NL2015944B1 - Melkinrichting. - Google Patents

Abstract

Een melkinrichting voor melken van een melkdier omvat een speenbeker met een bekerwand en een speenvoering en een daartussen gelegen pulsatieruimte, op welke pulsatieruimte is aangesloten een pulsatieinrichting voor in de pulsatieruimte aanleggen van een in pulsaties variërende druk voor doen openen en sluiten van de speenvoering, en welke pulsatieinrichting omvat een met een eerste bedienbare klep regelbare, in het bijzonder afsluitbare, toevoerleiding voor toevoeren van een eerste druk, een met een tweede bedienbare klep regelbare, in het bijzonder afsluitbare, toevoerleiding voor toevoeren van een tweede, lagere druk, en een besturing die is ingericht voor opwekken van stuursignalen voor bedienen van de eerste klep en de tweede klep, waarbij de eerste klep, en bij voorkeur tevens de tweede klep, een regelbare klep met een door middel van de stuursignalen instelbare doorlaat is, waarbij de doorlaat van de eerste klep, en bij voorkeur respectievelijk van de tweede klep, tijdens ten minste één pulsatiefase door de besturing met de stuursignalen instelbaar is.

Description

Melkinrichting

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een melkinrichting voor melken van een melkdier, en omvattende een speenbeker met een bekerwand en een speenvoering en een daartussen gelegen pulsatieruimte, op welke pulsatieruimte is aangesloten een pulsatieinrichting die is ingericht voor in de pulsatieruimte aanleggen van een in pulsaties variërende druk voor doen openen en sluiten van de speenvoering.

Dergelijke automatische melkinrichtingen zijn reeds lang bekend in de stand van de techniek. Zo ook beschrijft W002/05629 een pulsatorbesturing met een bestuurbare pulsatorklep voor afwisselend aansluiten van een vacuumbron en omgevingsdruk op de pulsatieruimte van een melkbeker.

In de praktijk blijkt bij vele bekende pulsatieinrichtingen en melkinrichtingen daarmee een probleem op te treden waarbij de speenvoering bij aansluiten van de pulsatieruimte op de hogere (omgevings-)druk bij een bepaalde waarde van die druk plotseling omklapt en op de speen klapt. Dit omklappen, veroorzaakt door de eigen elasticiteit van de speenvoering, kan beschadigingen en irritatie aan de speen veroorzaken, hetgeen ongewenst is.

De onderhavige uitvinding heeft als doel om genoemd nadeel althans ten dele tegen te gaan, en verschaft daartoe een melkinrichting volgens conclusie 1, in het bijzonder een melkinrichting voor melken van een melkdier, en omvattende een speenbeker met een bekerwand en een speenvoering en een daartussen gelegen pulsatieruimte, op welke pulsatieruimte is aangesloten een pulsatieinrichting die is ingericht voor in de pulsatieruimte aanleggen van een in pulsaties variërende druk voor doen openen en sluiten van de speenvoering, en welke pulsatieinrichting omvat een met een eerste bedienbare klep regelbare, in het bijzonder afsluitbare, toevoerleiding voor toevoeren van een eerste druk, een met een tweede bedienbare klep regelbare, in het bijzonder afsluitbare, toevoerleiding voor toevoeren van een tweede druk, die een lagere druk is dan de eerste druk, en een besturing die is ingericht voor opwekken van stuursignalen voor bedienen van de eerste klep en de tweede klep, waarbij de eerste klep, en bij voorkeur tevens de tweede klep, een regelbare klep met een door middel van de stuursignalen instelbare doorlaat is, waarbij de doorlaat van de eerste klep, en bij voorkeur respectievelijk van de tweede klep, tijdens ten minste één pulsatiefase door de besturing met de stuursignalen instelbaar is.

Hierbij wordt opgemerkt dat met "instelbare doorlaat" bedoeld wordt dat de doorlaat door de besturingsinrichting in ten minste één tussengelegen stand tussen een meest geopende stand en een meest gesloten stand instelbaar is. Op zijn beurt betekent "instelbaar" dat de doorlaat actief naar een bij de stuursignalen horende stand wordt gestuurd en geregeld. Bij een bekende pulsatorklep uit de stand van de techniek die van een volledig open stand naar een volledig gesloten stand en vice versa wordt gestuurd worden uiteraard ook alle tussengelegen doorlaatstanden ingenomen, doch deze zijn in het geheel niet gestuurd of geregeld en kunnen dus ook niet dienen als een instelparameter. Zo wordt de pulsatorklep in W002/05629 slechts herhaaldelijk geheel geopend en gesloten, hetgeen de instelmogelijkheden beperkt en bovendien kan zorgen voor verhoogde slijtage bij zowel de klep zelf, met name de klepzittingen, als de besturing.

