DE1949559A1

DE1949559A1 - Verfahren bzw. Einrichtung zur Feststellung krankhafter Veraenderungen der Milch milchliefernder Tiere

Info

Publication number: DE1949559A1
Application number: DE19691949559
Authority: DE
Inventors: Coombe Ronald Alan; Quayle Joshuy Creer; Greatrix Graham Roland
Original assignee: NAT RES DEV
Current assignee: NAT RES DEV
Priority date: 1969-10-01
Filing date: 1969-10-01
Publication date: 1971-04-15
Also published as: DE1949559B2; DE1949559C3; FR2061906A5; NL6915152A

Description

Dipl. ing. B. HOLZES

89 AUGSBUUG

nun·», MMI

N. 172

Augsburg, den 2j5. September 1969

National Research Development Corporation, Kingsgate House, 66-74 Victoria Street, London, S.W.l, England

"Verfahren bzw. Einrichtung zur Feststellung krankhafter Veränderungen der Milch milchliefernder Tiere.

Die Erfindung betrifft das Vergleichen der. Permeabilitäten oder der Leitfähigkeiten von Flüssigkeiten und insbesondere ein solches Vergleichen zum Zwecke der Feststellung von Mastitis bei Kühen oder anderen milchliefernden Tieren,

109316/1100

BAD OR/GJ_NAl

wie Ziegen und Schafe, und zwar in einem so frühen Stadium, daß die Infektion anderer Tiere, ein dauernder Schaden des Euters und eine Verminderung der Milchleistung verhindert werden können.

Mastitis ist eine Eutererkrankung, Vielehe milchliefernde Tiere, wie Kühe, Schafe und Ziegen, befällt und bedeutende Verluste der Milchproduktion verursacht. Die Erkrankung tritt fast immer zuerst in einem Viertel des Euters auf, so daß nur die Milch der zugehörigen Zitze infiziert ist, wonach sich die Erkrankung allmählich auf die übrigen Teile des Euters ausdehnt.

Wird eine Kuh von der Mastitis befallen, so treten viele Veränderungen der Eigenschaften der Milch dieser Kuh auf. Beispielsweise werden der Chloridgehalt der Milch, ihr pH-Wert, ihre Leitfähigkeit, ihre Permeabilität, ihre Trübung, ihre Viskosität usw. verändert. Die Kosten für die Einrichtungen zur Messung dieser verschiedenen Pararröber schwanken in einem weiten Bereich. Gleiches gilt für die Widerstandsfähigkeit der Einrichtungen, für die Möglichkeit der Sauberhaltung und der Sterilisierung der arbeitenden Teile und für die Verständlichkeit und Deutbarkeit der dargebotenen Anzeigen. Dementsprechend ist auch die Verwendbarkeit für den landwirtschaftlichen Betrieb und für die tierärztliche. Praxis verschieden.

- 2 -109816/1100 BADORiGlNAu

Im frühen Stadium der Erkrankung treten ganz geringe Veränderungen der Leitfähigkeit und der Permeabilität auf, bevor die Erkrankung so schwerwiegend wird, daß das Befinden oder die KiIchleistung des befallenen Tieres beeinträchtigt werden oder die Milch für den Verkauf nicht mehr geeignet ist. Allerdings gibt es noch eine Reihe anderer Faktoren, weiche prallel Veränderungen der Leitfähigkeit hervorrufen, beispielsweise das Futter,, die Kondition der betreffenden Kuh, die Temperatur der Milch bei der Prüfung, die Jahreszeit, usw. Nichtsdestoweniger wurde eine ganz bestimmte Beziehung zwischen Leitfähigkeit, Permeabilität und dieelektrischem Verhalten der KiIch beim Fortschritt des Krankheitsbefalles herausgefunden, wobei sich aber eine weite Streuung der Werte aufgrund der durch die anderen Faktoren verursachten Störungen ergibt.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, krankhafte Veränderungen der Milch milchliefernder Tiere, insbesondere krankhafte Veränderungen der Milch aufgrund von Mastitis bei Tieren mit mindestens zwei Euter-Zitzen zuverlässig feststellen zu können.

Krfindungsgeraäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß von der Leitfähigkeit und/oder der Permeabilität und/oder dem dieelektrischen Verhalten von Milchproben mindestens

IB/T 100 BADORIGINAt

19 u y b b 9 4

zweier unterschiedlicher Zitzen des betreffenden Tieres abhängige elektrische Signale gebildet werden, welche zum Nachweis von Unterschieden der Proben bezügl. der jeweiligen Leitfähigkeit und/oder der jeweiligen Permeabilität und/oder des jeweiligen dieelektrischen Verhaltens miteinander vergli chen werden.

Die Erfindimg umfaßt auch eine Einrichtung zur Ausführung eines solchen Verfahrens, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß zumindest zwei Fühl ervorrichtungen vorgesehen sind, durch welche wahrend des Melkens Milch- von unterschiedlichen Zitzen des betreffenden Tieres hindurchleitbar ist, weiche ferner auf die jeweilige Leitfähigkeit und/oder die jeweilige Permeabilität und/oder das jeweilige dieelektrisehe Verhalten der durchgeleiteten Milchproben ansprechen und welche mit einer Differentialmeßeinrichtung gekoppelt sind, die auf Unterschiede der jeweiligen Leitfähigkeit und/oder der jeweiligen Permeabilität und/oder des jeweiligen dieelektrischen Verhaltens der Proben anspricht.

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die angegebene Einrichtung können also dazu verwendet werden, Unterschiede in der Leitfähigkeit und in der Permeabilität sowie in der Dieelektrizitätskonstante der Proben festzustellen.

10 9 8 16/1100 ^BAD

1 9 4 9 5 τ 9

Durch Vergleich der Leitfähigkeiten und/oder der Permeabilitäten und/oder des dieelektrischen Verhaltens von MLlchproben aus unterschiedlichen Zitzen desselben Tieres werden die Einflüsse von Störungen ai;fgrund der oben aufgezählten Faktoren weitgehend ausgeschaltet.

Jede der Fühlervorrichtungen kann eine Drahtspule enthalten, welche in der Mähe eines Stromes von Milch aus einem Euterviertel angeordnet wird. Wie nachfolgend genauer erklärt, hängt die Impedanz einer solchen Spule von der Leitfähigkeit, der Permeabilität und der Dieelektrizitäts-Konstanten der Milch ab. Die oben angedeuteten Schwierigkeiten bei der Verwendung von Einrichtungen zur Feststellung von Mastitis durch Vergleich der Leitfähigkeiten treten bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung der soeben angegebenen Art nicht auf, da die Fühlervorrichtungen keine Elektroden besitzen müssen, welche mit der Milch in Berührung kommen.

Die Differentialmeßvorrichtung hat vorzugsweise die Form einer vierarmigen elektrischen Brückenschaltung und zweckmäßig sind vier Fühlervorrichtungen vorgesehen, von denen je eine in einem Brückenzweig angeordnet und je einem Viertel des Euters zugeordnet ist. Wurde die Brücke vor einer Zuleitung zu untersuchender Milch abgeglichen, so deutet eine

109816/1100 6ADOR₁G₁NA₁.

Gleichgewichtsabweichung während der Untersuchung daraufhin, daß Mastitis vorliegt.

V/erden als Fühlervorrichtungen vier Spulen verwendet, so werden sie vorzugsweise in ein Verzv/eigungsstück eingebaut. Dieses hat die Form eines Verbindungsorganes, welches vier Einlaßröhren, und zwar jeweils eine für jede Zitze des Euters, mit einer einzigen, zu einer Melkmaschine führenden Leitung verbindet. Das Verzweigungsstück ist in diesem Falle in vier miteinander in Verbindung stehende Zellen unterteilt, in welche jeweils eine der Einlaßröhren so einmündet, daß die in die betreffende Zelle eintretende Milch im wesentlichen in einer Horizontalebene längs des Rpndes umgewirbelt wird, wodurch der Schaum in Richtung auf die Zellenoberseite gedrängt wird. In jeder Zelle ist die zugehörige Fühlerspule am oder nahe dem Zellenboden dann jeweils so gelegen, daß sie außerhalb des Bereiches des Schaumes liegt, v/elcher sonst die Genauigkeit der Meßung beeinflussen würde.

