УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ НАВОЗА Российский патент 2016 года по МПК A01K1/01 A01C3/04 A01K23/00 

Настоящее изобретение относится к самодвижущемуся транспортному средству для удаления навоза, имеющему по меньшей мере два колеса, по меньшей мере один двигатель и устройство управления для передвижения транспортного средства в необходимом направлении движения посредством приведения в действие по меньшей мере одного из колес, резервуар для хранения навоза, содержащий дно, имеющее самый низкий уровень, боковую стенку и верхнюю часть, имеющую выпуск воздуха около верхней части и имеющую отверстие для подачи навоза и отверстие для выпуска навоза, вакуумный насос, который соединен с устройством управления и выполнен с возможностью приложения пониженного давления к резервуару через выпуск воздуха, и собирающее навоз устройство, имеющее скребущий пол элемент, который, если смотреть в заданном направлении движения, сужается к закрытому концу, при этом отверстие для подачи навоза, если смотреть в заданном направлении движения, расположено перед скребущим пол элементом и по меньшей мере частично окружено скребущим пол элементом.

В предшествующем уровне техники известны подобные транспортные средства. Так, в патенте США 7797789 описано транспортное средство, содержащее V-образный скребок с всасывающим навоз устройством на кончике скребка. Навоз всасывается в резервуар через впуск на передней стороне. За счет изменения действия насоса на обратное, навоз откачивают с задней стороны резервуара через выпускное отверстие. Для этого насос снабжают реверсивным клапаном.

Недостаток известного устройства состоит в том, что оно является необоснованно сложным и, в частности, содержит избыточное количество движущихся элементов, таких как клапан. В частности, недостаток связан с сильным загрязнением окружающей среды собирающими навоз транспортными средствами.

Задача предложенного изобретения состоит в том, чтобы уменьшить по меньшей мере упомянутый выше недостаток. Согласно изобретению данная задача достигается посредством http://patentscope.wipo.int/search/en/detail.jsf?docId=WO2013010785&recNum=147&maxRec=2172995&office=&prevFilter=&sortOption=&queryString=a&tab=PCTDescription - H22 транспортного средства согласно пункту 1 формулы изобретения, которое отличается тем, что отверстие для подачи навоза и отверстие для выпуска навоза совпадают и расположены по меньшей мере частично, а предпочтительно полностью, на самом низком уровне дна.

Очевидно, за счет того, что отверстие для подачи навоза и отверстие для выпуска навоза являются одним и тем же, уже достигается упрощение. Дополнительно, за счет их расположения по меньшей мере частично, а предпочтительно полностью, в дне, отсутствует необходимость в дополнительном снабжении насоса реверсивным устройством, поскольку теперь достаточно выключить насос. За счет силы тяжести, навоз тогда будет в состоянии вытекать из резервуара, в частности, если, например, навозная яма была предоставлена под транспортным средством. В данном случае, следует отметить, что предпочтительно располагать отверстие полностью в дне для того, чтобы в резервуаре оставалось, если вообще остается, по меньшей мере как можно меньше навоза, чем происходило бы в случае, если бы отверстие находилось в боковой стенке.

Изобретение также относится к узлу из транспортного средства согласно изобретению и пола с местом выпуска навоза, содержащим отверстие в полу, и навозохранилище, находящееся под указанным отверстием. На практике, было обнаружено, что навоз в резервуаре будет вытекать из отверстия, если данное отверстие расположено над отверстием в полу. В данном случае, может быть достаточно выключить насос, но в некоторых случаях даже это не требуется. Все это будет объяснено более подробно в конкретных вариантах осуществления транспортного средства и/или компоновки, которые должны быть описаны ниже.

В частности, отверстие, то есть отверстие подачи и выпуска навоза может содержать патрубок. Данный патрубок может служить для преодоления любой разницы по высоте между дном резервуара и местом всасывания. В контексте данной заявки, отверстие патрубка и отверстие в резервуаре, с которым соединен патрубок, будет считаться одним и тем же.

В данном случае, следует отметить, что с вакуумным насосом также соединено устройство управления рабочим объемом. Разумеется, также возможно предоставить независимые устройства управления. Для удобства, под устройством управления в данной заявке следует понимать все вместе составные элементы, которые управляют частью транспортного средства, независимо от того, связаны ли они друг с другом.

