Данная заявка относит свой приоритет к предварительной заявке США № 61/460,983, поданной 11 января 2011г., которая включена сюда во всей полноте путем отсылки.
Изобретение относится к устройству и способам лечения копыт животных, в частности к устройству для обработки копыт путём их опрыскивания, которое исключает излишний расход жидкости для обработки копыт.
За последние 25 лет молочная отрасль испытала резкое увеличение заболеваний и смертности, связанных с копытами, особенно у молочных коров. Одна из причин этого, вероятно, заключается в том, что все больше и больше молочных животных во время доения и в остальное время содержатся на твердых поверхностях, таких как бетонный пол. Другая возможная причина – то, что в более крупных стадах инфекционные заболевания легче передаются от одной коровы к другой. Третья причина обусловлена тем, что коровы чаще продаются и переводятся с одной фермы на другую, при этом распространяя болезнь. Заболевание копыт может причинять молочной корове значительную боль, а это сокращает количество молока, которое дает корова.
Разработаны подходы к лечению заболеваний копыт. Один из них состоит в местной обработке больного копыта химическим веществом вручную. Обычно рабочий фермы вручную опрыскивает копыто, когда животное приводят для доения. Хотя местное лечение эффективно, оно обходится дорого из-за затрат труда, поэтому на больших фермах такой способ применяется редко.
Второй подход заключается в том, чтобы проводить животных через ванну для ног, содержащую химикат, растворенный в воде, которой обрабатывают копыта. Этот подход имеет тот недостаток, что химикат обычно сильно разбавляется водой, содержащейся в ванне. Кроме того, ванну приходится часто опустошать и наполнять новым химикатом, так как содержимое ванны быстро загрязняется и теряет свою действенность. Обычно приблизительно 80% введенного в ванну химиката становятся негодными после прохождения через нее 200-300 коров. Это означает, что до 80% используемых химикатов тратятся впустую.
В настоящее время для обработки копыт чаще всего используются два вещества: формальдегид и сульфат меди. Эти химикаты применяются благодаря их относительной эффективности в разбавленном виде. Использование формальдегида в молочном хозяйстве проблематично из-за его потенциального отрицательного воздействия на организм человека. Применение сульфата меди также проблематично, поскольку он может накапливаться в почве после того, как ванну для ног выливают в сборник навоза, а навоз затем используют в качестве удобрения сельскохозяйственных полей. Вследствие этих проблем с традиционными ваннами для ног были изобретены другие системы обработки копыт.
Описаны системы обработки копыт, где для обработки копыт применяется опрыскивание. Одно из таких устройств описано в патенте US 5 630 379 и включает опрыскивающую ванну с электронным управлением, приводящим в действие распылители, которые омывают копыта, а затем опрыскивают их химикатом для оздоровления. Основным недостатком такой распыляющей системы является то, что химикат попадает не только на копыта, и большое количество химикатов тратится впустую вследствие избыточного разбрызгивания.
Одна из систем обработки копыт описана и изготавливается фирмой VINK-ELST BV (Нидерланды); в ней корова встает на состоящую из двух частей платформу, и задняя часть ее копыт опрыскивается химикатом. Химикат собирается в поддоны, через которые проходит корова, затем фильтруется и возвращается в резервуар с химикатом, что минимизирует потери. Эта система имеет два основных недостатка. Во-первых, корова должна проходить через поддоны медленно. Это замедляет выход коров из доильного зала, где расположено большинство ванн для копыт; кроме того, что более важно, животные загрязняют поддоны, так что химикат теряет свою активность, а это приводит к частой замене химиката и, следовательно, к его излишнему расходу.
Другая система обработки копыт описана в патентных заявках США 2008/0120089 и 2009/0178626. Это устройство опрыскивает копыто животного, когда оно ступает на чувствительный к давлению мат. Хотя устройство сокращает непроизводительный расход химикатов, так как в нем используется направленное распыление, оно имеет тот недостаток, что чувствительный к давлению мат стоит дорого и при постоянном использовании быстро приходит в негодность. Кроме того, для каждой отдельной распылительной головки требуется устройство включения и выключения, что делает всю систему дорогой в изготовлении и эксплуатации.
Настоящее изобретение преодолевает недостатки прежних устройств и систем благодаря рециркуляции и фильтрованию химикатов для обработки копыт в экономично сконструированной системе. Кроме того, изобретенная система нетребовательна к обслуживанию.
