d~s koreferates. - tum · slm.. arbeitskraftstunde deutsches institut für ruormung...
TRANSCRIPT
Herrn Prof. Dr. Wenner danke ich für die Übertragung der Arbeit
und Herrn Prof. Dr. Karg für die Übernahme d~s Koreferates.
Bei Herrn Dr. habil. Worstorff bedanke ich mich für die wissenschaft
liche Betreuung und bei Herrn Prediger für tatkrßftige Unterstützung
bel der Versuchsdurchführung.
Mein besonderer Dank gilt den Angestellten des Versuchsgutes Wild
schwaige: dem Melkerehepaar Kistler und dem Verwalterehepaar Becher
für ihre Unterstützung.
Die beschriebenen Versuche waren nur durch die Arbeiten der Abteilung
Meßtechnik mit Hilfe von Herrn Dr. Stanzel, Herrn Schulz und Herrn
Bauer sowie durch den Bau des Melkwagens in der Institutswerkstatt
möglich.
Dank der Unterstützung von Herrn Dr. Auernhammer und seinen Mit
arbeitern Herrn Stirner und Herrn Wendl wurde mir die Auswertung
der Versuchsdaten erheblich erleichtert.
Herrn Pöhlmann sei für die Anfertigung der zahlreichen Abbildungen
und Frau Rupprecht fUr die Anfertigung der AbzUge davo~ herzlich
gedenk t.
Herrn Balduhn danke ich für die kritjsche Durcheicht des Manuskrip
t ss.
Die durchgeführten untersuchungen wurden durch den Sonderforschungs
bereich 141 ·Produktionstechniken der Rinderhaltung" 1n dankens
werter Ueise unterstützt und finanziert.
liJeihenstephan im [VIELi. 1961 Brigitte Heinl
2
2.1
2.2
2.3
2.4
3
3.1
3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.4
3.4.1
3.4.2
3.~.4
3.5
3.b
INHALTsveRZEICHNIS
Verzeichnis der im 1ext verwendeten A~kürzungen
Verzeichnis der Tabellen
Verz~jchnis der AObildungen
EINLEITUNG UND PROBLEMSTELLUNG
BIOTECHNIK DER MILCHGEWINNUNG (SCHRIFTTUM)
Vakuum applikation und Milchabgabe
Vakuumapplikation und Eutergesundheit
Milchabgabe und Arbeitszeitbedarf
Zusamme~Fassende Betrachtung
MATERIAL UND METHODIK
Tierffi6terial
Erfassung der Versuchsdaten
Melkm3schinentechnische AusrCstung
Melkzeug konventioneller Bauart (Standardmelkzeug)
Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung im Abscheidersammelstück (konstante Vakuumapplikation)
Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß (kontrollierteVakuumapplikation)
Versuchs"orbereitung und -durchführung
Umstellung auf die neue Melktechnik
Arbeitsablauf beim Melken
Individuelle Melkzeugspannung
EingewEhnungszeiten
Versuchsplan
AUSWEItung Der V2Tsuchsdaten
5
6
13
17
10
24
3D
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40
LD
47
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62
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6B
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81
4. 1
4. '1.2
4.2
4.2.1
ERGEBNISSE UND DISKUSSION
Ontimierung jer MElkparameter VakuumhBhe urdP~lsierung für dae Melkzeug mit Milch-LuftTrennung im Abscl"iBidersammelstOck und Dberprüfung oer Indifferenzbereiche
Vollst"ndigkeit des Mil=hentzuges bei unterschiedlichen MElkparametern
Geschwindigkeit des Milchentzuges bei unterschiedlichen Melkparametern
Zusammenfassende Betrachtung
Optimierung der Melkparameter Vakuumhöhe undPulsierullg FOr das Melkzeug nit periodischEmLufteinlaß
Vollständigkeit des Milchentzuges bei unterschiedlichen Melkparametern
Eeschwindigkeit das Milchentzuges bei unterEchiedlichen MelkoaramEtern
Seite
85
88
ge
99
109
120
4.2.3 Zusammenfassende 3etT8chtung 125
4.3 Vergleich der Melkzeuge mit Milch-Luft-Trennungim Abscheidersammelstück, periodischem Luftein-~a8 und konventioneller Bauart 127
~.3.1 Vergleich zwis~hen Milch-Luft-Trennung im Ab-scheidersamnelstück und period:schem Lufteinlaß 128
4.3.2 Vergleich zwischen periodischem LufteinlEG undMelkzeug konventioneller 8auart 135
L,.3.2.1 Kurzzeitvergleicl /"!3S
4.3.2.2 vergleich üjer 2 x 20 Tage 1L4
4.3.3 Vergleich zwischen Milch-Luft-Trennung im Abscheidersammelstück und Melkzeuo konver~io-
neller Bauart - 150
4.3.4 Zusammenfsssende 8e~recbtuTlg 156
5
St'hLUS52ETqAC~TUNG und Folqe~'ungerl fGr di2 Praxi~
ZUSI\M~IE~jFASSUI\i.
LITERPTU'VERZEICHNIS
158
165
~ 12
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Verzeichnis der 1m Text ver~endeten Abkrrrzunben
Akh
DlN
D~IS
LEDIOr
ISO
\JA
kPa
5
al t.
slm ..
ArbeitskraFtstunde
Deutsches Institut für ruormung
Dehnungs-Meß-Streifen
Light-Emitting-Diodas
International Dairy Federation
Internationale Standard Organisation
Volt-Ampere
Kilopasca1 1
Zyklen je Minute
Saugphasenlänge
alternierend
simultan
2ur besseren Vergleichbarkeit sind alle Angaben zur Vakuumhöhe
in der Literatur Buf kPa (MilDpascal) umgerechnet.
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Verzeichnis der TabellEn
Seite
Tab. 1: Empfehlungen für Vakuumhöhe, Pulszahl undSaugphasenlänge 19
Tab. 2: Überblick über die beim Melken anfallendenRou~inearbeiten 31
Tab. 3: Leistungsdaten, Alter, Milchentzug und Füt-terung (Stand 1979) 40
Tab.. 4: Technische Daten des MelkuJagens 46
Tab. 5: Auswirkung unterschiedlicher Verteilung desMelKzeuggewichtes auf die Vorder- unu Hinter-viertel auf wichtige Melkbarkeitsmerkmale 71
Tab. S: Versuchsablauf für Teil I: Optimierung vonVakuum und Pulsierung für das Melkzeug mitMilch-Luft-Trennung im Abscheidersammelstückund Überprüfung der Indifferenzbereiche 76
Tab. 7: Versuchsablauf für Teil 11: Optimierung vonVakuum und Pulsierung für das Melkzeug mitperiodischem Lufteinlaß 78
iab. B: Versuchsablauf für Teil IIr: Vergleich der Melkzeuge mit Milch-Luft-Trennung im Abscheidersammelstück, periodischem Lufteinlaß und herkömm-licher Bauart 80
Teb. 9: MeGgenmerkmale, Zeit- und Flußmerkmale sowieprozentuale Milchmengenverteilung 82
Tab. 10: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale für MilchLuft-Trennung bei 45, 40 und 50 kPa, 50 Ziminmit 50 % 5 und 60 Z/mir mit 70 % 5 (Mittel derTagesgemelke) 89
Tab. 11: Mittelwertdifferenzen (absolut) der Nachgemelkmengen und -zeiten in AbhMngigkeit von Vakuum-höhe und PulsierLJng 91
Tab. 12: Mittelwertdiffernzen (absolut) der Nachgemelkmengen und -zeiten in AbhMngigkeit von Pul-sierung und Vakuumhöhe 92
'ab. 13: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale für MilchLuft-T enn~ng bei 45, 40 und 50 kPa Vakuum,5Q Zirn n mit 50 % 5 und 60 Zimin mit 70 % 5(Mitte der Morgengemelke) 95
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Seite
Tab. 14: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale fUr MilchLuft-Trennung bei 45, 40 uno 50 kPa Nemn.ak~um.
50 Z/min mit 50 % Sund 60 Z/min mit 70 % S(Mittel der Abendgemelke) 96
Tab. 15: Mittelwertdiffernzem (absolut) der Nachgemelkmengem umd -2.ei ten in Abhängigkei t von Vakuum-höhe und PulsiErung 97
Tab. 16: Mittelwertdiffernzen (absolut) Der Flußmerkmale in Abhängigkeit von Vakuumhöhe und Pul-sierung 9B
Tat. 17: Mittelwertoiffernzen (absolut) der Flußmerkmale in Abhängigkeit von Pulsierung uno Vakuum-nöhe 100
Tab. 18: Mittelwertdifferenzen (absolut) der Flußmerkmale in Abhängigkeit von Vakuumhöhe und Pul-sierung 107
Tab. 19: Mittelwerte und MitteluertdifTerenzen der Flußmerkmale für Milch-LuFt-Trennung bei 40 kPa,60 Z/min mit 60 % Sund 60 Z/min mit 70 % S(Mittel der Tagesgemelke) 10B
Tab. 20: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale für oeriodisehen Lufteinlaß mit 40, 42,5 und 65 kPaN8nnvakuum bei 50 Zimin und 70 % 5 (Mittel derTagesgemelke) 111
Tao. 21: Mittelwerce der Melkbarkeitsmerkmale für periodisc~en Lufteinlaß mit 40, 42,5 und 45 kPeNennvakuum bei 60 Z/min und 70 % 5 (Mittel dErTagesgemel.ke) 1/12
Tab. 22: Mittelwertdifferenzen (absolut) der Maschinenn3c~gEmelkmengen und -zeiten in Abhängigkeit vOrVakuumhöhe und PIJlsierung 114
Tab. 23: Mitt21~er,e der Melkbarkeitsmerkmale fUr periodischEn Lufteinlaß mit 40, L2,5 uno 45 kPaNennvakuum bei 50 Zimin und 70 % S (Mittel derMOTgengE~elke) 115
Teo. 2L: Mittelwerte der ~elkbarkeitsmerkm2le fOr periodischen Lufteinlaß mit 40, 42,5 und L5 kP8Ne~~vakuum bei 50 Zimin und 70 % 5 (Mittel der/.\cendgernElke) 116
;ab. 25: ~::t21wErte der Melkb rkeitsmerkmale für perloojsc~en L~ft jnlaß m t Le, L?,5 L~d ~5 k~?
'.e r nvf'!l,uLJnl be 5C l/rn n LILa 70 ~; S \~'iVte _~r
Morg2~gemelke '17
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Seite
Tab. 26: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale für peri-odischen Lufteinlaß mit 40, 42,5 und 45 kPaNennvokuum bei 60 Z/min und 70 % 5 (Mittel derAbendgemelke) ~18
Tab~ 27: Mittelwertdifferenzen (absolut) der Nochgemelkme~gen und -zeiten in Abhängigkeit von Vaku~m-
höhe und Pulszahl 119
T~b. ~3: ~ittelwertdifferenze~ C2bsolut) der Flußmerkmale in nbh~ngigkeit von VRkljUm~Bhe lJnj Puls-zahl 120
!2b. 29: Mitteluertdifferenzen (absolut) der Flußme~k
male in Abh!ngigkeit VOn Vakuumhö~e und Puls-7:::r1 123
'at. 30: Mittelw&rte ausgewählter Melkbarkeitsmerkmalebei ~G kPa Nennvakuum und un~ers2hiedlicher
P013z8h1 125
T~b. 31; ~ittelweTte der Melkbarkeitsmerkmale fOr dasMelkzeug mit periodischem Lufteinlaß (42,5 kPa,5Q Z/min, 70 % S) bzw. mit Milch-luft-Trennung(40 kPa, 60 Z/min, 70 % 5) (Mit~el der Morgen-und Il,bendgemelke) 129
r~b. 32: ~littelwBrtdifferenzen (absolut) der FJ,ußm~rk
m31e bei Milch-Luft-Tr~nnung ~nd p~r~~di5ch8m
Lufteinlaß 30
-~h 33: MiTtel~2rte der Melkjarkeitsmerkmale bei Mel~
ZEugen mit periodischem Luft~in18B (~2,5 kPa,SC Z/mtn, 70 % 5) und Milc~-Luft-lrennung (LO kP3,S8 Z/mlr'l, 70 % S) (Mittel der Morgen- bz~. ~~pnrl-
gemelke) 1JI.