Een voordeel van de onderhavige uitvinding is dat de besturingsmogelijkheden van de pulsatorklep of zelfs pulsatorkleppen toenemen, waardoor er meer mogelijkheden zijn om het drukverloop in de pulsatieruimte tijdens een pulsatie te beïnvloeden. Aldus zijn er meer mogelijkheden verschaft om met name de genoemde nadelen van het omklappen van de speenvoering tegen te gaan. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk om, op basis van een kalibratie of andere metingen, de doorlaat van de klep te beïnvloeden, met name te verkleinen, vlak voordat de veranderende druk in de pulsatieruimte een waarde bereikt waarbij de speenvoering zal omklappen. Het omklappen kan daardoor veel trager geschieden, hetgeen de speenbelasting aanmerkelijk vermindert. Een en ander zal verderop nader worden toegelicht.

Verdere bijzondere uitvoeringsvormen en voorbeelden zijn beschreven in de afhankelijke conclusies en de figuurbeschrijving, alsmede in de beschrijving hieronder.

In een eerste bijzondere uitvoeringsvorm zijn de eerste en de tweede klep elk een regelbare klep met een door middel van bestuursignalen instelbare doorlaat en zijn de respectieve doorlaten van de eerste klep en de tweede klep tijdens ten minste één pulsatiefase door de besturing met de stuursignalen instelbaar. Aldus is het ook mogelijk om in andere fases van de pulsatie, met name de fase waarin de pulsatieruimte onder vacuüm wordt gebracht en waarin eveneens omklappen plaatsvindt, maar dan van een aan de speen aanliggende stand naar de open stand, het drukverloop binnen de pulsatieruimte gunstig te beïnvloeden.

Hierbij wordt opgemerkt dat een pulsatie in de stand van de techniek wordt opgedeeld in 4 fases, te weten a-, b-, c-, en d-fases. Hierbij is de a-fase de fase waarin de druk in de pulsatieruimte van atmosferisch (of een andere startdruk) naar een pulsatie vacuüm (of een andere overeenkomstig lagere druk) wordt gebracht, welke drukken hierin respectievelijk worden aangeduid met de eerste druk en de tweede druk. De b-fase is de fase waarin de lagere druk in de pulsatieruimte heerst, welke fase ook wordt aangeduid als de zuig- of melkfase. In de c-fase wordt de druk in de pulsatieruimte teruggebracht naar atmosferisch (of een andere hogere eerste druk). De d-fase tenslotte wordt gekenmerkt door een in de pulsatieruimte aanwezige atmosferische (of hogere, eerste druk), welke d-fase wordt aangeduid als de rustslag. Men kan de vier fases ook als volgt kenmerken: in de a-fase gaat de speenvoering open, in de b-fase is de speenvoering open, in de c-fase gaat de speenvoering dicht, in de d-fase is de speenvoering dicht, een en ander geheel volgens de stand van de techniek.

In uitvoeringsvormen is de doorlaat van de eerste en/of van de tweede klep tijdens een pulsatiefase in meerdere tussengelegen standen door de besturing met de stuursignalen instelbaar. Dit houdt in dat de doorlaat van de respectieve klep(pen) tussen de meest geopende en meest gesloten stand voorts instelbaar is in meer dan één tussengelegen stand. Uiteraard vergroot dit het aantal mogelijkheden om het drukverloop in de tijd te beïnvloeden. In het algemeen zal gelden dat een groter aantal instelbare tussengelegen standen een veelzijdiger beïnvloeding van het drukverloop mogelijk maakt.

In het bijzonder is de doorlaat van de eerste en/of van de tweede klep tijdens een pulsatiefase traploos in meerdere tussengelegen standen door de besturing met de stuursignalen instelbaar. Aldus is een maximale beïnvloedingsmogelijkheid verschaft.

In uitvoeringsvormen heeft de pulsatie een gebruikelijke a-, b-, c- en d-fase, en is de doorlaat van de eerste en/of van de tweede klep tijdens de c-fase en/of de a-fase door de besturing met de stuursignalen instelbaar in meerdere tussengelegen standen met afwisselend vergrote en verkleinde doorlaat. Zoals hierboven reeds aangegeven heeft de c-fase betrekking op de fase waarin de speenvoering van open naar gesloten zal gaan en de a-fase omgekeerd van gesloten naar open. Doordat nu bovendien de doorlaat afwisselend vergroot en verkleind kan worden, tijdens een pulsatiefase, worden de beïnvloedingsmogelijkheden nog verder vergroot. Met name kan dit tot uitdrukking komen bij het omklappen van de speenvoering. Tijdens dit omklappen verandert het volume van de pulsatieruimte door meer dan alleen de stroom van lucht van of naar de pulsatieruimte. Dit houdt ook in dat het drukverloop in de tijd een rimpel zal vertonen. Dit omklappen wordt veroorzaakt door de elastische eigenschappen van de speenvoering, waarbij een mechanische weerstand in de speenvoering wordt overwonnen door het drukverschil over de speenvoering. Men zou kunnen zeggen dat het omklappen en de bijbehorende volumeverandering een additionele luchtstroming veroorzaakt. Om de invloed daarvan tegen te gaan is het voordelig om de door de eerste en/of tweede klep gestuurde luchtstroom gericht mee te veranderen. Om nu de gebruikelijke rimpel in het drukverloop tegen te gaan kan het dan voordelig zijn om de eerste en/of tweede klep even een kleinere doorlaat te geven dan voorheen, of juist even een grotere doorlaat, om daarna weer met een grotere respectievelijk kleinere doorlaat verder te gaan. Uiteraard zijn meer variaties ook mogelijk. In bijzondere uitvoeringsvormen zijn derhalve de respectieve doorlaat van de eerste klep en de tweede klep tijdens ten minste één pulsatiefase door de besturing met de stuursignalen afwisselend en/of herhaaldelijk instelbaar. Hierdoor worden de beïnvloedingsmogelijkheden van het drukverloop in de pulsatieruimte legio.