Das Verzweigungsstück kann mit einer im wesentlichen kugeligen Kammer versehen sein, welche durch vier radiale Trennwände in die vier Zellen unterteilt ist. Die Trennwände können sich in einem mittleren Steg treffen und im Mittelpunkt der kugeligen Kammer kann die Ausmündung des gemeinsamen Auslasses vorgesehen sein. Vorzugsweise sind die

100818/1100

ί ν

Fühlerspulen unterhalb der.Basisfläche der kugeligen Kammer angeordnet, wobei diese Bnsisflache wiederum gegen ihren R'ind zu nach aufwärts gekrümmt sein kann.

Der erwähnte Steg oder Vorsprung kann mit einer konkaven Flüche versehen sein, welche dem gemeinsamen Auslaß so gegenüberliegt, daß während eines SpülVorganges bei umgedrehtem Verzweigungsstück*, d.h. bei unten liegender Wandung der Kujrelkammer, eine Spülflüssigkeit, die in das Verzweigungsstück über den Auslaß her eingepumpt wird, auf die konkaven Flächen auftrifft und die über den Fühlerspulen gelegenen Wandungsteile besprüht oder abspült.

Jede Fühlervorrichtung kann aber auch eine Leitfähigkeitsprüfzelle enthalten, in welche ein Milchstrom aus einem Suterviertel der zu untersuchenden Kuh eingeleitet v/erder, kann. Die Leitfähigkeitsprüfzelle enthält vorzugsweise zwei voneinander elektrisch getrennte Elektroden und die Zelle kann mit einem zylindrischen Kanal für die Milch versehen sein, dessen Innenfläche teilweise von zylindrisch geformten Elektroden gebildet ist.

Der Leitfähigkeitsvergleich bringt verschiedene Schwierigkeiten mit" sich. Beispielsweise werden die Ergebnisse ungenau,

10 8 8 1-6/1 mn

wenn durch ungenügende Reinigung dann ein Fettbelag oder ein Milchsteiribelag auf den Elektroden der Leitfähigkeitsprüfzellen der Vergleichseinrichtung zurückbleibt. Ferner, ist es schwierig, die Elektroden so mit dem umgebenden Formkörper zu verbinden, daß keine Spalten entstehen, in denen sich Bakterien oder Feststoffe absetzen können. Hierdurch wird die Herstellung der Leitfähigkeitsprüfzellen bedeutend verteuert.

Um Spalten zu vermeiden, wird der Isolationswerkstoff um die Elektroden herumgegossen, welche zuvor auf einem zylindrischen Dorn zusammengesetzt werden. Diese Herstellungsweise erschwert allerdings die Herstellung und insbesondere müssen Bewegungen der Elektroden während des Ausgießens sowie eine fehlerhafte Ausfüllung der Zwischenräume um .die Elektroden herum vermieden werden.

Ein weiteres Problem entsteht dadurch, daß sich das zum Ausgießen verwendete Material um den Dorn herum zusammenzieht, so daß dieser später nur unter Schwierigkeiten herausgezogen werden kann. Auch ist es nicht einfach, eine zylindrische Pr'üfzelle nach Fertigstellung zu untersuchen.

Die Füll vorrichtungen können die Farn von einer Anzahl zu einer Einheit zusammengefaßter Leitfähigkeitsprüfzellen

10 8 8 16/1100 bad ORIGINAL

haben, wobei ±n dieser Einheit zumindest zwei Abschnitte aus Isolationswerkstoff vorgesehen sind, welche jeweils zwei Elektroden zugeordnet sind und eine Isolationsbrücke zwischen diesen beiden Elektroden bilden.Ferner sind die Mittel zur Leitung gesonderter Milchströme in solcher Weise vorgesehen, daß diese Milchströme über Flächenbereiche hinweggeführt werden und in Berührung mit Flächenbereichen kommen, die jeweils aus einem der Isolationsabsehnitte sowie den zugehörigen Elektroden bestehen. Die Flächenbereiche sind jeweils eben oder weisen eine kontinuierliche Krümmung und einen stetigen Verlauf auf, wobei die Krümmung mit Bezug auf die Größe des Flächenbereiches verhältnismäßig gering ist. Die Füllvorrichtungen sind so ausgebildet, daß sich die elektrische Leitfähigkeit jeweils eines beliebigen der Milchströme dadurch bestimmen läßt, daß der Widerstand zwischen jeweils zwei Elektroden gemessen wird, welche je einem Isolationsabschnitt zugeordnet sind und über welche während der Ausführung einer Untersuchung jeweils ein Milchstrom hinweggeleitet wird.

Zwar lassen sich die Schwiffigkeiten bei der Herstellung zylindrischer Leitfähigkeitsprüfzellen überwinden, doch ist die soeben vorgeschlagene Einrichtung bedeutend einfacher zu bauen, da ebene oder nahezu ebene Elektrodenanordnungen einfacher herzustellen sind. Die notwendigen Formen können

109816/1100

einfacher und billiger angefertigt werden und da auf die Elektroden während der Herstellung unmittelbar Druck ausgeübt werden kann, bereitet es keine Schwierigkeiten, während des Ausgießens der Räume um die Elektroden herum den Isolationswerkstoff in ausreichendem Maße unter Druck zu setzen.

Die Mittel zur Leitung gesonderter Flüssigkeitsströme wirken vorzugsweise dergestalt, daß sie vier Milchströme über vier Bereiche aus Isolationsmaterial und die zugehörigen Elektrodenanordnungen lenken, wobei die Flächen dieser Isolationsabschnitte und der zugehörigen Elektroden entweder sämtlich im wesentlichen in einer Ebene liegen oder dem gleichen Krümmungsverlauf folgen.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung können fünf Elektroden im wesentlichen in einer Reihe nebeneinander liegen, so daß in den Zwischenräumen zwischen w den Elektroden vier Isolationsabschnitte angeordnet v/erden können.

Die erste und die letzte Elektrode in der Reihe können dann miteinander verbunden werden und die anderen drei Elektroden dazwischen bilden die vier Eckanschlüsse einer elektrischen Brückenschaltung. In einer solchen Brückenanordnung bilden die Milchströme die vier Brückenzweige

- 10 -

109816/1100

1 9 4 9 S ι-»

In diesem Falle liegen, die vier Isolationsabschnitte jeweils am untersten Punkt jeweils eines Kanales zum Zuführen je eines Milchstromes über den betreffenden Isolationsabschnitt hinweg.

Die einzelnen Kanäle können im wesentlichen U-förmige Gestalt haben, wobei die Ebenen der U-Kanäle zueinander parallel liegen und jeweils ein Schenkel des U-Kanales einen Milcheinlaß bildet, während der jeweilige andere Schenkel an einen gemeinsamen Milchauslaß angeschlossen ist.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung können vier Elektrodenpaare vorgesehen sein, wobei jede Elektrode einen Kreisringsektor bildet. Die Elektroden jedes Elektrodenpaares sind voneinander durch Isolationszwischenstücke getrennt und die gesamte Ringfläche bildet den 3oden einer senkrechten, zylindrischen Kammer, welche durch eine zentrische Säule oder einen ."teg sowie durch radiale Trennwandungen in vier Zellen unterteilt ist, die /evjeils ein Slektrodenpaar enthalten. Einander benachbarte Elektroden auf jeder Seite der Trennwandungen der Zellen können einstückig aus einem Blech hergestellt sein und können die Eckanschlüsse einer elektrischen Brückenschaltung darstellen.

