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Title:
METHOD FOR AUTOMATICALLY CALIBRATING A DEVICE FOR SUPPLYING DOMESTIC ANIMALS WITH A FEED
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/001764
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to method for automatically calibrating the control system of a device for supplying domestic animals with a feed. According to the inventive method, the feed or the constituents thereof are taken from supply containers (2.1 - 2.6) and are supplied to a pick-up station (3) optionally via a mixing container (1) or directly. A certain quantity (volume and/or weight) of the fed or of a certain feed constituent is supplied to the mixing container (1) or directly to the pick-up station. If the value changes vis-à-vis a desired quantity, the quantity supplied is adapted to the desired value.

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Inventors:
FOERSTER MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2000/006043
Publication Date:
January 11, 2001
Filing Date:
June 29, 2000
Export Citation:
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Assignee:
FOERSTER MARTIN (DE)
International Classes:
A01K5/02; A01K9/00; G01G17/04; G05D11/04; (IPC1-7): A01K9/00; A01K5/02; G01G13/02
Domestic Patent References:
WO1999049726A11999-10-07
Foreign References:
US4667503A1987-05-26
GB2161282A1986-01-08
US5775532A1998-07-07
US5105767A1992-04-21
GB2120563A1983-12-07
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
Weiss, Peter (Zeppelinstrasse 4 Engen, DE)
Download PDF:
Claims:
<BR> <BR> <P>P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum automatischen Kalibrieren einer Steuerung einer Vorrichtung zum Versorgen von Haustieren mit einem Nahrungsmittel, das oder dessen Bestandteile aus Vorratsbehältern (2.12.6) ggf. über einen Mischbehälter (1) oder direkt zu einer Entnahmestelle (3) gelangt/en, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Steuerung (5) in Abständen ermittelt wird, welche Menge (Volumen und/oder Gewicht) des Nahrungsmittels oder eines bestimmten Nahrungsmittelbestandteiles in den Mischbehälter (1) oder direkt zur Entnahmestelle gelangt und bei einer Veränderung des Wertes gegenüber einer erwünschten Menge eine Anpassung der Mengenzugabe an den gewünschten Wert erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeit ermittelt wird, die eine bestimmte Menge von dem Nahrungsmittel oder mehreren Nahrungsmittelbestandteilen benötigt, um zur Entnahmestelle (3) zu gelangen und bei Feststellen einer Abweichung von einem erwünschten Wert die Zeit der Zugabe erhöht oder vermindert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Nahrungsmittel oder Nahrungsmittelbestandteil ermittelt wird, die eine Portioniereinrichtung (6.16.6) bei ihrer gesteuerten Tätigkeit der Entnahmestelle (3) bzw. dem Mischbehälter (1) zuführt, diese Menge mit einer vergegebenen Menge verglichen und bei einer Abweichung der beiden Werte voneinander die Tätigkeit der Portioniereinrichtung (6.16.6) verändert wird, so dass die beiden Werte wieder weitestgehend übereinstimmen.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln von Zeit und/oder der Menge automatisch in vorgegebenen Zeitabständen oder bei Überschreiten von Abweichungen oder halbautomatisch durch eine Bedienperson durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Entnahmestelle (3) oder am Mischbehälter (1) das Gewicht und/oder Volumen des/der zu kalibrierenden Nahrungsmittelbestandteils/e ermittelt wird/werden.
6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Portionen eines Nahrungsmittels oderbestandteiles ausgegeben, dessen Gewicht und/oder Volumen ermittelt, aufaddiert und ein Mittelwert als Kalibrierwert genommen und/oder ein Alarm ausgelöst wird.
7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Nahrungsmittel bestandteilen geringer Menge ein Mehrfaches davon in die Entnahmestelle (3) bzw. den Mischbehälter (1) ausgegeben und die ermittelte Menge durch das Mehrfache geteilt wird.
Description:
Verfahren zum automatischen Kalibrieren einer Vorrichtung zum Versorgen von Haustieren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Kalibrieren einer Steuerung einer Vorrichtung zum Versorgen von Haustieren mit einem Nahrungsmittel, das oder dessen Bestandteile aus Vorratsbehältern ggf. über einen Mischbehälter oder direkt zu einer Entnahmestelle gelangt/en.