In bijzondere uitvoeringsvormen zijn de respectieve doorlaat van de eerste klep en de tweede klep tijdens ten minste één pulsatiefase door de besturing met de stuursignalen gelijktijdig instelbaar. Hierbij kan het dus voorkomen dat beide kleppen tegelijk in een geopende stand zijn ingesteld. Ook is het mogelijk dat tijdens een pulsatiefase eerst een eerste van de kleppen geopend wordt, vervolgens gesloten wordt, waarna nog steeds in dezelfde pulsatiefase de andere van de kleppen geopend en weer gesloten wordt, een en ander naar wens geheel of slechts gedeeltelijk, enz. Een groot voordeel van deze uitvoeringsvormen is dat zelfs indien de druk afneemt (a-fase) of toeneemt (c-fase) in de pulsatieruimte, het soms gunstig kan zijn om de bijbehorende afvoer respectievelijk aanvoer van lucht deels tegen te gaan. Een en ander heeft met name een mogelijk positief effect op het omklappen van de speenvoering, welks effecten juist door een deels tegengestelde luchtstroom nog doelmatiger kunnen worden verzacht.

In uitvoeringsvormen omvat ten minste één van de eerste en de tweede klep een elektromagnetische klep. Dergelijke kleppen kunnen bijvoorbeeld een magnetisch of magnetiseerbaar kleplichaam en een spoel omvatten, welke spoel een wisselend en bestuurbaar elektromagnetisch veld kan opwekken voor besturen van het kleplichaam, en dus van de klep(pen). Dergelijke kleppen kunnen nauwkeurig en eenvoudig worden bestuurd wat betreft hun doorlaat. Niettemin zijn andere bestuurbare kleppen eveneens mogelijk, zoals mechanisch bestuurde vlinderkleppen enz.

In een bijzondere uitvoeringsvorm omvat de melkinrichting voorts een pulsatiedrukmeter voor meten van een waarde van de druk in de pulsatieruimte en doorgeven van de gemeten drukwaarde aan de besturing, en is de doorlaat van de eerste en/of van de tweede klep door de besturing met de stuursignalen instelbaar in afhankelijkheid van de gemeten drukwaarde. Doordat de drukwaarde in de pulsatieruimte met de pulsatiedrukmeter kan worden gemeten en kan worden doorgegeven aan de besturing, kan de besturing daarmee rekening houden, en een gewenste of bij de gemeten drukwaarde horende doorlaat van de eerste en/of de tweede klep instellen. Aldus kan het drukverloop in de pulsatieruimte doelmatig worden beïnvloed. Hier wordt opgemerkt dat als alternatief voor een pulsatiedrukmeter enige andere sensor kan worden toegepast die hetzij een waarde kan meten van een voor de drukwaarde representatieve parameter, hetzij een sensor die een positie of stand van de speenvoering kan detecteren. Voorbeelden van dergelijke alternatieve sensoren zijn een luchtstroomsensor en een speenvoeringpositiesensor, zoals een elektromagnetische sensor of een camera in de pulsatieruimte of speenruimte. Deze alternatieve sensoren kunnen dan eveneens een gemeten waarde of ander signaal doorgeven aan de besturing, op basis waarvan de besturing de doorlaat van de eerste en/of tweede klep kan aanpassen.

In uitvoeringsvormen omvat de besturing een geheugen met een gewenste drukwaarde in de pulsatieruimte, in het bijzonder als een functie van de tijd, waarbij de besturing voorts is geprogrammeerd en ingericht voor vergelijken van de gemeten drukwaarde met de gewenste drukwaarde, in het bijzonder als functie van de tijd, en waarbij voorts de doorlaat van de eerste en/of van de tweede klep door de besturing met de stuursignalen in afhankelijkheid van genoemd vergelijken instelbaar is. Bij deze uitvoeringsvorm is als het ware een gewenst pulsatieprofiel in het geheugen opgeslagen waarbij de besturing de gemeten drukwaarde vergelijkt met de in het geheugen opgeslagen drukwaarde (“Istwert”) respectievelijk (“Sollwert”). Het is hierbij reeds voldoende als een dergelijke vergelijking op een vast moment in de pulsatie wordt gedaan, zodat in beginsel één drukwaarde voldoende is. Uiteraard is een vergelijking op meerdere momenten en dus met meerdere opgeslagen drukwaarden nauwkeuriger. Een en ander kan ook afhankelijk zijn van de snelheid waarmee de drukmeter kan worden uitgelezen. Merk op dat ook in deze, alsmede alle volgende uitvoeringsvormen, de drukmeter en de drukwaarden vervangen en of aangevuld zouden kunnen worden met alternatieve sensoren en de bijbehorende parameterwaarden.

