(57)【要約】  搾乳システムは、搾乳セッション中に乳畜から１回分の搾乳を搾乳するための搾乳デバイスを含むとともに、搾乳システムのための制御ユニット、搾乳カップ、１回分の搾乳を受け取るための第１ミルクジャー、１回分の搾乳を第１ミルクジャーから第１ミルクパイプへ圧送するための第１ポンプデバイス、第１ミルクパイプから第１ミルクジャーからの１回分の搾乳を受け取るための、第１ミルクパイプと流体連通している第２ミルクジャー、及び１回分の搾乳を第２ミルクジャーから第２ミルクパイプ内へ圧送するための第２ポンプデバイスが設けられている。第１ポンプデバイスが１回分の搾乳を第１流量で圧送するように構成され、第２ポンプデバイスは、１回分の搾乳を第１流量未満である第２流量で圧送するように構成される。搾乳システムは、第２ミルクパイプにおいて圧送された１回分の搾乳を受け取るため及び受け取った１回分の搾乳を所望の温度にするための第２ミルクパイプと流体連通している熱交換システムをさらに含む。搾乳システムの能力は、搾乳直後に１回分の搾乳を圧送することにより、ただしこの１回分の搾乳を第２ミルクジャーにおいて取集するとともに比較的ゆっくりと絶え間なく圧送することにより維持され、ミルクの品質はより確実に維持される。加えて、下流の熱交換器はこのときより小さくすることができる。また、このとき、所望の温度を変更することがより容易である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搾乳システムであって、搾乳セッション中に乳畜から１回分の搾乳を搾乳するための搾乳デバイスを含み、
前記搾乳システムを制御するための制御ユニットと、
いくつかの搾乳カップであって、各々がミルクホ−スにおいて終端するいくつかの搾乳カップと、
前記ミルクホースに接続されるとともに第１閉鎖可能ミルク出口が設けられた前記１回分の搾乳を受け取るための第１ミルクジャーと、
前記ミルク出口と流体連通している第１ミルクパイプと、
前記第１ミルクジャーから前記第１ミルクパイプ内へと前記１回分の搾乳を圧送するように構成された第１ポンプデバイスと、
前記第１ミルクパイプから前記第１ミルクジャーからの前記１回分の搾乳を受け取るために前記第１ミルクパイプと流体連通しているとともに第２ミルク出口が設けられた第２ミルクジャーと、
前記第２ミルク出口と流体連通している第２ミルクパイプと、
前記１回分の搾乳の少なくとも一部、特に前記１回分の搾乳全体を、前記第２ミルクジャーから前記第２ミルクパイプ内へ圧送するように構成された第２ポンプデバイスであって、前記第１ポンプデバイスが前記１回分の搾乳を第１流量で圧送するように構成され、前記第２ポンプデバイスが前記１回分の搾乳を前記第１流量未満の第２流量で圧送するように構成された第２ポンプデバイスと
が設けられ、
前記第２ミルクパイプと流体連通しているとともに、前記第２ミルクパイプにおいて圧送された前記１回分の搾乳を受け取るように及び前記受け取った１回分の搾乳を所望の温度にするように構成された熱交換システムをさらに含む、搾乳システム。
【請求項２】
前記搾乳デバイスが、動物識別システムであって、搾乳されるべき前記乳畜を識別するように、特にまた、又は追加的に、連続的に搾乳されるように列を成しているか、又は前記搾乳デバイスの近くの待合所にいる各乳畜を識別するように構成された動物識別システムを含み、前記制御ユニットが前記乳畜についてのミルク情報を含むデータベースを含む、請求項１に記載の搾乳システム。
【請求項３】
前記第２ポンプデバイスが前記制御ユニットにより自動的に調整可能な第２流量を有する、請求項１又は２に記載の搾乳システム。
【請求項４】
前記制御ユニットが、少なくとも１つのミルク依存又は乳畜依存パラメ−タに応じて前記第２流量を調整するように構成されている、請求項３に記載の搾乳システム。
【請求項５】
前記パラメ−タが、前記受け取った１回分の搾乳の体積及び／又は前記搾乳デバイスにおける前記乳畜の前記搾乳の終わりと後続の搾乳セッションの終わりとの間の予想される期間を含む、請求項４に記載の搾乳システム。
【請求項６】
前記熱交換システムが、前記制御ユニットにより自動的に調整可能なエネルギー交換能力を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の搾乳システム。
【請求項７】
前記エネルギー交換能力が、単位時間毎の前記受け取った１回分の搾乳及び／又は予想される乳量に応じて調節可能である、請求項６に記載の搾乳システム。
【請求項８】
前記制御ユニットが、前記制御ユニットにより設定された前記第２流量に応じて前記熱交換システムの前記エネルギー交換能力を調整するように、及び／又は、前記設定された熱交換能力に応じて前記第２流量を調整するように構成される、請求項３及び６に応じて、請求項１〜７のいずれか一項に記載の搾乳システム。
【請求項９】
前記熱交換システムにより前記所望の温度にされたミルクを加工するためのミルク加工システムをさらに含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の搾乳システム。
【請求項１０】