Транспортное средство для удаления навоза согласно изобретению работает очень простым образом. Во время движения, скребущий пол элемент, или толкатель навоза, собирает навоз и концентрирует его в месте около отверстия для подачи навоза, где навоз может засасываться посредством насоса. Особенность состоит в том, что впереди скребущего пола элемента будет скапливаться по существу постоянное количество навоза, очевидно немного зависящее от имеющегося количества. Разумеется, насос будет пытаться засасывать навоз, но как только имеющееся количество или мощность всасывания становится слишком маленькой, в общем, ничего не происходит. Самое большее, навоз не будет дальше засасываться, но в равной степени не будет полностью вытекать из резервуара вследствие своей собственной консистенции. Навоз, так сказать, «подвешивается» в результате разрежения в резервуаре, причем данное разрежение только повышалось бы, если бы навоз вытекал из резервуара. В дополнение, вытекание навоза предотвращается за счет навоза, который все-таки расположен впереди скребущего пола элемента. Следует отметить, что высокая вязкость может эффективно противодействовать данному полному вытеканию, потому что она является причиной трения, как с отверстием, так и с землей, причем данное трение, вместе с разрежением в резервуаре, предотвращает полное опорожнение резервуара. При крайне вязком навозе, данная вязкость будет являться причиной достаточного внутреннего трения для предотвращения вытекания навоза из резервуара под влиянием силы тяжести даже в отсутствие разрежения. Тогда, навоз не может преодолеть трение через отверстие в резервуаре, не говоря уже о разрежении плюс данном трении. В данном документе, вязкость, размер отверстия, соответственно, должны быть такими, чтобы в резервуар не мог просачиваться воздух, потому что тогда разрежение не может служить в качестве «стопора». Результатом всего этого является то, что перед указанным скребущим пол элементом почти постоянно присутствует своего рода источник навоза. Когда транспортное средство движется, указанный источник навоза необходимо толкать по полу. Это создает существенное преимущество в том, что указанный пол увлажняется, что оказывает неожиданно преимущественное влияние на чистку пола и содержание его чистым. За счет увлажнения пола, значительно уменьшается или полностью предотвращается образование на полу пленки и предотвращается налипание нового навоза. В предшествующем уровне техники, с данной проблемой справляются с помощью отдельных распылительных насадок, например, в патенте Голландии 1036552, но следует понимать, что это требует не только подачи воды и распылительных насадок, но также управления распылительными насадками, которые подвержены поломке. Неожиданно, в транспортном средстве согласно изобретению проявилось положительное влияние принципа удаления навоза, который предполагает, что не весь навоз всасывается как можно быстрее и интенсивнее. Кроме того, отверстие для подачи навоза будет, в частности, находиться на суженном конце скребущего пола элемента или в кончике камеры впереди скребущего пола элемента. Еще одно важное замечание касается того, что, частично вследствие скребущего действия, отверстие для подачи навоза может оставаться относительно большим, тогда как сила выпуска или разрежение насоса может оставаться неожиданно низким, без (большой) утечки воздуха через указанное отверстие.

Здесь следует отметить, что изобретение применимо к полам, которые являются закрытыми. С решетчатыми полами и другими полами, содержащими отверстия, едва ли какой-либо навоз будет скапливаться за счет его проталкивания. Скребущим пол элементом, также упоминаемым здесь как скребущий элемент, может быть любой известный толкатель навоза, который согласно изобретению сужается в направлении, противоположном направлению движения. Он может быть изготовлен из любого подходящего материала или комбинации материалов, таких как сталь и резина.

В конкретном варианте осуществления, транспортное средство согласно изобретению содержит уплотнительное средство, которое, если смотреть в заданном направлении движения, расположено перед отверстием для выпуска навоза, окружено скребущим пол элементом и расположено на более высоком уровне, чем нижняя сторона скребущего пола элемента. Данное уплотнительное средство служит для поддержания количества навоза впереди скребущего пола элемента, которое является как можно более постоянным, и таким образом для оптимизации работы. Уплотнительное средство обеспечивает существенное преимущество вследствие того, что оно предоставляет возможность получения большого отверстия для подачи навоза. В большинстве случаев, это может приводить к проблемам в процессе всасывания навоза (требует большого количества энергии вследствие существенной утечки воздуха, обусловленной большим отверстием), но так как теперь функция уплотнения переходит вперед в цепи, более конкретно к указанному уплотнительному средству, становится возможным сохранение фактически постоянного количества навоза перед отверстием для подачи навоза, которое запечатано уплотнительным средством, тогда как навоз фактически беспрепятственно и непрерывно может засасываться через отверстие для подачи навоза. В действительности, отверстие для эффективного всасывания таким образом может быть расположено очень близко к поверхности земли, потому что, по сути сейчас отверстие расположено ниже уплотнительного средства, и в то же время все-таки можно использовать эффективное скребущее пол средство. Поскольку, если само отверстие резервуара было бы расположено очень близко прямо к полу, оно бы препятствовало соскребанию навоза.

В качестве дальнейшего объяснения уплотнительного средства, сравнение может быть сделано с питьевым источником, например, для домашних птиц. Небольшой контейнер, например, небольшую бутылочку, наполняют водой и подвешивают вверх ногами в миске. Теперь вода будет стекать через отверстие в контейнере, являясь причиной разрежения над водой в контейнере. Первоначально, в результате отсутствия сопротивления/противодавления в отверстии, разрежение повысится настолько высоко, что воздух будет просачиваться в контейнер (вода «булькает»). За счет этого уровень воды в миске будет повышаться. Вследствие повышения уровня воды, отверстие контейнера в некоторый момент времени закроется. Тогда, уровень воды в контейнере может настолько упасть, а уровень воды в миске может настолько повыситься, что разрежение в контейнере и масса воды в контейнере выше уровня в миске сравняются с давлением атмосферного воздуха. В предложенном изобретении, разрежение обычно создается с помощью насоса, но если он выключен, или если навоз должен вытекать, тогда в качестве контейнера может служить резервуар, а в качестве миски может служить пространство между уплотнительным средством и отверстием в резервуаре. В качестве альтернативы, можно отметить, что в качестве контейнера служит комбинация резервуара и пространства между уплотнительным средством и отверстием в резервуаре, а в качестве «миски» в сочетании с размерами отверстия ниже уплотнительного средства и вязкостью навоза служит навоз впереди уплотнительного средства (во внешнем мире).