De besturing kan bijvoorbeeld op doelmatige wijze zijn ingericht voor het met behulp van terugkoppeling instellen van de doorlaat van de eerste en/of van de tweede klep. Hierbij kan de inrichting bijvoorbeeld een foutwaarde als verschilwaarde van de gemeten druk en de gewenste druk koppelen met de bijbehorende stuursignalen. Door aanpassen van de stuursignalen in afhankelijkheid van de gemeten fout kan de fout in volgende pulsaties worden geminimaliseerd.

In uitvoeringsvormen omvat de besturing voorts een geheugen voor opslaan van opgewekte stuursignalen behorende bij ten minste één aangelegde pulsatie, waarbij de besturing voorts is ingericht voor opwekken van stuursignalen ten behoeve van een nieuwe pulsatie op basis van genoemde vergelijking en van althans een deel van de opgeslagen stuursignalen. Deze uitvoeringsvorm is bijvoorbeeld geschikt voor het uitvoeren van de hierboven beschreven terugkoppeling. Alternatief is het ook mogelijk dat de besturing is ingericht om op een alternatieve wijze de nieuwe stuursignalen op te wekken, met name op basis van een niet-causaal model dat in de besturing is opgeslagen. In het bijzonder houdt dit in dat de besturing is ingericht voor veranderen van de doorlaat van de eerste en/of de tweede klep nog voordat de gewenste drukwaarde in de tijd moet gaan veranderen. Met andere woorden is de besturing nu ingericht om rekening te houden met een vertraging in het systeem, dat wil zeggen in de melkinrichting. Aangezien de drukwaarde een direct gevolg is van zich verplaatsende hoeveelheden lucht, met welke verplaatsing een tijd is gemoeid, zal er vaak een zekere vertraging optreden in de effecten van het veranderen van een doorlaat. Derhalve biedt het voordelen als de inrichting is ingericht om de betreffende doorlaat of doorlaten te wijzigen voordat een effect dient op te treden.

In uitvoeringsvormen omvat het geheugen een dierindividuele of groepsgewijze drukwaarde, in het bijzonder als functie van de tijd, en omvat de melkinrichting een met de besturing werkzaam gekoppelde dierherkenningsinrichting. Aldus is het mogelijk dat de gewenste pulsatiedrukwaarde, of het gewenste pulsatieprofiel, per dier of groep van dieren kan worden ingesteld door de besturing. Bijvoorbeeld zijn er dieren met gevoeliger spenen, die een mildere pulsatie wensen. Ook kunnen er verschillen zijn in melksnelheid, hetgeen eveneens verschillen in het gewenste pulsatieprofiel kunnen opleveren. Met voordeel omvat het geheugen per individueel dier of groep van dieren meer dan één in te stellen drukwaarde(profiel) als functie van de tijd, waarbij de inrichting is ingericht om op basis van een aanvullende door de melkinrichting bepaalde melkparameter een van de opgeslagen profielen als functie van de tijd te kiezen. De melkinrichting omvat daartoe geschikte sensoren, zoals een melkstroomsensor of dergelijke. Voorts wordt hier opgemerkt dat die herkenningsinrichtingen in de stand van de techniek alom bekend zijn.

In het bijzonder omvat de melkinrichting voorts een invoerinrichting voor invoeren of veranderen van de gewenste drukwaarde, in het bijzonder als functie van de tijd, en meer in het bijzonder voor ten minste een dier of diergroep. Een dergelijke invoerinrichting kan bijvoorbeeld een toetsenbord, internetaansluiting enz. omvatten, waarbij de gewenste drukwaarde of het gewenste pulsatieprofiel actief wordt veranderd door de gebruiker. Alternatief kan de invoerinrichting ook onderdeel vormen van de besturing, doordat deze op basis van een aanvullende gemeten melkparameter, zoals een melkstroom, een keuze maakt uit de opgeslagen drukwaarde of pulsatieprofielen, om aldus de gewenste drukwaarde of het gewenste drukprofiel te veranderen.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een pulsatieinrichting te gebruiken in een melkinrichting volgens de uitvinding. Een dergelijke pulsatieinrichting is ingericht voor in de pulsatieruimte van een melkbeker aanleggen van een in pulsaties variërende druk voor doen openen en sluiten van de speenvoering van de speenbeker, en omvat een met een eerste bedienbare klep regelbare, in het bijzonder afsluitbare, toevoerleiding voor toevoeren van een eerste druk, een met een tweede bedienbare klep regelbare, in het bijzonder afsluitbare, toevoerleiding voor toevoeren van een tweede druk, die een lagere druk is dan de eerste druk, en een besturing die is ingericht voor opwekken van stuursignalen voor bedienen van de eerste klep en de tweede klep, waarbij de eerste klep, en bij voorkeur tevens de tweede klep, een regelbare klep is met een door middel van de stuursignalen instelbare doorlaat, waarbij de doorlaat van de eerste klep, en bij voorkeur respectievelijk van de tweede klep, tijdens ten minste een pulsatiefase door de besturing met de stuursignalen instelbaar is. De voordelen van deze pulsatieinrichting zijn reeds beschreven voor de melkinrichting, en hoeven derhalve hier niet te worden herhaald.