Die heutige Versorgung von Haustieren mit Nahrungsmitteln geschieht in verstärktem Umfang im automatischen Betrieb.

Kraftfutter wird bspw. aber eine Dosierschnecke direkt der Entnahmestelle zugeführt. Insbesondere gilt dies aber auch für die Aufzucht von Jungtieren (Kälber, Ferkel, Lämmer u. a.), bei der sogenannte Tränkeautomaten verwendet werden.

In diesen Tränkeautomaten werden Nahrungsmittelbestandteile in einem Mischbehälter angemischt und einer Saugstelle zugeführt. Die Nahrungsmittelbestandteile können aus

Vorratsbehältern oder aus entsprechenden Zuleitungen in den Mischbehälter gelangen. Vom vorliegenden Begriff des Vorratsbehälters sollen alle Möglichkeiten der Zuführung zum Mischbehälter bzw. direkt zur Entnahmestelle umfasst sein.

Gerade bei der Aufzucht muss die Zugabe von Nahrungsmitteln sehr exakt erfolgen, um eine günstige Leistung zu erzielen.

Das heisst, es muss exakt bestimmt werden, in welchem Mischungsverhältnis die einzelnen Nahrungsmittelbe- standteile in dem Mischbehälter miteinander vermischt und der Saugstelle zugeführt werden.

Bis heute wird lediglich manuell die Gesamtmenge und manche Einzelmengen einer Portion bestimmt. Die geschieht in zeitlich grossen Abständen und sehr ungenau.

Unregelmässigkeiten, die dazwischen auftreten, können nicht erfasst und korrigiert werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zugabe eines Nahrungsmittels und insbesondere das Mischungsverhältnis von einzelnen Nahrungsmittelbestand- teile automatisch zu überwachen und die Zufuhr veränderten Werten anzupassen.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass in einer Steuerung in Abständen ermittelt wird, welche Menge (Volumen und/oder Gewicht) des Nahrungsmittels oder eines bestimmten Nahrungsmittelbestandteiles in den Mischbehälter oder direkt zur Entnahmestelle gelangt und bei einer Veränderung des Wertes gegenüber einer erwünschten Menge eine Anpassung der Mengenzugabe an den gewünschten Wert erfolgt.

Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass in bestimmten Abständen, sei es ausgelöst durch das

Bedienpersonal selbst oder durch einen entsprechenden Impuls in der Steuerung, ein Bestimmen der Nahrungsmittelmenge bzw. seiner Bestandteile während oder bei Unterbrechung der automatischen Zuführung von Futter zur Entnahmestelle oder der gemeinsamen Zugaben aller Nahrungsmittelbestandteile zum Mischbehälter erfolgt.

Anstatt dessen wird das Nahrungsmittel bzw. werden die Nahrungsmittelbestandteile kontrolliert der Entnahmestelle bzw. dem Mischbehälter zugeführt. Gleichzeitig wird bestimmt, welche Zeit eine bestimmte Menge (Gewicht und/oder Volumen) an Nahrungsmittel bzw.

Nahrungsmittelbestandteilen benötigt. Weicht diese Zeit von einer bisher in der Steuerung vorgegebenen Zeit ab, so wird der alte Wert durch den neuen Kalibrierwert ersetzt.

Anstelle der Zeit kann auch die Tätigkeit einer Portioniereinrichtung überwacht werden. In vielen Fällen wird ein Nahrungsmittel bzw. ein Nahrungsmittelbestandteil bspw. durch eine Dosierschnecke dem Mischbehälter bzw. der Entnahmestelle zugeführt. Bekannt ist die Menge, die eine Dosierschnecke bei einer bestimmte Umdrehung zuführt. Auch dieser Wert kann sich selbstverständlich, wenn bspw.

Anlagerungen des Nahrungsmittels an der Schnecke stattfinden, erheblich verändern. Deshalb sollte von Zeit zu Zeit die Menge ermittelt werden, die sich bei einer vorgegebenen Umdrehung der Schnecke tatsächlich in der Entnahmestelle oder dem Mischbehälter befindet. Weicht dieser Wert von dem vorgegebenen Wert ab, so muss die Tätigkeit der Portioniereinrichtung verändert, bspw. die Umdrehung der Dosierschnecke erhöht oder vermindert werden.