Jb. ~ittel~~Tte der Melkbarkeit8mer~Male fO~ d?5Melkzeug mit oeriodischen Lufteinlaß (L2,5 kPa,SC i/min, '70 % S) ur,d das StandardmelkzEug(Sc; kPa, 6U Z/min, 7= S) (httel der Tagesc;e-m~lKe) 137
rab. 35: t~el~erte CabEolut) de~ Flu2merkmale bei aemrnelkzeLq mit periodischem LufteinlaR und demjtanQ3rdmelkzeug i3S
Tab. ':'6: ,\1 i l.."Celt.:Jerte derf")2~ l~ze:...:,~ ,r:J:l t pe~;O L/m i '""1 , )0 %<:=r kau, GO 21mJ Z '.cl. P :~ e r. d Ci eme 1
M21kb~rkeltsmEr~mGle für dasiodischem Luf'~einlaß (42,5 kD a .) und das StE~dardmelkzeug
n, 7~ % G) (~~~~el dor Mor;ere)
Tab. 37: Mittelperiod70 % S60 Zlm
- 9
erte der M21kbdrkeitsmerkm~lE f~]T densehen Luft~lnlBß (l2,5 kFs, 50Z/~i~,
und das StandaIdmelkzeug (50 kPa,n, 70 % S) für Kuh 23 und 'Kuh 19 142
Tab. 38: Mittelwerte der MelkbaTkeitsmerkmale für dasMelkzeug mit periodischem LLfteinlaG (Lo kPa,50 Z/min, 70 % S) und das Standardmelkzeug(50 kPa, 60 Z/min, 70 % S) (Mit"el der MOIgen-bzw. Abendgemelke) 14~
Tab. 39: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale für dasMelkzeug mit Milch-Luft-Trennung (4U kPa,60 Z/min, 70 % S) wnd das Standardmelkzeug(50 kPa, 60 Z/min, 70 % S) (Mittel der Tsges-gemelke) 151
Tab. 40: MittelwertdifferenzEn (aDsolwt) der Flußmerkmale für das Standardmelkzeug und das Melkzeugmit Milch-Luft-Trennung 152
Tab. 41: Mittelwerte der Melkbarkeitsnerkmale für dasStandardmelkzeug (50 kPa, 60 Zimin, 70 % S) unddas Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung (40 kPa,60 Z/min, 70 % S) (Mittel der Morgen- DZW.Abendgemelke) "54
lab. 42: Ausgewählte Mittelwerte dEr Melkbarkeitsmerkmale für das Standardmelkzeug (~O kPa, 60 Z/min,70 % 5) und das Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung(40 kPa, 60 Zimin, 70 % S) (Mittel der Tagesge-melke) 155
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Verzeichnis der Abbildungen
Seite
Abb. 1: Nenn- und Ist-Bedingungen am Euter (50 kPa,50 Z/min, 70 % 5, alt., hochverl. Melkleitung, FIDssigkeitsdurchsatz 51/min) (123)(Nr. 782.242) 1
Abb. 2: Möglichkeiten des Transportes pathogenerMikroben durch den Strichkanal in Wechselwirkung zur spezifischen und unspezifischenInfektionsabwehr (102)
Abb. 3: Gefäß zur Sim ulation dEr Vakuumverhältnisseeiner hochverlegten Melkleitung
Abb. I,: Melkwagen
Abb. 5: Meßeinrichtung des Melkwagens (Blockschaltbild) (87) (Nr. 792.234)
Abb. 6: Pulsgenerator des Melkwagens (Blockschaltbild) (87) (Nr. 792.233)
Abb. 7: Zweiraumbecherprinzip (Nr. 802.428)
Abb. 8: Phasen eines Pulszyklus nach DIN 11845 (123)
Abb. 9: Länge der Saugphase in Abhängigkeit von Einfaltdruck und Vakuumhöhe (120) (Nr. 75/554)
21
28
42
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44
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Abb. 10: Standardmelkzeug nach dem Zweiraumbecherprinzip 51
Abo. 11: Vakuumverlauf am Euter in Abhängigkeit vomFlüssigkeitsdurchsatz (hochverl. Melkleitung,60 Z/min, 70 % 5, alt.) (123) (Nr. 782.351) 52
Abb. 12: Zyklische Vakuumschwankunqen (Pulszahl 32 Z/min,nach C.C. THIEL) (123) (Nr. 77!15) 53
Abb. 13: Zyklische Vakuumschwankungen und ZItzengummi-bewegung (123) (Nr. 75/32) 55
Abb. 14: Abscheidersammelstück zur Trennung von Milchund Luft 57
Abb. 15: Vekuumverhältnisse im Melkzeuo mit Milch-LuftTrennung im AbscheidersammeJstück (123) (Nr.77!73) SB
'Numenklatur Zeichnungsbüro der Lsndtechnik in Weihenstephan
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Seite
Abb. 15: Membranventil ("Stabilisator") (Nr. 812.3) 60
Abb. 17: Spitzenmelkbecher (links) und Normalmelk-becher (rechts) 51
Abb. 18: Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß 52
Abb. 19: Schema eines Standardmelkzeuges und des Melk-zeuges mit periodischem Lufteinlaß (Nr. 802.442) 53
Abb. 20: Durchschnittliche Vakuumverluste in der Milchflußphase bei verschiedenen Melkzeugen (50 kPa,50 Z!min, 70 % S, alt.) (123) (Nr. 792.362) 64
Abb. 21: Vakuumverlauf im Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß (hochver1. ~lelkl.eitung, 50 kPa, 60 ZIrnin,70% S, alt.) (123) (792. 364) 65
Abb. 22: a) Spannvorrichtung für Melkzeuge in Rohrmelkanlagen
b) Parallel zum Euterboden ausgerichtetes Melk-zeug 69
Abb. 23: Kennwerte für die Merkmale der Melkbarkeit(Nr. 802.437) 82
Abb. 24: Versuchsablaufplan für Gewinnung und Auswertungvon Milchflußkurven (Nr. 802.350) 85
Abb. 2"' Nachgemelkmengen und -zeiten in Abhängigkeitvon Nennvakuum und Pulsierung (Nr. 802.438) 90
Abb. 25: Ver!nderungen der Nachgemelkmengen in Abh§ngig-keit von der Vakuumhöhe (Nr. 802.450) 98
Abb. 27: Vakuumapplikation bei Milch-Luft-Trennung undperiodischem Lufteinlaß (Nr. 812.2) 101
Abb. 28: Einfluß der Vakuumhöhe auf ausgew!hlte Flu8merkmale bei unterschiedlicher Pulsierung(Nr. 802.448) 104
Abb. 29: Prozentuale Verteilung der Milchmenge je Minuteübe~ den Zeitabschnitt von elf Minuten nachMilchflußbeginn in Abhängigkeit von Nennvakuumund Pulsierung (Nr. 802.520) 105
Abb. 30: Maschinennachgemelkmengen und -zeiten in Abhängigkeit von Nennvakuum und Pulszah1Un. 802.439) 113
Abb. 31: Prozentuale Verteilung der Milchmenge je Minuteüber den Zeitabschnitt von elf Minuten nachMilchflußbeginn in Abhängigkeit von Nennvakuumund Pulszahl (Nr. 802.515) 122
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Seite
Abb. 32: Maschinennachgemelkmengen und -zeiten bei Melkzeugen mit periodischem Lufteinlaß und Milch-Luft-Trennung (Nr. 802.514) 128
Abb. 33: Prozentuale Verteilung der Milchmenge je Minuteüber den Zeitabschnitt von elf Minuten nachMilchflußbeginn bei Melkzeugen mit periodischemLufteinlaß und Milch-Luft-Trennung (Nr. 802.480) 132
Abb. 34: Nachgemelkmengen und -zeiten für das Melkzeugmit periodischem Lufteinlaß und das Standardmelk-zeug (Nr. 802.512) 138
Abb. 35: Prozentuale Verteilung der Milchmenge je Minuteüber den Zeitabschnitt von elf Minuten nachMilchflußbeginn bei periodischem Lufteinlaßund einem Standardmelkzeug (Nr. 802.481) 1LO
Abb. 36: Entwicklung von Maschinennachgemelk und Gesamtgemelk für die Melkzeuge mit periodischem Luft-einlaß und konventioneller Bauart (Nr. 802.451) 147
Abb. 37: Verlauf des gleitenden Mittels (über 5 Tage) fürhöchsten Milchfluß, Maschinengesamtgemelk und dasdurchschnittliche Minutenhauptgemelk bei Melkzeugen mit periodischem Lufteinlaß und konven-tioneller Bauart (Nr. 802.449) 1L8
Abb. 38: ~'achgemElkmengen und -zeiten für das Standardmel~
zeug und das Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung(Nr. 802.513) 150
Abb. 39: Prozentuale Verteilung der Milchmenge je Minuteüber den Zeitabschnitt von elf Minuten nachMilchflußbeginn bei dem Standardmelkzeug und demMelkzeug mit Milch-Luft-Trennung (Nr. 802.478) 153
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EINLEITUNG UND PPOBlEMSTElLUNG
Neben Züchtung, Fütterung und Tierpflege gil~ der regelmäßige und
vollständige Milchentzug als wichtigster leistungsfördernder Fak
tor i~ der Milchproduktion. Von ihm nängt die Aufrechterhalcung der
Laktation (Gelaktopoesls) und letzlieh der Erfolg der erstgenannten
Bemühungen ab (69).
Der maschinelle Milchentzug erfolgt seit mehr als 75 Jahren mit dem
Zweiraumbecher. Charakteristisch ist das in die Becherhülse einge
zogene Zitzengummi, welches zyklisch durch Differenzdruck bewegt
wird (Pulsierung), so daß je eine Saug- und eine Entla8tungsphas~
aufeinanderfolgen.
Seit der Erfindung von Zweiraumbecher und Pulsator konnten sich keine
prinzipiellen Alternativen zum Zweiraumbecher durchsetzen. Melkver
suche mit dem Einraumbecher liegen - abgesehen von jüngsten Bemü
hungen einiger Forscherteams (26, 49, 67) - weit zurück. Für dessen
Einsatz konnte jedoch bisher keine befriedigende lösung gefunden
werden, so daß der Einraumbecher in der vorliegenden Schrift nicht
behandelt wird.
Normierungsbestrebungen seitens der Internationalen Standardorgani
setion (ISO) und des Deutschen Institutes für Normung (vgl. DIN
11 845 (127» un"erstützen den Trend zu einem weitgehend verein
heitlichten Melkanlagenangebot, was grundsätZlich positiv zu beur
teilen ist. Dem Landwirt ist mit dem Kauf einer den DIN-Normen ent
sprechenden Melkanlage mit ihrem weitgehend konstanten leitungs
vakuum zwar eine wesentliche Voraussetzung, jedoch keipe Garer.tie
für euterschonendes, vollständiges und schnelles Melken gegeben, da
siell oie geforderten IJerte auf den Luftdurchsatz der Vakuumpumpe,
die Dimensionierung des leitungssystemes, den Pulsator u.a.m. be
ziehen, jedoch ~icht auf die unmittelbar sm Euter wirkende Kombi
natIon aus Vakuum und Pulsierung (Vakuumapplikation). Durch hydro
statische und hydrodynamisch bedingte Druckverlu5te im Melkzeug
entstehen erhebliche Abweichungen von den eingestellten Nennwerten,
die über 50 % beim Vakuum und etwa 30 % bei der länge der MilchfluB
phase betragen können (90, 123).
- 14 -
Nenn- und Ist-Werte weichen aufgrund technischer Unzulänglichkeiten,
insbesondere im Melkzeug,stark voneinander ab. Darüberhinaus muß
festgestellt ~erden, daß die Hersteller mit ihren Empfehlungen für
die Nennwerte weit auseinanderliegen: Für die VakuumhBhe z~ischen
43 und 51 kPa, für die Pulszahl zwischen 40 und cD (vereinzelnd Bo)
Zyklen je Minute (Z/min) sowie für die Länge der Saugphase zwischen
50 und Bo %. In den letzten Jahren zeichnete sich eine Einengung
der Saugphasenlänge auf 50 bis 70 % ab, um der Gefahr von Euterer
krankungen und schlechtem Ausmelkgrad zu begegnen. Bei den firmen
seitigen Angaben für das Nennvakuum wird häufig kein Unterschied
zwischen hoch- und tiefverlegter Melkleitung gemacht, obwohl hin
sichtlich der Vakuumverluste durch die unterschiedliche FBrder-
höhe erhebliche Differenzen bestehen. Das Vakuum in tiefverlegten
oder Eimermelkanlagen sollte aufgrund des Wegfallens der Hochför
derung um ca. 5 kPa niedriger als in hochverle~ten Melkanlagen ein
gestellt werden.
Die genannten Indifferenzbereiche spiegeln den Stand wissenschaft
lichEr Erkenntnisse und praktischer Einsatzerfahrunger viele, Jahr
zehnte wieder:Es hat sich gezeigt, daß man sich bei der Zweiraum
bechertechnik innerhalb dieser Grenzen bewegen muß, um vollständigen
Milchentzug und möglichst unbeeinträchtigte Eutergesundheit einer
seits und schnellen Milchentzug andererseits miteinander in Ein
klang zu bringen. Entsprechend finden sich - je nach firmenspezi
fischer Zielstellung - Maschinen, die langsamer aber angeblich
vollständiger arbeiten und solche, die den Schwerpunkt mehr auf
einen schnellen Milchentzug legen. Die Unterschiede sind jedoc"
bei konventionellen Melkzeugen in der Melkarbeit und insbesondere
hinsichtlich der Eutergesundheit oft nur marginal, wie ~issenschaf:··
liehe Untersuchungen (39, 52, 62, 76) und die gleichzeitige Präsenz
am Markt zeigen. Auch Bemühungen mit übergroßen Sammelstücken, sehr
großen Leitungsquerschnitten und extrem hohen Luftdurchsätzer h3ben
keinen Ausweg aus der grundsätzlichen Problematik gewiesen.
Neuere Arbeiten von Forschung und Industrie konzentrieren sich da
her auf eine Weiterentwicklung der bewährten Zw~iraumbecher-Tcchno
logie: Auf der Basis strömungsmechanischer Verbesseru~gen am Melk
zeug mochte man durch kontrollierte Vakuum- und Strömungsbedingunge.n
- 15 -
zu einer weitgehenden Obereinstimmung von Nenn- und Ist-Werten am
tut er und so zu einem biotechnischen Optimum bei der Milchgewinnung
unter GewBhrung der Eutergesundheit kommen. ~in Melkzeug mit Milch
Luft-Trennung im Abscheidersammelstück sowie ein Melkzeug mit peri
odischem Lufteinlaß im Zitzenbecher erschienen derzeit von der Kon
zeption her als einzige in der Lage, Vakuumstabilität und damit
eine entscheidende voraussetzung für vollständiges, schonendes und
schnelles Melken zu erreichen; sie wurden daher in dieser Arbeit näher
untersucht.
Die Milch-Luft-Trennung im Abscheidersammelstück ist durch das Mel
ken mit zwei verschiedenen Vakuumstufen gekennzeichnet, wovon die
niedrige zum Milchentzug und die hohe zum Milchabtransport dient;
die Trennung der Vakuumstufen erfolgt durch einen Schwimmer. Das
Verfahren gewährleistet ein Vakuum am Euter, das sowohl in der
Milchflußphase a18 auch in der Entlastungsphase praktisch unabhängig
vom jeweiligen Milchfluß auf Nennhöhe bleibt, wie zahlreiche Ver
suche nachweisen (1, 94, 100, 123, 128). Es wird daher in der vor
liegenden Arbeit als "konstante Vakuumapplikation" definiert.
Das zweite Verfahren unterscheidet sich von Standardmelkzeugen be
sonders durch einen ventilgesteuerten Lufteinlaß, der während der
Entlsstung8phase etwa 2 1 Luft je Zitzenbecher und Minute in das
Schauglas gibt,und durch strömungsmechanisch abgestimmte Leitungs
wege. Durch die zeitliche Abstimmung von Milchentzug und -abtrans
port wird die kineti8che Energie des davonströmenden Milchpfropfens
nicht in Zusatzvakuum und RückfluG verwandelt sono8rn gezielt zur
Stützung des zitzenendigen Vakuums in der Milchflußphase eingesetzt,
so daß dieses nur geringfügig von den Nennwerten abweicht (21, 32,
123). In der Entlastungsphase dagegen wird das Vakuum am Euter durch
die eingelassene luft weitgehend abgebaut, um eine schonende zir
kulatorische Entlastung des Zitzengewebes zu gewährleisten. Der ge
nannte charakteristische Vakuumverlauf wird unsbhängig vom Anlage
system erreicht und aufgrund seiner Reproduzierbarkeit und an
nBhernder Obereinstimmung von Nenn- und Ist-Werten in der Milchfluß
phase ,.i~ dem Terminus "kontrollierte Vakuumapplikation" versehen.