De melkinrichting volgens de uitvinding omvat voorts de voor melkinrichtingen gebruikelijke onderdelen, zoals een bron van vacuüm, ten behoeve van een melkvacuüm en ten behoeve van een pulsatievacuüm, dat wil zeggen de lagere tweede druk, alsmede melkleidingen, een melkmeter enz. Met voordeel is de melkinrichting een robotmelkinrichting, en omvat dan tevens een robotarm voor aansluiten van de speenbekers op spenen van een melkdier, een dierherkenningsinrichting, een speenherkenningsinrichting. Deze onderdelen vallen buiten het kader van onderhavige uitvinding, en zijn voorts op zich bekend in de stand van de techniek.

De uitvinding zal hierna verder worden toegelicht aan de hand van de bijgevoegde tekening, waarin een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding is getoond, en waarin:

Figuur 1 een schematisch aanzicht is van een melkinrichting volgens de uitvinding,

Figuur 2 een standaardgrafiek van een pulsatieprofiel,

Figuur 3 een grafiek met een gewenst pulsatieprofiel en een gebruikelijk pulsatieprofiel, en

Figuur 4 een diagram met het gewenste pulsatieprofiel van figuur 3, een bereikt pulsatieprofiel en klepdoorlaten als functie van de tijd.

Figuur 1 toont zeer schematisch een aanzicht van een melkinrichting volgens de uitvinding. De melkinrichting 1 omvat een speenbeker 2 met een bekerwand 3 en een speenvoering 4 en daartussen een pulsatieruimte 5. De speenvoering 4 omgeeft een speenruimte 6 voor opnemen van een speen van een hier niet getoond melkdier, welke speenruimte uitloopt in een melkafvoer 7. De melkinrichting omvat voorts een pulsatieinrichting die algemeen is aangeduid met het verwijzingscijfer 8, en die een pulsatieleiding 9, een eerste bedienbare klep 10 en een tweede bedienbare klep 11 in respectievelijk een toevoerleiding van omgevingslucht 12 en een toevoerleiding van vacuüm 13, een pomp 14, een pulsatiedrukmeter 15 en een besturing 16 met een geheugen 17 en een invoerinrichting 18 omvat. Met 19 is een dierherkenningsinrichting aangeduid.

De speenbeker 2 is een op zich algemeen bekende speenbeker waarbij in de pulsatieruimte 5 een pulsatie wordt opgewekt met behulp van de pulsatieinrichting 8. Daarbij zal de speenvoering 4 bij een lage druk in de pulsatieruimte open zijn (getrokken lijn) en bij een relatief hoge druk zoals omgevingsdruk omklappen en de speenruimte 6 afsluiten (streeplijn).

De ten behoeve van de pulsatie afwisselende druk in de pulsatieruimte 5 wordt verschaft door onder invloed van de besturing 16 bedienen van de eerste en tweede bedienbare kleppen 10 en 11, die respectievelijk een verbinding vormen met een eerste druk, meestal omgevingslucht, en een tweede, lagere druk, die wordt opgewekt met behulp van de pomp 14. Voor het bedienen van de kleppen 10 en 11 wekt de besturing 16 werkzame stuursignalen op.

De kleppen 10 en 11 zijn algemener gezegd bedienbare restricties, en omvatten bijvoorbeeld elektromagnetische kleppen of andere manieren om de toevoerleiding 12 respectievelijk 13 een andere doorlaat te verschaffen.

De pulsatiedrukmeter 15 meet de druk in de pulsatieruimte 5 en geeft een overeenkomstig signaal betreffende de gemeten waarde door aan de besturing 16. De besturing 16 kan mede op basis van de gemeten drukwaarde geschikte stuursignalen afgeven aan de kleppen 10 en/of 11. Het geheugen 17 kan gegevens bevatten op basis waarvan de besturing 16 de gewenste stuursignalen verder kan bepalen. Dergelijke gegevens bevatten bijvoorbeeld een gewenst pulsatieprofiel, eerder gegenereerde en opgeslagen stuursignalen en/of drukwaarden van de pulsatiemeter 15. Voorts kan met behulp van de invoerinrichting 18 het geheugen 17 van nieuwe of andere informatie worden voorzien, zoals een wijziging in het gewenste pulsatieprofiel, gegevens van nieuwe dieren en/of diergroepen enz. De invoerinrichting 18 kan hierbij een toetsenbord omvatten, een schijfstation, een internetverbinding enz.

Met 19 is een dierherkenningsinrichting aangeduid voor het herkennen van met de melkinrichting 1 te melken dieren. Een dergelijke dierherkennings-inrichting omvat bijvoorbeeld een zogenaamde tagreader, die in de stand van de techniek algemeen bekend is. Details van een dergelijke dierherkenningsinrichting zijn op zich niet van belang voor de inrichting. Met behulp van de dierherkenningsinrichting kan de identiteit worden vastgesteld, welke wordt doorgegeven aan de besturing 16, die op haar beurt uit het geheugen 17 de bijbehorende dier- en pulsatiegegevens e.d. kan ophalen.

