen, daß die Viehherde mehrere Tiere mit hoher Milchleistung umfaßt, die während eines Melkvorganges so viel Milch geben, daß das Fassungsvermögen des Milchmessers zu gering ist, so daß in der Zuführleitung zu dem Milchmesser Milch zurückbleibt. Dies ist natürlich nicht wünschenswert. Eine mögliche Lösung für dieses Problem besteht in der Anbringung eines größeren Milchmessers; größere Milchmesser sind jedoch teurer und benötigen relativ viel Platz in der Melkvorrichtung. Auch das Reinigen eines größeren Milchmessers erfordert mehr Sorgfalt und mehr Wasser zum Reinigen als das Reinigen eines kleinen Milchmessers.
• In der EP-A-0 081 049 ist eine Milchmengenmeßvorrichtung offenbart, bei der während des Melkens Milch aus einer Meßkammer in bestimmten Mengen abgeleitet wird. Die Berechnung der Gesamtmilchmenge basiert auf der Messung der Länge von Zeiträumen, die Füllzyklen entsprechen. Die Ermittlung der Dauer eines Füllzyklus ist relativ ungenau. Die Vorrichtung arbeitet daher nicht sehr genau.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu erzielen, bei dem die obengenannten Nachteile nicht auftreten oder zumindest weitgehend begrenzt sind.
• Gemäß der Erfindung wird dies durch ein Verfahren erreicht, das die Verfahrensschritte gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 umfaßt.
• Durch Abpumpen einer Milchmenge während des Zeitraumes (t&sub2;-t&sub1;) ist ein relativ kleines Milchsammelglas auch für Tiere mit hoher Milchleistung ausreichend.
• Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Mengenmessungen vor der Ableitung der Milch aus dem Milchsammelglas durchgeführt.
• Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren können die Mengenmessungen auch durchgeführt werden, nachdem die Ableitung der Milch aus dem Milchsammelglas beendet ist. Mit Hilfe dieser Mengenmessungen kann auch der Anstieg ermittelt werden, mittels dessen B in der oben beschriebenen Weise berechnet werden kann.
• Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens der oben beschriebenen Art, gekennzeichnet durch die Markmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 4.
• Um die Milch aus dem Milchbehälter schneller abzuleiten, umfaßt die Vorrichtung gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal eine Abflußleitung, in der eine rechnergesteuerte Pumpe angeordnet ist.
• Bei einer ersten Ausführungsform umfaßt der Mengenmesser gemäß einem erfindungsgemäßen Merkmal einen Druckmesser, der die Differenz des Druckes über der Milchsäule und in deren unterem Teil mißt. Die Differenz des statischen Druckes ist ein Maß für die im Milchbehälter befindliche Milchmenge. Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal umfaßt der Mengenmesser einen einen Magneten enthaltenden Schwimmer, der sich mit der Milchsäule entlang einer Leitung bewegt, und wobei die Position des Schwimmers relativ zu der Leitung mittels eines Meßfühlers elektronisch lesbar ist.
• Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal umfaßt der Mengenmesser einen Ultraschall- oder einen optischen Sensor, wie z. B. einen Lasersensor, mittels dessen der Milchpegel in dem Milchbehälter und darauf basierend die in ihm enthaltene Milchmenge ermittelt werden.
• Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal umfaßt die Vorrichtung einen Melkroboter zum automatischen Anschließen von Zitzenbechern an die Zitzen eines Tieres.
• Zum besseren Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie sie verwirklicht werden kann, wird im folgenden als Beispiel auf eine Ausführungsform Bezug genommen, die in den beigefügten Zeichnungen 1 bis 3 gezeigt ist.
• Fig. 1 zeigt einen Milchmesser 1 mit einem Milchsammelglas 2, in dem die während eines Melkvorganges gewonnene Milch gesammelt wird. An der Oberseite des Milchsammelglases 2 sind eine Milchzuführleitung 3 und eine Vakuumleitung 4 angeschlossen. An der Unterseite des Milchsammelglases 2 befindet sich eine Milchabflußleitung, in der ein rechnergesteuertes Ventil 6 und eine steuerbare rechnergesteuerte Pumpe 7 angeordnet sind. Das Öffnen und Schließen des rechnergesteuerten Ventils 6 und das Einschalten und Ausschalten der rechnergesteuerten Pumpe 7 erfolgt mittels des Computers 8, der über die Leitungen 9 bzw. 10 ein Signal an das Ventil 6 und die Pumpe 7 geben kann.
• Der Milchmesser 1 umfaßt außerdem einen Mengenmesser 11, mittels dessen die Milchmenge in dem Milchsammelglas 2 ermittelt werden kann. Der Mengenmesser 11 enthält einen Schwimmer 12, der sich mit der Milchsäule entlang einer Leitung 13 bewegt. Die Leitung 13 ist über die gesamte Länge des Milchsammelglases 2 und mittig in diesem angeordnet. Der Schwimmer 12 enthält einen (nicht dargestellten) Magneten, der mit Hilfe eines an der Oberseite des Milchsammelglases 2 angeordneten Meßfühlers 14 elektronisch lesbar ist. Über eine Leitung 15 wird das von dem Meßfühler 14 gelieferte Signal von dem Computer 8 ausgelesen. Die Position des Schwimmers 12 relativ zu der Leitung 13 ist ein Maß für die in dem Milchsammelglas 2 zu einem bestimmten Zeitpunkt vorhandene Milchmenge.