Уплотнительное средство предпочтительно содержит углубление или проход, открывающийся из нижнего края для того, чтобы регулировать подачу из указанного объема навоза впереди скребущего пола элемента в отверстие для выпуска навоза. Следует отметить, что фактическое уплотнение происходит частично вследствие вязкости навоза. В отличие, например, от воды, навоз в большинстве случаев достаточно вязкий для того, чтобы не просачиваться через уплотнение по причине своей собственной массы. Разумеется, высота уплотнения над полом, или над нижней стороной скребущего пола элемента должна быть эффективной, то есть достаточно большой для создания достаточно большого прохода, но достаточно низкой для предотвращения нежелательного избыточного протекания (вытекания) навоза. Простые испытания с использованием диапазонов вязкости, которые являются общепринятыми на практике, простым образом приведут к практической высоте. Отдельный признак изобретения состоит в том, что не предусмотрено отдельное закрывающее средство для подачи навоза и выпускного отверстия резервуара, которое соответственно обходится без закрывания, делая таким образом всю конструкцию более простой и надежной. Испытания показали, что крайне загрязненная окружающая среда делает управление подобным клапаном (или другим закрывающим средством) очень ненадежным, тогда как объем навоза в действительности уплотняется сам вследствие выбранной конструкции с использованием уплотнительного средства перед скребущим пол элементом и таким образом достигает такой же функциональности. Кроме того, когда используют подобное уплотнение, в значительной степени применимо замечание выше, касающееся возможности использования большого отверстия для подачи навоза без утечки большого количества воздуха. Камера между скребущим пол элементом и уплотнением в принципе всегда будет заполнена навозом, тогда как впереди уплотнения образуется буфер. Данный буфер может увеличиваться или уменьшаться без функции всасывания через отверстие для подачи навоза, нарушаемой просачивающимся воздухом. Подача навоза из буферной камеры для навоза впереди уплотнения может проходить под уплотнением в камеру, заполненную навозом и расположенную между уплотнением и скребущим пол элементом, и этому способствует давление из буфера, которое возникает за счет движения, и преимущественно через отверстие в уплотнительной части.

Уплотнительное средство, в частности, является гибким и/или регулируемым по высоте. Гибкость обеспечивает, чтобы даже небольшие твердые объекты, немного более высокие, чем расстояние между дном и нижним краем уплотнительного средства, все-таки могли засасываться и выходить в результате изгибания уплотнительного средства. Регулируемость уплотнительного средства по высоте, которая может быть обеспечена, например, посредством шпинделя, гидравлического или пневматического цилиндра и т.д., обеспечивает преимущество в том, что величина «обратной струи» или качество уплотнения может быть приспособлено к вязкости навоза, которая, в свою очередь, является функцией переваренного корма, т.е. количества травы, в частности свежей травы и т.д.

В вариантах осуществления, уплотнительное средство содержит пластину, которая соединяет две точки на скребущем пол элементе и, вместе со скребущим пол элементом, горизонтально охватывает буферную камеру для навоза. Это простой, но эффективный вариант осуществления уплотнения, которое тогда продолжается от первого участка скребущего пола элемента до его второго участка и, принимая во внимание сужающуюся форму, также от первой боковой стенки до второй боковой стенки. Следует отметить, что буферная камера для навоза, которая упоминается в данном случае, не то же самое, что навозный буфер впереди уплотнительного средства. Более конкретно, буферная камера для навоза относится к камере для навоза между уплотнением и скребущим пол элементом, который не был засосан. Кроме того, следует отметить, что пластиной необязательно должна быть прямая пластина, но также может быть изогнутая, согнутая пластина и т.д.

Необязательно, также предусмотрен передний толкатель, содержащий препятствие, которое, если смотреть в направлении движения, расположено перед гибким уплотнителем и примыкает либо к уплотнителю, либо к скребущему пол элементу и имеет высоту прохода над полом, которая равна самое большее высоте прохода полностью согнутого уплотнения. В данном случае, передний толкатель по существу не гибкий. Его цель состоит в эффективной блокировке крупных кусков и тому подобное, которые не могут проходить даже под полностью согнутым уплотнением перед тем, как они попадают под транспортное средство и вызывают там блокировку или нарушение процесса. В данном случае, «по существу не гибкий» означает настолько менее гибкий, чем уплотнение, что, на практике, изгибание не происходит, никакие крупные куски не проталкиваются вперед или в сторону. Например, передний скребок изготовлен из металла, дерева или жесткого пластика, а уплотнение выполнено из резины.

Предпочтительно, общая высота транспортного средства во время работы составляет не более 65 см, более предпочтительно не более 60 см. Транспортное средство, таким образом, способно проходить под стандартными перилами для того, чтобы оно могло, например, также добираться за пределы секций хлева для животных, которые в нормальных условиях должны быть чистыми. Все это будет объяснено более подробно со ссылкой на выгрузку навоза в месте выгрузки.