- 16 -
Für herkömmliche Melkzeuge bestehen aufgrund der besc~lriebenen
Diskrepanz zwischen Nenn-Werten und tatsächlIcher Vakuumapplika
tion am Euter, weite Indifferenzbereiche für die Melkparameter
Vakuumhöhe, Pulszahl und Saugphasenlänge.
Erst bei Melkzeugen, die konstante bzw. kontrollierte Vakuumverh!lt
nisse an der Zitze gew~hrleisten, kannen die einges~ellten Melk
parameter am Euter realisiert werden und erst damit 1st die Voraus
setzung für eine Optimierung gegeben. Bei den Versuche~ ZGr vor
liegenden Arbeit wurde diese Voraussetzung durch den [in6a~z eines
Melkzeuges mit Milch-Luft-Trennung im "AbscheidersammelstUck bz~.
mit PEriodischem Lufteinlaß erfüllt.
Ziel der vorliegenden Arbeit war es, für die neUEn Melksvsteme erst
malig eine Optimalkombination von Vakuum und Pulsieru~g zu ermitteln.
Gleichzeitig wurde mit dem Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung über
prüft, welche Auswirkungen ein Melken bei konstanter V3kuumapplika
tion mit Grenzwerten der Indifferenzbereiche herkömmlicher Melk
zeuge Buf die Milchabgabe hat. Es wurde das Milchabgsbeverh2Iten
dpr Tiere bei unterschiedlichen Parameterkombinationen aufgezeichnet
u~d hinsichtlich der Kriterien !IVollst~ndigkeit" und '!GEschwindig-
keit des Milchentzuges" analysiert (Versuchsteil und 11). In Ver-
auchateil 111 wurde daa Milchabgabeverhalten beim Melken mit de0
Melkzeugen mit Milch-Luft-Tre~nung im Abscheidersammelstück, mit
periodischem Lufteinlaß und herkömmlicher Bauart bezügliCh der ge
nannten Kriterien miteinander verglichen. Für die neuartigen Melk
ZEuge wurden dabej die zuvor ermittelt2n Optimalparameter, für das
herkBmmliche Melkzeug die firmenüblichen Werte ejr'gestellt, da die
Optimalparameter der neuen Mslksysteme nicht auf herkömmliche Melk
zeuge auf grund der Vakuumschwankungen übertragbar aind.
Die Jntersuchungen wurden ~m KL1Tzzeit-Change-Over an Hochleistungs
tieren der Rasse Deutsche Schwarzbunte X Holst~ln cr'slan Im Rahmen
des Sonderforschungsbereicres 1~1 I'ProduktionstE~t-,rlikender Rinder
haltung" der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DF~) am Institut
fUr Landtechnik der Technisctlen Ufliversit§t Münch~n-Weihenst~phan
durchgeführt.
- 17 -
2 BIOTECHNIK DER MILCHGEWINNUNG (SCHRIFTTUM)
Um dem Euter Milch entziehen zu können, sine Kräfte erfcrderlich,
die den Strichkanal entgegen der Kontraktionskraft des Zitze~
schließmuskels öffnen.
Beim Handmelken wird der Milchdruck in der Zitzenzisterne durch die
melkende Hand erhöht, bis der Innendruck der angesammelcen Milch
größer als die entgegenwirkende Kraft des Schließmuskels ist. Melk
maschinen arbeiten dagegen unter Anwendung negativen Druckes außer
halb der Zitze (105). Zur Öffnung des Strichkanals ist, je nAch Melk
barkeit der Tiere, ein Differenzdruck von etwa 20 kPa erforderlich.
Die ersten mit Unterdruck arbeitenden Melkmaschinen wurden gegen
Ende des vorigen Jahrhunderts entwickelt, sie hatten Einraumbecher
und melkten mit kontinuierlich wirkendem Vakuum (15). Diese Art des
Milchentzuges hatte eine Reihe schwerwiegender Nachteile:
- milchflußbeeinträchtigender Blut- und Lymphstau in der Zitzenspitze,
- unzureichende Reizung der Zitzenrezeptoren,
- keine maximale Dehnung des Strichkan8ls durch fehlerde periodische
Weitung und
- schmerzhaftes Melken.
Mit der ~onstruktion des Pulsators in Verbindung mit dem Einraum
becher konnte die Saugwirkung des Vakuums an der Zieze In regel
m§ßigen Abständen unterbrochen werden. Die Erfindung des Zweiraum
bechers um die Jahrhundertwende war ein weiterer entscheidender
Fortschritt in der Entwicklung des maschinellen MiJcnentzuges;
dieses PrinzIp wurde bis heute beibehalten (15). Der Zweireumbecher
besteht aus einer Metallhülse, in die ein Gummischlauch (Zitzengummi)
bestimmter Größe, Form UGd Elastizität eingezogen ise. Der Zitzen
becher wird dadurch in einen Innen- und einen Pulsraum (in dem der
pulsatoryesteLerte Druckwechsel stattfindet) unterteilt. Herrscht
im PLisr8um Unterdruck, so ist das Zitzengummi offen, oie Zitze
ist dem Vakuum ausgesetzt, der Strichkanal wird geörfn~c. u~d die
Milcn kann fließen (Saugphase). Jn der Entlastungsphase strömt
atmosph!rische Luft in den Pulsraum, die Zitzenspitze wird durch
dAS kollabierende Zitzengummi mechanisch zusammengeoreßt, Blut
uno Lymohflljssigkeit werden so ili die Zitzenbesis zurückgedTückt.
- 18 -
Für die optimale Funktion des Melkzeuges isc i~soesondere das
Zusammensoiel von Vakuumhöhe, Pulszahl uno Saugonasenlänge
(Vakuumapolikacion) von Bedeutung. Die in der Literatur empfohlenen
werte für diese Drei Faktoren sowie deren Ei~fluß auf die Milchab
gabe, die Eutergesundheit und den Arbeitszeitbedarf sollen im fol
genden aufgezeigt werden.
2.1 Vakuumapplikation und Milchabgabe
U~ter Vakuumsoplikation wjrd die an der Zlt?8 wjrk2~de ~omDination
vo~ vakuum und Pulsierung verstanden. Zur EJmittlung einer für Voll
stä~digkeit und Geschwindigkeit der MilchabgaDe und für die Euter
gesund~eiL gleichermaßen optimalen Vakuumaoclikation w~rden zahl
T~iche Versuche durchgeführt (z.B. 19, 26, 39, 46, 6~, 106).
~ach McDONALD (46) ist das effektivste Vakuum dann erreicht, wen~
schnellster Milchfluß ohne Euterschädigung und Beeinträchtigung der
Eutergesundheit sichergestellt ist.
3elbat neuere Angaben Ober die H~he dieses "effektivstenil Vakuums
streuen ebenso stark wie diejenigen für oie Pulsterung (vgl. TaD. 1),
so daß sich nur ein oreites Band heraustelien läßt.
- 19 -
fab. 1: Empfehlungen für VaKuumhöhe, PLlszarl und Saugphasenlänge
Vakuum- Pul s- Saugphasen-Autor Jahr höhe zar] länge
kP,a Z/rni n %
CLoUGH, P.A. (14) 1963 38 - 50 60 !DODD, F.H. ( 18) 1963 44 - 50 ! I
LANGELÜODEKE, H.u. l'l. KLoTH (9) 1%4 I 60 I
RABOLD, K. (68) 1957 50 E,O 75
GUTHY, K. (26) 1958 43 - 47 ca.50 60 - 7&
WORSTORFF, H. (116) 1970 46 - 51 ~O - 60 51 - 70
SCHRÖOER, H. (84) 1974 45 - 51 40 - E,4 50 - 70
PAIZS, L. (65) 1974 44 - 50 40 - E,O 50 - 75
Mielke, H. LI.
J. SCHULZ (51) 1975 45 - 48 40 - 60 50 - 75
McDONALD, J.S. (46) 1975 40 (an der I 50 - 60Zitze)
JJEBER, W. ( 106) 1977 50 50 max,. 80
Indifferenzbereiche (38) 43-51 40 - E,~ 50-75(80)
Die häufigsten Empfehlungen liegen für die Vakuumhöhe zwischen 43 und
51 kPa, für die Pulszahl z.wisch,en ~O und 60 Z/min, und für den Saug
phase~anteil zwischen 50 und 75 %. Diese weitgeFaßten indifferenz
bereiche haben sich im Laufe der Zeit empirisch und experimentell als
Grenzen herausgestellt, in denen schnell, vollständig und möglichst
schonend gemolken wird. Einigkeit unter den Autoren (vgl. Tab. 1) be
steht darin, daß ein Vakuum über 50 kPa - besonders in Verbindung mit
einer ueiten Pulsierung - das Nachgemelk sehr stark erhöht und aufgrund
der starken Belastung des Zi~zengewebes negB~ive Auswirkungen auf die
Eutergesundheit haben kann (50, 76, 94, 1C5). ein untersc~reiten des
- 20 -
unteren Vakuumgrenzwertes (43 kPa) hat hingegen, besonders bei
schwermelkenden Tieren, eine erhebliche Verlängerung der Melkzeit
zur Folge und begünstigt das Abfallen der Melkzeuge.
Die große Spannweite der experimentell gefundenen Empfehlungen zu
Vakuumhöhe und Pulsierung hat verschiedene Ursachen: Es wurden an
Tieren nicht einheitlicher Rassen und Milchleistungen unterschied
liche Versuchstechniken mit Melkmaschinen verschiedener Fabrikate
und Typen (hoch- bzw. tiefverlegte Rohrmelkanlage, Eimermelkanlage,
VierteIgemelkmaschinen) angewendet. Eine weitere entscheidende Ur
sache abweichender Versuchsergebnisse ist die meist alleinige Ver
änderl,ng eines Parameters, 2.B. der Vakuumhöhe; Wechselwirkungen
wurden damit. nicht berücksichtigt.
Die Interaktionen zwischen den Parametern sowie die Bedeutung einer
Optimierung der Parameter als Kombination, nicht als Einzelfaktoren,
waren bis vor kurzem unbekannt. Ebenso unbekannt waren die Zusammen
hänge über die Inkonstanz des zitzenendigen Vakuums und damit die
Tatsache, daß die eingestellten Nenn-Werte nicht mit den tatsäch
lich am Euter wirksamen Ist-Werten übereinstimmen.
Erst in neuerer Zeit gelang es, Art und Ausmaß der Abweichung von
Nenn- und Ist-Werten sowie die Zusammenhänge darzustellen (35, 95,
123): Die Inkonstanz des zitzenendigen Vakuums wird bedingt durch
die Doppelaufgabe der milchableitenden Wege, nämlich Transport von
Milch und Luft. Der Milchtransport hat besonders bei hohem Milchfluß
und hochverlegter Melkleitung eine Absenkung des DurchschQittsvakuums
zur Folge. Ursache dafür sind Strömungswiderstände und hydrostatische
Druckverluste beim Hochfördern der Milch. Hinzu kommen bei allen
herkömmlichen Melkanlagen mehr oder ~eniger starke zyklische und
unregelmäßige Vakuumschwankungen: Zyklische Vakuumschwankungen ent
stehen im Zitzengummiinnenraum durch die pulsierungsbedingte Pump
bewegung des Zitzengummis. 1 Unregelmäßige Vakuumschwankungen werden
durch starke Lufteinbrüche, Undichtigkeiten, unzureichende Pumpen
leistung, mangelnde Funktion des Regelventils und schlechte Strö
mungsverhältnisse im Leitungssystem hervorgerufen (35, 95, 121, 123).
1Auf die Entstehung der zyklischen Vakuumschwankungen wird bei Beschreibung der Konstruktionsmängel konventioneller Melkzeuge imKapitel 3.3 ausführliCh eingegangen.
- 21 -
Ebenso wie bei der Vakuumhöhe ist die GrundbEding~ng fUr eine opti
male Abstimmung von Pulszahl und 5augphasenl§nge das Einhalten der
eingestellten Werte an der Zitze. Da die Zitzengummibewegung (Pul
sierung) durch Differenzdruck gesteuert wird; ist sie in starkem
~~Maße von den Vakuumverh§l tnissen im ZI tzenbecherinnenraum abh§n,gig
(90, 120, 122). Bei inkonstantem Betriebsvakuum verl§uft ~emnach
auch die Bewegung des Zitzengummis unkontrolliert. So ist z.B. bei
Vakuumabfall an der Zitze das Zitzengummi in jedem Pulszyklus auf
grund geringerer Druckdifferenz länger als eingestellt geöffnet;
dabei kann es zur Ausdehnung 'tel' Saugphase Uber den !len~annten
Grenzwert von 75 % kommen (v,gl. Abb. 1). Ein Vakuumabfall an der
Zitze gegen Ende der Saugphase und damit ein höheres Vakuum im
Pulsraum als im Becherinnenraum bewirkt zudem eine Vorspannung des
Zitzengummis (balooning). Bei zu schnellem Übergang zur Entlastungs
phase wird nun das vorgespannte Gummi sehr schnell mit hartem Auf
prall die Zitze treffen (snappy-pulsstion) (89, 120, 123).
'boLooning't
Gummi offen
~SChließen
kPo NennILQ-kuu'!t::---~ ~~"''''';~"'V-?hi'/?,/?,);'l..~03.'7'79///nY/$Z;.~~.0...7»).~~·&: Ist-VokulJmamEuler(BelriebsvQkuvm)~ ..~g 30 '% .~
~ 20~ 10
ol.--- ~====::.-_
Ap k.Pa30
&: 20l:!~-g 10-"'~ 0
~.~ 10~$ 20j;!! 300'" 40
50
Abb. 1: Nenn- und Ist-Bedingungen am Euter (50 kPa, 60 Z/min, 70 % S,alt., hochverl. Melkleitung, FIUssigkeitsdurcbsa·tz 61/niin)(123)
- 22 -
Neben den unterschiedlichen versuchsbedingungen erklärt die In
konstanz von Vakuum und Zitzengum~ioewegung die weltgefaBten In
differenzbereiche für die Melkparameter. Unter den geschilderten
unkontrollierten Bedingungen am Euter war eine exakte biotechnische
Optimierung der Parameter durch Veränderung der Nennwerte also
nicht möglich.