前記ミルク加工システムが、低温殺菌デバイス、殺菌デバイス、均質化デバイス、ヨーグルト製造デバイス、及びチーズ製造デバイスの少なくとも１つを含む、請求項９に記載の搾乳システム。
【請求項１１】
前記熱交換システムが、前記１回分の搾乳のミルクを前記制御ユニットにより調整可能な温度にするために前記制御ユニットにより自動的に調整可能である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の搾乳システム。
【請求項１２】
１つ又は複数の貯蔵タンクであって、各々が１回又は複数回の搾乳からのミルクの少なくとも一部を貯蔵するためのものである１つ又は複数の貯蔵タンクをさらに含む、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の搾乳システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搾乳システムであって、搾乳セッション中に乳畜から１回分の搾乳を搾乳するための搾乳デバイスを含み、搾乳システムを制御するための制御ユニットと、いくつかの搾乳カップであって、各々がミルクホ−スにおいて終端するいくつかの搾乳カップと、ミルクホースに接続されるとともに第１閉鎖可能ミルク出口が設けられた１回分の搾乳を受け取るための第１ミルクジャーと、ミルク出口と流体連通している第１ミルクパイプと、第１ミルクジャーから第１ミルクパイプ内へと１回分の搾乳を圧送するように構成された第１ポンプデバイスとが設けられた搾乳システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような搾乳デバイスは、Ｌｅｌｙ  Ａｓｔｒｏｎａｕｔ（登録商標）又はＤｅＬａｖａｌ  ＶＭＳ（商標）搾乳ロボットなど一般に既知である。搾乳されたミルクは通常はミルク貯蔵タンクに集められ、集められたミルクがミルクタンカ−により引き取られるまでそこに貯蔵される。法律により必要とされるとおり、ミルクは冷蔵条件において貯蔵される。冷却はミルク貯蔵タンクにおいて直接的かつ独占的にもたらされ得るが、ミルク貯蔵タンクの設備の冷却電力を抑えるために、予冷却器においてミルクを予冷却することも可能であり、この場合、そこから前もって回復された熱は、予熱洗浄水など他の目的に使用され得る。
【０００３】
実際には、このような既知の搾乳システムは、望ましくないことにエネルギー効率が低く、さらに不必要に大きい熱交換能力を有していることが分かっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、同じ加工能力で効率が向上し、及び／又は熱交換能力が低下した冒頭で言及されたタイプの搾乳システムを提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、請求項１に記載の搾乳システムにより、特に、搾乳システムであって、搾乳セッション中に乳畜から１回分の搾乳を搾乳するための搾乳デバイスを含み、搾乳システムを制御するための制御ユニットと、いくつかの搾乳カップであって、各々がミルクホ−スにおいて終端するいくつかの搾乳カップと、ミルクホースに接続されるとともに第１閉鎖可能ミルク出口が設けられた１回分の搾乳を受け取るための第１ミルクジャーと、ミルク出口と流体連通している第１ミルクパイプと、第１ミルクジャーから第１ミルクパイプ内へと１回分の搾乳を圧送するように構成された第１ポンプデバイスと、第１ミルクパイプから第１ミルクジャーからの１回分の搾乳を受け取るための、第１ミルクパイプと流体連通しているとともに第２ミルク出口が設けられた第２ミルクジャーと、第２ミルク出口と流体連通している第２ミルクパイプと、１回分の搾乳の少なくとも一部、特に搾乳全体を、第２ミルクジャーから第２ミルクパイプ内へ圧送するように構成された第２ポンプデバイスであって、第１ポンプデバイスが１回分の搾乳を第１流量で圧送するように構成され、第２ポンプデバイスが１回分の搾乳を第１流量未満の第２流量で圧送するように構成された第２ポンプデバイスとが設けられ、第２ミルクパイプと流体連通しているとともに、第２ミルクパイプにおいて圧送された１回分の搾乳を受け取るように及び受け取った１回分の搾乳を所望の温度にするように構成された熱交換システムをさらに含む搾乳システムにより、本発明により達成される。
【０００６】
本発明は、ポンプデバイスを備えた単一のミルクジャーのみでは受け取ったミルクの冷却又は加熱中の高効率及び搾乳デバイスの大きい能力を達成するのは困難であるという理解に基づいている。結局のところ、搾乳デバイスを後続の搾乳のために利用可能にするために、このミルクジャーは搾乳セッションの終わりに可能な限り迅速にポンプで空にされる。これは今度は、熱交換デバイスを通じた後続のミルクパイプにおける高ピークミルクフローがあることを意味する。熱交換デバイスはこのとき、高ピ−クミルクフロ−を同様に所望の温度にすることを可能にするために比較的高い熱交換能力を有していなければならない。しかしながら、１回分の搾乳を第１ミルクジャーから第２ミルクジャーへ圧送するとともにそこからそれをより低い流量でミルクパイプ内へ圧送することにより、はるかにより均一なミルク流が熱交換システムを通じて流れ、このことは結果として比較的低い能力のみを必要とする。第２ミルクジャーからの圧送は第１ミルクジャーからの圧送から独立して起こり得るため、熱交換システムは最初に言及された圧送について最適化され得る。これにはエネルギーに関する利点があるのみならず、システムがはるかによりコンパクトに作られ得ること及び、ミルクが、より低い流量を原因として、同様により良好な品質のものとなることも意味している。この例において、第１から第２ミルクジャーへの第１セクションは、既知の、高流量で通過されるが、このセクションは通常よりはるかに短く、すなわちミルク貯蔵タンクまでとなる。