В вариантах осуществления, насос выполнен с возможностью создания максимального разрежения, равного 0,1 бар во время работы, в частности максимума, составляющего 1 мбар на мм высоты транспортного средства во время работы, более конкретно 0,06 бар. Вследствие данных очень низких требований к разрежению, которое должно быть достигнуто, потребление энергии является очень низким, как и уровень шума. Поскольку отсутствует необходимость, в принципе, для утечки воздуха с целью просачивания вдоль навоза и отсутствует насос с высокой скоростью вращения, уровень шума является очень низким и едва ли какое-либо неудобство причиняется каким-либо животным, которые могут присутствовать. Уровень разрежения такой, что навоз, который обладает плотностью, подобной плотности воды, всасывается в верхнюю часть резервуара, до уровня резервуара, равного самое большее 1 м, предпочтительно 60 см. Очевидно, возможны более высокие уровни разрежения, но с недостатками вследствие более высокого потребления энергии и уровнем шума, и того, что оно оставляет меньше, если оставляет, навоза впереди скребущего пола элемента, так что пол больше не будет увлажнен.

В вариантах осуществления, насос, в частности мембранный насос, соединен, на стороне подачи, с выпуском воздуха, а на стороне выпуска, с нагнетательным патрубком, при этом нагнетательный патрубок выполнен с возможностью выталкивания с передней стороны транспортного средства, если смотреть в заданном направлении движения, и в частности выше и впереди скребущего пола элемента. В подобных вариантах осуществления, все, что всасывается через насос из резервуара, будет, в принципе, снова оказываться впереди скребущего пола элемента, и соответственно будет снова засасываться.

Предпочтительно, скребущий пол элемент, окружающий в конце отверстие для подачи навоза, содержит секцию, которая горизонтально сужается относительно остального скребущего пола элемента. В частности, боковые стенки являются по существу параллельными боковыми стенками, то есть взаимный угол между боковыми стенками составляет меньше чем 45°, предпочтительно 0-15°. Суженная секция в данном случае начинается и предпочтительно расположена по существу впереди отверстия для подачи навоза. В результате данного варианта осуществления скребущего пола элемента, удлиненные части в навозе, такие как солома или трава, будут в некоторой степени выравниваться, в таком случае один конец удлиненных частей будет направляться указанными боковыми стенками в сторону отверстия для подачи навоза. Это обеспечивает, чтобы данные удлиненные части всасывались более эффективно. Без этого влияния больше риск образования перемычек и блокирования. Предпочтительно, отверстие для подачи навоза, если смотреть в направлении движения, примыкает к скребущему пол элементу на задней стороне, для того, чтобы таким образом предотвращать скапливание навоза впереди скребущего элемента.

В вариантах осуществления, отверстие выпуска воздуха расположено в верхней части резервуара, предпочтительно полностью сверху и предпочтительно в центре наверху резервуара. За счет расположения выпуска воздуха, таким образом, т.е. не выступая из резервуара, но находясь в резервуаре, достигается хороший компромисс между компактностью транспортного средства и доступным размером резервуара, причем данный объем может в принципе даже продолжаться до верхней стороны трубопровода, который продолжается от отверстия выпуска воздуха. Расположение выпуска в центре резервуара также приводит к максимальной интенсивности расплескивания содержимого резервуара. Более предпочтительно, чтобы выпуск воздуха открывался в сторону верхней части для того, чтобы на нижней стороне верхней стороны резервуара был обеспечен только тонкий воздушный зазор. Еще более предпочтительно, чтобы над выпуском воздуха была предусмотрена закрывающаяся крышка, которая открывается в направлении верхней части. Таким образом, облегчается техническое обслуживание, например, в случае блокирования или другого типа загрязнения, поскольку тогда достаточно открыть крышку или кожух и ввести, например, воду, находящийся под давлением воздух или другую чистящую жидкость в незакрытое отверстие.

В варианте осуществления, транспортное средство опирается на два колеса, с одной стороны, и переднее средство опоры, в частности на самоустанавливающееся колесо или скребущий пол элемент, с другой, а резервуар может заполняться объемно симметрично относительно колес. Последнее подразумевает, что резервуар имеет объемно симметричную форму относительно колес. Это обеспечивает преимущество, что давление на средство опоры по существу не зависит от уровня заполнения резервуара и, вследствие этого, является постоянным. Это обеспечивает дополнительные преимущества в отношении степени чистоты, которая должна быть достигнута и поведения управления и движения.

Предпочтительно, транспортное средство согласно изобретению содержит датчик уровня резервуара, выполненный с возможностью подачи сигнала заполнения в устройство управления, если был достигнут предварительно заданный уровень заполнения резервуара. За счет этого, транспортное средство может прекращать засасывать навоз, когда резервуар заполнен для того, чтобы затем, например, ехать в место разгрузки. Предпочтительно, устройство управления выполнено с возможностью выключения насоса, когда оно получает сигнал заполнения, более предпочтительно оно также выполнено с возможностью включения насоса снова, если сигнал заполнения больше не поступает. Таким образом, становится возможным предотвращение ненужного потребления энергии, поскольку так или иначе содержимое резервуара будет оставаться в резервуаре благодаря разрежению даже в процессе движения. Однако, если небольшое количество навоза тем не менее вытекает, и уровень таким образом падает ниже «полного» уровня, насос может снова начать работать для того, чтобы по пути засосать немного больше навоза.

Транспортное средство согласно изобретению является самодвижущимся, которое может, например, относиться к управляемому человеком, но предпочтительно также к автономному, самодвижущемуся транспортному средству. Предпочтительно, подобное автономное самодвижущееся транспортное средство содержит аккумулятор и коннектор для соединения его с внешним средством зарядки аккумулятора с целью зарядки аккумулятора, при этом устройство управления выполнено с возможностью выключения насоса в процессе зарядки. Это служит также для предотвращения ненужного потребления энергии.