Als Portioniereinrichtung können alle denkbaren bekannten Portioniereinrichtungen Anwendung finden. Hierzu gehört nicht nur die Dosierschnecke, sondern auch ein Dosierrad, eine Zellenradschleuse, Flügelräder, ein Förderband mit

Schieber, Dosierpumpen usw.. Die Portionierung kann nach verschiedenen, veränderbaren Einstellungsparametern erfolgen, wie bspw. Zeit, Schritt, Druck, Drehzahl, Querschnitt, Austragsgeschwindigkeit usw.. Hier soll der vorliegenden Erfindung keine Grenze gesetzt sein.

Bei den heute vorhandenen Antriebsmotoren ist ein für das Portionieren ggf. erforderliches Takten problemlos möglich, wobei natürlich eine Veränderung auch im Teilbereich einer Umdrehung liegen kann.

Schwierigkeiten können sich bei Nahrungsmittelbestandteilen ergeben, die nur in sehr geringen Mengen, wie beispielsweise Medizinbestandteile, zugegeben werden. Diese Medizinbestandteile können in lOtel-Gramm zugegeben werden, wobei beispielsweise eine Waage das Gewicht nur in Gramm misst. In diesem Fall ist vorgesehen, dass zur Kalibrierung der Auslass des Vorratsbehälters, beispielsweise zehn Mal während einer bestimmten Zeit geöffnet oder die Portioniereinrichtung 10 Mal ihre Tätigkeit durchführt und dann die ermittelte Menge durch zehn geteilt wird. Da das Tier eine derartige Mischung nicht trinken sollte, wird diese Mischung nach dem Kalibriervorgang aus dem Mischbehälter abgesaugt bzw. abgelassen und weggeführt.

Sollten erhebliche Schwankungen beim Kalibrieren oder während dem normalen Fütterungsvorgang zwischen aufeinanderfolgenden Portionen festgestellt werden, so ist auch daran gedacht, mehrere aufeinanderfolgende oder beabstandet ausgegebenen Portionen aufzuaddieren und durch die entsprechende Anzahl zu dividieren, um einen repräsentativen Mittelwert zu erhalten.

Nachdem so die gewünschten neuen Kalibrierwerte in der Steuerung festgelegt sind, wird wieder zum automatischen

Betrieb übergegangen. Jedoch kann jetzt davon ausgegangen werden, dass entsprechend dem jetzt gesetzten Kalibrierwert exakt die gewünschte Menge an Nahrungsmittelbestandteilen zugeführt wird, die das jeweils zu versorgende Tier benötigt.

Während dem Kalibriervorgang und während der sonstigen Mengenerfassung kann die Nahrungszugabe an das Tier gestoppt werden. Ferner wird nach jeder Ausgabe die Anlage wieder auf Null gesetzt. Der Kalibriervorgang kann aber auch während der Futtergabe stattfinden, insbesondere wenn er zu lange dauert und damit der Fütterungsvorgang empfindlich gestört würde. Bspw. kann eine Menge und/oder ein Gewicht eines Nahrungsmittels oder Nahrungsmittelbestandteiles nacheinander bei jeder Portionszubereitung ermittelt, aufaddiert und durch die Anzahl der Portionen geteilt werden.

Es ist auch daran gedacht, die Kalibrierung zwei oder mehrere Male hintereinander durchzuführen, um zu ermitteln, ob sich Abweichungen ergeben. Ergeben sich Abweichungen über einen vorgegebenen Sollwert hinaus, so kann beispielsweise ein Mittelwert als Kalibrierwert genommen oder aber ein Alarm ausgelöst werden, der anzeigt, dass mit der Anlage etwas nicht stimmt.

Das Kalibrieren kann vollstautomatisch durchgeführt werden, indem bspw. in der Steuerung Zeiten vorgeschrieben sind, in denen das Kalibrieren erfolgt. Die Steuerung kann auch einen Rahmen enthalten, der vorgibt, wie oft die Kalibrierung wiederholt werden muss, wenn festgestellte Abweichungen innerhalb oder ausserhalb des Rahmens liegen.