Ebenso wie die Vakuumbedingungen an der Zitze wurden erst in
neueren Grundlagenarbeiten die physiologischen Zusammenhänge
oeim Milc~entzug untersucht und teilweise erklärt (6, 47, 48,
83, 91, 115). Dabei stand die Wirkung von Vakuum, Pulszahl und
Saugphasenlänge sowie die Kombination dieser Parameter auf Zitze
und Milchabgabe im Vordergrund.
Die Wirkung des Vakuums beim maschinellen Melken wird wie folgt
erklärt: Die relativ hohen, radial wirkenden Kr3fte des Unterdrucks
bewirken zunächst die Öffnung der proximalen Region des Strichkanals.
Der radialen Ausdehnung der Zitzenspitze sind durch die Zitzengummi
wand Grenzen gesetzt. Ein Ring hoher"longitudinaler und tangentialer
Kräfte bewirkt gleichzeitig eine weitere Öffnung des Strichkanals
bis auf mehr als 60 % seiner maximalen Weite (6). Die Zitze selbst
wird dabei um ca. 40 % ihrer Länge gestreckt (47, 48, 83). Die
Höhe des erreichten Milchflusses ist abhängig von p~ysiologischen
Faktoren des Tieres (Durchmesser und Dehnbarkeit des Strichkanals
sowie Stärke der Zitzenwand) und von physikalischen caktoren der
Maschine (Vakuumhöhe und Pulsierung). Der MilchfluB steigt miL
größerem Strichkanaldurchmesser, gröBerer Strichkanaldehnberkeit
und dünnerer Zitzenwand an (3, 6, 43, 64). Bei gegebener Strich
kanalkonstitution wird durch Erhöhung des Vakuums bzw. durch Er
weiterung der Pulsierung ein stärkerer MilchfluB erreicht (39, 56,88).
Das in der Saugphase auf die Zitze wirkEnde Vak~um nat nic~t nur
das Einsetze~ des Milchflusses, sondern auch 2ine Ansammlung VD~
Blut und Lymphe in der Zitze~spitze zur >olga. Dieser Flüssigkeits
anstau vermi~dert den Querschnitt des 5trichkana~s und damit die
MilchfluBintensität. Durch frühzeitige Drosselu~g bzw. Abklemme~
der Verbindung zwischen Euter- und Zlt7e nzisterne erhcht sich das
Nechgemelk (8, ~9, 56, 90). Einer Steigerung der Vskuumhöhe und
einer Erweiterung der Pulsierung sind aufgr'Jnd dies~r Zusammenhänge
Grenzen gesetzt.
- 23 -
Das Verhalten der Zitze in Abhängigkeit von Pulsierung und Vakuum
höhe während eines Pulszyklus wurde eingehend von TRIEL u.a. (91, 95)
und in. jüngster Zeit von WILLIAMS und MEIN (115) untersucht. Sie
erklären die Erhöhung des Milchflusses bei ~esteigerter Puls~ahl
folgendermaßen: Der Sphinctermuskel des Strichkanals benötigt eine
gewisse Zeit, um sich nach der Öffnung in der Saugphase wieder
selbsttätig zusammenzuziehen. Bei einer Pulszahl von mehr als
50 Z/min reicht die Dauer der Entlastungsphase dazu nicht mehr aus,
der Strichkanal wird passiv durch den hlemmdruck des Zitzengummis
gesLhlossen. Nach Kollabieren des Gummis zieht sich der Sphincter
muskel weit·er aktiv zusammen, Dei häufigem Zykluswechsel verb.leibt
ihm dazu wenig Zeit. Bei Beginn der nächsten Saugphase wird ein
nicht vollständig geschlossener Sphincter weniger Öffnungswiderstand
bieten und die Milch eher ~ließen. Zudem erschlafft der Muskel bei
gesteigerter Pulszahl eher (slow-hysteresis), d8rausergibt aöch
ein geringfügig gesteigerter MilchfluB (3, 39, 56, 88, 113).
Bei Versuchen mit 16 Zlmin zeigte sich, daß der Milchfluß während
Einer Saugphase nicht konstant ist: Nach einem sehr schnellen
Anstieg in 0,5 s fiel er im Verlauf von 1,5 s auf die Hälfte des
lnitialwextes und blieb dann bis zum Ende der Saugphase auf diesem
Niveau (91, 95, 115). Die KDmbination einer langen Saugphase mit
einer hohen Pulszahl ruft durch eine gröBere Anzahl von Milchfluß
spitzen einen schnelleren Milchfluß hervor (62, 86, 91, 95). Ein
zu langsamer Zykluswechsel fUhrt bei langer Saugphase dagegen durch
vermehrten Blut- und Lymphstau in der Zitze zu einer Verlangsamung
des M~lchflusses. Zur Vermeidung des Anstaus \ion Ge"',,!Jeflüssigkeit
ist Art und Dauer der Entlastung von Bedeutung. Eine Entlastung der
Zitze kann auf mehrere Arten erreicht werden: Durch mechanis~hes
Auspressen \ion Blut und Lymphe mittels Klemmdruck des Zitzengummis
bei Betriebsvakuum (Konventionelles Melkzeug, Milch-Luft-Trennung
im Abscheidersammelstück) , durch gesteuerte VGkuumabsenkuhg (P~ri
odischer Lufteinlaß) und durch kurzzeitigen vollständigen Vakuum
abbau (Happel-, 3-DTA-System) und selbsttätige hontraktiBn der
Zitze. Nach WILLIAMS u.a. (114) muß das Zitzengummi ~um mechanischen
Zurückdrücken von Blut und Lymphe einen Klemmdruck mit eirer ver
tikalen Komponente auf d.ie Zitze ausüben. Dabei spielt die Höhe des
- 24 -
Klemmdruckes eine größere Rolle als Dauer und Häufigkeit der Ent
lastung. Wird der Zitze die Möglichkeit zur ~ontraktion gegeben,
kann in der Zitzenspitze angestaute BlLt- und Lymphflüssigkeit
von sich aus wieder zirkulieren. Dies ist dann der Fall, wenn das
Vakuum an der Zitze während der Entlastungsphase unter 20 kPa
sinkt (11L). Zur zirkulatorischen Entlastung ist bei nicht unter
stütztem Gewebe ein Zeitraum von 160 bis 180 ms erforderlich (83).
Für die Milchabgabe sind also nicht allein die Einzelparameter von
Bedeutung, sondern die Kombination von Vakuum~Bhe, Pulszahl und
Saugphasenlänge: Besonders negativ wirkt sich hohes Vakuum bei hohem
Saugphasenanteil und langsamer Pulszahl aus, da dos hohe Vakuum
länger an der Zitze wirksam wird (105, 106).
Aus dieser Betrachtung des Zitzenverhaltens kann auf mit der
Vakuumhöhe in Zusammenhang stehende Optimallängen von Saug- und
Entlastungsphase bei gegebener Pulszahl geschlossen werden (123).
Unterschiedliche Versuchsbedingungen und vor allem die Abweichung
von Nenn- und Ist-WerLen machten jedoch bisher eine biotechnische
Optimierung der Melkparameter und damit eine Abstimmung von Technik
und Physiologie unmöglich.
2.2 Vakuumapplikation und Eutergesundheit
Nach Untersuchungen von TOLLE (102, 103), FLÜCKIGER (20) und NOOR
LANDER (55) sind die Euterentzündungen des Rindes die verlust
reichste Krankheit in der Milchviehhaltung. Am häufigsten treten
Euterentzündungen in Form der äußerlich nicht erkennbaren sub
klinischen Mastitis auf. Sie ist 20 bis 40mal häufiger als die mit
sichtbaren Erscheinungen (VeTändeTungen der Milch, Schwellung und
Rötung des Euters) verbundene klinische Form. Bei der Entwicklung
einer Mastitis handelt es sich um einen dynamischen Prozeß, der
sowohl die Umweltfaktoren und die Faktoren des Milchentzuges, a18
auch die Empfindlichkeit der Tiere gegenüber Erkrankungen und die
körpereigenen Abwehrkräfte einschließt (102). In nahezu allen Fällen
stellt die Gegenwart eines Infektionserregers im milchsekretieren
den Gewebe die Voraussetzung für eine Mastitis dar. Die Entwicklung
der Krankheit ist mit dem Wachstum von Bakterien ,m E"ter verbunden,
- 25 -
nachdcm sich durch den Strichkanal in die Zitzengänge eingewanderte
M~kroorganismen im Eutergewebe angesiedelt haben.
Die E~reger der subklinischen Mastitis sin~ in erster Linie (über
90 % der Fälle) Streptokokken und Staphylokokken. Infektionen
durch Enterobacteriaceen und durch Cornebacterium pyogenes treten
meist nur sporadisch oder epidemisch begrenzt auf (102).
Die subklin,ische Masti tis wird überwiegend aus ökonomischen Gründen
bekämpft. Voraussetzung für eine gezielte Bekämpf9n9 ist die InfOr
mation des Landwirtes über die Gesundheitssituation der Herde. Auf
grund der engen Beziehung zwischen Milchleistung und Zellzahl kön-
nen mit Hilfe elektronischer Zellzählverfahren die wirtschaftlichen
Schäden hinreichend sicher eingeschätzt werden. Eine Leistungsdepres
sion im Drüsenviertel beginnt nach TOLLE (103) bei etwa iOD 000
Zellen/mI Milch. Subklinisch kranke Viertel zeigen eine Minderleis
tung von im Mittel etwa 20 % und da durchschnittlich zwei Viertel
je Tier erkrankt sind, ergibt sich eine V,erringerung der Gesal!lt
milchleistung von ca. 10 %. Monetär ausgedrückt beträgt ,der Leistungs
verlust bei subklinischen r~astitiden je Tier und Jahr also mindestens
200 DM. Hinzu kommen bei klinischen Fällen Mindereinnahmen durch die
Ablieferungssperre während der Behandlung, 99f. eine bleibende Be
einträchtigung der Milchleistung , verringerte. Nutzungsdauer , 'Ün
kosten für die Behandlung und erhöhte arbeits.wirtschaftliche Belas
tung beim Milchentzug (103).
Das Reservoir der Mastit1serreger Staph. aureus und Str. agalac
tiae - in geringem Maße auch für Str. dysgalactiae - ist die in
fizierte Milchdrüse. Hier vermehren sich die Keime und werden mit
der Milch ausgeschieden. Die Verbreitung der Keime kann durch die
Hand des Melkers, durch Euterlappen und durch das Melkzeug erfol
gen. Da die Mehrzahl der Euterinfektionen von nicht beweglichen
Bakterien hervorgerufen wird, muß es entweder einen physikalischen
Mechanismus geben, der sie durch den Strichkanal transportiert,
oder es muß ein Wachstum durch den Strichkanal erfolgen.
- 26 -
Das mit der Aktion der Melkmaschine einhergehende Infektionsrisiko
konnte erst in den letzten Jahren teilweise aufgeklärt werden. fine
Übertragung von Bakterien kann als RückFluß aus der Melkleitung von
Tier zu Tier erfolgen. Weiter besteht die Möglicnkeit, daß durch
Naßmelken oder Rückspray innerhalb des Melkzeuges Mikroorganismen
von infizierten auf gesunde Euterviertel desselben Tieres übertragen
werden (58, 111). Das als Folge einer Überschreitung der Kapa
zität der ableitenden Wege vor allem bei hohem Milchflu8 durch Zu
rücksaug~n der Milch beobachtete "Naßmelken" (teat-washing) wurde
durch angeoaßte Melkzeuggestaltung (z.B. größere Durchmesser der
kurzen ~ilchschläuche, großes Sammelstück) weitgehend ausgeschal
tPt (56, 85, 118), die Gefahr der Übertragung durch hochbeschleunig
ten Spray damit jedoch eher geförder~ eIs unterbunden.
Viele Wissenschaftler weisen auf die hochs;gnifikante Beziehung
zwiscnen Vakuumschwankungen und Zellgenalt bzw. Neuinfektionsrate
"in (56, 5tl, 76, 94, 110, 116). Zwar haben nach neueren Untersu
chungen (95, 99) weder die zyklischen noch die unregelmäßigen Vakuum
schwankungen alleLn einen Einfluß auf Zellgenalt und Infektions
raten, in ihrer Kombination zeigten sie jedoch im Experiment eine
enge Beziehung zur Mastitis. Die Gefahr dieses ?~sam~~ntrefferD
ist gegen Milchflußende wegen des häufigeren AbgJeltens der Zitze~
oech~r (liner-slip) und bei Abnahme des Melkzeuges ~esonders grc8.
Die mit dem Abgleiten und unsachgemäßer Melkzeugabnahme verbunden~'
LufteinbrGche fGhren zur Entstehung von möglicherweise infi?ierien
Spraypartikeln (Aerosole, dropJets). Ein stabiles Vakuum ist also
eine wichtige Voraussetzung aber keine Gewähr für oLe Vermeidung
von Rückspra, (impact), da zur Beschleunigung der geringen Massen
bereits geringste Druckdifferenzen auszureichen scheinen. Die Spre,
partikel werden mit hoher Geschwindigkeit (über 15 m/s) entgegen
der Milchflußrichtung übertragen und können den Strichkanal durcn
dringen (16, 57, 60, 93, 99, 102).
rHlfL (95) und GRIFFIN u.a. (25) versuchten in neuestel Zeit durch
MetallschIldchen (snieJds), die am Eingang zum kurzen Mllchs~hlBUC~
eingesetZt wurde~, die Dbertragung von lrregern durch ROcksPIdY Zl'
unterbinden. Der praktische [jrsatz dieser Ilshields1r ~gttp a 1, 1
dings r"Jur /UiTl Teil den qewünSCht:en Erfolg, da SH~ ar, dE'l' ll'ir!<llnt.,;,
abE'r nicht an der Ursache des UbertTagungs~echanlsmu~ pn'se1L'r-r.