Настоящее изобретение предлагает устройство для нанесения жидкости для обработки копыт на копыта животных. Устройство включает резервуар для хранения жидкости для обработки копыт, датчик, который обнаруживает присутствие животного и предпочтительно обнаруживает положение по крайней мере одного из его копыт, распылитель жидкости для обработки копыт, направленный на местонахождение копыта животного, сборный отсек, собирающий значительную часть жидкости, которая не попала на копыта, и систему возврата, возвращающую собранную часть жидкости для обработки копыт в резервуар для хранения. Может применяться устройство автоматизированного управления, которое обрабатывает сигналы датчика и управляет насосами, клапанами и другими элементами системы. Это устройство для обработки копыт помещают на пути животного, так что животное проходит через него.
В системе, соответствующей изобретению, имеются опрыскиватель копыт и рециркуляционная часть. Опрыскиватель может включать множество распыляющих сопл, которые распыляют раствор для обработки копыт из резервуара непосредственно на ногу или копыто животного. Часть распыляемой жидкости не попадает на копыто и стекает в сборный поддон. Лишняя распыляемая жидкость направляется выше поверхности, по которой идет животное, поэтому собранная жидкость является сравнительно чистой.
После сбора лишней жидкости она фильтруется и перекачивается обратно в резервуар для хранения. Система расходует минимальное количество жидкости для обработки копыт, так как система рециркуляции сводит отходы к минимуму. Рециркулирующая жидкость очень слабо загрязнена, так как распыляемая жидкость направлена не на пол, а выше. Таким образом, часть распыляемой жидкости попадает на копыто, а большинство остальной части улавливается системой рециркуляции до того, как жидкость попадет на пол и будет загрязнена. Система весьма эффективна экономически, так как требует мало жидкости для обработки копыт в расчете на одну корову. Раскрывается также способ обработки копыт животных, включающий операции обнаружения животного, разбрызгивание жидкости для обработки на копыта животного и сбор избыточной жидкости в систему рециркуляции.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 – схематический вид сверху настоящего изобретения в состоянии покоя, причем распыление идет по линии движения животного;
Фиг. 2 – схематический вид сверху настоящего изобретения, когда оно активировано животным, причем распыление идет по линии движения животного;
Фиг. 3 – схематический вид в поперечном сечении сбоку, причем распыление идет по линии движения животного;
Фиг. 4 – схематический вид сверху настоящего изобретения во время омывания, причем распыление идет по линии движения животного;
Фиг. 5 – схематический вид сверху настоящего изобретения в состоянии покоя, причем распыление идет перпендикулярно линии движения животного; и
Фиг. 6 – схематический вид сбоку настоящего изобретения в состоянии покоя, причем распыление идет перпендикулярно линии движения животного.
Настоящее изобретение направлено на устройство и способы нанесения жидкости для обработки копыт на копыта животных. Устройство, соответствующее изобретению, включает: резервуар для хранения жидкости для обработки копыт; датчик, обнаруживающий присутствие животного путем обнаружения копыт, других частей тела или идентификационного устройства, прикрепленного к животному; распылитель жидкости для обработки копыт, направленный на место, где находится копыто животного, и на отсек рециркуляции, который предпочтительно расположен напротив распылителя и собирает значительную часть жидкости для обработки копыт, которая не попала на копыто; систему возврата, которая возвращает жидкость для обработки копыт в резервуар для хранения; и, возможно, устройство автоматизированного управления, взаимодействующее с датчиком и распылителем. Устройство автоматизированного управления 17 не обязательно, так как распылитель и связанные с ним компоненты могут приводиться в действие непосредственно датчиком.