【０００７】
本出願において、流量という用語は単位時間当たりのミルク体積流量を意味すると理解される。代替的に、比較的低流量もまた、それぞれのミルクジャーをポンプで空にするための比較的長い時間として説明され得る。したがって、本発明において、第１ミルクジャーを空にする時間は第２ミルクジャーを空にする時間より短い。
【０００８】
さらなる実施形態及び利点が従属請求項において及び／又は以下の説明の一部において説明される。
【０００９】
実施形態において、搾乳デバイスは搾乳されるべき乳畜を識別するように構成された動物識別システムを含み、制御ユニットは乳畜についてのミルク情報を含むデータベースを含む。実際には、乳畜、特に乳牛の産乳量は比較的一定であり、したがって、最終の搾乳から経過した時間、いわゆる搾乳間隔に基づき容易に予測可能であることが分かっている。乳畜が現れて識別される場合、制御ユニットは、最終搾乳の時間及び単位時間当たりの平均産乳量などデータベースにおける乳畜に関する情報を読み出すことができる。制御ユニットはさらに有利には、これらのデータに基づき、例えば（１時間あたりの産乳量ｘ時間単位での搾乳間隔）など、予想される乳量を算出するように構成される。この予想される乳量に基づき、制御ユニットは、以下でより詳細に説明されるとおり、搾乳システム、例えば、特に熱交換システムを任意選択的に調整し得る。
【００１０】
特に、動物識別デバイスは同様に又は追加的に、連続的に搾乳されるように列を成しているか搾乳デバイスの近くの待合所にいる各乳畜を識別するように構成される。この場合、待合所が搾乳デバイスの近くに提供されており、待合所において乳畜は集まることができるとともに、任意選択的に、別個のものであるか待合所まで拡張された動物識別デバイスを介して前もって検知される。制御ユニットは特に、例えば履歴デ−タに基づき、待っている動物について予想される産乳量、及び任意選択的にまた、予想される搾乳時間も算出するように構成され得る。このようにして、制御ユニットは、搾乳システム、特に、熱交換システムでどの設定にすべきかをなおより良好に予測することができる。
【００１１】
特に、搾乳システムはいくつかの搾乳デバイスを含む。これらの搾乳デバイスは全て同一の熱交換システムに接続されてもよく、又は各々がそれら自身の熱交換システムを有してもよい。前者の場合、本発明の利点はあまり明らかではないことが多く、その理由は、ミルク流がこのときはより一定となり得るからである。全ての搾乳デバイスがそれらそれぞれの第１ミルクジャーを同時にポンプで空にすることになっている場合、第２ミルクジャー及びポンプデバイスの軽減効果は依然としてかなりのものとなる。
【００１２】
有利には、搾乳デバイスは、乳畜が自発的に訪問するロボット搾乳デバイスを含む。このような場合、乳量は１日の間で大きく変動することがあり、その理由は、乳畜自身がいつ搾乳されるかを決定するからである。したがって、必要とされる熱交換能力も大きく変動し、本発明の利点はより明らかとなる。それにも関わらず、本発明の利点の少なくとも一部は、動物が群れで１つ又は複数の搾乳デバイスへと向けられ、その後搾乳される従来の搾乳体制でも同様に達成される。このような場合、搾乳カップは依然として手動で取り付けられることが多い。そのような従来の搾乳デバイスでは、得られたミルクを直接的に、すなわち、ミルクジャー及びポンプデバイスを使用せずにミルクタンクへ圧送することができる。いくつかのそのような搾乳デバイスのミルクは、次いで、ほぼすぐにミルクパイプにおいて混合され、本発明は適用可能ではない。しかしながら、従来の搾乳デバイスが同様に第１ミルクジャーを有する場合、本発明による実施形態は、原則として、同じ利点を提供する。
【００１３】
実施形態において、第２ポンプデバイスは制御ユニットにより自動的に調整可能な第２流量を有する。実施形態において、制御ユニットは、少なくとも１つのミルク依存又は乳畜依存パラメ−タに応じて第２流量を調整するように構成される。実施形態において、パラメ−タは、受け取った１回分の搾乳の体積及び／又は搾乳デバイスにおける乳畜の搾乳の終わりと後続の搾乳セッションの終わりとの間の予想される期間を含む。上で既に示されているとおり、制御ユニットは、例えば予想される乳量、すなわち動物のアイデンティティ及び搾乳間隔による１回分の搾乳のサイズを決定するように構成され得る。それに基づき、第２流量は、例えば、乳量が、修正されていない流量の場合において、ポンプが後続の搾乳の開始時に依然としてアクティブであるほど大きいことなどから調整され得る。流量を増減させるための他の理由も考えられる。明らかに、全て又はほとんどの場合において十分である１つの固定された標準的な流量を選択することも可能である。後者の場合において、必要とされる熱交換能力は事実上一定であり、したがって、相応して選択され得る。これは最も低い、したがって最もエネルギー効率的な熱交換能力をもたらす。それにも関わらず、わずかに変動する流量、したがって原則として、相応して変動する必要とされる熱交換能力によって、熱交換システムのために実際に選択される関連する値、すなわち必要とされる熱交換能力の予想されるべき最高値は、先行技術における場合より好ましい値をもたらす。