- 27 -
Für das EiQdriQgeQ iQ oder aQ der DrüseQöffQuQg verbleibeQder Er
reger werden folgende Möglichkeiten diskutiert: Sie sollen in der
ZwischeQmelkzeit oder während der Laktation~ruhe durch Diffusion,
KapillarakcioQ oder aktiv durch Wachstum in die Zitze gelangen
(20, 99, 103). Beim Melken werden diese Erreger vermutlich - vor
allem vor Einsetzen des Milchflusses und beim 8lindmelken - durch
die aufwärtsgerichtete Zitzengummibewegung bzw. durch das rhyth
mische Zusammenziehen der Zitze in der Entlastungsphase in die
Euterzisterne gedrückt (57, 96, 99, 102). Darüberhinaus soll bei
extrem hoher Pulszahl die Gefahr bestehen, daß der erschlafftp
Strichkanal in der Entlastungphase nicht schnell genug geschlossen
wird, und so MilchpaTtikel vom sich schließenden Zitzengummi in
den geöffneten Strichkanal zurückgedrückt werden (113).
Haben Mikroben die Barriere des Strichkanals überwunden, so können
sie von dort aus durch die Bewegungen des Tieres oder durch die
beschriebene Aktion der Maschine tiefer in die Drüse transportiert
werden.
Voraussetzung für Eindringen und Manifestataon der MHstitiserreger
ist immer eine Schwächung der Infektions.abwehr. Eine besondere Rolle
bei der Abwehr spielt die schützende Keratinschicht des Strichkanals:
Das Keratin wird in konstanter Menge von einem mehrschichtigen Epi
thelgewebe gebildet und normalerweise in etwa gleicher Menge beim
Melken verbraucht. Die Keratinschicht kann durch Pulsierungsfehler
(zu lange Saugphase bei hohem Vakuum, zu hoher Klemmdruck des
Zitzengummis) oder auch beim Blindmelken innerhalb wenjger Puls
zyklen ebgeb8ut werden (102, 114). Weiter können durch die beschrie-
benen Melkfehler trichterförmige Einstülpungen oder zerklüf-
tete Hyperkeratosen am Strichkanalentstehen. Diese Läsionen be
günstigen die Kolonisierung des Strichkanals mit Mastitiserregern.
Neben maschinell bedingten Beeinträchtigungen treten häufig offen
sichtliche traumatische Einwirkungen, wie Zitzentritte, Quetschun
gen und 3~acheldrahtverletzungenauf (102).
Eine infektjBse Mastitis entwickelt sich nur, wenn eine wirksame
Dosis von Bakterlen den Strichkanal durchdringen wnd in der DrDse
wachsen kann. Die zur Infektion führende DosIs wlrd durch Art, An
zahl und Virulenz der Erreger und von der zellulären und h~morBlen
- 28 -
Abwehr des DrUsenorgans bestimmt. Gegen eingedrungene Erreger re
agiert der Organismus mit einer exponentiellen Ausschwemmung von
Leukozyten und durch Produktion und Freisetzung von Antikörpern
(Serumaloumine, Immunoglobulinel. Häufig provozieren niedrige Er
regermengen ~eine adäquate Abwehr und bieten somit gute Möglich
keiten für eine chronische Manifestation der Erreger. Mastitis
erreger fUhren zunächst zu entzündlichen Gewebsveränderungen, die
den Prozeß der Milchsynthese quantitativ (Milchbildungl und quali
tativ (Milchzusammensetzung) beeinträchtigen. Das Krankheitsge
schehen wird wesentlich durch Umwelteinflüsse bestimmt. Befindet
sich ein Tier z.B. durch fehlerhafte Behandlung in einer Streß
situation, ist die Reaktion durch die Infektion Eehr viel inten-
siver als in einer streßfreien Umgebung (102).
Abbildung 2 gibt abschließend eine Übersicht Uber die geschilderten
komplexen Zusammenhänge von ErrBgertransport und Infektionsabwehr.
unspu.: leukozyten,lactofe"in. lysozym U.<l.spu.: Immunglobuline...kre\. IgA. IgG,.lgGZ.lglo4
V
Invasions - Risiko bei kontaminierter Drüsenöffnung<luOerhalb des Milthentzugs
.. Passiv.r Transport df-r Mikrobrndurch k<lpilla,en Milchspalt
- Aktives Eindringen durchWachstum
Weg derinvadiHendQn
Mikroben
...
tInvasion in die Zitzen:z:istt"tnv
•Invasion in den Zitzenkanal
•Kontamination
t
mech. Herausschwemmender eingedrvngt:nenMikroben beim Milche-ntzu
Chemische Borriere(Kerotin, FFA I
Biologische Barriere(Ubiquitin. Leukozyten)
während des Milchentzugs- Passiver Transport der Mi kroben durch
Pumpellekt bei PulsierungRücktlun bei HysteresisRückspray
Abb. 2: Möglichkeiten des Transportes paU,ogener MikrDben durch denStrlchkanal in WechselWirkung zur spezifischen und unspezifischen Infektionsabwehr (102)
- 29 -
Zjel der Msstitisbek§mpfung is~ ES, die [bertragu~gsgefahr DLJJC~
r-ller,5ch lind lVielkzeug Zu verringern LJrJC! die Ar,zatll VC'r\ 9okterier',
die elne Infekticn der Dr 6se hervorrufen k5nnte~ zu reduzieren.
Dazu wird folgendes lllrias" an Pr§ventiv- uno Therapiema8nahmen
empfohlen:
1. Korrektur der Melktechnik,
2. Zitzendesinfektion,
3. Therapie, vorzugsweise zu Beginn der Laktationsruhe (102).
Wie not~endig die BemUhungen ~m die Verbesserung des Milchentzuges
sied, haben umfangreiche Erhebungen deutlich gezeigt (B4): In Mas
titisplcblembetrlEben mußten mehr als BO % der überprüften Melk
maschinEn wegen gravierender Mängel beanstandet weraen, Melkarbeit
und Melkhygiene Weren in mehr als 30 % der Betriebe grob fehlerhaft.
Als erste Gegenmaßnahme sollte Oie gesamte Melkanlage geprUft,
die Parameter der DIN 11 845 entsprecnend elngesLellc und dem Land
wirt ggf. eine den Normen entsprechende Auslegung der Anlage em
pfonlen werden. Der Melkablauf sollte so geplant werden, daß aus
reichend Zeit zum Säubern der Euter, Vormelken lJnd Stimulieren ge
geben ist; Wartezeiten bis zum Ansetzen der Melkzeuge und Blind
melkzeitBn sollten vermieden werden.
Zur Verbesserung der Melkhygiene wird diE Säuberung der Euter mit
in Jodlösung getränkten EinwegtUehern emprohlEn. Die absc~ließende
Zitzendesinfektion soll die auf die DrUsenöifnungüberLragenen Mas
titiserreger inaktivieren. Diese DesinfektionsmitLei (mii JOdophoren
und Aktivchlor) enthalLen auch hautpflegende Komponenten (Glyzerin
und LaCloli n).
Die in Punkt 3 angesprochene Therapie kann die Dauer vorhanoener
Infektionen verkUrzen~ dabei hat sich fUr die Behandlungen sub
klinischer Fälle die antibiotIsche Versorgung z~ Beginn aer Laktationsrune bewährt (102).
Im Trias der Ma8titisbekämpTungsmaßnanmen stellt die Korrektur deI
MelktEchnik den wichtigsten Faktor dar. Neben der AusleguClg und
Eln8tell~Clg der Melkanlage enlsorecnend der DI~ 11 845 ~Ird ~ls
technische Lösung des ÜbercragungsproDlems eine getrennte ADleitung
der t-1ilch aus jedem DrUsenvi e:rtel L:nd der Verz ict.l allf ej Tl he.r-
kömmliches Sammelstück hervorgehoben (32, 102). 0, eS8
- 30 -
Verbesserungen können aufgrund der StrömungsverhältnissE (zyk
lisshe Vakuumschwankungen) nicht bei konventionellen Melkzeugen
angEwE~det weTden~ Das in der vorliegenden Arbeit untersuchte
Melkzeu~ mit periodischem Lufteinlaß unterbindet hingegen durch
den gesteuerten Luftschub in der ~ntlastungsphase einen RGckfl~B
der Milch (vgl. Kap. 3.3.3). Dadurch ist die Vorauasetzung für
eine getrennte Ableiturg der Milch und ein Sammelstück ohne Puffer
volumen gEgebe~.
D~rch die ire~nung von Milchentzug und -abtransport (~ilch-Luft
Trennung im ADscheidersammelstOck) bzw~ durch die zeitliche Ab
stimmung bei der Funktionen (Periodischer Lufteinlaß) wird airl ste
biles Vakuum am Euter und damit eine exakt gasteuarte Zitzen
gummiDe~egung erreicht (21, 25, 32, 46, 78, 85, 92, 94).
Damit sind nicht nur die Bedingungen für eine bessere Eutergesund
heit sondern auch für eine Optimierung der Vakuumapplikation ge
geben.
2.3 Milchabgabe und Arbeitszeitbedarf
Die Melkarbeiten beanspruchen, unabh§ngig vom Stallsystem, ca. 2/3
der gesamten Stallarbeitszeit. Arbeitswirtschaftliche Verbesserungen
sollten daher vorrangig bei der Milchgewinnung ansetzen (80, 109).
Der für die Milchgewinnung erforderliche Zeitaufwand gliedert sich
in
- Rüstzeit vor dem Melken,
- Zeitaufwand für das ~elken und
_ Zeit für Rüst- und Folgearbeiten nach dem Melken (12).
Die Rüstzeiten vor und nach dem Melken sind von der Herdengröße
relativ unabh§ngig und nur in geringem Maße ver§nderbar. Eine Ver
~ingerung des Gesamtarbeitszeitbedarfes läßt sich vorrangig
durch Verkürzung des Zeitaufwendes für das Melken erreichen.
- 31 -
Der Zeit aufwand für das Melken setzt sich aus Wege-, Warte- und
Foutinezeiten zusammen. DiE Arbeitswege sind in erster Linie von
der Stallform abhängig; sie betragen z.B. im Anbindestall 15 bis
17 m, im Melkkarusell hingegen nur 3 bis 5 m je Kuh und Melkvor-
gang (109). Eine Einsparung an Wegen läßt sich auch im Anbindestall
durch Milchflußanzeiger oder Abschaltautomaten erreichen. Warte-
zei ten entstehen, we.nn die Routinearbei ten nicht in zusammenhängen
der Folge ausgeführt werden. Unterbrechungen im Routineablauf sind
insbesondere durch die Kombination von kürzeren und längeren Milch
entzugszeiten gegeben, die zwangsläufig Pausen für die Arbeitskraft
verursachen (104). Eine Verringerung der Wartezeiten ist durch Aus
merzen extrem schwer melkender Kühe und Durch Einsatz von Melkzeugen,
die zügig ausmelken, zu erreichen. Überwiegend bestimmt jedoch der
Zeitaufwand für die Routinearbeiten den Arbeitsablauf beim Melken.
Routinearbeiten sind alle Arbeiten beim Melken, die das Mitwirken
des Melkpersonals erfordern (vgl. Tab. 2).
Tab. 2: Überblick über die beim Melken anfallenden Routinearbeiten (12)
L fd. Nr. 1 2 J 4 5 6
Bezeichnung Stand- Kraftf .- Euter- Vor- An- MZ Bn-wechsel zuteilung reinigung melken rüsten hängen
Zei tbedcr'f 4-155 1-35 0-305 6-155 0-405 8 ... 156
Lfd. Nr. """7 """" B 9 10 11
Bezeichnung Milch- Ausmelk- Nach- MZ ab .. MilCh-entzug kontrolle melken nehmen transport
Zei tbedarf 150-4006 13-126 0-120s 5-105 40-90s
Beim Maschinenmelken übernimmt die Maschine den Milchentzug (siehe
obige Tabelle Lfd. Nr. 7), die Routinezeit "Milchtransport" ent
f611t bei Rohrmelkanlagen. Die Routinezeit "Nachmelken", die Ober
wiegend vom Tier bestimmt wird, zeigt die größte Variation unter den
Routinezeiten (vgl. Tab. 2). Diese Streuu~g ist verantwortlich für
Störungen im Arbeitsablauf beim Melken. Eine Verkürzu0g der Routine
zeit "Nachmelken" und eine Verringerung ihrer Variation hat eine
Steigerung der Arbeitsleistung zur Folge (12, 23, 69, BO, 100).
- 32 -
Das Nachgemelk wird allgemein definiert als die nach dem Absinken
des Milchflusses unter 200 g/min im Euter verbleibende Milchmenge,
die nur durch Hilfen des Melkers, oder in j~ngster Zeit durch eine
automatische Nachmelkvorrichtung, gewonnen werden kann. Die Höhe
des Nachgemelkes ist abhängig von Melkbarkeit, Euterform, Alter
und Laktationsstand der Tiere (94, 105) sowie von der Arbeitstech
nik, vom Melkzeug und den eingestellten Melkparametern (8, 37, 71,
80).
Nachgemelk entsteht, wenn durch die Passage zwischen Euter- und
Zitzenzist~rne keine zur Auff~llung der Zitzenzisterne ausreichen-
de Milchmenge aus dem Euter nachfließt, und sich durch Fortpflan
zung des Unterdruckes in die Zitzenzisterne das Gewebe im Bereich
der Passage verengt. Dabei vermindert sich durch Erschlaffung der
Zitze die Reibung zwischen Zitzengewebe und Zitzengummiwand. Die
~iederherstellung des Kräftegleichgewichtes erfolgt durch Hinein
saugen der Zitze in den Zitzenbecher; der Becher "klettert" und
verstärkt den beschriebenen Gewebeverschluß, so daß sich die aus
den Milchgängen nachfließende Milch als Nachgemelk in der Euter
zisterne staut (8, 48, 59, 71). Das Klettern der Becher beansprucht
nur wenige Pulszyklen, nachdem die Reibungskräfte zwischen Zitze
und Gummiwand sich verringert haben (59). Der Gewebeverschluß kann
nur durch den Eingriff des Melkers (Belastung des Melkzeuges) auf
gehoben und die angesammelte Milch durch Herausstreichen gewonnen
werden. Während dieser Handgriffe ist der Melker an das Tier ge
bunden,der Melkablauf wird qestört und der Arbeitszeitbedarf nimmt Zu.