В конкретных вариантах осуществления, транспортное средство содержит дозатор подачи навоза, выполненный с возможностью направления сигнала подачи навоза в устройство управления, при этом устройство управления выполнено с возможностью изменения скорости движения и/или производительности насоса на основании сигнала подачи навоза. Таким образом, транспортное средство может принимать в расчет колебания подачи навоза, то есть колебания плотности навоза на полу. Регулирование скорости движения будет изменять подачу, тогда как изменение производительности насоса, очевидно, будет регулировать пропускную способность.

В частности, дозатор подачи навоза содержит измеритель уровня навоза, который выполнен с возможностью определения уровня количества навоза, которое расположено впереди уплотнения или в буферной камере для навоза, и который представляет собой в частности ультразвуковой измеритель уровня и/или индуктивный или емкостной датчик или измеритель электропроводности. Это примеры датчиков, которые еще могут измерять уровень навоза в обстановке сильного загрязнения с некоторой степенью надежности.

Как отмечено выше, изобретение относится к узлу из транспортного средства согласно изобретению и пола с местом выпуска навоза, содержащим отверстие в полу и камеру хранения навоза, расположенную под указанным отверстием. Транспортное средство согласно изобретению очень простым способом может ехать к подобной навозной яме для того, чтобы выгрузить туда навоз из резервуара. Как уже было изложено выше, насос для этой цели может быть выключен для того, чтобы навоз вытекал из резервуара только под действием силы тяжести. Полученное в результате дополнительное разрежение в резервуаре будет заполняться воздухом, который просачивается вдоль навоза. В данном случае, навоз будет начинать «постепенно падать» и таким образом предотвращать образование перемычки навоза поперек отверстия в навозной яме и/или резервуаре. Данное образование перемычек является значительной проблемой, в частности для транспортных средств, которые регулярно выгружают навоз, как в случае с автономными самодвижущимися транспортными средствами, но также с широкими толкателями навоза, так как они распределяют навоз на большую ширину. Вследствие относительно низкой вязкости, то есть слабовязкого характера навоза, относительно большое количество навоза будет скапливаться по краям, вдоль решеток, расположенных на отверстии и т.д. После высыхания навоза, оставшееся отверстие станет существенно меньше, а доступ в навозную яму значительно труднее. С предложенным изобретением, данная проблема решается за счет того, что струя навоза концентрированно вытекает в одном месте. Было обнаружено, что подобная струя способна в некоторой степени размягчать даже затвердевший и высохший навоз и таким образом в достаточной степени прочищать сквозное отверстие, которое было первоначально заблокировано. Это невозможно, или по меньшей мере возможно с трудом, при использовании широких толкателей навоза, так как они не обеспечивают концентрированную струю навоза. В дополнение, следует отметить, что «бульканье» с предложенным изобретением создает дополнительные механические усилия, которые вносят вклад в прочистку отверстия поверх навозной ямы и содержат его свободным. Если, в дополнение, также в процессе выгрузки включен насос, дальнейшее дополнительное разрежение будет создавать даже более сильный эффект бульканья.

Изобретение также относится к способу работы транспортного средства согласно изобретению, включающему следующие этапы:

по меньшей мере однократное выполнение следующих стадий:

накопления навоза на скребущем пол элементе за счет движения транспортного средства;

всасывания по меньшей мере части собранного навоза в резервуаре посредством насоса; и

опорожнения резервуара;

зарядки аккумулятора,

при этом зарядка аккумулятора выполняется, когда резервуар по меньшей мере частично заполнен навозом. Зарядка батареи или аккумулятора, когда резервуар по меньшей мере заполнен, в некоторой степени предотвращает высыхание содержимого во время процесса зарядки, который часто занимает продолжительное время, например, час или больше. Очевидно, это имеет преимущество в отношении полного опорожнения резервуара. Тем не менее, не исключена зарядка аккумулятора в то время, как резервуар опорожнен.

Ниже изобретение будет описано со ссылкой на один или более схематичных и не ограничивающих вариантов осуществления, которые проиллюстрированы на чертежах, на которых:

Фиг. 1 показывает транспортное средство согласно изобретению на схематичном поперечном сечении.

Фиг. 2 схематично показывает вид снизу транспортного средства по Фиг. 1.

Фиг. 3 показывает узел из транспортного средства согласно изобретению и навозной ямы.

Фиг. 1 показывает схематичное поперечное сечение транспортного средства согласно изобретению, на котором транспортное средство целиком обозначено ссылочной позицией 1. Оно содержит резервуар 2 с камерой 3 хранения навоза, содержащей выпуск 4 воздуха с отверстием 5 для впуска воздуха и отверстием 6 для выпуска воздуха. Ссылочной позицией 7 обозначен насос с впускным патрубком 8 и выпускным патрубком 9. Насос 7 и устройство 10 управления расположены в камере 11 управления. Ссылочной позицией 12 обозначена выпускная камера.

Скребок 13 для пола ограничивает заднюю сторону камеры 14 для всасывания и хранения навоза, которая соединена с отверстием 15 для впуска навоза в резервуар 2. С передней стороны, камера ограничена уплотнительной пластиной 16 с отверстием 17. Прямо впереди расположен необязательный передний толкатель 18.