【００１４】
ついでながら、例えば、搾乳カップが蹴り飛ばされる、又は落下する、又は乳畜がパニックを起こすなどにより、搾乳が断たれその後再開されない場合、第２流量を動的なやり方で調整することが可能である。結果としての、より少量の搾乳がこのとき依然として（なお）より低い第２流量で圧送され得る。また、履歴デ−タが、搾乳されることになる新たな乳畜には比較的長い準備時間が必要であること、又はむしろ後続の乳畜が実際には現れていないこと、後続の乳畜の搾乳時間が、予想される乳量が大きいことを原因として極めて長いこと、又は動物が乳量の少ない動物であることなどを示す場合もあり得る。全てのそのような場合などにおいて、制御ユニットが第２流量をより低くなるように調整する場合有利であり得る。この目的のために、制御ユニットは第２流量を固定されたより低い値へ切り替えることができるか、又はそれをいくつかのステップ若しくはさらには連続的に可変な方法で決められたパラメータへと調整することができる。
【００１５】
実施形態において、熱交換システムは、制御ユニットにより自動的に調整可能なエネルギー交換能力を有する。本出願において、「エネルギー交換能力」という用語は、単位時間当たりの特定の温度の供給された特定のミルク流から抽出され得るか当該ミルク流に供給され得る熱の量を意味すると理解される。ここで、ミルクの温度は実際にはほとんど変化しない。冷却又は加熱されることになるミルク流の流量が変動する場合、必要とされる能力もまた変動しなければならない。熱交換システムの実施形態に依存して、このとき前記システムの設定を調整することが可能である。例えば、逆流においてチュ−ブ冷却器がある場合、単位時間あたりに交換される熱の量を吸収又は放出することを可能にするために、使用済みの冷却又は加熱液体の流量が調整され得る。任意選択的に、代替的に又は追加的に、液体の温度及び／又は回路の長さを調整することが可能である。エネルギー交換能力はこのとき、全てのそのようなパラメ−タに応じており、したがって想定されるパラメ−タ値とともに変動する。熱交換システムの「能力」は原則として最大エネルギー交換能力、すなわち最適なパラメ−タ値である。しかしながら、この適用形態において、現行のパラメ−タ値でのエネルギー交換能力を意味する可能性もある。
【００１６】
しばしば、熱交換システムにおける液体の温度は所望の温度に等しく、熱交換システムがしなければならないのは、ミルクが実質的にこの温度になることを確実にするだけである。しかしその場合であっても、熱交換システムにおける液体の量及びその流量を調整することが必要となるときもあり得る。本発明によると、この能力は、全ての場合において、既知の搾乳システムにおけるものより小さくなり得る。
【００１７】
実施形態において、前記エネルギー交換能力は、単位時間毎の受け取った１回分の搾乳及び／又は予想される乳量に応じて調節可能である。この場合、制御ユニットは、単位時間あたりの受け取った１回分の搾乳、特に、その体積、及び／又は予想されるミルクの量に応じて熱交換システム、すなわち、その少なくとも１つのパラメ−タを調整するように構成される。場合により、第２流量を調整することは望ましくないが、その理由は、例えばこれには調整可能な流量を備えたより複雑な第２ポンプデバイスが必要となるため、又は、一定の低流量によりミルクの品質を維持することがより重要であるためである。このような場合、これらの実施形態は、熱交換システムのエネルギー交換能力を調整する能力という形での解決策を提供する。例えば、冷却のために水道水が利用される場合、調整可能なバルブ又はタップを提供するだけで十分であり得る。熱交換システムのエネルギー交換能力がゆっくりとのみ調整される場合、履歴デ−タを調整の基礎とするのが有利となり得る。特に、このとき、制御ユニットが、日中の乳量の平均プロファイルを履歴デ−タから決定するように、又は同様にこのようなプロファイルをデータベースに追加するように構成され、熱交換システムのエネルギー交換能力をこのプロファイルに基づき調整するように構成される場合、興味深い。実際には、乳畜は、比較的一定の間隔で搾乳デバイスを訪れる習慣の生き物であることが分かっている。同様の比較的一定の産乳量に関連して、このことは、１時間当たりの搾乳されたミルクの量は、時刻に応じて比較的一定であることが多いことを意味する。
【００１８】