De werking van een de pulsator kan als volgt nader worden toegelicht. Bij in de stand van de techniek bekende pulsatoren wordt de enkele pulsatorklep of in sommige gevallen elke pulsatorklep bediend tussen een stand die wisselt tussen volledig open en volledig dicht. Dit houdt in dat er verder geen controle kan worden uitgeoefend op de luchtstromen van en naar de pulsatieruimte 5. Bij de onderhavige uitvinding kan de doorlaat van tenminste de eerste klep 10 en in bijzondere uitvoeringsvormen tevens van de tweede klep 11 worden bestuurd door stuursignalen van de besturing 16. Door geschikt variëren van de doorlaat van de een of twee kleppen kan de luchtstroom naar, en in het bijzonder tevens uit, de pulsatieruimte 5 nog beter worden bestuurd. Dit gaat met name nadelen tegen van het omklappen van de speenvoering 4 van de open naar de gesloten stand, waardoor een in de speenruimte 6 opgenomen speen minder wordt belast.

Figuur 2 toont een geïdealiseerd pulsatieprofiel met op de x-as de tijd in relatieve eenheden of in seconden, als een pulsatie precies 1 seconde duurt, hetgeen niet ongebruikelijk is. Op de y-as staat de absolute druk in de pulsatieruimte in kPa. In dit pulsatieprofiel is geen rekening gehouden met beweging van de speenvoering, met name niet met omklappen daarvan of enige andere "spontane" volumeverandering. Voorts is hierbij uitgegaan van een 'open-dicht'-klepbesturing van een pulsatieinrichting, zodat het drukverschil geleidelijk en vloeiend kleiner wordt.

Het pulsatieprofiel omvat de vier standaardfases a, b, c en d. Voor dit pulsatieprofiel is uitgegaan van een melkvacuüm in de speenruimte van 40 kPa, zodat de absolute druk in die speenruimte in beginsel 60 kPa is. Voor de faseovergangen tussen de 4 fases is hierbij gebruik gemaakt van de standaard van 10 procent van het drukverschil, zodat bij 96 kPa de overgang van c naar d en van d naar a plaatsvindt. Voorts is als pulsatievacuüm een waarde van 56 kPa genomen, zodat de overgang van a naar b en van b naar a bij 60 kPa plaatsvindt.

Figuur 3 toont een diagram met zowel een pulsatieprofiel uit de praktijk (getrokken lijn) als van een alternatief gewenst pulsatieprofiel (streeplijn).

De getrokken lijn is een weergave van een pulsatieprofiel dat in de praktijk zal ontstaan met een melkinrichting volgens de stand van de techniek, met een “opendicht” regeling van de pulsatieinrichting. Het theoretische pulsatieprofiel van figuur 2 verandert dan in bijvoorbeeld het getoonde praktijkpulsatieprofiel, waarbij de invloed van het omklappen van de speenvoering te zien is als een rimpel bij een drukwaarde rond 65 kPa in het dalende deel en rond een drukwaarde van 70 kPa in het stijgende deel van het pulsatieprofiel. Met name het snelle omklappen in het stijgende deel van het pulsatieprofiel is ongewenst en kan met de onderhavige uitvinding worden tegengegaan. Daartoe is het doelmatig om het pulsatieprofiel juist rond de drukwaarde waarbij het omklappen plaatsvindt veel trager te laten verlopen. Dit is in het diagram te zien doordat in het gewenste pulsatieprofiel de druk rond een waarde van 70 kPa veel trager oploopt. Daarentegen is er in dit theoretische pulsatieprofiel gekozen voor een zo snel mogelijk dalen van de druk als gewenst verloop bij openen van de speenvoering .

Om het gewenste pulsatieprofiel in de praktijk te bereiken zal de besturing een andere aansturing van de een of meer pulsatiekleppen moeten geven dan een “open-dicht” -regeling.

Figuur 4 toont een voorbeeld van een aansturing van de eerste klep 10 van figuur 1, alsmede van de tweede klep 11, om het gewenste pulsatieprofiel zo veel mogelijk te bereiken. In het diagram is in het bovenste deel een gedeelte van het gewenste pulsatieprofiel weergegeven, en wel het stijgende gedeelte (streeplijn) alsmede de in de praktijk gemeten pulsatiedruk bij de gegeven besturingssignalen (getrokken lijn). In het middelste deel van het diagram is met dezelfde tijdas de doorlaat van de eerste klep 10 getekend, in relatieve eenheden, en in het onderste deel de doorlaat van de tweede klep 11.

Te zien is dat reeds kort voor het gewenste oplopen van de druk de eerste klep 10 even wordt opengezet en weer gesloten, waarna een onregelmatige curve het overeenkomstig onregelmatige en gedeeltelijk openen en sluiten van de klep weergeeft, tot ongeveer t = 0,73, waarna de klep verder geheel wordt geopend. Duidelijk is te zien dat periodes van verder en minder ver openen elkaar afwisselen, en dat er verschillende tussengelegen standen tussen een volledig gesloten en een volledig open stand worden aangestuurd. Te zien is dat de pulsatiedruk van de laagste naar de hoogste stand gaat in ongeveer 0,12 seconden, terwijl dit in de praktijkpulsatie van figuur 3 in ongeveer 0,10 seconden gebeurt. Daarentegen vindt het omklappen in laatstgenoemd profiel plaats in enkele honderdsten van seconden, terwijl deze tijd volgens het nu gemeten profiel in figuur 4 ten minste driemaal zo lang is. Dit betekent ook dat het omklappen beduidend langzamer en dus zachter verloopt.