В дополнение, проиллюстрированы датчик 19 уровня, аккумулятор 20, колесо 21 и крышка 22.

Транспортное средство 1 содержит резервуар 2, объем или камера 3 для хранения которого симметрична относительно колеса 21. Это означает, что когда камера 3 заполнена, нагрузка на передней стороне, то есть удельное давление на скребок 13 для пола, не изменяется.

Выпуск 4 воздуха имеет отверстие 5 для впуска воздуха, которое (очевидно) расположено в камере 3, т.е. сверху в центре. Таким образом, камера 3 может заполняться до максимального уровня. Для того чтобы предотвратить, что слишком много навоза всасывается и попадает в насос, за счет отсоса воздуха, обозначенного стрелками B, предусмотрен датчик 19 уровня, который может необязательно выключать насос, когда достигается избыточный уровень. Если навоз, грязь и т.д. тем не менее попадают в выпуск 4 воздуха и в насос 7, его можно очищать простым образом, открывая крышку 22 и промывая узел, например водой и/или чистящим средством. Следует отметить, что крышка показана установленной на поверхности, но она также может быть установлена заподлицо с верхней стороной резервуара 2. Последнее обеспечивает наибольшую доступную высоту для хранения навоза при определенной общей высоте транспортного средства. Последнее предпочтительно составляет 60 см для того, чтобы оно могло проходить под стандартными перилами, которые используются в молочном животноводстве. Разумеется, также возможна любая другая высота.

Выпуск 4 воздуха и впускной патрубок 8 насоса 7 в принципе соединены друг с другом. Насос 7 и блок 10 управления для управления насосом и другими предметами, такими как двигатель и колеса, расположены в камере 11 управления, которая является по существу «чистой». Насосом 7 предпочтительно, но необязательно, является так называемый насос для грязной воды, такой как используются, например, на кораблях и тому подобном. Они особенно хороши, чтобы справляться с (крайне) грязной водой и тому подобным и вследствие этого также с навозом, при его случайном попадании в насос. На практике, насос должен иметь только очень низкую электрическую мощность. Таким образом, пониженное давление, которое должно образоваться в камере 3, не должно быть более высоким, чем соответствующее равно высокому столбу воды, т.е. 0,06 бар при высоте резервуара, равной 60 см. В дополнение, скорость выпуска воздуха не должна быть большой, т.е. в принципе только такой, как подача навоза. Разумеется, это зависит от скорости движения транспортного средства 1 и толщины слоя навоза, который должен быть убран, но на практике, скорость потока, составляющая несколько десятков литров в минуту, уже оказывается достаточной, чтобы содержать хлев для молочного скота достаточно чистым. Благодаря такой низкой необходимой мощности, система в высшей степени подходит для использования с автономным транспортным средством со своим собственным источником мощности.

Если смотреть в направлении движения, которое обозначено стрелкой А, отверстие 15 для впуска навоза расположено в конце камеры 14 для всасывания и хранения навоза, которая ограничена и соседствует со скребком 13 для пола и уплотнительной частью 16. Последняя содержит отверстие 17. Уплотнение 16 расположено немного выше относительно дна, чем скребок 13 для пола, например, на один или самое большее несколько сантиметров. Таким образом, навоз, подлежащий уборке и всасыванию, может проходить под уплотнением 16 в камеру 14 для всасывания и хранения навоза для того, чтобы там в принципе всегда находился источник навоза. В конце концов, важно постоянно закрывать отверстие 15 для впуска навоза навозом для того, чтобы насос 7 не всасывал воздух, но вместо этого навоз. Здесь необходимо отметить, что вязкость навоза важна для его выгрузки и буферных характеристик. Вследствие вязкой природы навоза, особенно по сравнению, например, с водой, навоз, который скапливается в небольшом сквозном проходе, например, в уплотнительной части 16, не будет вытекать без ограничения, но только вплоть до определенного наклонного конуса. Чем навоз более вязкий, тем больше уклон и тем больше узость конуса. Если необходимо, высота уплотнения может быть изменена.

Если навоза недостаточно, дополнительное количество навоза может засасываться из буфера навоза, образуемого впереди уплотнения 16. Если и там навоза недостаточно, тем не менее будет засасываться объем воздуха, но это будет являться причиной небольшого оседания/вытекания навоза, имеющегося в камере 3. Результатом этого является более высокое разрежение в камере 3, тогда как навоз, который вытек, в дополнение находится перед отверстием 15 для впуска навоза. Два этих фактора обеспечивают, что вытекает всего лишь небольшое количество навоза, который тогда все-таки находится в камере 14 для всасывания и хранения навоза. Он снова всосется после того, как появится достаточный новый источник навоза. Однако также важно, что впереди уплотнения 16 может образоваться буфер, из которого навоз может втекать в камеру всасывания и подачи навоза или буферную камеру для навоза, при этом данное указанное уплотнение предпочтительно является гибким. Тогда в буферную камеру для навоза может легко подаваться навоз и относительно небольшие куски для того, чтобы был более постоянный источник, в результате чего отверстие 15 для подачи навоза может быть больше без большого риска просачивания воздуха или без большого количества мощности, требующейся для всасывания навоза через указанное большое отверстие. Следует понимать, что большое отверстие 15 обеспечивает большие преимущества в связи с затвердеванием и таким образом торможением навоза, и очевидно также, когда навоз снова вытекает. Таким образом, предусмотрена система, которая фактически действует, как невозвратный клапан, но может все-таки засасывать навоз без клапана. Отсутствие клапанов является очень существенным преимуществом, так как навоз имеет разрушительную тенденцию вызывать образование серьезных корок.