Это устройство располагается на пути прохода животного, так что животное проходит через него. В одном варианте устройство размещается в выходном коридоре доильного зала и опрыскивает копыта, когда животное подоено и выходит из доильного зала. Термин «копыто» или копыта в контексте данного описания может обозначать область нижней части ноги животного, роговую оболочку, покрывающую пальцы ноги млекопитающего, а также ткань, примыкающую к роговой оболочке. На фиг. 1 показан вид сверху одного варианта осуществления изобретения, где распылительное устройство 100 представлено до того, как животное входит в устройство. В этом варианте отсек распыления 1 и отсек рециркуляции 2 соединены сторонами 40 и 41. В другом варианте отсек распыления 1 и отсек рециркуляции 2 не соединены, но прикреплены к полу или опорной платформе. Отсек распыления 1 предпочтительно расположен напротив отсека рециркуляции 2, так что значительное количество жидкости, которая не попала на копыто, попадает в отсек рециркуляции. Отсек распыления 1 предпочтительно содержит распылительные сопла 3, но в изобретении можно использовать и другие типы распылителей. Распылительные сопла 3 в показанном варианте изобретения соединены с отсечными клапанами 4 с принудительным приводом. Возможно размещение одного отсечного клапана 4 у каждого распылительного сопла 3, или же можно использовать один отсечной клапан 4 для множества распылительных сопл. В предпочтительном варианте осуществления изобретения каждое распылительное сопло 3 соединено с отсечным клапаном 4. Одной из таких комбинаций распылительного сопла 3 и отсечного клапана 4 с принудительным приводом является модель блока сопла QJ17560A-1-NYB, выпускаемая фирмой TeeJet, расположенной по адресу 1801 Business Park Drive, Springfield, Illinois, 62703 США.
Коллектор 5 имеет такую конфигурацию, что подает жидкость для обработки копыт на распылительные сопла 3 в равном количестве. Коллектор 5 предпочтительно соединен с насосом 7 через трубопровод 8. Насос 7 соединен с резервуаром 10 посредством трубопровода 8. Внутри трубопровода 8 находится фильтр 38, который отфильтровывает твердые частицы из жидкости для обработки копыт, проходящей через насос 7. Фильтр 38 можно использовать, когда существует возможность перекачки жидкости с частицами на сопла 3, что может вызвать засорение сопл.
Отсек распыления 1 предпочтительно включает промывочные сопла 20. Промывочные сопла 20 дополнительно (но не обязательно) предусматриваются в устройстве, показанном на фиг. 1, чтобы смывать отходы из зоны, расположенной перед отсеком распыления 1, чтобы в этой зоне не было навоза и мусора, которые могли бы помешать функционированию сопл 3 или способствовать загрязнению копыт животных. Промывочные сопла 20 соединены с коллектором 21, который соединен с насосом 23 посредством трубопровода 22. Насос 23 соединен с клапаном 25 посредством трубопровода 24. Клапан 25 может открываться и закрываться управляющим устройством 17 либо с помощью электрического соединения 26, либо беспроводным способом. В другом варианте клапан 25 может срабатывать исходя из времени, независимо от управляющего устройства 17. Клапан 25 может быть непосредственно соединен с водопроводом. В альтернативном варианте на клапан 25 может подаваться раствор химиката под давлением. Промывочные сопла 20 могут подавать достаточно жидкости, чтобы очистить зону между отсеком распыления 1 и отсеком рециркуляции 2, так что работе распылительных сопл 3 не будет мешать мусор, накапливающийся между отсеками 1 и 2.
В альтернативной конфигурации (не показана) промывочные сопла находятся в центральной огражденной зоне. Эта зона расположена между отсеками 1 и 2, так что промывочная жидкость направляется в основном перпендикулярно направлению движения животного через устройство. Центральная огражденная зона расположена поперечно между отсеком распыления 1 и отсеком рециркуляции 2; центральный трубопровод подает промывочную жидкость на промывочные сопла, которые очищают зону.
Отсек рециркуляции 2 предпочтительно содержит сборный поддон 55, соединенный с рециркуляционным насосом 12 посредством трубопровода 11. Трубопровод 11 сообщается с отсеком рециркуляции 2 через отверстие 32. Трубопровод 13 соединяет рециркуляционный насос 12 с резервуаром 10. В трубопроводе 11 имеется фильтр 37. Фильтр 37 может представлять собой одно или несколько фильтрующих устройств, способных удалять мусор, который случайно попал в сборный поддон 55.
Датчик 16 обнаруживает присутствие животного, реагируя на само животное, или на бирку в его ухе, или на другое устройство подобного рода. Предпочтительно датчик 16 обнаруживает копыто и его положение и посылает сигнал, который приводит устройство в действие. Тем не менее, даже если он просто обнаруживает животное, можно заранее установить, когда и куда будет распыляться жидкость, так что в выявлении отдельных копыт нет необходимости.