In het onderste diagram is een doorlaat van de tweede klep 11 getoond als functie van de tijd. Merk op dat deze eveneens herhaaldelijk en in verschillende doorlaatstanden, afwisselend groter en kleiner, bestuurd is. Voorts wordt hier opgemerkt dat deze uitvoering, waarbij beide kleppen tegelijk worden bediend in een enkele fase van de pulsatie, bijvoorbeeld de luchtstroom en het omklappen van de speenvoering verder positief kan beïnvloeden, indien een deel van eventueel te veel toestromende lucht kan worden afgevangen door openen van de tweede klep naar de vacuümtoevoerleiding. Omgekeerd kan de luchttoevoer naar de speenruimte beter worden beheerst door tijdens de c fase in beginsel standaard de vacuümtoevoer via de tweede klep enigszins te openen, waarbij de netto luchttoevoer naar de speenruimte kan worden vergroot door (tijdelijk) de tweede klep verder te sluiten. Het zal duidelijk zijn dat de mogelijkheden voor beïnvloeden van de luchttoevoer van en naar de speenruimte, en dus de pulsatiedruk en het omklappen van de speenvoering, nog uitgebreider worden met onderhavige uitvinding. Een voordeel van een dergelijke aansturing is dat aldus ook de druk in de pulsatieruimte weer kan worden verlaagd, of althans het oplopen ervan worden tegengegaan. Bijvoorbeeld kan het omklappen van de speenvoering worden afgeremd door op dat moment tijdelijk weer lucht weg te zuigen uit de pulsatieruimte. Andere combinaties zijn ook denkbaar, en het wordt voorts opgemerkt dat het niet noodzakelijk is om beide kleppen tegelijk te bedienen, maar dat het voordeel van de uitvinding ook vaak met de beschreven besturing bij een enkele klep kan worden bereikt.

De in figuur 4 weergegeven doorlaat van de eerste klep 10 en/of de tweede klep 11 kan eenvoudig worden bewerkstelligd door aansturen van een elektromagnetische spoel in een elektromagnetische uitvoering van de respectieve klep 10, 11 met een overeenkomstig elektrisch signaal, met name een stroomsignaal. Dit stroomsignaal zal een overeenkomstig sterk magnetisch veld opwekken dat een magnetiseerbaar kleplichaam in de klep meer of minder sterk aantrekt, en dienovereenkomstig de doorlaat van de klep regelt. Uiteraard zijn ook andere manieren mogelijk om de kiepstand en dus de doorlaat te regelen, waarbij wederom wordt opgemerkt dat “klep” telkens dient te worden gelezen als het bredere begrip “restrictie”. Ingeval een restrictie een niet-lineaire aansturing heeft dient de besturing uiteraard overeenkomstig te worden aangepast.

Merk op dat het aansturen van de klep voordat de gemeten druk oploopt niet kan optreden bij een feedback-besturing. Er is dan immers nog geen verandering in de druk. Juist door volgens deze uitvoeringsvorm reeds eerder te beginnen met aansturen van de klep, en dus met openen daarvan, kan de vertragingstijd van luchtverplaatsing in het systeem doeltreffend worden opgevangen.

Met behulp van de gemeten drukwaarden, hetzij als profiel, hetzij als een of meer drukwaarden in het verloop daarvan, kan de besturing voorts de besturing verder verbeteren. Hierbij vergelijkt de besturing de gemeten waarden met het gewenste profiel, of de overeenkomstige waarden in dat profiel, en kijkt naar dat verschil oftewel de foutmarge. Als de gemeten drukwaarde te hoog is, kan de besturing de doorlaat van de klep verkleinen, en omgekeerd. Aldus kan de besturing in beginsel het gewenste profiel steeds beter benaderen. Hierbij is de besturing met voordeel ingericht om de vorige stuursignalen, die kunnen zijn opgeslagen in het geheugen, alsmede de gemeten druksignalen te gebruiken.

De getoonde en beschreven uitvoeringsvoorbeelden zijn niet beperkend bedoeld doch slechts als toelichting bij de uitvinding, waarvan de beschermingsomvang wordt bepaald door de aangehechte conclusies.