- 11 -

0 9 B 1 6 / 1 1 0 0

Eine im wesentlichen ringförmige Anordnung von Elektroden kann auch in einem Verzweigungsstück verwendet werden, welches zum Vergleich der jeweiligen Leitfähigkeit von vier Milchströmen unter Verwendung einer Brückenschaltung dient. Die Elektroden und die Isolationszwischenstücke bilden Teil der flachen Innenwandung einer im wesentlichen halbkugelförmigen Kammer, welche durch radiale Trennwandungen wiederum in vier Zellen unterteilt ist, In die Zellen führen auf der den Elektroden gegenüberliegenden Seite jeweils Milcheinlaßkanäle und außerdem ist ein gemeinsamer Auslaß vorgesehen, Edelmetalle sind als Werkstoff für die Elektroden zu teuer, und scheiden daher für die wirtschaftliche Herstellung von Leitfähigkeitsprüfzellen für Einrichtungen der zuletzt umrissenen Art aus. Auch sind Edelmetalle sehr weich und besitzen eine nur geringe Abriebfestigkeit. Zwar können Legierungen hergestellt sein, deren mechanische Eigenschaften zufriedenstellend sind, doch sind diese Legierungen ebenfalls sehr teuer. Übliche,'unedle Metalle bilden demgegenüber Oberflächenschichten, welche das Ergebnis der Leitfähigkeitsmessung beeinflussen, indem hierdurch in den Meßkreis zusätzliche äußere Widerstände und Spannungen eingebracht werden. Zusätzlich treten Polarisationseffekte auf, welche Meßfehler verursachen.

Es ist zwar schon bekannt, als Elektrodenmaterial Kohle

- 12 -

109816/1 100

BAD ORIGJNAl

^ ^fl9*9bb9

und insbesondere Graphitmaterial oder Mischungen mit Graphitgehalt zu verwenden, doch bereitet dieses Elektrodenmaterial Schwierigkeiten bezügl. der Haftung an dem umgebenden Isolationswerkstoff; außerdem sind solche Elektroden weich und erleiden während der Reinigung einen starken Abrieb.

Um die oben erwähnten Probleme bei der Wahl des Elek-troden-Werkstoffes zu vermeiden, können die Elektroden aus einem leitenden Gummi hergestellt werden, welcher mit anderen Gummiarten verträglich ist'. Diese Gummisorten werden zur Herstellung elektrisch leitender Reifen an Elektrobussen und zur Herstellung elektrisch leitender Handschuhe, Schuhe und Kleider zur Vermeidung elektrischer Schläge bereits verwendet. Sie entstehen durch Vermischen von natürlichem oder künstlichem Kautschuk mit verstärkendem Ruß und/oder mit genügenden Mengen koloidalen Graphites, so daß die Leitfähigkeit auf den gewünschten Wert angehoben wird. Leitfähige Gummisorten können auch unter Verwendung synthetischen Kautschuks, wie Neoprene, hergestellt werden und neigen dann nicht zum Aufquellen, wenn sie mit tierischem Fett in Berührung kommen.

Ein anderer Werkstoff, welcher zur Herstellung der Elektroden verwendet werden kann, ist ein elektrisch

BAD ORIGINAL

108816/1 100

leitendes Harz, das beispielsweise von einem Formaldehyd-Kondensationsharz gebildet ist, welchem Kohlenstoff in Form von Ruß und/oder fein verteiltem Graphit beigegeben worden ist. Ein derartiges Harz verbindet sich gut mit Phenolharzen oder anderen Formaldehyd-Kondensationsharzen. Soll das Harz leitend gemacht werden, so müssen die richtigen Mengen bzw. Prozentsätze an Kohlenstoff in Form von Ruß und/oder Graphit zugesetzt werden und das Harz muß unter ausgewählten Bedingungen hergestellt werden.

Ein elektrisch leitendes Epoxidharz als Gießharz kann dadurch zubereitet werden, daß seine Metallflocken, vorzugsweise Silberflocken mit einer ausreichenden Menge an Epoxidharz und außerdem eine weitere Menge von Silberflocken mit einem entsprechenden Katalysator oder Härter gemischt werden. Werden das Harz und der Härter dann miteinander im richtigen Verhältnis gemischt, so ergibt sich ein Gußteil, welches elektrisch leitend und abriebfest ist und sich außerdem mit anderen Epoxidharzen und Laminaten verbindet. Mit einem derartigen Harz läßt sich also eine ausreichende Leitfähigkeit für Elektrodenzwecke erzielen.

Gleichgültig ob die Permeabilität, das dieelektrische Verhalten oder die Leitfähigkeit oder aber eine Kombination

■ " ■ - 14 - ·

ORIGINA

1 0 9816/1100

Ί 9 4 y 6 b

dieser Kenngrößen der Milch zum Vergleich für die Feststellung der Mastitis verwendet werden, jedenfalls ist es zweckmäßig, den VergleichsVorgang mittels einer elektrischen Brückenschaltung auszuführen.

Die Brückenschaltung kann Schalter enthalten, welche es ermöglichen, der Reihe nach in jeden der vier Brückenzweige eine Impedanz im Sinne einer Substitution einzuschalten. Im Falle einer Leitfähigkeitsmeßbrücke hat die Impedanz vorzugsweise die Form eines Widerstandes.

Die Schaltmittel umfassen zweckmäßigerweise fünf Gruppen von Umschaltkontakten, bei denen jeweils ein gemeinsamer Kontakt normalerweise in Berührung mit einem ersten Gegenkontakt steht, jedoch beim Umschalten in Berührungsstellung mit einem zweiten Gegenkontakt überwechselt. Die gemeinsamen Kontakte von jeweils zwei der fünf Umschaltkontaktgruppen sind ir.it einem Eckanschluß der Brückenschaltung verbunden und die gemeinsamen Kontakte zweier weiterer Umschaltkontaktgruppen haben Verbindung mit dem gegenüberliegenden Eckanschluß der BrUckenschaltung. Die jeweils ersten Gegenkontakte dieser genannten vier Umschaltkontaktgruppen sind jeweils mit den vier Fühlervorrichtungen verbunden, x^elche die Brückenzweige bilden, und die jeweils zweiten Gegenkontakte haben mit einer

- 15 -

108816/ 1100 bad original.

Eingangsklemme der Substitutionsimpedanz Verbindung. Die jeweils andere Eingangsklemme dieser Substxtutionsimpedanz ist an den gemeinsamen Kontakt der fünften Umschaltkontaktgruppe gelegt und die beiden Gegenkontakte dieser fünften Umschaltkontaktgruppe haben jeweils mit den anderen beiden, einander gegenüberliegenden Brückeneckanschlüssen Verbindung,

Die Kontaktgruppen können von Federkontakten gebildet sein, die am Umfang rund um einen Rotor angeordnet sind, welcher zur Kontaktbetätigung dienende Magnete trägt. Die Magnete können so befestigt sein, daß beim Drehen des Rotors ein erster Magnet nacheinander die Kontakte der ersten vier Gruppen umschaltet, während ein zweiter Magnet die Kontakte der fünften Umschaltkontakgruppe umschaltet, wenn die Kontakte der dritten oder vierten Kontaktgruppe die Schaltstellung gewechselt haben.

Im folgenden wild die Erfindung durch die Beschreibung einiger Äusführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen stellen dar:

Fig. I einen Vertikalschnitt durch ein

Verzweigungsstück mit einer Einrichtung nach der Erfindung,

- 16 -

109816/1100 ^BAD ORIGINAL

194

Pig. 2 einen Horizontalschnitt durch das

Verzweigungsstück nach Pig. I,

Fig. 3 ein Blockschaltbild der elektrischen

Schaltung für die erfindungsgeraäße Einrichtung nach den Fig. 1 und 2, wobei für die in dem Verzweigungsstück befindlichen Organe entsprechende Ersatzschaltungen gewählt sind,

Fig. 4 eine Ansicht des Verzweigungs

stückes nach den Fig. 1 in der Reinigungs- oder Spülstellung,

Fig. 5 ein Schaltbild einer weiteren

Ausfuhrungsform der Einrichtung nach der Erfindung,

Fig. β eine teilweise im Schnitt gezeich

nete perspektivische Ansicht einer Leitfähigkeitsprüfzelle für die Schaltung nach Fig. 5*

Fig. 7 eine Vorderansicht in teilweiser

Schnittdarstellung einer nochmals

- 17 109810/1100

anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 8 einer Schnitt durch die erfindungs

gemäße Einrichtung nach Fig. 7*

Fig. 9 einen Horizontalschnitt durch

eine nochmals andere, im Prinzip Fig. 7 entsprechende Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 10 einen Horizontalschnitt durch ein

Verzweigungsstück mit einer wiederum abgewandelten Einrichtung nach der Erfindung,

Fig. 11 ein Schaltbild für den Betrieb der

Einrichtung nach Fig. 10,

Fig. 12 eine Brückenschaltung, in welcher

an Stelle jeder Leitfähigkeitsprüfzelle ein Widerstand eingeschaltet werden kann,

Fig. 13 einen Querschnitt durch Schalt

mittel für die Schaltung nach

,_o ^ßAD ORIGINAL

- Io —

101816/1100

Pig. 12 und,

Fig. lh einen Diametralschnitt durch die

Schaltmittel nach Fig. I3.