В устройство может быть встроено больше одного датчика, которые приводят в действие распылительные сопла 3 таким образом, что они распыляют жидкость для обработки копыт в разное время по мере прохождения животного между отсеком распыления 1 и отсеком рециркуляции 2 (справа налево на иллюстрации.). В одном варианте изобретения используются два датчика 16 для приведения в действие устройства, которое опрыскивает передние копыта и опрыскивает задние копыта в два разных момента времени, исходя из положения животного, которое воспринимается двумя датчиками 16. В варианте, показанном на фиг. 1, нужен только один датчик 16, так как либо датчик 16 расположен сравнительно высоко и расстояние между отсеком распыления 1 и отсеком рециркуляции 2 достаточно велико для того, чтобы все копыта животного находились между этими отсеками при активации датчика 16, либо датчик 16 расположен низко, так что обнаруживает каждый набор ног животного и включает систему. Возможны и другие положения датчика 16.
Датчик 16 обнаруживает присутствие животного, которое вошло в устройство 100, и подает сигнал на управляющее устройство 17 (если оно имеется) через электронное соединение 18 или с помощью беспроводного передатчика (не показан). Получив сигнал от датчика 16, управляющее устройство 17 включает насос 7 через электронное соединение 28 или с помощью беспроводного передатчика; и насос перекачивает жидкость для обработки копыт 14 через трубопровод 6, коллектор 5, отсечные клапаны 4 и распылительные сопла 3. В другом варианте, когда управляющее устройство 17 не используется, датчик 17 непосредственно приводит в действие насос 7, и начинается опрыскивание копыт. Когда жидкость для обработки копыт выходит из распылительных сопл 3, она проходит через отверстие 30 в отсеке распыления 1, а жидкость, которая не попала на копыта, движется в отсек рециркуляции 2 для дальнейшей рециркуляции.
В датчике 16 может использоваться один или более типов детекторных технологий для обнаружения присутствия животного в опрыскивающем устройстве 100. Датчик 16 может представлять собой фотоэлектрическую систему, которая активируется, когда животное прерывает луч света между излучателем и детектором датчика. Типичный датчик, который можно использовать, - модель DPPS, выпускаемая фирмой Greenfield Industries, Inc., находящейся по адресу 2501 Davis Creek Rd., Seneca, CA 29678. В датчике 16 может применяться детектор инфракрасного излучения. Датчик 16 может быть детектором движения, где используется пассивная инфракрасная, ультразвуковая или микроволновая технология либо их комбинация. Примером ультразвукового датчика, который можно использовать в настоящем изобретении, является устройство Parallax’s PING, которое можно приобрести у фирмы Trossen Robotics, находящейся по адресу 2739 Curtiss Lane, Downers Grove, IL 60515. Датчик 16 может быть датчиком близости, работающим на емкостной основе. Второй датчик (не показан), который может устанавливаться во втором месте для включения устройства во второй раз, может быть того же типа, что и первый датчик, или другого типа. Датчик 16 может быть физическим датчиком. Одним из типов физических датчиков является датчик касания, имеющий магнитный выключатель, который срабатывает тогда, когда животное сгибает или поворачивает щуп. Можно использовать и другие датчики, если они могут выявлять присутствие животного или его отдельных копыт. Датчик 16 может располагаться над животным или сбоку от животного в зависимости от характера датчика или физических особенностей доильного зала. Датчик 16 может также обнаруживать не само животное, а бирку в его ухе или другое идентификационное устройство на животном.
В варианте изобретения, показанном на фиг. 1, между коллектором 5 и насосом 7 в трубопроводе 6 расположен электромагнитный клапан 35. Когда датчик 16 обнаруживает животное, датчик 16 или управляющее устройство 17 включает насос 7 и может также закрыть электромагнитный клапан посредством электрического соединения 36 или с помощью беспроводных средств. Когда электромагнитный клапан 35 закрыт, а насос 7 включен, жидкость для обработки копыт находится под действием давления и распыляется через распылительные сопла 3 с достаточной силой для того, чтобы в основном вся жидкость для обработки копыт достигала отсека рециркуляции 2, если ей не препятствует присутствие животного. Когда устройство не распыляет жидкость для обработки копыт, электромагнитный клапан 35 находится в открытом положении. Когда электромагнитный клапан 35 открыт, а это его обесточенное состояние по умолчанию, жидкость для обработки копыт может проходить между коллектором 5 и трубопроводом 8 через трубопровод 33. В этом состоянии давление снимается с трубопровода 6 и коллектора 5, так что в них остается мало или совсем не остается давления.