実施形態において、制御ユニットは、制御ユニットにより設定された第２流量に応じて熱交換システムのエネルギー交換能力を調整するように、及び／又は、設定された熱交換能力に応じて第２流量を調整するように構成される。これらの実施形態では、制御ユニットは、実際は、両変数、すなわち第２流量及びエネルギー交換能力を互いに合致させるように構成される。このようにして、両システムの可変性が最適なやり方で使用され得、例えば、ミルクの品質は、第２流量が過剰に高くなることを防ぐことにより容易に確保され得、一方で、熱交換システムのエネルギー交換能力は、第２流量を補償のためにわずかにより多く実際に変化させることにより、たとえあったとしてもはるかによりゆっくりと変化する。
【００１９】
実施形態において、搾乳システムは、熱交換システムにより所望の温度にされたミルクを加工するためのミルク加工システムをさらに含む。これらの重要な実施形態において、最適化された熱交換システムの利点が明らかとなる。熱交換システムは、結局のところ、冷却目的のためだけに使用され得ず、ミルクをさらなる加工のために好適又は最適な温度にするためにも使用され得る。したがって、例えば、別の販売可能な製品を酪農場自体で形成するために、ミルクを前もって加工することが容易に可能である。必要とされる温度（又は温度範囲）には精度が求められることが多く、所望の製品に依存している。
【００２０】
実施形態において、ミルク加工システムは、低温殺菌デバイス、殺菌デバイス、均質化デバイス、ヨーグルト製造デバイス及びチーズ製造デバイスの少なくとも１つを含む。この場合、ヨーグルト及びチーズ製造デバイスはヨーグルト又はチーズを製造するために使用され得、ミルクを加工するための均質化及び／又は低温殺菌又は殺菌デバイスは低温殺菌又は滅菌されたミルクなど多くの製品を製造するために使用され得る。この場合、製品の目的地は多方面にわたり、その結果「チーズ」は例えばクリームチーズ、クワルクなども含む。他の製品、例えばケフィアも可能である。この場合、熱交換システムが、ミルクがその中で望ましいものに到達するか、少なくとも可能な限り近づくことを可能にするように設定される場合、有利である。冷却中、及びチーズ又はヨーグルトを製造するための中程度の温度で、これは容易に可能である。ミルクの温度が上昇するならば、低温殺菌及び滅菌中、これは容易に可能ではないが必要でもなく、その結果ミルクは、実際の低温殺菌又は滅菌中により迅速に所望の温度に到達することができる。結局のところ、これは、低温殺菌及び／又は殺菌プロセスをより効率的に管理することを可能にし、したがって必要とされる能力はより小さくなり、このことは、それぞれの低温殺菌又は殺菌デバイスのサイズ及びエネルギー消費に関して利点を提供する。
【００２１】
実施形態において、熱交換システムは、１回分の搾乳のミルクを制御ユニットにより調整可能な温度にするために制御ユニットにより自動的に調整可能である。これらの実施形態では、熱交換システムにおけるミルクが到達する温度は、例えば、熱交換システムの下流又は、いくつかのデバイスがある場合、ミルクが通過するデバイスに結合されたデバイスに依存して、制御ユニットにより可変的に調整可能である。この目的のために、制御ユニットにより制御可能なバルブ及びパイプシステムも提供され得、これは、ミルクを、熱交換システムから、制御ユニットにより設定されたミルク加工デバイスへ制御可能に通過させる。
【００２２】
実施形態において、搾乳システムは、１つ又は複数の貯蔵タンクであって、各々が１回又は複数回の搾乳からのミルクの少なくとも一部を貯蔵するためのものである１つ又は複数の貯蔵タンクをさらに含む。貯蔵タンクは、熱交換システム及び任意選択的に１つ又は複数のミルク加工デバイスを通過したミルク、例えば冷却されたミルク又は加熱されたミルク、例えば、低温殺菌又は滅菌されたミルクのためのものであり得る。代替的に又は追加的に、貯蔵タンクは、ミルクを比較的長い反応又は処理のために含むタンク、例えば発酵タンクも含み得る。当該又は各貯蔵タンクはこのときミルク加工デバイスの一部である。搾乳システムはこのとき、１回分の搾乳又は１回分の搾乳の一部を貯蔵タンクのうちの１つへ的を絞ったやり方で通過させるための、制御ユニットにより制御可能なバルブ及びパイプシステムを含む。
【００２３】
バルブ及びパイプシステムの上記の例の全てにおいて、制御ユニットは特に、少なくとも１つの乳畜パラメ−タ又はミルクパラメ−タに基づきバルブを制御するように構成される。例えば、遺伝的に異なる動物が群れの中にいる場合、動物識別デバイスにおいて認識されたこれらの動物からのミルクを分けて貯蔵することが有利である。制御ユニットが、ユ−ザにより入力された情報に基づきバルブを制御することも可能である。例えば、ユ−ザがある量のヨーグルトを製造することを希望する。制御ユニットはこのとき、ミルクを熱交換システムに通過させた後で、１回又は複数回の搾乳の形の必要とされる量のミルクをヨーグルトミルクのためのタンク又はさらには発酵タンクへと通過させる。他の目的地も当然のことながら可能である。
【００２４】
本発明は、いくつかの非限定的な実施形態が示されるとともに説明されている図により、より詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による第１搾乳システム１の概略図を示す。