In den Fig. 1 und 2 der Zeichnungen ist ein Verzweigungsstück 10 dargestellt, welches in Verbindung mit einer Melkmaschine für Kühe eingesetzt werden kann und die Aufgabe hat, einen Mastitisbefall festzustellen. Das Verzweigungsstück 10 hat im wesentlichen halbkugelförmige Gestalt, wobei vier Einlaßröhren 11, 12, 13 und 14 vorgesehen sind. Diese Röhren enden auf einer Seite in den Saugnäpfen (welche nicht dargestellt sind) und auf der anderen Seite in vier Kammern 15 bis 18 des Verzweigungsstückes. In der Mitte des Bodens des Verzweigungsstuekes befindet sich eine Auslaßleitung 19» die an eine ebenfalls nicht dargestellte Melkmaschine angeschlossen ist. Die vier Zellen 15 bis 18 werden durch Radialwandungen 21 bis 24 abgeteilt, die sich in einem mittigen Vorsprung 25 treffen, der oberhalb der Ausmündung der Auslaßleitung 19 gelegen ist. In die Böden der Kammern 15 bis sind jeweils vier Drahtspulen 26 bis 29 eingebettet.

Das Oberteil des Verzweigungsstückes 32 ist mit der Basis 33 über einen Bajonettverschluß 31 verbunden. Die Fühlerspulen 26 bis 29 sind in der in Fig. 3 gezeigten

- 19 -109816/1100 SADORlGiHAL

Brückenschaltung zusammengeschlossen. Die Spule 27 ist in dem Schaltbild durch eine Ersatzinduktivität 39* einen Ersatzwiderstand 38 und eine Ersatzkapazität 37 wiedergegeben. In ähnlicher Weise sind die Spulen 26, 28 und 29 im Schaltbild dargestellt. Die Brückenschaltung besitzt also vier Zweige, die von den vier Spulen gebildet werden, wobei ein Oszillator J>k mit einem Paar einander gegenüberliegender Eckarischlüsse der Brücke verbunden ist, während ein mit einem Null-Detektor 36 gekoppelter Verstärker 35 an das jeweils andere Paar einander gegenüberliegender Brückeneckanschlüsse gelegt ist.

Zur möglichst weitgehenden Ausschaltung einer kapazitiven Kopplung zwischen den benachbarten Spulen und ihres Einflußes auf das Gleichgewichtsabweichungssignal sind die Windungen der Spulen so ausgebildet, daß die äußersten Windungen bei den an den Oszillator angeschlossenen Spulenanschlüssen liegen.

Die Kapazität zwischen den benachbarten Spulen 26 und 27 sowie 28 und 29 bleibt dann ohne Wirkung, da die einander benachbarten Windungen auf gleichem Potential liegen. Kapazitäten zwischen den Spulen 2.6 und 29 sowie 27 und 28 stellen nur Parallelzweige zur Brücke dar und beeinflussen nicht deren Gleichgewichtszustand.

- 20 -

109016/1100

Zur möglichst weitgehenden Ausschaltung der induktiven Kopplung zwischen benachbarten Spulen ist der Stromfluß in den Spulen so gewählt, daß sämtliche vier Spulen im gleichen Sinne magnetisiert sind.

Gelangt Milch von einer gesunden Kuh in das Verzweigungsstück, so sind die Impedanzen der vier Spulen gleich und die Brücke bleibt abgeglichen. Die Milch beeinflußt die Impedanz in dreierlei Hinsicht. Zum einen wirkt die Milch als widerstandsbehaftete Sekundärspule, so daß Ströme in ihr induziert werden. Der sich ergebende Energieverlust schlägt sich in einer Verminderung des Ersatz-Parallelwiderstandes der Spule nieder. Ferner wird die Ersatzinduktivität der Spule verringert und drittens wird durch die-Anwesenheit der Milch die Eigenkapazität der Spule erhöht.

Tritt also aufgrund einer Infektion des Euters unter anderem eine Veränderung des Chloridgehaltes der Milch auf, so ändert sich folglich die Leitfähigkeit der Milch und die Permeabilität scwie das dieelektrische Verhalten der Milch werden ebenfalls geändert. Ist also ein Viertel des Euters der Kuh von einer Infektion befallen, so besitzt die Milch, welche eine Zelle des Verzweigungsstückes 10 durchströmt, gegenüber der in den anderen Zellen fließenden Milch unterschiedliche elektrische Eigenschaften. Die

- 21 -

109816/1100

Leitfähigkeitsänderung bewirkt eine entsprechende Veränderung des Widerstandes einer der Prüfspulen und die Änderung des dieelektrischen Verhaltens bzw. der Permeabilität bewirkt eine Veränderung der Ersatzkapazität bzw. der Ersatzinduktivität der Spule.

Die Genauigkeit der mittels der Brückenschaltung durchführbaren Meßung wird beeinträchtigt, wenn die nahe der Prüfspulen fließende Milch Blasen oder Schaum enthält.

Diese Erscheinung wird dadurch weitgehend beseitigt, daß die Einlaßröhren 11 bis 14, wie in Fig. 2 durch strichpunktierte Linien angedeutet ist, so angeordnet werden, daß die Milch, wenn sie in das Verzvreigungsstück hineingesogen wird, in Richtung der Pfeile II¹ bis lV in den Zellen 15 bis 18 herumgewirbelt wird. Durch die iJirbelbildung wird der Schaum gegen die Oberseite des Verzweigungsstückes gedrückt, so daß die nahe der Fühlerspulen befindliche Milch schaum- oder blasenfrei ist. Durch die Wirbelung der Milch wird auch erreicht, daß sich die Milch über die Innenfläche des VerzweigungsStückes oberhalb der Fühlerspulen ausbreitet und die Ausbildung von Stromungskanalen vermieden wird. Darunter ist die unerwünschte Erscheinung zu verstehen, daß ein gewisses Strömungsmuster entsteht, bei welchem bestimmte Berd-che der Innenfläche des Verzweigungsstückes nur in geringem Maße mit Milch bedeckt sind.

- 22 -

109816/1100

■ 19*9559

Das Verzweigungsstück 10 ist so konstruiert, daß eine besonders wirkungsvolle Spülung oder Reinigung möglich ist. Iw diesem Zivecke wird das Verzweigungsstück in der aus Fig. 4 ersichtlichen V/:ise umgedreht, so caß die Saugnäpfe an Leitungen nach abwärts hängen. Ein keimtötendes Reinigungsmittel wie beispielsweise sulphamische Säure in heißem Wasser, wird über die Einlaßleitung 19 in Richtung der Pfeile 3^ eingeleitet und trifft auf eine konkave Gegenfläche 35 des mittleren Vorsprunges 25 auf. Das keimtötende Reinigungsmittel wird dann auf die , die Fühlerspulen überdeckenden Flächen 36 gesprüht und fließt über die Einlaßleitungen bis 14 ab. Auf diesen Reinigungsvorgang folgt ein längeres Durchspülen mit heißem V/asser, welches über denselben Weg wie das Reinigungsmittel durchgeleitet wird.