Когда отсечные клапаны 4 испытывают понижение давления, они прекращают разбрызгивание жидкости из распылительных сопл 3 после достижения заданного значения сброса давления. Это значение обычно составляет 1-40 фунтов на кв.дюйм избыточного давления. В предпочтительном варианте осуществления изобретения избыточное давление равно 3-15 фунтов на кв.дюйм. Например, если для отсечных клапанов задано избыточное давление 4-8 фунтов на кв.дюйм, то когда электромагнитный клапан 35 открывается и насос 7 прекращает перекачивание, избыточное давление быстро падает ниже 8 фунтов на кв.дюйм, и отсечные клапаны 4 резко прекращают распыление жидкости для обработки копыт. При этом протекание жидкости между отсеком распыления 1 и отсеком рециркуляции 2 резко прекращается, что предотвращает подтекание жидкости между этими двумя отсеками по мере постепенного снижения давления. Это сокращает нерациональное использование жидкости для обработки копыт, что делает устройство экономически эффективным благодаря экономии химикатов, применяемых в устройстве. Такая экономия делает устройство чрезвычайно экономичным в эксплуатации.
Управляющее устройство 17 или датчик 16 могут управлять длительностью работы насоса 7, что ограничивает количество жидкости для обработки копыт, распыляемой за один раз. Например, когда датчик 16 обнаруживает животное, он может включить насос 7 на три секунды, а затем выключить его. Это может сэкономить жидкость, которая могла бы попасть на копыто, когда это уже не нужно, так как копыто достаточно покрылось жидкостью за три секунды. В другом варианте насос может выключаться управляющим устройством 17.
Иногда животные могут загрязнять область пола между отсеками 1 и 2 и сторонами 40 и 41. Стороны 40 и 41 могут подниматься, что позволяет проходить промывочным жидкостям и мусору и управлять этим прохождением. Для удаления загрязнений можно использовать просто воду или раствор химиката. Система может включать промывочные сопла 20, промывочный коллектор 21, трубопровод 22, насос 23, трубопровод 24 и клапан 25, обеспечивающие желаемую промывку. Можно с желаемыми интервалами накачивать чистую воду на область пола для смывания грязи. Эти интервалы могут задаваться управляющим устройством 17, когда в деятельности наступает затишье, или же могут определяться заданным графиком. В альтернативном варианте для включения системы промывки можно использовать отдельный таймер. Клапан 25 соединен с источником воды и открывается таймером или управляющим устройством 17 посредством электрического соединения 26 или беспроводного соединения. Трубопровод 24 соединяет клапан 25 с насосом 23, который может включаться одновременно с открытием клапана 25 посредством электрического соединения 27 или беспроводного соединения. Включенный насос 23 нагнетает воду через трубопровод 22, промывочный коллектор 21 и сопла 20, смывая грязь с пола. Если давление воды в водопроводе около 30 фунтов на кв. дюйм или выше, можно обойтись без насоса для мытья пола.
Размер резервуара 10, содержащего химикат для обработки копыт, может быть различным в зависимости от типа используемой жидкости и количества животных, которое нужно обрабатывать. В одном варианте изобретения резервуар 10 содержит запас готовой к использованию жидкости для обработки копыт, которого достаточно по крайней мере на месяц. Это сводит к минимуму затраты труда на замену жидкости. Во втором варианте имеется сосуд с концентратом, содержащий концентрированную жидкость для обработки копыт, которая разбавляется имеющейся на месте водой перед заливкой в резервуар 10. Разбавление можно производить с помощью струйного смесителя Вентури или другого пригодного для этой цели смесителя. Можно также применять несколько насосов и клапанов для управления смешиванием раствора.
Отсек рециркуляции 2 предпочтительно содержит сборный поддон 55, в котором скапливается жидкость для обработки копыт после того, как она ударилась о заднюю стенку 54 сборного поддона 55. К отверстию 32 присоединен трубопровод 11, в котором рециркулирующая жидкость для обработки копыт фильтруется через фильтр 37. Жидкость для обработки копыт возвращается в резервуар 10 через трубопровод 13 с помощью рециркуляционного насоса 12, который может управляться управляющим устройством 17, например, посредством электрического соединения 29 или беспроводного соединения. Насос 12 может включаться датчиком 16 или управляющим устройством 17. Затем рециркулирующая жидкость для обработки копыт может снова подаваться в распылительные сопла 3, как описано выше.