• In Fig. 1 ist ferner ein alternativer Mengenmesser 16 gezeigt. Der alternative Mengenmesser 16 umfaßt einen Druckmesser 17 mit einer ersten Leitung 18, die in den oberen Teil des Milchsammelglases 2 mündet, und einer zweiten Leitung 19, die nahe dem rechnergesteuerten Ventil 6 in den unteren Teil des Milchsammelglases 2 mündet. Mit Hilfe des Druckmessers 17 wird der Unterschied des Druckes über der Milchsäule und in deren unterem Teil gemessen. Über eine Leitung 20 wird dieses Signal an den Computer 8 geliefert. Die Differenz des statischen Druckes ist ein Maß für die zu einem bestimmten Zeitpunkt in dem Milchsammelglas 2 befindliche Milchmenge.
• Mit Hilfe der Fig. 2 und 3 wird die Arbeitsweise des Milchmessers 1 näher erläutert.
• Fig. 2 zeigt eine stark vereinfachte Wiedergabe eines Diagrammes des Milchflusses (H/T) während eines Melkvorganges. Der erste schräge Teil des Diagrammes zeigt den Milchstrom, wenn der Milchfluß des Tieres eingesetzt hat; der horizontale Teil des Diagrammes zeigt einen mehr oder weniger konstanten Milchfluß des Tieres, und der letzte schräge Teil des Diagrammes zeigt eine langsame Abnahme des Milchflusses während des Ausmelkens des Tieres. Durch Integration des Diagramms von Fig. 2 bezüglich der Zeit und demzufolge Darstellung gegenüber der Zeit wird das in Fig. 3 gezeigte Diagramm erzielt, in dem die Milchmenge der Zeit gegenübergestellt ist. Auf der Basis von Fig. 3 wird das Verfahren zur Ermittlung der Milchmenge M während eines Melkvorganges näher erläutert.
• Zum Zeitpunkt t = 0 startet der Melkvorgang, und in dem Milchsammelglas 2 wird Milch aufgefangen. Der Computer 8 ist derart vorprogrammiert, daß bei einer im Milchsammelglas 2 enthaltenen Milchmenge A, die mittels des Mengenmessers 11, 16 ermittelt werden kann, der Computer 8 über die Leitungen 9 bzw. 10 ein Signal an das Ventil 6 und die Pumpe 7 gibt, so daß das Ventil 6 und die Pumpe 7 in Betrieb gesetzt werden. Während eines Zeitraumes (t&sub2;-t&sub1;), der in dem Computer 8 vorprogrammiert ist, wird Milch aus dem Milchsammelglas abgepumpt. Währenddessen kann immer noch über die Milchzuführleitung 3 Milch in das Milchsammelglas 2 fließen. Nach Verstreichen des Zeitraumes (t&sub2;-t&sub1;) wird das rechnergesteuerte Ventil 6 geschlossen und die rechnergesteuerte Pumpe 7 außer Betrieb gesetzt.
• Gleichzeitig wird die zu diesem Zeitpunkt im Milchsammelglas 2 vorhandene Milchmenge C ermittelt, und diese Daten werden in dem Computer 8 gespeichert. Nachdem mit Hilfe eines (nicht dargestellten) Strömungssensors festgestellt worden ist, daß über die Milchzuführleitung 3 keine Milch mehr zu dem Milchsammelglas 2 befördert wird, wird die Milchmenge D in dem Milchsammelglas 2 gemessen, und diese Daten werden in dem Computer 8 gespeichert. Sodann wird in dem Computer 8 der Milchertrag M nach der Formel M = A + B - C + D errechnet.
• Bei dieser Gleichung ist nur B unbekannt. B kann jedoch auf der Basis von (t&sub2;-t&sub1;) und mindestens zwei Mengenmessungen berechnet werden, die in dem Milchmesser 1 vor dem Ableiten der Milch aus dem Milchmesser 1 oder danach vorgenommen werden, sowie auf der Basis des offenen Intervalls (t&sub2;-t&sub1;) und der Zeitpunkte, zu denen diese Mengenmessungen vorgenommen wurden, die von dem Computer 8 aufgezeichnet werden können. In dem Diagramm von Fig. 3 sind diese beiden Mengenmessungen mit x und y und die Zeitpunkte, zu denen sie durchgeführt wurden, mit tx, ty, bezeichnet. Die Mengenmessungen x und y und die Zeitpunkte tx und ty werden bereits in dem Computer 8 aufgezeichnet, bevor die Milchmenge A in dem Milchsammelglas 2 aufgefangen wird. Die Mengenmessungen werden vorzugsweise in dem Milchsammelglas 2 durchgeführt, wenn sich die Milchmenge A nähert, um B besser berechnen zu können. Auf der Basis der Mengenmessungen x und y und der Zeitpunkte tx und ty wird in diesem Bereich ein Anstieg des Diagrammes ermittelt, siehe Fig. 3. Auf der Basis des Anstieges und des Zeitraumes (t&sub2;-t&sub1;) kann die unbekannte Milchmenge B nach der Formel B = RC (Anstieg)·(t&sub2;-t&sub1;) berechnet werden.
• Durch Einsetzen von B in die Gleichung M = A + B - C + D kann der Gesamtmilchertrag M während eines Melkvorganges berechnet werden.
• Bei einer alternativen Ausführungsform kann ein Anstieg auch mit Hilfe von mindestens zwei Mengenmessungen im Abschnitt zwischen C und D des in Fig. 3 gezeigten Diagrammes berechnet werden.