Soll die ,Leitfähigkeit der Milch bestimmt v/erden, so kann die Schaltung nach Fig. 5 verwendet werden, in der eine Brückenschaltung mit zwei Vergleichszweigen und zwei auf die Leitfähigkeit der Milch ansprechenden Zweigen gezeigt ist. Die Brückenschaltung wird von einem Transformator 2Cl aus mit Wechselstrom geeigneter Spannung und Frequenz gespeist und die beiden Vergleichszweige 202 und 203 enthalten ein Abgleichspotentiometer 204. Als Nachweisgerät dient ein Verstärker 205· Ferner enthält die Schaltung die beiden anderen Brückenzweige, welche von

- 23 -

10 9 816/1100 ßAD ORIGINAL

19 4 a h b

zwei Leitfähigkeitsprüfzellen 20β und 207 gebildet werden. Die Milch von einem Zitzenpaar des Euters einer Kuh fließt durch die Zelle 206 und die Milch von dem jeweils anderen Zitzenpaar fließt durch die Zelle 207. Jede Zelle enthält ein Paar von Elektroden 208, welche durch einen Isolationskörper von einer mittleren Elektrode 209 getrennt sind. Während die Milch durch die Zellen strömt, wird die Leitfähigkeit des Milchstromes von der Brückenschaltung kontinuierlich gemessen. Jede merkliche Abweichung von der Bedingung der Gleichheit der Leitfähigkeiten der Milch wird durch eine entsprechende Gleichgewichtsabweichung der Brückenschaltung festgestellt.

Fig. 6 der Zeichnungen zeigt eine Doppelzellenanordnung, welche die Milch aus einem Zitzenpaar eines Kuheuters oder .eines milchliefernden Tieres mit nur zwei Zitzen aufzunehmen vermag. Die Zelle weist ein Gehäuse 210 aus Kunststoff auf, das zwei Einlaßanschlüsse für zwei Leitungen 211, 212 besitzt, wobei die Leitungen jeweils in üblicher Weise an Saugnäpfe angeschlossen sind. Die beiden Leitungen 211 und 212 laufen in eine gemeinsame Röhre zusammen, die mit dem Inneren des vom Milchstrom durchflossenen Gehäuses 210 Verbindung hat. Die Elektroden 208 sind miteinander verbunden und die Elektrode 209 liegt zwischen denbeiden Elektroden 208 und ist von ihnen elektrisch isoliert. Wenn während des Betriebes

- 24 -

108816/1.100

von der mittleren Elektrode zu den beiden anderen Elektroden oder umgekehrt ein Stromfluß zustande kommt, so wird von der Brückenschaltung nach Fig. 5 stetig das jeweilige Leitfähigkeitsverhältnis der Milchströme ermittelt. Der Auslaß des Gehäuses 210 ist nach aufwärts geführt,so daß die Bohrung des Gehäuses ständig mit Milch gefüllt bleibt.

Eine Doppelzelle der in Fig. 6 gezeigten Art kann in Verbindung mit vier nicht dargestellten Saugnäpfen verwendet werden, welche paarweise an die beiden Zellen angeschlossen sind. Danach kann die Milch entweder zu Einzelbehältern oder zu einer gemeinsamen Sammelleitung geführt werden, wobei im letzteren Falle die Milch anschließend durch einen Kühler zu einem Speicherbehälter fließt.

Die beschriebene Anordnung ist im Betrieb außerordentlich einfach zu handhaben und erfordert keine technische Vorbildung seitens der Bedienungsperson. Da aber mit der Anordnung nur der Mastitisbefall bei einer bestimmten Kuh feststellbar ist und es andererseits wünschenswert ist, zu wissen, welche Zitze infiziert ist, kann die Einrichtung gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung auch in einer Brückenschaltung betrieben werden, welche in jedem Arm jeweils nur eine einzige Leitfähigkeitsprüfzelle enthält, durch welche die Milch von einer einzigen

- 25 - ■

ßAD ORIGINAL

108816/1100

Ί 9 4 9 h ^u« 4

Zitze fließt. Ferner ist ein Abgleichspotentiometer ähnlich dem erwähnten Potentiometer 204 vorgesehen und durch Ableitung von dem Ausgang der Brücke kann festgestellt v/erden, welcher Brückenarm einen ungewöhnlich niedren Widerstand aufweist. Notwendigerweise kann der Milchstrom von zwei Zitzen vertauscht werden, wobei sich ergibt, daß das jeweils andere Zitzenpaar von der Krankheit befallen ist, wenn das erwähnte Vertauschen der Milchzuleitungen keine andere Brücken-Gleichgewichtsabweichung ergibt, d.h. keine Veränderung des Verstärkerausgangs verursacht. Die Richtung der Gleichgewichtsabweichung am Verstärker entweder nach oben oder nach unten gibt an, welche der Zitzen letztlich infiziert ist.

Sämtliche Zellenanordnungen, ob es sich jetzt um Zellenpaare oder um Gruppen zu vier Zellen handelt, können in einem Gehäuse aus sterilisierbarem Kunststoff, beispielsweise aus Polypropylen, Epoxiharz oder Melaminharz, untergebracht sein und die Elektroden bestehen vorzugsweise aus Graphit oder einem anderen Werkstoff der gegenüber chemischen Eingriffen widerstandsfähig ist. Die Innenseite der jeweiligen Röhren und der in das Kunststoffgehäuse eingebetteten Elektroden sind glatt geschliffen oder glatt bearbeitet und fluchten mit der Bohrungswandung, so daß sich keine Spalten ausbilden, in welchen sich Schmutz und Bakterien ablagern können. Die erfind ingsgemäße Einrichtung soll in

- 26 -

109816/1100 OR'GiWAL inspected

eine übliche Melkanlage eingefügt werden, bei der vier konische Saugnapfe zum Überschieben über die Zitzen des Kuheuters sowie vier Gummischlauehe vorgesehen sind, die entweder mit einem Behälter Verbindung haben, in welchen die Milch eingesaugt wird, oder die in eine gemeinsame Leitung zusammenlaufen, über welche die Milch in einen zentralen Behälter geleitet wird, je nach dem welches MeIk anlagensystem zur Anwendung kommt.

Wie bereits erwähnt, ergeben sich aus dem Aufbau zylindrischer Leitfähigkeitsprüfzellen bestimmte Schwierig keiten, wenn die Jeweilige Leitfähigkeit der einzelnen Milchströnie gemessen und verglichen werden soll. Diese Schwierigkeiten lassen sich weitgehend ausschalten, wenn man ein Leitfähigkeitsprüfgerät nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung verwendet. Es seien nun einige Brmformen dieser Einrichtung nach der Erfindung näher beschrieben.

In Fig. 7 ist ein erfindungsgemäßes Leitfähigkeitsprüfgerät gezeigt, dessen Elektroden in einer Ebene angeordnet sind. Das Gerät bestitzt vier Einlaßröhren 40 bis V welche mit den an die Zitzen anzulegenden Saugnäpfen verbunden sind, sowie eine Auslaßleitung 44, die an eine Melkmaschine angeschlossen ist. Wie aus Fig. 8 der Zeichnungen

- 27 -

10 9 8 16/1100 _BAD ORIGINAL

Ί 9 4 H b b S

zu erkennen ist, hat der Einlaßkanal 41 U-förmige Gestalt und mündet in einen Auslaß-Sammelkanal 45 ein, der an die Auslaßletung 44 angeschlossen ist. Die anderen Einlaßkanäle 4o, 42 und 4j5 sind in derselben Weise angeordnet.