В одном варианте изобретения две отдельные струи жидкости с химикатом для обработки копыт соединяются непосредственно перед заливкой в сравнительно небольшой резервуар 10. К этому смешанному потоку можно добавлять или не добавлять воду для получения готовой жидкости для обработки копыт. Поскольку используется небольшой резервуар, то по завершении цикла прохождения животных через устройство 100 в резервуаре 10 остается очень мало жидкости для обработки копыт. Это особенно выгодно, когда в качестве активного ингредиента жидкости для обработки копыт используется легко разлагающееся вещество. Например, если для обработки копыт применяется жидкость, содержащая двуокись хлора, остающаяся после обработки жидкость будет стабильной в течение лишь ограниченного периода времени. При проведении обработки копыт жидкостью, которая приготавливается тут же, на месте, с использованием небольшого резервуара, жидкость во время ее применения остается высокоактивной и эффективной. Смешиванием может управлять управляющее устройство 17 или другая система управления.
Фиг. 2 представляет собой вид сверху устройства 100 после того, как оно активировано животным. Оба передних копыта 50 расположены на одной линии с опрыскивающим устройством 100. Когда датчик 16 обнаруживает присутствие животного, начинается распыление жидкости для обработки копыт из отсека распыления 1 через распылительные сопла 3 и отверстия 30. Поток 51 жидкости для обработки копыт проходит над полом между отсеком распыления 1 и отсеком рециркуляции 2, когда между ними нет никакого препятствия. В одном варианте изобретения этот поток жидкости имеет узкий диаметр и выглядит как узкая сплошная струя. Когда в устройстве 100 присутствует копыто 50 животного, струя 52 жидкости ударяется о копыто 50, по крайней мере частично омывая его, а не встречающие препятствия струи 51 попадают в отсек рециркуляции 2, где собираются, чтобы снова возвратиться в резервуар 10. Эти не встретившие препятствия струи показаны на фиг. 3 в виде прямых линий, но понятно, что струи, переходящие с одной стороны на другую, имеют дугообразную форму.
На фиг. 3 устройство 100 показано сбоку после его активации. Из коллектора 5 жидкость для обработки копыт подается через отсечные клапаны 4 и через распылительные сопла 3. Поток жидкости для обработки копыт 51 идет поперек устройства 100, попадает на заднюю стенку 54 отсека рециркуляции 2 и стекает в сборный поддон 55. Распылительные сопла 3 предпочтительно расположены так, что максимальное количество потока жидкости 51 собирается в отсеке рециркуляции 2. Предпочтительно в сборном поддоне 55 имеется поплавковый датчик 56. Когда в сборном поддоне 55 набирается достаточное количество жидкости для обработки копыт, поплавковый датчик 56, в одном варианте изобретения, приводит в действие через электрическое соединение 57 насос рециркуляции 12, возвращающий жидкость для обработки копыт, которая не попала на копыто животного 50, обратно в резервуар 10 для повторного использования. В другом варианте датчик 56 может приводить в действие управляющее устройство 17, которое после этого включает насос 12. Будучи включенным, насос 12 нагнетает жидкость для обработки копыт через отверстие 17, трубопровод 11 и фильтр 37. В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения поплавковый датчик 56 не нужен, так как насос 12 приводится в действие управляющим устройством 17.
Одним из преимуществ настоящего изобретения является то, что на копыта животного наносится более концентрированный раствор. Это повышает эффективность, так как меньше химиката уходит в отходы по сравнению с традиционной ванной для ног.
Предпочтительно отсек рециркуляции 2 покрывает ограждение 60, так что не происходит или почти не происходит загрязнения, когда животное проходит над отсеком рециркуляции 2. Это минимизирует загрязнение рециркулирующей жидкости для обработки копыт и потерю ее активности из-за попадания навоза или другой грязи. Кроме того, фильтр 37 уменьшает количество частиц, возвращающихся в резервуар 10.
Как описано выше, промывочные сопла 58 распыляют промывочную жидкость на пол между отсеком распыления 1 и отсеком рециркуляции 2 и между сторонами 40 и 41, удаляя накопившуюся на полу грязь. Как показано на фиг. 3, струи предпочтительно направлены вниз, чтобы вытеснять грязь из зоны между отсеками и указанными сторонами. Предпочтительно струи достаточно сильны, чтобы удалять грязь, но недостаточно сильны, чтобы грязь попадала в отсек рециркуляции 2, загрязняя жидкость для обработки копыт. Количество распыляющих сопл 3 и расстояние между ними можно рассчитать так, чтобы эффективно омывалась и очищалась вся площадь пола. В одном варианте изобретения стороны 40 и 41 позволяют промывочной жидкости проходить под ними через открытое пространство 59. Отсек рециркуляции 2 также может иметь открытые пространства под ним, позволяющие жидкости стекать. Промывочная жидкость может быть водой или моющим раствором. В одном варианте изобретения в поток воды включаются поверхностно-активные вещества, которые снижают поверхностное натяжение воды и обеспечивают более эффективную промывку.