Ferner kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Kalibrierung auch halbautomatisch erfolgt, d. h. je nach

Wunsch vom Bedienpersonal in Gang gesetzt wird. Dies ist vor allem wichtig, wenn der Landwirt neues Futter verwendet, bei dem eine Grundkalibrierung stattfinden muss.

Hier hat der Landwirt die Möglichkeit, manuell durch Drücken der entsprechenden Taste den Kalibriervorgang in Gang zu setzen.

Die bereits auf dem Markt befindlichen Entnahmestellen oder Tränkeautomaten od. dgl. müssen nur geringfügig umgestaltet werden. Dem Mischbehälter bzw. der Entnahmestelle sollte eine Waage zugeordnet werden, über die das Gewicht der einzelnen Nahrungsmittelbestandtteile ermittelt werden kann. Soll die Ermittlung des Nahrungsmittelbestandteiles anhand anderer Parameter, wie beispielsweise anhand des Füllstandspegels der Entnahmestelle oder des Mischbehälters ermittelt werden können, so werden selbstverstandlich diese Werte als Grundlage für die Kalibrierung benutzt. Die Ermittlung erfolgt in diesem Fall über einen Füllstandsensor oder Lichtsensor. Auch an eine Ermittlung durch Ultraschall ist gedacht.

Die Ermittlung der Menge der Nahrungsmittelbestandteile hat noch weitere Vorteile. Es kommt vor, dass ein Tier nicht die gesamte, ihm zugedachte angemischte Menge säuft, sondern nur einen Teil davon. Durch die Bestimmung der Nahrungsmittelmenge, sei es anhand des Gewichtes oder anhand des Füllstandes, kann nun bestimmt werden, wieviel das Tier tatsächlich gesoffen oder gefressen hat. Ferner wird in der Regel der Rest von einem nachfolgenden Tier aus der Entnahmestelle bzw. dem Mischbehälter entnommen, so dass auch für dieses Tier die zusätzlich von ihm aufgenommene Menge bestimmt werden kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung ; diese zeigt in Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Versorgen von Haustieren ; Figur 2 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles einer Vorrichtung gemäss Figur 1.

Von einem Tränkeautomat ist in Figur 1 ein Mischbehälter 1 angedeutet, dem wiederum fünf Vorratsbehälter 2.1 bis 2.5 zugeordnet sind. In diesen Vorratsbehältern 2.1 bis 2.5 befinden sich jeweils Nahrungsmittelbestandteile, beispielsweise Milchpulver, Medizin, reine Milch oder auch Wasser, wobei als Vorratsbehälter alle möglichen Quellen für die Nahrungsmittelbestandteile fungieren können. Unter Vorratsbehälter wird beispielsweise auch eine normale Zuleitung für Wasser von einem Wasseranschluss verstanden.

Diese Nahrungsmittelbestandteile gelangen mittels einer Portioniereinrichtung 6.1-6.5 über Leitungen, im direkten Fall, über Rutschen od. dgl., wie die Pfeile andeuten, in den Mischbehälter 1. Als Portioniereinrichtung 6.1-6.5 kommt bspw. eine Schnecke, ein Scheibenrad, eine Zellenradschleuse od. dgl. in Betracht.

Im Mischbehälter 1 wird dann das Nahrungsmittel aus den unterschiedlichen Nahrungsmittelbestandteilen zusammenge- mischt und einer Entnahmestelle 3 zugeleitet. Dabei kann es sich um eine Saugstelle aber auch bspw. um einen Trog od. dgl. handeln.

Dem Mischbehälter 1 ist eine Waage 4 oder ein Füllstandsmesser oder eine beliebige Einrichtung zum Bestimmen der Menge des Nahrungsmittelbestandteiles zugeordnet, die mit einer Steuerung 5 in Verbindung steht.