Claims (9)

1. Verfahren zur Ermittlung der während eines Melkvorganges gewonnenen Milchmenge M, wobei mittels eines Computers und eines Milchmessers die Milchmenge M zu verschiedenen Zeitpunkten ermittelt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfaßt:

1) Die Milch wird aus dem Milchmesser abgeleitet, wenn in diesem eine vorgegebene Milchmenge A gesammelt worden ist;

2) das Ableiten von Milch aus dem Milchmesser wird nach Ablauf eines festgelegten Zeitraumes (t&sub2;-t&sub1;) beendet, und sodann wird die Milchmenge C in dem Milchmesser gemessen:

3) Nachdem festgestellt worden ist, daß der Milchfluß zu dem Milchmesser beendet ist, wird die Milchmenge D in dem Milchmesser gemessen;

4) in dem Computer wird die Milchleistung M wie folgt berechnet:

M = A + B - C + D,

wobei B ermittelt wird durch

(Anstieg)·(t&sub2;-t&sub1;), wobei der (Anstieg) ermittelt wird auf der Basis von mindestens zwei Mengenmessungen im Milchmesser vor dem Ableiten der Milch aus dem Milchmesser oder danach und außerhalb des offenen Intervalls (t&sub2;-t&sub1;) und der Zeitpunkte, zu denen diese Mengenmessungen durchgeführt wurden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengenmessungen in Verfahrensschritt 4) vor der Ableitung der Milch aus dem Milchsammelglas durchgeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mengenmessungen in Verfahrensschritt 4) durchgeführt werden, nachdem die Ableitung der Milch aus dem Milchsammelglas beendet ist.

4. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Milchbehälter, wie z. B. einen Milchmesser oder ein Milchsammelglas (2) mit einer Zuführleitung (3) und einer Abflußleitung (5) für die Milch umfaßt, und daß ein rechnergesteuertes Ventil (6) in der Abflußleitung (5) und ein Mengenmesser (11, 16) in dem Milchbehälter (2) angeordnet sind, wobei die Vorrichtung ferner einen Strömungssensor zur Feststellung der Beendigung des Milchflusses zu dem Milchmesser (2) und einen Computer (8) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abflußleitung eine rechnergesteuerte Pumpe (7) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenmesser (16) einen Druckmesser umfaßt, der die Differenz des Druckes über der Milchsäule und in deren unterem Teil mißt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenmesser (11, 16) einen einen Magneten enthaltenden Schwimmer (12) umfaßt, der sich mit der Milchsäule entlang einer Leitung (13) bewegt, und wobei die Position des Schwimmers (12) relativ zu der Leitung (13) mittels eines Meßfühlers (14) elektronisch lesbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenmesser einen Ultraschall- oder einen optischen Sensor, wie z. B. einen Lasersensor, umfaßt, mittels dessen der Milchpegel in dem Milchbehälter und darauf basierend die in ihm enthaltene Milchmenge ermittelt werden.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Melkroboter zum automatischen Anschließen von Zitzenbechern an die Zitzen eines Tieres umfaßt.