На фиг. 4 показан вид сверху изобретения, где виден рисунок распыления промывочной жидкости 60. Промывочные сопла 58 сконструированы так, что дают веерообразное распыление, покрывающее всю площадь между приподнятыми отсеками 1 и 2. Промывочная жидкость может проходить под сторонами и под отсеком рециркуляции 2 и уносить находящуюся под ними грязь.
На фиг. 5 показан вид сверху другого варианта изобретения, в котором жидкость для обработки копыт распыляется перпендикулярно пути прохождения животного. Оба отсека распыления 70 и 71 имеют сопла для распыления жидкости для обработки копыт 3 и зоны рециркуляции 55 жидкости для обработки копыт в отсеках распыления. Жидкость для обработки копыт предпочтительно распыляется из обоих отсеков. В одном варианте изобретения струи с одной стороны расположены так, что они не пересекаются со струями другой стороны. Это можно осуществить, расположив струи с одной стороны чуть выше, чем струи с противоположной стороны. В другом варианте распылительные сопла 3 расположены ступенчато по горизонтали, так что струи с одной стороны проходят между струями противоположной стороны и не смешиваются друг с другом. Еще в одном варианте распылительные сопла 3 на каждой стороне включаются в несколько разное время, так что струи не смешиваются друг с другом. Например, одна сторона распыляет жидкость, а затем останавливается, затем другая сторона распыляет жидкость, а затем останавливается, и эти периоды чередуются. В каждом случае жидкость для обработки копыт из обоих потоков в основном улавливается противоположным отсеком распыления. Жидкость для обработки копыт из обоих отсеков распыления 70 и 71 попадает в систему рециркуляции, как показано на фиг. 1.
На фиг. 6 представлен вид сбоку того же варианта изобретения, что и на фиг. 5. В отсеках распыления 70 и 71 имеются сопла 80 и 81 для распыления жидкости для обработки копыт. Сопла 80 и 81 смещены по вертикали, так что струи 82 и 83 не сталкиваются друг с другом, и жидкость, не попавшая на копыта животного, собирается в зонах рециркуляции 84 и 85. Оттуда жидкость для обработки копыт снова поступает в резервуар для повторного распыления, как описывалось выше.
Изобретение направлено на то, чтобы наносить жидкость на копыта животных эффективным образом, когда очень мало жидкости для обработки копыт расходуется впустую. Это позволяет использовать жидкости для обработки копыт с более высокой концентрацией, действующие более эффективно, с использованием тех же химикатов, что и в обычных ваннах для ног, и в то же время издержки на одну корову сокращаются вследствие эффективности действия жидкости. Жидкость для обработки копыт может содержать один или несколько активных ингредиентов, таких как антибактериальные вещества, окислители, поверхностно-активные вещества, модификаторы вязкости, гидротропы, эмульгаторы, растворители и их комбинации. Жидкость для обработки копыт может содержать, но не ограничительно, активные ингредиенты из группы, включающей перекись водорода, гипохлорит, надуксусную кислоту, жирные кислоты, молочную кислоту, четвертичные аммониевые соединения, бензалкония хлорид, триклозан, триклокарбан, хлорамины, озон, бигуанид, гексахлорофен, сульфат меди, сульфат цинка, формальдегид, глютаральдегид, органические кислоты, антибиотики, фунгициды, двуокись хлора, йод, спирт, эфирные масла, короткоцепочечные карбоновые кислоты, серебро, бронопол, ниацин, парабены, бензойную кислоту, бензоат натрия, молочную кислоту, уксусную кислоту, пропионовую кислоту, озон, бисульфат натрия, метабисульфат натрия, фенол, фенольные соединения и их комбинации. В одном варианте изобретения активное вещество для обработки копыт можно приготовлять на месте путем соединения двух или более составляющих, подаваемых отдельными потоками, до их разбрызгивания из распылителя. Например, раствор хлорита натрия можно перед распылением объединять с раствором кислоты с получением двуокиси хлора. В другом варианте активный химикат для обработки копыт можно сделать еще более активным, например, увеличивая или уменьшая pH жидкости при распылении, так как активное вещество с низким рН лабильно, и его можно хранить только короткое время.