Das Gerät besitzt 5 Elektroden 46 bis 50, welche in einem Block 51 aus Isolationswerkstoff eingebettet und durch Senkschrauben befestigt sind, welche zweckmäßig fe durch Isolationswerkstoff überdeckt sind, so daß sämtliche freiliegenden Elektrodenbereiche nur aus Graphit bestehen. Am Grunde jedes U-Kanales trennt ein Teil des Isolationsblockes 51 jeweils benachbarte Elektroden, so daß beim Durchstrom von Milch durch den jeweiligen U-Kanal eine widerstandsbehaftete Überbrückung der Elektroden zustande kommt. Werden also die Elektroden 46 und 50 miteinander . verbunden, so können sie zusammen mit den übrigen Elektroden als die Eckanschlüsse einer Brückenschaltung betrachtet werden. Jede Veränderung der Leitfähigkeit aufgrund von Mastitis kann dann durch eine Gleichgewichtsabweichung der Brückenschaltung festgestellt werden.

Die Anschlüsse zu der Brückenschaltung werden mittels Kontaktstücken hergestellt, wie sie bei 52 für die Elektrode 48 angedeutet sind. Der untere Teil der Leitfähigkeitsprüfzelle nach den Fig. 7 und 8 wird in einen nicht darge-

-28-10 9 8 16/1100 . BAD ORIGINAL

stellten Halter hineingesteckt, welcher mit Federkontakten versehen ist, die einen elektrischen Kontakt zu den entsprechenden Kontaktstücken, z.B. 52, herstellen.

Der Isolationsblock 51 und die zugehörigen Elektroden 46 bis 50 sind einfach herzustellen, da sie vollständig getrennt von den übrigen Teilen der Zelle bzw. des Gerätes gefertigt und untersucht werden können und auch einen späteren Zusammenbau erlauben.

Fig. 9 zeigt ein weiteres Leitfähigkeitsprüfgerät, welches vier Elektroden 53 bis 56 besitzt, die jeweils Sektoren eines Kreisringes bilden und in einer Ebene angeordnet sind. Das Gerät hat etwa zylindrische Gestalt und ist durch Radialwandungen 57 bis 60 in vier Zellen unterteilt. Die Abteilungswände unterteilen jede Elektrode in zwei Abschnitte, die jeweils in benachbarten Zellen gelegen sind. Die Elektroden werden voneinander durch radiale Isolationsstege 52 bis 65 getrennt, so daß die Milch, wenn sie über nicht dargestellte Einlaß- und Auslaßkanäle durch die einzelnen Zellen gepumpt wird, jeweils benachbarte Elektrodenteile überbrückt, wobei der Uberbrückungswiderstand von der Beschaffenheit der Milch abhängig ist. Wird dafür Sorge getragen, daß der Flüssigkeitsstand über den Isolationsstegen 62 bis 65 bedeutend größer als die

- 29 -

101116/1100

|S4ybb9

Breite dieser Isolationsstege ist, so wird die Leitfähigkeit der einzelnen Zellen durch ein Schäumen der Milch nur wenig beeinflußt, da der Schaum zur MlIchoberfläche aufsteigt. Wie schon zuvor erwähnt, können die Elektroden als Eckanschlüsse einer Wechselstrom-Brückenschaltung dienen, welche die Feststellung von Mastitis bei der gerade gemolkenen Kuh gestattet.

Die Anordnung nach Pig; 9 kann nun so abgewandelt werden, daß sie innerhalb eines Verzweigungsstückes verwendbar ist, wie dies aus Pig. IO der Zeichnungen hervorgeht. Diese abgewandelte Bauform besitzt acht Elektroden 66 bis 73» welche in Paaren angeordnet sind, wobei die Elektroden jedes Paares durch je einen der Isolationsstege 74 bis 77 voneinander getrennt sind. Die Elektroden 66 bis 73 und die Isolationsstege 74 bis 77 bilden eine ebene Basis für das Verzweigungsstück, das durch im wesentlichen radial verlaufende Trennwände 78 bis 82 in vier Leitfähigkeitsprüfzellen unterteilt ist. Die Milch gelangt über Einlaßkanäle, die oberhalb der Elektrodenpaare in einem halbkugelförmigen Deckelteil des Verzweigungsstückes vorgesehen sind, in das Innere der Zellen und wird durch das Verzweigungsstück getrieben. Der Auslaß wird von einer nicht dargestellten Leitung gebildet, die unmittelbar oberhalb eines Teiles 84 des Verzweigungsstückes ausmündet. Die Elektroden 67,

- 30 -

109816/1100

BAD ORIGINAL

Ott 70, 71, 72 und 73 sind Jeweils mit Anschlüssen 86 bis 91 versehen. Die Elektroden können zu der in Pig. Il gezeigten Brückensenaltung zusammengeschlossen werden, Vielehe noch einen Oszillator 91* einen Verstärker 92 und einen Null-Detektor 93 enthält. Weiter sind Reiheriwiderstände 9^ bis 97 vorgesehen, die in Serie mit den Leitfähigkeitsprüfzellen geschaltet werden können. Sin Verzweig mgsstück der soeben beschriebenen Art kann so abgewandelt werden, daß ein Reinigen oder Spülen in derselben Weise möglich ist, wie es in Verbindung mit Fig. 4 der Zeichnungen beschrieben wurde -

Wenn die Leitfähigkeit der Milch geprüft werden soll, öo ist es oft zweckmäßig, anstelle einer Leitfähigkeitsprüfzelle einen Widerstand substituierend einzuschalten, dessen '■,"iderstandswerx demjenigen einer Leitfähigkeitsprüfzelle entspricht, wenn diese mit nicht infizierter Milch gefüllt ist. Ist ein Suterviertel infiziert, so gerät die Brückenschaltunr: süßer· Gleichgewicht, mar. erhält jedoch noch keine Anzeige, welches das infizierte Euterviertel ist. Viir-d der Reihe nach eine Leitfähigkeibsprüfzelle nach der anderen d :rch einen Widerstand ersetzt-, so erhält nan bei Wiederherstellung des Abgleiches der Brückensehaltung e'.ne Information, welches Viertel des Euters infiziert ist.

- 31 -

1098 16/1 100

'!94a 6 S 9 32»

Eine sichtbare Anzeige der Gleichgewichtsabweichung kann dadurch erzielt werden, daß der Ausgang des Verstärkers einer Lampe zugeführt wird, welche anstelle des Null-Detektors eingeschaltet ist und welche aufleuchtet, wenn ein Zustand einer Gleichgewichtsabwelchung auftritt. Die Lampe leuchtet heller, wenn die Gleichgewichtsabweichung stärker wird und demgemäß der Zustand der Mastitis ernster ist. Die Lampe leuchtet dunkler oder erlischt, wenn der zur Substitution verwendete Widerstand anstelle derjenigen Leitfähigkeitsprüfzelle eingeschaltet wird, durch welche die Milch des infizierten Euterviertels fließt.

In Fig. 12 der Zeichnungen ist eine Brückenschaltung gezeigt, welche vier Leitfähigkeitsprüfzellen 101 bis 104 enthält, welche beispielsx^eise von Zellen der Bauart nach den Fig. 7 bis 10 der Zeichnungen gebildet sein können. Die Zellen sind mit Zungenrelais 105 bis 10δ jeweils in Reihe geschaltet. Jedes Relais hat ein gemeinsames Kontaktstück und zwei Umschaltkontakte, Vielehe jeweils durch die Relaisnummer sowie durch den Zusatz a bzw. b bzw. c bezeichnet sind. Die Kontakte a und b jedes Relais sind normalerweise geschlossen und der Kontakt c befindet sich in Öffnungszustand. Ein weiteres Zungenrelais 109 besitzt eine ähnliche'Kontaktanordnung und ist zwischen einen Eckan-

- 32 -

10981671100 SAD ORIGINAL

-. 'ϊ 9 a y 5 B 9

schluß der Brückenschaltung 110 und ein Ende eines veränderbaren Widerstandes 111 gelegt. Die Kontakte c der Relais 105 bis 108 sind mit dem Jeweils anderen Anschluß des Widerstandes 111 verbunden und schließlich ist der Kontakt c des Relais 109 an die gegenüberliegende Ecke 112 der Brückenschaltung gelegt.