【図２】本発明による搾乳システムの別の実施形態を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は本発明による第１搾乳システム１の概略図を示す。システム１は、自動ロボット搾乳デバイス２、搾乳カップ３、ロボットア−ム４、及びデータベース６を含む制御ユニット５、さらにミルクセンサ７、ミルクホ−ス８、第１ミルク出口１０を備えた第１ミルクジャー９、第１ミルクポンプ１１、第２ミルクホ−ス１２、第２ミルク出口１４を備えた第２ミルクジャー１３、第２ミルクポンプ１５、ミルクパイプ１６、及びミルクタンク１７を含む。最後に、参照符号１８は熱交換器を示す。
【００２７】
さらに、乳首１０１とＩＤタグ１０２とを備えた乳畜１００を含む搾乳ステ−ション５０、及び動物識別デバイス３０が示される。
【００２８】
ロボット搾乳デバイス２は、搾乳カップ３を乳畜１００の乳首１０１へ取り付けるためのロボットア−ム４を含み、ここでは搾乳カップ３の１つのみが示されている。ここで、ロボットア−ムには、搾乳カップ３を１つずつ把持及び取り付けるための把持部が設けられているが、これはまた４つの搾乳カップが取り外し可能に配置された保持器が設けられたアームであってもよい。しかしながら、そのような詳細はこの例において重要ではない。制御のために、ロボット搾乳デバイスには、乳畜についてのデータを備えたデータベース６及び／又は乳畜に関するデ−タ、例えばミルクデ−タを格納するための空間を含む制御ユニット５が設けられるか、ロボット搾乳デバイスは制御ユニット５に接続される。データベース６におけるデータを正しく結合するために、動物識別デバイス３０、例えばタグリーダーが、乳畜１００の首にあるＩＤタグ１０２を読み取るために提供される。この場合、乳畜１００は搾乳ステ−ション５０に自発的に又は現れ得るか、又は同様に強制された牛の往来により現れ得、この場合、群れは搾乳ステ−ションに例えば１日２回へと向けられる。
【００２９】
ロボット搾乳デバイス２、４はまた、従来の搾乳デバイスに取って代わられてもよく、この場合、搾乳カップ３は搾乳者により手動で取り付けられる。これは本発明には無関係であるが、牛が自由に往来するロボットの場合のように、動物が不規則に、自発的に訪問する場合において利点はより大きくなる。
【００３０】
乳畜１００を搾乳する場合、得られたミルクは、ミルクホ−ス８を介して第１ミルクジャー９において１回分の搾乳として集められる。データベース６及び／又は搾乳作業中にミルクセンサ７により得られるデータからの乳畜１００と関連するデータに部分的に基づき、ミルクの品質が決定され得、それに部分的に基づき、何のためにミルクが使用されるか決定することも可能である。要件を満たすミルクが、例えば制御ユニット５により消費のためのミルクのためのバルクタンク１７へと送られ、一方で不適切なミルク、例えば病気の乳畜からのミルクは、別の目的地（ここでは図示せず）、例えば下水管へと送られ得る。当然のことながら、いくつかの目的地に、対応して適合されたバルブデバイスを設けることが可能である。これは図２においてより詳細に説明される。
【００３１】
搾乳デバイス２、４を、後続の搾乳のために可能な限り迅速に空けるために、第１ミルクジャー９におけるミルクは第１ミルクポンプ１１により第１ミルク出口１０を介して圧送される。利用可能時間は原則として、乳畜１００が搾乳ステ−ション５０を離れ、後続の乳畜が位置について搾乳作業に備えることを可能にするのに必要な時間以下である。これは１分のオーダーである。既知の搾乳システムでは、このミルクは次いで、ミルクパイプシステム全体を通ってミルクタンクへ対応する高速で圧送される。しかしながら、そのような高速では、ミルクは機械的負荷を受けるとともに空気と密接に混合される。これはミルクの品質、特に脂肪球にとって不利であり、その理由はこれは比較的多量の遊離脂肪酸の放出を引き起こし、ミルクが傷むからである。しかしながら、本発明では、搾乳からのミルクは同じ速度で第１ミルクジャー９から圧送されるが、それは短い距離にわたって、すなわち短い第２ミルクホ−ス１２から第２ミルクジャー１３までの距離にわたってに過ぎない。この距離が、数十メ−トルであることの多い、従来の搾乳システムにおけるバルクタンクへの平均距離よりはるかに短いのみならず、第２ミルクホ−ス１２は短い距離にわたっての迅速な輸送のためにも最適化され得る。例えば、第２ミルクホ−スは大きい直径を有し得るとともに、そうでなければフローに対する抵抗がほとんどない。
【００３２】
任意選択的に混合された空気はこのとき第２ミルクジャー１３において再び漏出し得る。ミルクは次いで、第２ミルクポンプ１５により第２ミルク出口１４及びミルクパイプ１６を介してミルクタンク１７へはるかにより穏やかに圧送され得る。その理由は、この圧送動作のための期間は、例えば、第１ミルクジャーからの受け取りから後続の搾乳の終わりまでの期間におよそ等しいからである。この期間は、原則として、およそ６〜１０分の搾乳の継続時間に少なくとも等しいが、この期間は後続の乳畜がすぐに現れない場合は事実上無制限であり得る。第２ミルクポンプ１５を通じたミルクの圧送速度は、したがって、はるかにより低くなるように選択され得、このことはミルクの品質に有益な効果を有し得る。加えて、制御ユニット５は、この圧送速度を動的に、例えば予想される待ち時間に基づき制御されるように構成され得る。予想される待ち時間の方は、後続の乳畜が識別される時間、及び／又は後続の乳畜の搾乳が始まるとき、及び／又は後続の乳畜の予想される乳量、及び、それに基づき、搾乳の予想される継続時間などにより、制御ユニットにより決定され得る。