Das Ziel, möglichst viel der nachfließenden Milch mit der Maschine
ohne Zutun des Melkers zu gewinnen, läßt sich nur durch ein mög
lichst langes Hinauszögern der abrupten Positionsand2rung des
Zitzengummis gegen Ende des Milchflusses erreicher, (71, 95). Wird
das ~elkzeug bereits an ein schlaffes, unvollständig angerüstetes
oder auch nesses Euter angesetzt, so ist ein tiefes Einsaugen der
Zitzen schon zu Milchflußbeginn gegeben. Damit wird die Passage
zwisctlen DrUsen- ~nd Zitzenzisterne ei~geengt, die Folge ist ein
erhöhtes Nachgemelk (31, 59).
- 33 -
Eine Verringerung des Nachgemelkes und damit eine Verkürzung der
Rou.inezeit läßt sich durch
_ ausreichende Vorstimulation und Erhaltung der Melkbereitschaft,
- Ausgewogenheit von Vak~umapplikation, Zitzengummikcnstruktion
und Melkzeuggewicht sowie durch
- einen ruhigen Melkablauf erreichen.
Für eine ausreichende Ejektion und ein vollständiges Ausm~lken
und damit höchstmögliche Laktationsleistung sind eine vollwertige
Vorstimulation ebenso wie eine Stimulation während des Melkens
wichtige Voraussetzungen (33. 74). Über die erforderliche Art und
Dauer des Anrüstens bestehen derzeit noch unterschiedliche Auf
fassungen.
Die 8e~rteilung des Stimulations effektes erfolgt vorwiegend durch
Messung des Milchabgabeverhaltens (74. 108). der Latenzzeit, des
Euterinnendruckes und der Freisetzung von Prolaktin. Die Ent
wicklung eines speziellen Radio-Immuno-Assays (RrA) erlaubt seit
wenigen Jahren die gen aue Erfassung des für das Ejektionsgesche
hen zentralen Hormons Ocytocin (125). Neuere. z.T. mit Erfassung
des Ocytocins durchgBführte Versuche (33, 74, 108, 125) bestätigen,
daß konventionell arbei tende r~elkmaschinenallein kBine ausreichende
Stimulation bewirken. und so keine optimale Melkwilligkeit gege
ben ist.
EinB konditionierte, reflBktorische Stimulation durch Geräusche
oder Kraftfuttergaben vor d~m Melken wurde nur ~er~inzBlnd beob
achtet (10) und erfolgtE meistens zu früh (74. 108, 125). Die
besten Ergebnisse wurden übereinstimmend durch die Handvorsti
mulation von ca. 1 Minute Dauer erzielt (33, 112, 125). Dabei
ist zu beachten, daß die Zitzen selbst reizempfindlicher sind
als der Euterboden; zwischen der Reizwirkung an Zitzenbasis oder
Zitzenspitze bBstehen anschBinBnd keine Unterschiede (28).
Da diB Binminütige Vorstimulation von Hand BbBnso wie das Nach
melken den Routineablauf start und damit den Arbeitszeitbe-
darf erh~nt, wird in der Praxis die Vorstimulation oft unzu-
reichend ausgefÜhrt. Versuche, die Routinezeit "Handstimulation"
durch angewärmte Zitzenbecher. Euterduschen oder einen warmen L~f~
strom zu ersetzen. fünrtBn zu keinem bBfriedigBnden Ergebnis
(28. 33, 108). Nach WEHOwSKY u.a (108) kann nur eine intensive
- 3" -
taktile Reizsetzung, z.8. durch DruckwassprdusLhen oder Druckluft
im Pulsraum, eine vollwertige Stimul8tio~ bewirken. Bei milch
flußgesteuerten Maschinen mit Stimulationsphase lst dabei von Be
deutung, daß der Milchentzug nicht beginner ;ollte, bevor eine
vollwertige O"ytocinPreisetzu~g eI'fulqt .st (125). Une vollwer
tige Stimulation vor dem Melken und d.e lrn81tung der MelkbereIt
schaft bewi.rker ~lcht nUI" ~jne signifikantp \/errlngerung der
Nachgemelkmenge und m6glicherweise sogar cer ResiduAlmIlch, son
dern durch Erh6hung des Euterinnendruckes auch einen sc~nelleren
r'lilchfluß.
- Weiter ist fUr die vOLlst~ndige MilL~Abgabe Der Kuh die Ausgewogen
hei t von Vakuumapplikatton, Zi tzenqurnmtkon!::;trukt i Ilr, und Melkzeug
gewicht erforderlich (48, 56, 90, 95, 123).
Eine Dberh6hung des Vakuums bzw. eine übermäßige f [weiterung der
Pulsierung hatten neben einer Steigerung des MilchfJ 18ses Buch Lu
nehmende Nachgemelkmengen zur Folge. Der kritische ~unkt,an dem der
Gewebeverschluß stattfindet, wird dann eher erreicht, da der /u
F]uß von I~ilch I.n die Zitzenzister!12 gerjnger ist als die Sau~
wirkung der Masch neo Bei hohem Vakuum behindert luDem ein AnstR~
von Blut und Lymphe den Milchfluß durch den Strichkanal. Die Milch
sollte demnach nur so schnell entzogen werden, daß ein Verschluß
deI' Passage von Dr[lsen- ~nd Zitzenzisterne nicht vorzeitig auf
treten kann (8, 69); außerDem muß eine streßfreie zirkulatorische
Entlastung der litze gewährleistet sein. Eine Abstimmung der Melk
parameter karln also nur ei~ KompEomi2 zwischen Geschwirldigkeit und
Vollständigkeit des Milchentzuges sein, der auch die Eutergesund
heit einschließt.
Versuche mit unterschied] Jeh 8dsgE'dildete:- ZitL~engummi8 ergahen,
daß die Nachgemelkme~ge vorwiegend durch diB Gestaltung des Zitzen-
gummikopfes (37) und die Elasti,jt§t de. Gummis beeinflußt cd
(8,69,70).
Eine Erh6hung des Melkzeuggewichtes soll ein längeres [jffenhalten
der Passage vOn DrOsen- und Zit,en,isterne bewirken. Dem Melkzeug
gewicht sind jedoch durch die Gefahr des Abfallens der litzenbecher
Grenzen gesetzt. Eine ausgeglichenere Gewichtsverteilung des Melk
zeuges auf Vorder- und Hinterhälften bei ungleicher Euterform und
- 35 -
damit ein gleichmäßigeres Ausmelken läßt sich mit einer Span~
leine (vgl. ~ap. 3.4.3) oder durch Verkürzen der kurzen Milch
schläucre für die Hinterviertel erreichen.
Untersuchungen ergaben, daß ein ruhiger, gleichmäßiger und s"ö
rungsfreier Melkablauf mit ausreichender VorstimuJation und zeit
gerechter ßedienung der Tiere unter Umständen mehr Einfluß euf de
ren Milchabgabe und Leistung als eine Änderung der I"Jelktechnik
haben kann. Bei Schreck und Schmerz verminoert sich die Tonus
lockerung und der Spiegel des Hormons AdrenalIn im Blut erhöht
sich. Da Adrenalin ein Anthagonist zum Ocytocin ist, wird die
Milchabgabe gestört. Der Einfluß des Melkpersonals darf also
keinesfalls unterschätzt werden (75).
Da die Routinearbeit "Nachmelken" die meiste Arbeitszeit im Melk
ablauf beanspruchen ka"n und durch die starke Streuung der Nach
gemelkzeit (0 - 120 s, vgl. Tab. 2) den Arbeitsablauf stört, wird
sei t la"gem versucht durch Automatisieru ~g oder gar durch Weglassen
dieser Routi~albelt eine erhebliche Zeit- und Arbeitsersparnis zu
erreichen.
Unterschiedliche PUffassungen bestehen über die Auswirkungen eines
Verzichtes auf das Nachgemelk. Diese Frage is" vor allem für den
Einsatz automatischer Abnahmevorrichtungen von entscheidender Be
deutung: Nach Untersuchungen einiger Autorenteams (5, 23, 77)
sind mit Unterlassen des Nachmelkens keine schwerwiegenden Nach
teile zu erwarten. Die Eutergesundheit soll sich sogar bei Ver
zicht auf das Nachgemelk verbessert haben. Die Autoren führen die
sen Umstand darauf zurück, daß kein hohes, zitzenschBdigendes
Vakuum an den Zitzen ~irksam wird, und die gegen Milchflußende er
höhte Übertragungsgefahr durch Rückspray nicht gegeben ist (77).
Die Einsparung von Arbeitszeit war naturgemäß erheblich (ca. 25 %);
es ,onnten mehr Kühe je Arbeitskraft und Stunde gemolken werden
(5, 77).
Nach Ansicht anderer Autoren sind aber mit dem Verzictlt auf das
Nachmelken auch NachtBll~ v~rbunden (10, 73, ~6, 105). So wurden
z.8. Milchverluste von 8 ~ und Fettmindecerträgs von 9,3 % im Jahr
festgestellt; dabei verschlechterte sich oer Eutergesundheitsstatus
- 35 -
ebenFalls (73, 75). BRA~DSMA (10) und WALSER (105) stimmen darin
überein, daß das Verbleiben einer geringen Menge loser Restmilch in
der Drüsen-und Zitzenzisterne keine Leistungseinbußen zur Folge
hat. Wird dagegen das Euter so unvollständig ausgemolken, daß an
stelle des üolicherweise im Euter verbleibenden Residualmilc~an
teils (ca. 10 %) unphyaiologisch hohe Milchmengen in den Alveolen
verbleiben, ist durch Hemmung der Milchbildung eine Leistungsde
pression nicht auszuschließen. Trotz einer Verkürzung der ~elk
dauer und der Arbeitserleichterung wird von diesen Forschern eIn
Unterlassen des Nachmelkens oder eine automatische Melkzeugab
nahme bei der bisherigen Melktechnik nicht uneingeschränkt em
pFohlen. Weitere Untersuchungen unter Zugrundelegung moderner
Melktechnik scheinen daher dringend erforderlich.
Eine Automatisierung des Arbeitsganges "Nachmelken" wäre von Vor
teil, weil der Verzicht auf das Nachgemelk nicht uneingeschränkt
empFohlen werden kann. ~OHLSCHMIDT u.a. (37, 38) beschreiben eine
automatische Nachmelkvorrichtung für den Einsatz im Melkstand:
Nach ~bsinken des MilChflusses auf 0,5 kg/min beginnt das auto
matische Nachmelken, indem ein Melkarm mIt einer Zugkraft von
4 bis 5 kp das Melkzeug rhythmisch nach unten zieht. Nach einer
Verzbgerungszeit von 12 bis 20 s nach Abfallen des Milchflusses
unter 0,15 kg/min wird das Melkzeug automatisch abgenommen. Inner
holb von vIer Erprobu~gsjahren wurden keine signifikanten Unter
schjede zwischen dan Leistungen VOn automatisch und konvencionEIL
nachgemolkenen Tieren festgestellt. Durch Automatisierung des
NaChmelkens ko~nte dIe Arbeitsleistung Des Melkers um ~O bis 60 %
gesteIgert werden. Der Melkablauf blieb unbeeinfluß[ (81), sch§d
liehe 8lindmelkzeiten wurden auf ein Minimum reduziert (46, 66, 71).
Durch die ~esentllch ver~inderte BerUtlTung von Ewter ~nd Zitzen
durch diE Melkerhand sowie durch das automatische Nachmelken selbst
~ird 08S ÜberLr3gunqsrisiko verri~gert (38). Dip beschriebe~e ~Rch
melkv~rricrtu~g ist bisher jedoch nicht im Handel erhältlich,
sie wild 3ufgru~d vo~ Gewicht u~d 8auhbne ledigliCh ih ~elkständen
einsetzbar sein.
Mit der AutomatIsiErung des Arbeitsganges "Nachmelken" erfolgte ein
luei~erer Scrritt z~r Mecranisierung des Gesamtmelkvorgargesj tech
nisch bereitet leGLglic~1 noch das Q~setzen des Melkzeuges Sch~lerig
keiten (61). [s erscheint jedoch zwei~Elhaft, ob die Ei~spgrIJ~g
- 37 -
dieses Arbeitsganges wünschenswert ist. Das Ansetzen der Melkzeuge
erfordErt ei~en relativ geringen Zeitaufwsnd (8 - 15 ~, vgl. Tab. 1);
eine aufwendige Automatisierung bringt damit wenig Zeiteinsparung,
und der einzig verbleibende Kontakt des Melkers zum Euter und da-
mit die Gesundheitsküfltrolle bei jeder lV,elkzei t gellen verloren.
Generell sollten alle Bemühungen um den RoutinsRrbeitagang "Noch
melken~ darauf gerichtet sein, ihn zu eliminierEn statt ihn zu
automatisieren. Dieses Ziel erscheint mit Tieren, die genetisch
bedingt kein oder nur sehr wenig Nachgemelk hab.en, durchaus erreich
bar, wenn dazu Melkzeuge eingesetzt werden, die vollständig aus
melken.
Eine allgemeine Selektion auf MElkb~rkeit erfolqt schon seiL lan
ger Zeit. Die direkte Beeinflussung des r~erkmals "Nachgemelkz"it"
hat jedoch auf grund der geringen Heritobilität (h2~ 0,08 - 0,10)
wenig Aussicht auf Erfolg. Das durchschnittliche Minutengemelk, in
welches auch das Nachgemelk eingeht (vgl. Definition in Kap. 3.6),
zeigt eine höhere Erbl.ichk.eit (h 2 = 0,31) und ist z·udem positiv mit
der Gesamtmilchmenge k.orr.eliert (1'2= 0,78), so daß eine zü.chterische
Beeinflussung dieses Merkmals mallr Erfolg verspricht (7, 54).
Die zwei te wichtige Voraussetz·ung fOr geringe Nachgemelkm8ngen und
-zeiten sind MelkzelJge, die vollständig und schonend ausmelken.
Durch niedriges, kontrolliertes Vakuum un.d ei ne schonende zi rku
latoTische Entlastung des Zitzengewebes (geringer K1 emmdruck)
wird die Aufrechterhai tung der Melkbereitschaft offenbar geför
dert und glei.chzei tig Zitzenverhärtungen , d1 eden MilchfluB ver
langsamen und von daher zu einem hohen Nachgemelk fünren können,
vürgebeugt (3, 43, 501.