Der veränderbare Widerstand 111 wird so lange verstellt, bis er einen Wert hat, welcher der Leitfähigkeit einer Zelle entspricht, die normale Milch von einem bestimmten Tier enthält. Der Widerstand muß dann normalerweise während des Gebrauches der Brückenschaltung zur Untersuchung der betreffenden Tierart nicht weiter verstellt werden, außer wenn größere Änderungen vorgenommen werden, beispielsweise Änderungen im Putter des.Tierbestandes.

Die Zungenrelais sind rund um den Umfang eines Rotors 11 angeordnet, welcher Magnete 115 und 116 trägt, wie aus den Pig. 13 und 14 der Zeichnungen zu entnehmen ist. Eine Spiralfeder 119 führt den Rotor immer wieder in die in Fig. 13 gezeigte Stellung zurück, wenn ein zur Verdrehung des Rotors verwendeter Arm 117 losgelassen wird. Zur Einschaltung des Widerstandes 111 anstelle einer der Leitfähigkeitsprüfzellen wird der Rotor so weit verdreht, bis der Magnet 115

- 33 -

10 9 8 16/1100

dem mit der betreffenden Leitfähigkeitsprüfzelle in Reihe geschalteten Relais oder Kontaktsatz gegenüberliegt. Befindet sich beispielsweise der Magnet 115 gegenüber dem Kontaktsatz 107, so wird der Widerstand 111 über das Relais bzw. den Kontaktsatz 109 und die' Kontakte 107a und 107c zwischen den Eckanschluß 110 und den Oszillator 117 gelegt. Gleichzeitig werden die Kontakte 107a und 107b getrennt und daher wird die Leitfähigkeitsprüfzelle 102 aus der Brückenschaltung herausgenommen. Entsprechendes geschieht, wenn der Magnet 115 sich gegenüber den Kontaktsätzen 105 oder 106 befindet, doch wird in diesen Stellungen das Relais 109 so betätigt, daß der Widerstand 111 zwischen die Kontakte 105c bzw. 106c und den Eckanschluß 112 der Brückenschaltung gelegt wird.

In jeder der Stellungen, in welchen sich der Magnet 115 ' gegenüber einem der Relais oder Kontaktsätze 105 bis 108 befindet, wird die Lage des Rotors durch federbelastete Indexkugeln 118 fixiert, so daß eine Bedienungsperson feststellen kann, daß der Rotor die richtige Schaltstellung einnimmt. Beim Loslassen des Armes 117 kehrt jedoch der Rotor jedenfalls in seine Ausgangsstellung zurück. Zwar kann mittels einer Einrichtung der beschriebenen Bauart zum Vergleich der jeweiligen Permeabilitäten und Leitfähigkeiten sowie des dieelektrischen Verhaltens ein Vergleich bezügl. samt-

109816/1100

]ieher Eigenschaften vorgenommen werden, doch leuchtet es ohne weiteres ein, daß auch diese Materialeigenschaften für .sich all eine verglichen werden können, wobei man sich bekannter elektrischer Brückenschaltungen und phasenempfind-Iieher Detektoren bedienen kann. Soll beispielsweise das dieelektrische Verhalten bezügl. des Verlustfaktors für sich a'leine verglichen werden, so kann eine Scheringbrücke eingesetzt werden, und zur Kessung von Änderungen der Dieelektrizitätskonstanten bzw. zur Messung von Kapazitätsänderungen ■3'jfgrund von 'uiderungen der Leitfähigkeit oder des Verlustfaktors kann eine Kaxwe 11brücke verwendet werden.

Sollte in bestimmten Fällen die Untersuchung mittels einer Brückenschaltung sowie mittels vier Untersuchungszellen praktisch nicht leicht ausführbar sein, so kann auch eine Anordnung mit einer einzigen Prüfzelle in der Brückenschaltung aufgebaut werden, wobei die Zitzen der zu untersuchenden Kuh der Reihe nach an_die einzelne Früfzelle angeschlossen v.-erden und wobei die sich dann ergebende geringste V/iderstar.dsablesung besagt, daß die betreffende Zitze höchst wahrscheinlich infiziert ist. W>il aber das Abgleichen solcher Brückenschaltungen und die Verbindung der verschiedenen litzen in bestimmter Reihenfolge eine gewisse manuelle Geschicklichkeit sowie eine Deutung der Ablesungen erfordert, ist eine solche Anordnung wahrscheinlich für den Tierarzt geeigneter als für den Landwirt.

10 9 8 16/1100

BAD

Claims

Patentansprüche:

1./Verfahren zur Feststellung krankhafter Veränderungen der MYlch milchliefernder Tiere, insbesondere zur Feststellung von Mastitis bei milchliefernden Tieren mit mindestens zwei Euter-Zitzen, dadurch gekennzeichnet, daß von der Leitfähigkeit und/oder der Permeabilität und/oder dem dieelektrischen Verhalten von Milchproben mindestens zweier unterschiedlicher Zitzen des betreffenden Tieres abhängige elektrische Signale gebildet v/erden, welche zum Nachweis von Unterschieden der Proben bezügl. der jeweiligen Leitfähigkeit und/oder der

jeweiligen Permeabilität und oder des jeweiligen dieelektrischen Verhaltens miteinander verglichen werden.

2. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Fühlervorrichtungen (26, 27, 2δ, 29 bzw. 2θβ, 207 bzw. 46 bis 50 bzw. 53 bis 56 bzw. 66 bis 73 bzw. ICl bis 104) vorgesehen sind, durch Vielehe, während des Melkens Milch von unterschiedlichen Zitzen des betreffenden Tieres hindurchleitbar ist, Vielehe ferner auf die jweilige Leitfähigkeit und/oder die jeweilige Permeabilität und/ode& das jeweilige dieelektrische Verhalten der durchgeleiteten Milehproben ansprechen und welche schließlich mit einer Differentialmeß-

- 36 109816/1100 BAD original

19 a y 3 r 9

schaltung (ζ.

3. Fig. 3) gekoppelt sind, die auf Unterschiede der jeweiligen Leitfähigkeit und/oder der jeweiligen Permeabilität und oder des jeweiligen dieelektrischen Verhaltens der Proben anspricht.

3· Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Differentialmeßeinrichtung die Form einer elektrischen Brückenschaltung mit vier Zweigen hat, in der zumindest Jeweils zwei Zweige jeweils eine der Fühlervorrichtungen (26 bis 29 bzw. 207, 208 bzw. 67 bis.73 bzw. 101 bis 104) enthalten.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3 in Verbindung mit einer Melkanlage, gekennzeichnet durch Rohrleitungen (11 bis 14) zur jeweils gesonderten Verbindung der einzelnen Euterzitzen einer Kuh mit den Fühlervorrichtungen (26 bis 29) sowie durch Einrichtungen (19) zum Ansaugen der aus dem Euter austretenden Milch duoh die Fühlervorrichtungen hindurch.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlervorrichtungen von einer bzw. Jeweils einer Drahtspule (26 bis 29) gebildet sind, die in der Nähe eines Milchstromes angeordnet ist, welcher während des Melkens von einem Viertel des Euters her die betreffende Fühler vorrichtung durchfließt.

- 37 -

109816/1100

Τ 91* H η : si

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß vier Drahtspulen (26 bis 29) vorgesehen sind, die jeweils in vier miteinander in Verbindung stehenden Zellen angeordnet sind, in welche jeweils eine gesonderte, an je eine Zitze des zu untersuchenden Euters anschließbare Einlaßleitung -(11 bis 14) einmündet, -and von welchen eine gemeinsame Auslaßleitung (19) ausmündet, wobei die Einlaßleitungen so angeordnet sind, daß die Milch in die Zellen unter Bildung eines Wirbels innerhalb der Zellen eintritt, welcher den Schaum von den Fühlerspulen wegdrücke.

7· Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen domartiges Kammergehäuse (10) vorgesehen ist, das durch vier Radialwandungen (21 bis 24) in die vier Zellen (15 bis 18) unterteilt ist und daß der gemeinsame Auslaß in der Mitte der Basis des domartigen Gehäuses liegt, während die Fühlerspulen (26 bis 29) unterhalb der Innenfläche der genannten Basis angeordnet sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialwandungen (21 bis 24) sich an einem mittigen Vorsprung treffen, welcher einen dem gemeinsamen Auslaß (19) gegenüberliegenden konkaven Flächenbereich (25) besitzt, und daß der Außenrand der Basis des domartigen Gehäuses in Richtung auf dessen Innenfläche hin nach aufwärts gekrümmt ist.

- 38 -

109816/1100 BADORIGINAL

19 4 y b 2 Β

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis h, dadurch gekennzeichnet, da3 die Fühlervorrichtungen zumindest zwei Leitfähigkeitsprüfzeilen (z.B. 2C-6, 207) enthalten, v.'elche ihrerseits jeweils zumindest zwei durch einen Isolationsabschnitt voneinander getrennte Elektroden (20S, 21?) aufweisen.

10. Einrichtung nach_Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlervorrichtungen (207* 2G&) jeweils zumindest zwei Bereiche aus IsolationswerkstofΓ besitzen, die jeweils zwei Elektroden (208, 209) zugeordnet sind und einen Isolationssteg zwischen diesen Elektroden bilden, daß ferner Mittel zurr. Zuleiten gesonderter Milchströme zu und in Berührung ir.it denjenigen Flächen vorgesehen sind, welche jeweils von einem der Isolationsbereiche und den ihn zugeordneten Elektroden gebildet sind' und welche in einer Ebene liegen oder einer stetigen Krümmung folgen, wobei die Stärke der Krümmung im Verhältnis zur Größe der jeweiligen Fläche klein ist, und daß schließlich die Fühlervorrichtungen jeweils so angeordnet und ausgebildet sind, daß die elektrische Leitfähigkeit jeweils eines der genannten Milchströme bestimmbar ist, indem der Widerstand zwischen den beiden Elektroden gemessen wird, welche dem während des Betriebes von dem betreffenden Milchstrom überflossenen Isolationsbereich zugeordnet sind.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

109816/1100

1949b by

HO

daß die Mittel zur Führung gesonderter Flüssigkeits- bzw. Milchströme über vier Isolationsbereiche und die ihnen jeweils zugeordneten Elektroden hinweg vier Milchströme leiten, und daß die Oberflächen der Isolationsbereiche und der zügehörigen Elektroden sämtlich im wesentlichen in einer Ebene liegen oder derselben Krümmung folgen.

12. Einrichtung nach Anspruch 3* und Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß fünf Elektroden (46 bis 50) im wesentlichen in einer Reihe angeordnet sind, daß ferner die Zwischenräume zwischen den Elektroden von insgesamt vier Isolationsbereichen eingenommen sind und daß die erste und die letzte Elektrode der Reihe so zusammengeschlossen sind, daß sie zusammen mit den anderen drei Elektroden die vier Eckanschlüsse einer Brückenschaltung bilden (Fig. 7 und 8),

1J5. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der vier Isolationsbereiche sich im wesentlichen am niedrigsten Punkt eines dem betreffenden Isolationsbereich zugeordneten Kanales (4ö bis 43) befindet, über welchen jeweils ein Milchstrom über den betreffenden Isolationsbereich hinwegführbar ist, wobei die Kanäle jeweils U-förmige Gestalt haben und die U-Schenkel in zueinander parallelen Ebenen liegen und wobei ferner ein Schenkel jedes U-förmigen Kanales einen Milcheinlaß bildet,während der jeweils andere Schenkel jedes U-förmigen Kanales an einen gemeinsamen Milehauslaß (44) ange-

10 9 8 16/1100

BAD ORfGIISiAL

Ί 9 ft a b ti 9

schlossen ist Fig. 7 und 8).

14. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß vier Elektroden (66 bis 73) vorgesehen sind, deren Elektroden jeweils die Gestalt von Kreisringsektoren haben und die voneinander jeweils durch einen Isolationsbereich (74 bis*77) getrennt sind, und daß der von den Elektroden und den Isolationsbereichen gebildete Kreisring einen Abschluß einer zylindrischen Kammer bildet, welche durch Radialwandungen (78 bis 82) in insgesamt vier jeweils ein Elektrodenpaar enthaltende Zellen unterteilt ist (Fig. 9 und 10).

15. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine im wesentlichen domartige Kammer vorgesehen ist, welche von vier radialen Trennwandungen·(78 bis 82) in vier Prüfzellen unterteilt ist, daß ferner vier Elektrodenpaare (66 bis 73) vorgesehen sind, deren jedes Paar jeweils Teil der Innenfläche einer Zelle im Bereich der Basis der domartigen Kammer bildet, daß weiter vier Einlaßleitungen mit dem domartigen Gehäuse verbunden sind und in je eine Zelle einmünden und daß schließlich eine gemeinsame Auslaßleitung aus der domartigen Kammer ausmündet .

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15* dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden aus einem leitenden

- 41 -

109816/1100

i Cl /_ Ci i-j κ Ü

Gummi oder einem leitenden Harz hergestellt sind.

17. Einrichtung nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz die Form eines Formaldehyd-Kondensationsharzes hat, welches unter Zugabe von Ruß und/oder fein verteiltem Graphit hergestellt ist, oderdaß das Harz von einem elektrisch leitenden Epoxiharz gebildet ist, das durch Vereinigen einer Mischung von Metallflocken mit Epoxiharz einerseits und einer Mischung von Metallflocken und einem Katalysator oder Härter andererseits hergestellt ist.

18. Einrichtung nach Anspruch j5* und einem der Ansprüche 5 bis 17, gekennzeichnet durch Schaltmittel (105, I06, 107* I08, 109), mittels welcher die Fühlervorrichtungen innerhalb der Brückenschaltung eine nach der anderen durch eine Ersatzimpedanz substituierbar sind (Fig. 12 bis 14).

19. Einrichtung nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet, daß in den vier Zweigen der Brückenschaltung je eine von vier Fühlervorrichtungen (101 bis 104) angeordnet ist, daß ferner die Schaltmittel (I05 bis 109) insgesamt fünf Gruppen von Umschaltkontakten enthalten, welche jeweils einen normalerweise mit einem ersten Gegenkontakt in Berührung stehenden Mittelkontakt (a) besitzen, welcher beim Umschalten in Berührungsstellung mit einem zweiten Gegenkontakt (c) überwechselt, daß weiter Mittelkontakte von zwei Umschaltkontakt-

109816/1 100 BADORiGiNAL

gruppen an einen Eckanschluß der Brückenschaltung gelegt sind, während die Mittelkontakte zweier weiterer Umschal tkontaktgruppen mit der gegenüberliegenden Ecke der Brückenschaltung verbunden sind, daß fernerhin die jeweils ersten Gjgenkontakte der genannten vier Umsohaltkontaktgruppen Jeweils Verbindung mit den vier Fühlervorrichtungen haben, welche die einzelnen Brückenzweige bilden, daß weiterhin die jeweils zweiten Gegenkontakte an eine Klemme der Substitutionsimpedanz (111) gelegt sind, deren andere Klemme mit dem Mittelkontakt der fünften Umschaltkontaktgruppe (109) verbunden ist, und daß schließlich die beiden Gegenkontakte dieser fünften Umschaltkontaktgruppe an die noch freien, einander gegenüberliegenden Eckanschlüsse der Brückenschaltung gelegt sind (Fig. 12).

20. Einrichtung nach Anspruch 19ι dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltkontaktgruppen (105 bis 109) die Form von Kontaktzungen haben, welche rund um den äußeren Umfang eines Rotors (113) angeordnet sind, welcher Schalterbetätigungsmagnete (116, 118) trägt, welche so an dem Rotor angeordnet sind, daß bei dessen Verdrehung ein erster Magnet eine Umschaltung der Kontakte der ersten vier Umschaltkontaktgruppen bewirkt und daß ein zweiter Magnet die Umschaltung der Kontakte der fünften Umschaltkontaktgruppe hervorruft, wenn die Kontakte der dritten und vierten Umschaltkontaktgruppe umgelegt sind.

1098 te/ noo