Mit der Steuerung 5 stehen auch die Portioniereinrichtungen 6.1 bis 6.5 in Verbindung, wobei ermittelt wird, welche Menge an einem Nahrungsmittelbestandteil von dem Vorratsbehälter 2.1 bis 2.5 in den Mischbehälter 1 gelangt ist. Bspw. kann dies durch die Zählung der Umdrehungen einer Schnecke geschehen.

Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende : Die heutigen Kälbertränken arbeiten in der Regel vollautomatisch. Tritt beispielsweise ein Kalb zu der Saugstelle 3, so wird über einen Transponder der Steuerung der Kälbertränke angezeigt, dass ein bestimmtes Kalb saufen will. Für dieses Kalb wird nun eine bestimmte Menge an Nahrungsmittel in dem Mischbehälter 1 zusammengemischt, wobei die entsprechenden Nahrungsmittelbestandteile gleichzeitig aus den Vorratsbehältern 2.1 bis 2.5 in den Mischbehälter 1 gelangen. Selbstverständlich sind auch die Nahrungsmittelbestandteile für ein bestimmtes Kalb vorherbestimmt, so dass beispielsweise die Zugabe von reiner Milch oder von Medizin je Kalb variieren kann.

Im Laufe der Zeit kann es zu Unregelmässigkeiten beim Eintrag der einzelnen Nahrungsmittelbestandteile in den Mischbehälter 1 kommen. Um diesem Nachteil zu begegnen, sollen die Zugaben der Nahrungsmittelbestandteile von Zeit zu Zeit kalibriert werden. Dies kann bspw. ein Mal am Tag, in der Woche oder nach einer vorbestimmten Menge an ausgegebenen Portionen geschehen.

Entsprechend dem erfindungsgemässen Verfahren wird zum Kalibrieren die Waage 4 auf Null gestellt. Nunmehr wird getrennt von den anderen Nahrungsmittelbestandteilen dem Mischbehälter 1 eine vorbestimmte Menge an Wasser zugeführt. Dies ist der erste Kalibrierwert.

Nunmehr wird die Waage 4 wieder auf Null gesetzt. Danach erfolgt die Zufuhr von einer bestimmten Menge an beispielsweise Milchpulver entsprechend den vorgegebenen Umdrehungen der Schnecke. So wird ein zweiter Kalibrierwert erhalten.

Dieser Vorgang wird für jeden Nahrungsmittelbestandteil durchgeführt, so dass in der Steuerung 5 exakt die Umdrehungen gespeichert werden können, welche für die Ausgabe und Überführung einer bestimmten Menge an jeweils dem bestimmten Nahrungsmittelbestandteil benötigt wird.

Weichen die Werte von den gewünschten Werten ab, wird die Auswahl der Umdrehungen oder von Teilumdrehungen erhöht oder erniedrigt.

Nunmehr wird die erfindungsgemässe Vorrichtung wieder auf automatischen Betrieb umgestellt, wobei jedoch die Kalibrierwerte jetzt die exakte Zugabe der gewünschten Menge an Nahrungsmittelbestandteilen in den Mischbehälter 1 erlauben.

Gemäss Figur 2 ist auch ein einfaches Ausführungsbeispiel angedeutet, bei dem Kraftfutter aus einem Vorratsbehälter 2.6 über eine Schnecke 6.6 direkt einer Entnahmestelle 3 zugeführt wird. Auch hier ermittelt eine Steuerung 5 die Umdrehung der Schnecke, während eine Waage 4 das Gewicht des Kraftfutters, welches in der Entnahmestelle 3 vorhanden ist, bestimmen kann. Selbstverständlich kann auch hier

anstelle einer Waage ein Füllstandssenor od. dgl. vorgesehen sein.

Zum Kalibrieren ermittelt die Steuerung 5 das tatsächliche Gewicht des aus der Schnecke 6.6 übergebenen Kraftfutters an der Entnahmestelle 3 und bringt es in Beziehung zu der Anzahl der Umdrehungen der Schnecke bzw. auch der Teilumdrehungen. Wird der gewünschte Wert nicht erreicht, wird die Anzahl der Umdrehungen der Schnecke 6.6 erhöht oder vermindert. In der Regel dürfte dies auch bereits durch Erhöhung oder Verminderung von Teilumdrehungen geschehen.