Die Arbeitszeiteinsparung durch Melkzeuge, oie oas Hauptgemelk
schnell ermelken und dazu vollständig ausmelken, ist beachtlich.
Einige Autoren (66, 81) vertreten jedoch die Ansicht, daß die Haupt
qemelkzei t von untergeordneter Bedecrtung ist, da der I~el ker durch
die Bedienung zusätzlicher Melkzeuge einen Ausglei.ch schaffeM kann.
I'bgesenen von dem höheren Kapi tee,laufwand bes Lell t eber die Gef3hr,
dai3 bei Zu bohel' [-}est'·ückung mi t r-ielkzeugen di E' Qu'eli t'ät der
ArbEitsausführung leidet (42, 10L): Reinigen, Vormelken und
- 38 -
Stimulieren werden verkürzt oder gar ganz unterlassen, die Blind
melkzeite~ werden länger, u~d die ~ervliche Belastung des Melk
perso~als ~immt zu. vorzuziehen ist eine der Melkbarkeit der Herde,
den 6rtlichen GegeDe~heite~ (Länge der Wege, Ar~ und Automati
sierungsgrad der Melkanlage) und den Ipdlviduellen F~hlgkej ten des
Melkers aGgepaßte Ausstattung mit Melkzeugen (42).
SCHÖN (80) bestätigt, daß mit scnneLlerer Milchabgabe bei geringen
Maschinennachgemel~enmit weniger Melkzeugen bzw. kleineren Melk
stä~den una aamit geriGgerem ~apitalaufwand eine Steigerung der
Arbe; tsleistung m6glicn wird.
2.L Zusammenfassende Betrachtung
Unterschiedliche Versuchsbedingungen und die inkonstante~ Vakuum
ver~l§ltnlsse am Euter sind a15 Ursache fUr die weltgefaßtPn lrdif
ferenzbereic~e der Melkparameter für herk6mmliche Melkmaschinen
anzusehen. Erfahrungen und experimentelle Untersuchungen haben ge
zeigt, daß gewisse weitgefaßte Grenzwerte (vgl. Tab. 1) einge
halten werden ~.~ssen, um die Foraerungen nach einem qleiLhermaGen
schnellen, vollständigen und schonenden Milchentzug zu erfüllen.
Die angegebenen Werte sind als Kompromiß anzusehen: wenn z.B. mit
hohem Vakuum schnell gemolken wird, geschieht aas 8uf Kosten von
Vollständigkeit und futergesundhelt; andererseits wird mit nledri
gem Vakuum UGd enger Pulsierung z~ar vollst§ndiger und schonenoer
gemolken, aber u.U. zu langsam. Bei zu langsamem Milchentzug kann
dann sogar die Vollstänaigkeit leiden, da die Melko~Teitschaft der
Kuh nicht unbegrenzt anh§lt.
In neueren Untersuchungen ~uraen das Verhalten der litze während
des Melkens, die Vakuumappllka~ion am Ewter und ~je Rolle des Melk
zeuges bei oer Doertrag~ng von Mostltiserregern näher analvsleJt.
Die Ken~t~is dieSEr kümplexe n Zusa~menhäng~ ist die Grundlage für
VerbeSSErungen a~ Melkzeug. Dwrc~ strBmungstechnlsche Ver§nderunqen
a~ lwelraumcecher und durctl die Trennung (Mllc~,-Luft-lrennung im
Absc~eidersamme]sti~ck) bzw. durch die zeilliche Pbstimm~~g ~on
Mjlcrentzu~ und -2btr~nsport (PeriOdischer luftein128) ~urden dip
- 39 -
Grundvoraussetzungen für eine Stabilisierung der Vakuumappli,kation
sm Euter geschaffen und teilweise sogar d8sÜbe.rtra,gL!ngsrisi~0
verringert. Damit sind wasentliehe Bedingung,en für ei'ne e'~akte Zu
ordnung von Ursache (eingestellter Nenn-Wert'in der Anlage = Ist
Wert am Euter) und Wirkung (Milchabgabeverhalten) erfüllt, so daß
sich anhand das Milchabgaoeverhaltens eine definierte Dptimalk()m
bination der Melkparameter anstelle des brei tgefaßlan Indifferenz
bereiches entwickeln lassen sollte. Weiterhin stellt die Einhaltung
kontrollierter Verhältnisse eine entscheidende VorausEetzung
die Weiterentwicklung teil automatisierter Melkanlagen dar.
Eine optimale Abstimmung Cler Melkparameter sollte es einersei,ts er
möglichen, ausreichend schnell, anderersei ts aber auch vollständ'ig
auszumelken und 50 die ArbeItsproduktivität zu steigern. Zudem
dürfte durch Schonung der Zitzenspi tze und verringB'rte ÜbertrragDngs
möglichkei ten gleichLei'tig e'in gu'ter" EutergesundhBi tSstatUB eT-"
halten bzw. geschaffen werden können.
- 40 -
3 MATERIAL UND METHODIK
3.1 Tiermaterial
Die Versuche wurden 6~ insgesamt 15 Kühen der Rasse Deutsche
Schwarzbunte X Holstein-Frisian des Lehr- und Versuchs gutes Wild
schwaige der Technischen UniversitMt München-Weihenstechan in der
Zeit von April bis Dezember 1979 durchgeführt.
1m Versuchsverlauf mußte eine Kuh wegen Krankheit ausgetauscht
werde~. Durch trockenstehende Kühe verminderte sich die Anzahl dEr
jeweils zum Versuch herangezogenen Tiere in unterschiedlichem Maße,
so daß die Gruppengröße zwischen 2 X 5 Tieren und 2 X 4 Tieren
schwankte.
Eine Übersicht über Leistungsdaten und Alter der zum Versuch heran
gezogenen Kühe, sowie über Milchentzug und Fütterung gibt Tabelle 3:
Tabelle 3: Leistungsdaten, Alter, Milchentzug und Fütterung (Stand1979)
Merkmal Durchschnitts- Minimal- r'-1aximalwert
Jahresmilchleistung
Fettgehalt
Eiweißgeha~t
Alter
5 240 kg 4 449 kg
4,17 % 3,31 %
3,32 % 3,12 %
4,7 Jahre 3,0 Jahre
B 756 kg
4,75 %3,43 %
9,0 Jahre
Fütterung
lViiichentzug
Zwischenmelkzeiten
Sommer: Weidegang (Kraftfutter und Maissilage
während des Melkens im Stall)
Winter: Maissilage, Heu, Kraftfutter und Ge
treideschrot im Stall
Hochverlegte Rohrmelkanlage bzw. Versuchs
melkwagen
Tags jeweils 11 Std. - nachts jeweils 13 Std.
'--- ..L- -'
- 41 -
Für alle Kühe der Herde und damit auch für die zwei Verauchs
tiergr'uppen (1 und 2) waren di e Fütterungs';'- und Umwel tÖedin
gungen gleich.
3.2 Erfassung der Versuchadaten
Da 1n der
mit einer
werden
diesen Anlagen
tung und der da
reitet (vgl. Ka
liegenden Arbei
Bedingungen
gende Vakuumver
tief ver legte
entfallenden
zustellen.
Im Anbindestall
der Gemelkfraktione
grBßte Sohwierigkeiten
unmBglioh. Allenfalls
üblichen
die meisten Kühe
stall gemolken
lken gerade in
h in die Melklei
Bte Probleme be-
vor-
e hier befriedi
Ergebnisse für
wegen der
ise einfaot sioher-
das Messen
Milchflußk,urven,
'gen Stand der Technik
~lchmenge mit einsm
sowie die Zeiten mit
einer Stoppuhr ermitteln. Durch diese Art der Messung ginge jedoch
einerseits viel Information verloren (z.8. hBchster Milchfluß, Zeit
zum Erreich,en deaseJbe"1) , ander,eraei.ta würdsn die r~.ess.ungen durch
erhebliche Fehler beeinträchtigt: ~Iefdunsicherheit des Gerätes, Be
einträchtigung der Vakuum applikation duroh geräte eigene Vakuumver
luste, Ableaefehler, insbesondere bei kleinen Fraktionen wie Naoh
gemelk und duroh Zeitnahmefehler. Auf derartige PrObleme ist
- 42 -
WEBER (106) näher eingegangen. Um diesen Nachteilen begegnen zu
können, wurde ein mODiles, Für den Anbinoestall konzipiertes Meß
gerät (Abb. 4) im Institut Für Landtechnik in Weihenstephan ent
wickelt und gebaut. Durch den Einbau von Gefäßen (Hignline-Simula
toren, siehe Abb. 3)konnten die Vakuumverhältnisse einer hocnver
legten Melkanlage simuiiert werOen. Die Gemelke w~rden durch Wä
gung bestimmt, mit einem Linienschreiber wurde der Milchflußver
lauf in Form einer Kurve (vgl. Abb. 23) auFgezeichnet.
Abb. 3: Gefäß zur Simulation der Vakuumverhältnisse einer hochverlegten Melkleitung (Highline-Simulator)
- 43 -
Abb. 4: Melkwagen
_ L.L. _
Mit diesem als Melkwagen bezeichneten Versuchsgerät ließen sich,
unabhängig von der Stallmelkanlage, jeweils zwei hühe mit unter
schiedlichen Melkparametern und Melkzeugen melken. Der Wagen wurde
dazu hinter die Tierstände gefahren und vakuumtechnisch von eigenen
Leitungen versorgt. Die ermolkene Milch gelangte von aen Melkzeugen
über die langen Milchsc~läuche zunächst jeweils in die Simulatoren
mit eigener Vakuumversorgung, dann in die Melkeimer. Die Melkeimer
hingen an Wägezellen mit DMS-Technik (Abb. 5). Die mit der Milc~menge
steigende Gewichtskraft F wurde hier in ein proportionales Spannungs
signal U umgeform~. Ein Verstärker brachte das Signal auf eine nor
mierte Höhe, das die Anzeige im Bereich von 0 bis 20,00 kg übernahm.
Tm Anzeigegerät erfolgte noch eine weitere Aufbereitung des Signals:
Es wurde in einem Tiefpaßfilter geglättet und dann mit einem Dif
ferentiator auf seinen Ansti.eg hin analysiert. Das Ergeonis oU/dt
war dem Milchfluß propor~ional und wurde auf einem Anzeigefeld im
Bereich vDn 0 bis 10,00 kg/min angezeigt. Verstärker und Anzeigege
rät besaßeh analoge Ausgänge für die Signale der Milchmenge und des
Milchflusses, die der Linienschreiber über die Zeitachse registrieren
konnte. Anzeigefelder und Schreiber ließen sich jederzeit kontrol
lieren (87).
,---------j [IJJ
ITID
Milchmpngp0 20kg
MilchfluB0... 10kgYmin
MilchltuB kurvp
Abb. 5: Meßei~richtung des Melkwagens (Blocksc haltoild) (87)
- 45 -
Oie Zuordnung der Milchflußkurven zu Kühen, Tag und Versuch er
folgte durch Markierung auf dem Registrierstreifen des Schreibers:
ebenso wurden Randbedingungen wie Brunst, tierärztliche Unter
suchungen und Witterung festgehalten.
Da unterschiedliche Pulsierungen in die Fragestellung der Arbeit
aufgenommen werden sollten und diese unabhängig von der Vakuumhöhe
elektronisch leichter zu steuern sind, erfolgte die Pulsierung
mittels Elektropulsatoren und einem speziell entwickelten Pulsge
nerator (Abb. 6). Durch diesen kann die Pulszahl auf 50 Z/min bzw.
60 Z/min eingestellt werden. Die Saugphasenlänge uno die Zyklusver
schiebung lassen sich in 5 %-Schritten zwischen 50 und 90 % vari
ieren.
Zy klusverschiebung
Abb. 6: Pulsgenerator des Melkwagens (Blockschaltbild) (87)
Die Vakuumversorgung des Melkwagens erfolgte, unabhängig von der
StallmeJkanlage, über zwei Vakuumpumpen (eine Pumpe erzeugte über
ein Differenzventil zwei Vakuumstufen) mit drei Vakuumleitungen.
Oie Vakuumhöhe war für alle drei Leitungen mittels Servoventil im
Bereich von 40 bis 70 kPa fein einstellbar und infolge guter Ventil
charakteristik, der starken Vakuumpumpen und der 1 Zoll starken
Leitungen im Stall während des Betriebes innerhalb der Anfcrder
ungen der DIN 11 845 konstant~
- 46 -
Die technischen Daten des Melkwagens sind in Tabelle 4 zusarnrnenge
faßt:
Tab. 4: Technische Daten des Melkwagens
.8.l.l.gemejoes
Länge 580 rn rn Radstand 330 rnrn
Breite 800 rnrn Leergewicht 162 kg
Höhe 830 rnm Versorgungssp. 220 V, 50 Hz
Tischhöhe 900 rnm Leistungsaufn. 100 VA max.
Spurweite 650 rnm zulässige
Einlaufzeit 20 rnin Umgebungstemp. 0 - 40 oe
Pulsfrequenz
Saugphasenlänge
Zyklusverschiebung bei
alternierender Pulsierung
Schaltstrom
Milchmengenmessung_
50 und 60 Zlmin
50/55/60/65/70/75/80/85/90%
50/55/60/65/70/75/80/85/90%
12 V 6 A
der Periode
Melkeimerinhalt
Anzeige
Meßbereich
MeBfehlergrenzen
Milchflußmessung_
Meßbereich
Anzeige
Meßfehlergrenzen
20 1
4-stellig LED 14 rnrn
Obis 20,00 kg
:!: 100 9 v. M.
Obis 10,00 kg/rnin
4-stellig LED 14 mm
:!: 0,2 kg/rnin
- 47 -
3.3 Melkmaschinentechnische Ausrüstung
Da die ,drei in dieser Arbeit untersuchten Melkmaschinen (Milch
Luft-Trennung im Abscheidersammelstück, periodischer Lufteinlaß
und Standardmelkzeug) nach dem Zweiraumbecherprinzip arbeiten,
sollen zunächst die Charakteristika dieses Prinzips vor einer De
tailbeschreibung der im Versuch eingesetzten Melkzeuge anhand der
Abbildung 7 aufgezeigt werden.