В дополнение, следует отметить, что выпускной патрубок 9 выталкивает воздух в выпускную камеру 12. Если в воздухе имеется какая-либо грязь или тому подобное или даже навоз, он будет оказываться впереди уплотнительной пластины 16 и таким образом снова удаляться.

Впереди транспортного средства расположен передний толкатель 18, который может предотвращать попадание посторонних предметов, таких как камни и тому подобное, под транспортное средство. Для этого передний толкатель 18 имеет клиренс над полом, который соответствует клиренсу максимально изогнутой уплотнительной пластины 16 или немного ниже относительно пола. В дополнение, уплотнительная пластина 16 в данном случае предпочтительно является гибкой для того, чтобы относительно большие предметы, которые очутились перед ней, например, пучки травы и тому подобное, все-таки могли надежно проходить через отверстие 15 для впуска навоза за счет изгибания пластины 16, тогда как относительно большие куски, которые не могут проходить под максимально изогнутой уплотнительной пластиной 16, эффективно задерживаются передним толкателем 18.

Точно так, как и его аналог (не показан), колесо 21, показанное на чертеже, имеет электрический привод от аккумулятора 20 и управление от блока 10 управления. В принципе, в качестве третьей опорной точки может служить скребок 13 для пола или необязательно также самоустанавливающееся колесо (не показано) или тому подобное. Последнее предлагает преимущества применительно к управлению транспортным средством.

Фиг. 2 схематично показывает вид снизу транспортного средства по Фиг. 1. Аналогичные части обозначены такими же ссылочными позициями.

Кроме того, Фиг. 2 показывает два колеса 21, каждое с двигателем 23 и отверстиями 24 в кожухе 25. Кроме того, скребок 13 для пола показан с резко удлиненной частью 13-1 и задней частью 13-2.

На чертеже можно ясно видеть, что скребок 13 для пола может собирать навоз на относительно широком пути. Последний скапливается благодаря сужающейся форме. Кроме того, резко параллельная часть 13-1 обеспечивает, что любые удлиненные элементы в источнике навоза, такие как стебли соломы или тому подобное, немного вытягиваются для того, чтобы они также могли засасываться в отверстие 15 для впуска навоза и не вызывать образование перемычек. В дополнение, всякий навоз, который может вытекать, когда нет достаточного источника или тому подобное, будет ограничиваться данной узкой частью, позади уплотнения 16.

Кожух 25, который служит в частности для предотвращения доступа животных в удаляющую часть и тому подобное, снабжен отверстиями 24 в части, которая выступает за пределы камеры управления (отдельно здесь не показано). Они предназначены, чтобы обеспечивать возможность прохождения через них навоза животных, который может попадать на них.

Кроме того, ссылочной позицией 26 схематично показан зарядный ленточный блок для соединения с зарядной станцией для зарядки аккумулятора 20.

Фиг. 3 схематично показывает узел из транспортного средства 1 согласно изобретению и навозной ямы 28.

По меньшей мере, камера 14 для всасывания и хранения навоза транспортного средства 1 была приведена к разгрузочному отверстию 29 в полу 30, например, хлева для животных. Тогда навоз 27 в резервуаре 2 транспортного средства 1 будет проходить через отверстие 15 для впуска навоза в навозную яму 28 в направлении стрелки C. В то же самое время, через отверстие 15 в резервуар 2 будет проходить воздух. Разумеется, если насос остается включенным и имеется вследствие этого более высокое разрежение, в среднем, и вследствие этого также более большой перепад давления с окружающей средой, движение навоза и воздуха будет относительно сильным, в результате чего резервуар может опорожняться более надежно и, в частности, разгрузочное отверстие 29 может оставаться открытым более надежно или, если последнее было заблокировано в результате образования перемычек затвердевшего высохшего навоза, повторное открытие может быть выполнено более эффективно.

Кроме того, в данном случае следует отметить, что благодаря уплотнительной пластине 16 и вязкости навоза навоз 27 будет оставаться в резервуаре, даже если насос выключен или не справляется по закрытому полу. Без уплотнения, небольшое количество навоза может вытекать, в зависимости от вязкости и размера отверстия 17.

Проиллюстрированные варианты осуществления служат только в качестве не ограничивающего примера. Объем защиты изобретения определяется приложенной формулой изобретения.