В жидкость для обработки копыт можно вводить также инертные вещества и наполнители. Это могут быть материалы из группы, включающей поверхностно-активные вещества, растворители, воду, гидротропы, соли, кислоты, хелатирующие агенты, эмульгаторы, агенты, сообщающие непрозрачность, модификаторы pH, загустители, красители, консервирующие агенты и их комбинации.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения жидкость для обработки копыт имеет низкую пенистость. Малопенящуюся жидкость, которая не попала на копыто, можно собирать в отсек рециркуляции в пригодном для перекачки виде, что позволяет перекачивать неиспользованную часть жидкости обратно в резервуар. Малопенящаяся жидкость для обработки копыт – это жидкость, которая образует очень мало или вовсе не образует пены при ее распылении через сопла 3 и сборе в отсеке рециркуляции, либо образует пену, которая легко распадается, так что жидкость становится пригодной к перекачке. В одном варианте ни один из ингредиентов жидкости для обработки копыт не вызывает вспенивания. В другом варианте, когда один или более ингредиентов жидкости для обработки копыт вызывают вспенивание, в нее можно внести противопенный агент, который снижает или исключает пенообразование.
В другом варианте устройства можно использовать конструкцию распылителя, которая ограничивает образование пены, или же в отсек рециркуляции 2 можно поместить противопенное устройство, которое эффективно уменьшает или ликвидирует пену. Еще одно средство минимизации вспенивания – подача противопенного ингредиента в отсек рециркуляции 2, что заставляет большую часть пены распадаться. Еще одно средство для достижения этой цели – введение механической системы, которая разбивает пену, например системы с нагреваемым змеевиком.
В другом варианте на распылительные сопла 3 подается жидкость для обработки копыт, смешанная на месте из двух или более химических компонентов. Смешивание может выполняться как отдельная операция перед заливкой в резервуар.
Одним из преимуществ настоящего изобретения является то, что оно позволяет повторно использовать жидкость, которая не попадает на копыта животных. Это делает систему весьма экономичной, так как сводит к минимуму отходы. Поскольку изобретение минимизирует непроизводительный расход жидкости для обработки копыт, можно применять более концентрированную жидкость по сравнению с концентрацией активных веществ в ножной ванне. Это делает обработку более эффективной. Изобретение наносит меньший вред окружающей среде, чем традиционные ножные ванны, так как меньше химикатов попадает в навоз, который затем вывозится на сельскохозяйственные земли.
1. Устройство для лечения копыт животных, включающее:
резервуар, содержащий жидкость для обработки копыт;
датчик, обнаруживающий присутствие животного;
распылитель, направленный на предполагаемое место, где находится копыто животного, соединенный с резервуаром;
отсек рециркуляции, расположенный так, что в него попадает жидкость для обработки копыт из распылителя, которая не попала на копыто; и
систему возврата, которая возвращает жидкость для обработки копыт из отсека рециркуляции в резервуар.
2. Устройство по п. 1, в котором распылитель включает множество распылительных сопл, направленных на отсек рециркуляции.
3. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее распылительное сопло для промывочной жидкости, направленное на поверхность между распылителем и отсеком рециркуляции, по которой проходят животные.
4. Устройство по п. 1, в котором датчик обнаруживает животное, находящееся вблизи распылителя.
5. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее устройство автоматизированного управления, которое принимает сигнал от датчика, причем устройство автоматизированного управления включает распыление жидкости для обработки копыт в ответ на сигнал.
6. Устройство для лечения копыт животных, включающее:
резервуар, содержащий химикат для обработки копыт;
датчик присутствия животного;
перекачивающий насос, сообщающийся с резервуаром;
отсек рециркуляции;
множество распылительных сопл, сообщающихся с перекачивающим насосом и направленных на отсек рециркуляции; и насос рециркуляции, сообщающийся с отсеком рециркуляции и резервуаром.
7. Устройство по п. 6, в котором распылительные сопла направлены выше поверхности, по которой проходят животные.
8. Устройство по п. 6, имеющее распылитель промывочной жидкости, направленный на зону между распылительными соплами и отсеком рециркуляции.
9. Устройство по п. 6, в котором датчик присутствия животного подает сигнал устройству автоматизированного управления, когда животное находится в заданной близости, по крайней мере, к одному распылительному соплу.
10. Устройство по п. 9, в котором устройство автоматизированного управления получает сигнал от датчика присутствия животного и приводит в действие насос на основе этого сигнала.