Claims (14)

1. Melkinrichting voor melken van een melkdier, en omvattende een speenbeker met een bekerwand en een speenvoering en een daartussen gelegen pulsatieruimte, op welke pulsatieruimte is aangesloten een pulsatieinrichting die is ingericht voor in de pulsatieruimte aanleggen van een in pulsaties variërende druk voor doen openen en sluiten van de speenvoering, en welke pulsatieinrichting omvat: een met een eerste bedienbare klep regelbare, in het bijzonder afsluitbare, toevoerleiding voor toevoeren van een eerste druk, een met een tweede bedienbare klep regelbare, in het bijzonder afsluitbare, toevoerleiding voor toevoeren van een tweede druk, die een lagere druk is dan de eerste druk, en een besturing die is ingericht voor opwekken van stuursignalen voor bedienen van de eerste klep en de tweede klep, waarbij de eerste klep, en bij voorkeur tevens de tweede klep, een regelbare klep met een door middel van de stuursignalen instelbare doorlaat is, waarbij de doorlaat van de eerste klep, en bij voorkeur respectievelijk van de tweede klep, tijdens ten minste één pulsatiefase door de besturing met de stuursignalen instelbaar is.

2. Melkinrichting volgens conclusie 1, waarbij de doorlaat van de eerste en/of van de tweede klep tijdens één pulsatiefase in meerdere tussengelegen standen door de besturing met de stuursignalen instelbaar is.

3. Melkinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de doorlaat van de eerste en/of van de tweede klep tijdens één pulsatiefase traploos in meerdere tussengelegen standen door de besturing met de stuursignalen instelbaar is.

4. Melkinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de pulsatie een gebruikelijke a-, b-, c- en d-fase heeft, en waarbij de doorlaat van de eerste en/of van de tweede klep tijdens de c-fase en/of de a-fase door de besturing met de stuursignalen instelbaar is in meerdere tussengelegen standen met afwisselend vergrote en verkleinde doorlaat.

5. Melkinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de respectieve doorlaat van de eerste klep en de tweede klep tijdens ten minste één pulsatiefase door de besturing met de stuursignalen afwisselend instelbaar zijn.

6. Melkinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de respectieve doorlaat van de eerste klep en de tweede klep tijdens ten minste één pulsatiefase door de besturing met de stuursignalen herhaaldelijk instelbaar zijn.

7. Melkinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de respectieve doorlaat van de eerste klep en de tweede klep tijdens ten minste één pulsatiefase door de besturing met de stuursignalen gelijktijdig instelbaar zijn.

8. Melkinrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij ten minste één van de eerste en tweede klep een elektromagnetische klep omvat.

9. Melkinrichting volgens een der voorgaande conclusies, voorts omvattende een pulsatiedrukmeter voor meten van een waarde van de druk in de pulsatieruimte en doorgeven van de gemeten drukwaarde aan de besturing, en waarbij de doorlaat van de eerste en/of van de tweede klep door de besturing met de stuursignalen instelbaar is in afhankelijkheid van de gemeten drukwaarde.

10. Melkinrichting volgens conclusie 9, waarbij de besturing een geheugen omvat met een gewenste drukwaarde in de pulsatieruimte, in het bijzonder als een functie van de tijd, en waarbij de besturing voorts is geprogrammeerd en ingericht voor vergelijken van de gemeten drukwaarde met de gewenste drukwaarde, in het bijzonder als functie van de tijd, en waarbij voorts de doorlaat van de eerste en/of van de tweede klep door de besturing met de stuursignalen in afhankelijkheid van genoemd vergelijken instelbaar is.

11. Melkinrichting volgens conclusie 10, waarbij de besturing voorts een geheugen omvat voor opslaan van opgewekte stuursignalen behorende bij ten minste één aangelegde pulsatie, en waarbij de besturing voorts is ingericht voor opwekken van stuursignalen ten behoeve van een nieuwe pulsatie op basis van genoemd vergelijken en van althans een deel van de opgeslagen stuursignalen.

12. Melkinrichting volgens conclusie 10 of 11, waarbij het geheugen een dierindividuele of groepsgewijze drukwaarde, in het bijzonder als functie van de tijd, omvat, en waarbij de melkinrichting een met de besturing werkzaam gekoppelde dierherkenningsinrichting omvat.

13. Melkinrichting een der conclusies 10-12, voorts omvattende een invoerinrichting voor invoeren of veranderen van de gewenste drukwaarde, in het bijzonder als functie van de tijd, meer in het bijzonder voor ten minste één dier of diergroep.

14. Pulsatieinrichting ten gebruike in een melkinrichting volgens een der voorgaande conclusies, welke melkinrichting een melkbeker met een speenvoering en een pulsatieruimte omvat, welke pulsatieinrichting is ingericht voor in de pulsatieruimte aanleggen van een in pulsaties variërende druk voor doen openen en sluiten van de speenvoering, en welke pulsatieinrichting omvat: een met een eerste bedienbare klep regelbare, in het bijzonder afsluitbare, toevoerleiding voor toevoeren van een eerste druk, een met een tweede bedienbare klep regelbare, in het bijzonder afsluitbare, toevoerleiding voor toevoeren van een tweede druk, die een lagere druk is dan de eerste druk, en een besturing die is ingericht voor opwekken van stuursignalen voor bedienen van de eerste klep en de tweede klep, waarbij de eerste klep, en bij voorkeur tevens de tweede klep, een regelbare klep met een door middel van de stuursignalen instelbare doorlaat is, waarbij de doorlaat van de eerste klep, en bij voorkeur respectievelijk van de tweede klep, tijdens ten minste één pulsatiefase door de besturing met de stuursignalen instelbaar is.