【００３３】
本発明によると、ミルクを所望の温度にするために、ミルクは熱交換器１８を通過する。図１に示されたものなど、単純な例において、これは、ミルクがミルクタンク１７に入る前の予冷却器である。その結果として、ミルクタンクに入る新たなミルクは、たとえあったとしても、タンク１７に既に存在するミルクへの加熱効果はより少ないもののみとなる。加えて、ミルクタンク１７への輸送中にミルクにおいて細菌などが迅速に増殖できないように、及び、ミルクにおける脂肪球が損傷を受けにくいようにミルクがより低い温度へ可能な限り迅速に冷却される場合、ミルクの品質にとってより良好であり得る。
【００３４】
例えば、しばらくの間ミルクが到着しない場合に、熱交換器１８が大き過ぎず、また、冷媒を多く使いすぎることもそれを圧送する速度が速すぎることも、それを不必要に循環させることにより不必要にエネルギーを消費することもない場合、有利である。この目的のために、熱交換器１８は有利には制御ユニット５に制御可能に接続される。ミルクの到着量が減るかミルクが到着しない場合、制御ユニットはこのとき有利には熱交換器１８の熱交換能力を低下させ得る。追加的に又は代替的に、制御ユニットは、第２流量を増加又は減少させるために第２ミルクポンプ１５を制御し得る。例えば、搾乳ステ−ション５０において後続の乳畜が（まだ）現れない場合、制御ユニット５が第２ミルクポンプ１５をより低い流量で作動するように制御することは理に適っており、その結果、１回分の搾乳のミルクはさらにより低い速度で輸送される。これは、ミルクにおける脂肪球を保持するために、及び空気が不必要にミルクと混合されることを防ぐために有利である。加えて、制御ユニットは熱交換器１８をより低い能力で作動させるように任意選択的に制御することができ、これはエネルギー的に有利であり得る。
【００３５】
制御ユニット５は、第２ミルクポンプ１５及び／又は熱交換器１８を数多くの方法で制御し得る。したがって、乳畜１００が現れ、識別された後で、関連するデ−タ、例えば先行する搾乳の時間、ミルクの消費の適切さ、及び時間ごとの平均乳量又は産乳量を呼び出すために、制御ユニット５はデータベース６における履歴データを使用し得る。制御ユニットはこのとき、これらのデータに基づき、第２ミルクポンプ１５の第２流量及び熱交換器１８の熱交換能力についての値のセットを維持するように、又は、一方又は両方のコンポ−ネント、例えばより低い第２流量又は異なる熱交換能力についての設定を変更するように構成される。全ての場合において、搾乳能力の損失が無いか損失が極めてわずかな状態でミルクをよりやさしく、よりゆっくりとした方法で圧送すること、及び／又は、よりエネルギー効率的な方法でそれを所望の温度にすることが搾乳システム全体としての目的である。
【００３６】
第１ミルクジャー９と第２ミルクジャー１３との間に下水管などへの出口を備えた三方バルブを提供することが有利であることに留意されるべきである。結局のところ、その後消費のためのミルクのためのタンク１７へ送られないミルクを特定の温度にする、又はそのようなミルクを注意して処理することは意味を成さない。
【００３７】
図２は、本発明による搾乳システムの別の実施形態を図式的に示し、ここでは全体として参照符号１’により示されている。図において、同様の部分は、任意選択的に１つ又は複数のアクセント記号及び／又は「−１」などの表示が付された同じ参照符号により表される。
【００３８】
図１に既に示されている対応する部品に加えて又はその代わりに、搾乳システム１’は、熱交換器１８の下流に、第１ミルクタンク１７−１への接続ラインを備えたバルブシステム１９、第２ミルクタンク１７−２、及び同様にミルクタンク１７−３に結合されるミルク加工デバイス２０を含む。
【００３９】
乳畜１００のミルクは第１ミルクジャー９にこの場合も集められる。制御ユニット５は、履歴デ−タ及び／又は搾乳中にセンサデバイス７により集められるとともに制御ユニット５へ送信されたミルクについてのデータに基づきミルクをどうするか決定し得る。
【００４０】
抗生物質を含むミルク又は乳房炎ミルクなどミルクがヒトによる消費に適していない場合、これは、例えば下水管（図示せず）内へ、又は例えば、その目的のために提供された第１ミルクタンク１７−１、例えば子牛のミルクタンク内へ排出される。制御ユニット５はこのとき、バルブデバイス１９、この例においては四方バルブを作動させることができるが、明らかに相応して異なるようにも構成可能である。ミルクが貯蔵される場合、迅速に再び利用される子牛のミルクにとって不要なことの多いミルクの冷却又は加熱がなされないように、制御ユニット５は熱交換器１８のスイッチを入れないように構成されてもよい。本発明によると、熱交換器は、必要とされる熱交換能力が低いことを原因として、小さくコンパクトな設計であり得るため、少量のミルクのためにこの対策も取ることは意味を成し得る。結局のところ、熱交換器１８はこのときその温度も迅速に調整することができる。