Изобретение относится к транспортному средству для удаления навоза, его узлу, имеющему место выпуска навоза, и способу работы транспортного средства. Транспортное средство содержит насос и резервуар, имеющий выпуск воздуха. Транспортное средство собирает навоз посредством скребка. Навоз впоследствии всасывается через отверстие для удаления навоза в резервуаре. Насос работает с низкой мощностью и, в частности, с низким давлением вследствие того, что перед отверстием накапливается постоянная струя навоза, в частности, если предусмотрена уплотнительная пластина. При таком выполнении упрощается конструкция и снижается загрязнение окружающей среды собирающими навоз транспортными средствами. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Самодвижущееся транспортное средство (1) для удаления навоза, имеющее:
по меньшей мере два колеса (21), по меньшей мере один двигатель (23) и устройство (10) управления, для передвижения транспортного средства в требуемом направлении движения посредством приведения в действие по меньшей мере одного из колес,
резервуар (2) для хранения навоза, содержащий дно, имеющее самый низкий уровень, боковую стенку и верхнюю часть, имеющую выпуск (4) для воздуха вблизи верхней части и имеющее отверстие (15) для подачи навоза и отверстие (17) для выпуска навоза,
вакуумный насос (7), который соединен с устройством управления и выполнен с возможностью приложения пониженного давления к резервуару через выпуск воздуха, и
собирающее навоз устройство, имеющее скребущий пол элемент (13-1, 13-2), который, если смотреть в заданном направлении движения, сужается к закрытому концу,
при этом отверстие для подачи навоза, если смотреть в заданном направлении движения, расположено перед скребущим пол элементом и по меньшей мере частично окружено скребущим пол элементом, отличающееся тем, что отверстие для подачи навоза и отверстие для выпуска навоза являются одним и тем же и расположено по меньшей мере частично, а предпочтительно полностью, на самом низком уровне дна.

2. Транспортное средство по п. 1, содержащее уплотнительное
средство (16), которое, если смотреть в заданном направлении движения, расположено перед отверстием (17) для выпуска навоза, окружено скребущим пол элементом (13-1, 13-2) и расположено на более высоком уровне, чем нижняя сторона скребущего пола элемента, в частности является гибким и/или регулируемым по высоте.

3. Транспортное средство по п. 2, в котором уплотнительное средство (16) содержит пластину, которая соединяет две точки на скребущем пол элементе (13-1, 13-2) и вместе со скребущим пол элементом горизонтально охватывает буферную камеру (14) для навоза.

4. Транспортное средство по одному из предшествующих пунктов, в котором общая высота транспортного средства во время использования составляет не более 65 см, предпочтительно не более 60 см.

5. Транспортное средство по п. 1, в котором насос (7) выполнен с возможностью создания максимального разрежения, равного 0,1 бар, в частности 0,06 бар, во время работы.

6. Транспортное средство по п. 1, в котором насос (7), в частности мембранный насос, соединен, на стороне подачи, с выпуском (4) воздуха, а на стороне выпуска, с нагнетательным патрубком, при этом нагнетательный патрубок выполнен с возможностью выталкивания с передней стороны транспортного средства, если смотреть в заданном направлении движения, и в частности выше и впереди скребущего пола элемента (13-1, 13-2).

7. Транспортное средство (1) по п. 1, в котором скребущий пол элемент (13-1, 13-2), окружающий на конце отверстие (15) для подачи навоза, содержит секцию, которая горизонтально сужена относительно остального скребущего пола элемента, содержащего в частности по существу параллельные боковые стенки.

8. Транспортное средство по п. 1, в котором отверстие выпуска (4) воздуха расположено в верхней части резервуара (2), предпочтительно в центре сверху резервуара, более предпочтительно открыто к верхней части, наиболее предпочтительно имеет закрывающуюся крышку (22) над выпуском воздуха, которая открывается к верхней части.

9. Транспортное средство по п. 1, которое опирается на два колеса, с одной стороны, и на переднее опорное средство, в частности на самоустанавливающееся колесо или скребущий пол элемент (13-1, 13-2), с другой стороны, а резервуар (2) выполнен с возможностью наполнения объемно симметрично относительно колес.

10. Транспортное средство (1) по п. 1, содержащее датчик (19) уровня резервуара, выполненный с возможностью подачи сигнала заполнения в устройство (10) управления, если был достигнут заданный уровень заполнения резервуара, при этом устройство управления предпочтительно выполнено с возможностью выключения насоса (7) при получении сигнала заполнения, более предпочтительно оно также выполнено с возможностью включения насоса обратно, если сигнал заполнения больше не поступает.

11. Транспортное средство по п. 1, содержащее аккумулятор и коннектор для соединения его с внешним средством зарядки аккумулятора с целью зарядки аккумулятора, при этом устройство (10) управления выполнено с возможностью выключения насоса (7) в процессе зарядки.

12. Транспортное средство по п. 1, содержащее дозатор подачи навоза, выполненный с возможностью отправки сигнала подачи навоза в устройство (10) управления, при этом устройство управления выполнено с возможностью изменения скорости движения и/или производительности насоса на основании сигнала подачи навоза.

13. Транспортное средство по п. 2 или 12, в котором дозатор подачи навоза содержит измеритель уровня навоза, который выполнен с возможностью определения уровня количества навоза (27), которое расположено перед уплотнением или в буферной камере (14) для навоза, и который содержит в частности ультразвуковой измеритель уровня и/или индуктивный или емкостной датчик или измеритель электропроводности.

14. Узел из транспортного средства по одному из предшествующих пунктов и пола с местом (29) выпуска навоза, содержащим отверстие в полу (30) и камеру (28) хранения навоза, расположенную под указанным отверстием.

15. Способ работы транспортного средства по п. 11, включающий следующие этапы:
по меньшей мере однократное выполнение следующих стадий:
накопления навоза (27) на скребущем пол элементе (13-1, 13-2) за счет движения транспортного средства;
всасывания по меньшей мере части собранного навоза в резервуар посредством насоса (7);
опорожнения резервуара (2); и
зарядки аккумулятора,
при этом зарядка аккумулятора выполняется, когда резервуар по меньшей мере частично заполнен навозом.