【００４１】
ミルクがヒトによる消費に好適である場合、搾乳システム１’は、例えば脂肪率又は乳畜１００の遺伝的状態を原因とする特定の物質の存在を使用して、ミルクの品質に関する区別を行うことができる。これら全ては、例えば、センサ７の値又は、タグリーダー３０により読み取られるＩＤタグ１０２により決められるとおり、動物のアイデンティティにより決められ得る。例えば、制御ユニット５はミルクをミルクタンク１７−２に送ることができる。この目的のために、ミルクは例えば、熱交換器１８において予冷却され得る。所望の温度は、例えば１０〜１５℃であり、その結果タンク１７−２における２〜４℃へのステップは著しくより小さくなる。例えば水道水又は地下水との熱交換により、１５℃の温度に到達し得る。熱交換器１８の下流の所望の温度を、はるかにより低温、例えば２〜４℃になるように選択することも可能であることに留意されるべきである。これは、タンク１７−２が依然として事実上空である場合に有利であり得る。結局のところ、ミルクタンク１７−２における冷却要素の冷却力はかなり大きいことが多く、冷却要素は、１回分の搾乳など少量のミルクと接触するとミルクを凍らせることがあり、これは望ましくない。ここで、はるかにより小さい熱交換器１８が、第１搾乳、すなわち１回又は複数回の搾乳からの少なくとも所定の第１量のミルクを、２〜４℃に冷却することを可能にすることにより、熱交換器がはるかにより小さく、より確実に制御され得るため、凍るリスクを効率的に防ぐことができる。この場合、熱交換器１８が、例えば追加された氷水タンク、圧縮機冷却などにより、２〜４℃のこの温度への到達を可能にし得るように構成されることが明らかに必要である。
【００４２】
代替的に、例えば後続の加工ステップの目的のために、ミルクをより高い温度で貯蔵することも可能である。ミルクのタイムリーな冷却のために実施されている決まりごとはあるが、それにもかかわらず、ミルクがさらに十分に迅速に加工される場合、これは許容され得る。本発明によると、細胞数及び／又は細菌数が極めて少ない乳畜からのミルクは、例えば、（農家の）チーズに加工されるために選択され得る。細胞数及び／又は細菌数は履歴デ−タから、すなわちデータベース６を介して、又は目的に好適であるとともにそれ自体既知のセンサ７により求められ得る。それぞれのミルクは、このときすぐに低温まで冷却される必要はないが、それは当然のことながら可能である。この場合も、必要とされる小さな熱交換器１８は、所望の温度を（より）迅速に変更する可能性を提供する。ついでながら、所望の温度を乳畜ごとに設定する必要はなく、その理由は、そのとき有利なエネルギー効果の一部が再び失われるからである。しかしながら、例えば、例えばチーズ又は同様にヨーグルト、任意選択的に滅菌された半脱脂ミルクなどの製品のためのミルクの所望の量を指定すること、及び制御ユニット５がこの目的のために熱交換器１８の特定の所望の温度を設定することが確実に可能である。
【００４３】
代替的に、制御ユニット５はまた１回又は複数回の搾乳からのミルクをミルク加工デバイス２０へミルクを送ることができ、これはここでは極めて図式的に示されている。デバイス２０は、例えば、発酵タンク又は低温殺菌及び／若しくは殺菌及び／若しくは均質化及び／若しくは標準化デバイスである。ミルク加工デバイス２０における最適なプロセスプロファイルのために、冷却及び貯蔵のみのための例えば１０〜１５又は２〜４℃とは異なる温度がより好適であり得ることが可能である。良い例は、直接低温殺菌又は滅菌であり、この場合最初にミルクを冷却することは意味を成さない。制御ユニット５はこのとき相応して熱交換器１８における所望の温度を調整することができる。
【００４４】
上で既に示されているとおり、所望の温度は原則として、各搾乳について設定され得る。例えば、複数回の搾乳からの所定の量のミルクを同じ方法で処理すること、したがってまたそれらを同じ所望の温度にすることがエネルギー的により有利であることが多い。例えば、搾乳システム１’が設けられた農家の店舗が、在庫におけるヨーグルトの量が閾値未満に低下した場合ヨーグルトを製造することを選択し得る。同じことが半脱脂ミルク、ケフィアなど他の乳製品にも当てはまる。明らかに、チーズには熟成プロセスを原因とする遅延時間があるが、この例においてはストック管理もまた役割を果たし、製造バッチは時々作動させられなければならない。全てのそのような場合において、制御ユニット５は熱交換器１８における関連する所望の温度を設定し得る。
【００４５】
明らかに、より一定のやり方でミルクを圧送し、したがって比較的小さく、よりフレキシブルな熱交換器の利用を可能にする本発明のアイデアを利用する他の構成もまた可能である。このようにして、能力の損失が無く、ミルクの品質を向上させつつエネルギーを節約することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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