2
3
CD Zitzenbecher
® ZitzengummiCD Becherinnenraum@Pulsro'um
Abb. 7: Zweiraumbecherprinzip
- 48 -
In den Zitzenbecher (1, Abb. 7) ist ein flexibles Zitzengummi
(2, Abb. 7) eingezogen, das den Becher in zwei Räume unter
teilt. Der Becherinnenraum (3, Abb. 7) nimmt die Zitze auf, er
steht während des Melkens unter Betriebsvakuum. Im Puls raum
(4, Abb. 7) zwischen Zitzenbecher und Zitzengummi herrscht
pulsatorgesteuert abwechselnd Vakuum und atmosphärischer Druck.
Der wechselnde Differsnzdruck zwischen Puls- und Innenraum
steuert die Gummibewegung: Bei Vakuum im Pulsraum wirkt keine
Druckdifferenz auf das Zitzengummi, so daß es aufgrund der
elastischen Spannung seine natürliche Offenstellung einnimmt,
und die Milch aus der Zitze entzogen wird (Saugphase). Läßt der
Pulsator atmosphärische Luft in den Pulsraum, bewirkt der ent
stEhende Differenzdruck ein Kollabieren des Zitzengummis. Dabei
wird allein durch das Zusammendrücken des Strichkansls der Milch
fluß unterbrochen, die Heilkraft des Gummis bewirkt ein Zurück
drücken von angestautem Blut und Lymphflüssigkeit aus der Zitzen
spitze (Entlsstungsphase). Das Betriebsvakuum bleibt bei kon
ventionellen Maschinen auch in der Entlastungsphase voll an der
Zitzenspitze wirksam.
Wie in Abbildung 8 dargestellt, bilden Saug- und Entlastungs
phase einen Pulszyklus.
Ci.a.... EVQkuierungsphase (a)cc'
Vakuumphase lb)
Belültungsphase (cl
E Ci Druckphase (dl:> .a:> .... Q+ b = Saugphase~ c" c'>
c+ d : Entlastungsphase
a b c d
Zeit --Abb. 8: Phasen eines Pulszyklus nach DIN 11 B45
- 49 -
Die Saugphase setzt sich zusammen aus Evakuierungs- (Phase a,
Abb. 8) und Vakuumphase (Phase b, Abb. 8), die Entlastungsphasa
aus Belüftunga- (Phase c, Abb. 8) und Druckphase (Phase d, Abb. 8).
Bei Simultanpulsierung werden Saug- und Entlastungsphase gleich
zeitig in allen vier Zitzenbechern gesteuert. Bei alternierender
PulsieTung befinden sich jeweils paarweise zwei Zitzenbecher in
Saug- bzw. Entlastungsphase. Im europäischen Raum ist die alter
nierende Pulsierung vorherrschend; sie wurde daher auch für die
Versuche in dieser Arbeit gewählt.
Der zum Schließen und Öffnen des Gummis erforderlichE Differenz
druck wird Einfaltdruck genannt und wesentlich durch Härte, Dicke
und Elastizität des Gummimaterials bestimmt; er liegt meistens
bei 13 kPa. In Abbildung 9 ist die Zitzengummi-Offen-Phase für
einen Pulszyklus dargestellt, wie sie sich in einem Modellversuch
(120) ergab.
Eintaltdruck0,25
[bar]
0,20
0,15
0,10
0,050+-0...I\..--r--+--~-L-I-...L---r'~~--=.:..:::.:;.:a.=..:..::..,.c......::.~r-~;'"-
50 55 60 65 70
Abb. g: Länge der Saugphase in Abhängigkeit von Einfaltdruck undVakuumhöhe (120)
- 50 -
Die Abbildung 9 läßt erkennen, daß sich die Offen-Phase mit zu
nehmendem Einfaltdruck bzw. zunehmendem Vakuumabfall im Becher
innenraum verlängert. Der Grad dieser Veränderung wird entschei
dend durch die Öffnungs- bzw. Schließzeiten des Zitzengummis
(Flankenwinkel der Pulskurve) beeinflußt: Er ist bei langen Öff
nungs- und Schließzeiten größer als bei kurzen. Die Abweichung
der sich aus der Zitzengummibewegung ergebenen Zitzengummi-offen
Phase von der eingestellten Saugphasenlänge kann ca. 3D % be
tragen und sich damit erheblich auf den Milchfluß auswirken, der
bei etwa halber Zitzengummiöffnung beginnt bzw. endet (90, 95, 122).
3.3.1 Melkzeug ~onventioneller Bauart (Standardmelkzeug)
Zunächst soll das fUr die Vergleichsversuche herangezogene Melk
zeug konventioneller Bauart (Standardmelkzeug) beschrieben werden,
da es derzeit praktisch ausschließlich eingesetzt wird, und da sich
an dieser Maschine Unzulänglichkeiten, die Anlaß fUr die Entwick
lung neuer Systeme waren, gut aufzeigen lassen.
Das in dieser Arbeit eingesetzte Standardmelkzeug (Abb. 10) weist
ein Sammelstückvolumen von über 100 ml und ein annerkannt gut
melkendes Zitzengummi auf. Das Fabrikat kann aufgrund seiner welt
weiten Verbreitung als repräsentativer Vertreter dieser Technolo
gie in moderner Ausführung gelten.
- 51 -
Abb. 10: Standardmelkzeug nach dem Zweiraumbecherprinzip
Da die Milch beim konventionellen Melkzeug mit demselben Vakuum
entzogen und transportiert werden muß, beeinträchtigen sich Milch
entzug und Milchtransport folgendermaßen: Reibungs- und Strömungs
verluste in den ablei te.nden Wegen (hydrodynamische Druckverluste)
und bei hochverlegten Anlagen das zusätzlichB Hochfördern der
Milch (hyd,rostatischer Druckverlust) haben ein Absinken des i\Ienn
vakuums in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsdurchsatz zur rolge
(Abc. 1'1). Weiterhin schwankt d.as Ist-V;:;kuum am Euter im Rhythmus
der Pulsierung (zyklische Vakuumschwankungen).
- 52 -
')Tll~ ,mrp,,,m,m L-.l1
I15
: I-+ -- -:
. Vakuum am Euter!
I In J\--J'J~~~ 4t/mln I _~_in~_j
Flüssigkeitsdurchsat z
20
10
0
kPSO
40
30
20
10
0Ot/min
Abb. 11: Vakuumverlauf am Euter in Abhängigkeit vom rlüssigkeitsdurchsatz (hachverlegte Melkleitung, 60 Z/min, 70 % S,alt.) (123) .
Um den hydrodynamische~ Druckverlust in Grenzen zu halten, haben
alle Standardmelkzeuge einen Lufteinlaß im Sammelstück. Die konti
nuierlich eingelassene Luft (S - 10 l/min) durchperlt die Milch,
verringert ihr spezifisches Gewicht und erleichtert so ihren Ab
transport. Der Gesamtluftmenge sind Grenzen gesetzt, weil bei ei
nem sehr hohen Luftanteil (>20 l/min) die hydrodynamischen Strö
mungsverluste deutlich ansteigen (35, 92, 119).
In hochverlegten Melkanlagen sind hydrostatische Vakuumverluste
bei einem Flüssigkeitsdurchsatz von z.8.2 l/min etwa 7 kPa höher
als bei tiefverlegten Rohrmelk- oder Eimermelkanlagen. Die Vakuum
verluste beeinträchtigen wiederum den Milchfluß und erfordern ei
nen AusgleiCh durch Erhöhung des ~en~-Vakuums, damit der Betriebs
druck beim Melken nicht zusammenbricht; gerade bei hohem Milchfluß
steht andernfalls kein ausreicnendes Melkvakuum an der Zitze zur
Verfügung. Bei Milchflußende dagegen - und bei unzureichender
- 53 -
Eutervorbereitung auch bei geringem MilchfluB zu Melkbeginn - wird
das erhöhte Nenn-Vakuum voll an der Zitze wirksam und förde.rt e.in
Kletter.n der Zitzenbecher, bevor das E.uter ausgemolken ist; als
Folge erhöht sich zwangsläufig der Z.ei taufwand für die Gewinnung
des Nachgemelkes. Zudem zieht das hohe Vakuum das empfindlicne
Zitzengewebe in Mitleidenschaft, die natürliche Abwehrbereitschaft
des Gewebes wird vermindert und das Eindringen von Krankheitser
regern u.U. erleichtert (46, 50, 53, 94).
Darüberhinaus muß beim Einstellen des Nennvakuums der Typ der Melk-)
anlage (Eimer- bzw. tiefverlegte oder hochverlegte Rohrmelkanlage)
berücksichtigt werden. Bei Eimermelkanlagen und tiefverlegten Rohr
melkanlagen ist der hydrostatische Druckverlust um 5 - 7 kPa gerin
ger als bei hochverlegten Rohrmelkanlagen.
Neben dem Vakuumabfall treten im Standardmelkzeug prinzipbedingt
zyklische Uakuumschwankungen auf, die ihre Urssche im pulsierend
stoßweisen Milchentzug haben (Abb. 12).
0,8bar0,7
0,6
E0,5
:::>0,4:::>
.xCl> 0,3
0,2
0,1
0,00 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0
Zeit (sek)
Abb. 12: Zyklische Vakuum schwankungen (Pulszahl 32 Z/min, nachC.C. THIEL) (123)
- 54 -
Nach Ende der Saugphase verkleinert sich durch das Kollabieren des
Zitzengummis der Raum zwischen Zitze und abfließendem Milchpfropfen;
das Vakuum sinkt (Phase 1, Abb. 12). Das kollabierende Gummi übt
einen Impuls auf den soeben ermolkenen Pfropfen aus, er wird in
Richtung Melkleitung beschleunigt und baut dabei im abgeschlossenen
Raum hinter sich ein Zusatzvakuum auf (Phase 2, Abb. 12), das das
Nennvakuum um ca. 40 % überschreiten kann. Diese Vakuumspitze wird
gerade in der Entlastungsphase erreicht. Das Zusatzvakuum bewirkt
nun ein Abbremsen und Zurückströmen der Milch; gleichzeitig baut
sich das Zusatzvakuum wieder ab (Phase 3, Abb. 12). Das Öffnen des
Zitzengummis zur neuen Saugphase verstärkt durch Volumenvergrößer
ung die Rückflußbewegung (Phase 4, Abb. 12). Dieser Rückfluß be
reits ermolkener Milch kann die Zitze entweder mit großer Masse
und geringer Geschwindigkeit (1 - 2 m/s), oder bei ungünstigen 8e
dingungen (z.8. Lecklufteinbruch, liner slip) aber auch als Spray
mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten (ca. 20 m/s) treffen. Durch
dieses "Naßmelken" bzw. durch den gefährlicheren "Rückspray" be
steht die akute Gefahr einer Übertragung von Krankheitserregern
durch den Strichkanal. 1 Der Rückfluß ist beendet, wenn das Melk
vakuum in der Saugphase sein Minimum erreicht hat und der alte
Pfropfen ZUSammen mit der gerade ermolkenen Milch davonströmt
(Phase 5, Abb. 12).
Der gesamte Vorgang wiederholt sich prinzipbedingL mit jedem Puls
zy~lus und wird daher als zyklische Vakuumschwankung bezeichnet.
Das Ausmaß der zyklischen Vakuumschuankungen im Melkzeug ist vom
Milchfluß, der Art der Pulsierung (alternierend, simultan), dem
Lufteinlaß, dem Sammelstückvolumen sowie den QuerSChnitten der kurzen
Milchschläuche sbhängig (95, 123).
Die Melkmaschinenhersteller bemühen sich, eine Dämpfung unkontrol
lierter Vakuumschwankungen durch Vergrößerung des Innendurchmessers
der kurzen Milchschläuche sowie durch Schaffung eines Puffervolumens
in Form eines vergrößerten Sammelstückes zu erreichen. Diese Verän
derungen bewirken jedoch durch Austrittsverluste im Sammelstück
Die Bestrebung, diesen Übertragungsmechanismus zu verhindern, warein wesentlicher Anlaß für die umfangreic~en Forschungsarbeiten amEinraumbecher (28, 49, 67) sowie für die Entwickluno einer Jiertelgemel~smasc~ine ~it periodischem Lufteinlaß (32). -
- 55 -
eine w.ei tere Minderwn g . des durchschni ttli.chen.8.:triebsvakuums,
welche.s nicht unwe}Ojentlich v.on der Aufrechterhaltung de.r
tischen,Energie abfließender Milchpfropfen wird.
Ausschalten von zyklischen Schwankungen, und 'vor allem des Rünk-
flusses, auf diese'mWege, insbesoridere bei "hochverl.egter
~1elkleitung, n1cht sinnvoll erreicht w.erden
Durch inkonstante Vakuumapplikation weicht diE' differenzdruckge
steuer.te Zi tzengummib;.weg.ung, w.~ederg;.geben im unteren "Elildteil
von Abbildung 13, von der eingestellten Pulsierung ab. Diese Ab
weichung ist in dem hier gezeigten (extremen) Beispiel so stark,
daß sich die Zeitanteile von Saug- und Entlaetungsphase um
kehren.
0,8
(bor
o~-,.-J~~_-..L_--L_-L---":!!!!oJVI VI 25 i""""'i~-.--~_ ---r---"J.;....-~----,
-8'E(mmCl E 'If-------'\:t-~r_-+--f+--A~
c: j 15j Cl I--T--+--+-++---+--.J~-J~~~~
co N 50::;---;:;-':;;;--:~--:l=---:-L:---L..--I0.4 0;6 0.8 1,0 1.2
Zeit (sek)
Abb. 13: Zyklische Vakuumschluankungen und Zi tz.engummibew,egung (123)
- 56 -
Da selbst bei konstantem Leitungsvakuum - also ohne zusätzliche
unregelmäßige Vakuumschwankungen - die Vakuumverhältnisse am Euter
derart unkontrolliert von den Ne~n-werten abweichen, verwundert
es nicht, daß trotz großer fabrikatspezifischer Unterschiede in
den empfohlenen Nenn-Werten für Vakuum und Pulsierung das Milchab
gabeverhalten der Kühe weitgehend gleich ist und dementsprechend
auch innerhalb der weiten Grenzen des Indifferenzbereiches (vgl.
Tab. 1) keine fabrikatspezifischen Unterschiede in der Euterge
sundheit festgestellt worden sind (39, 52, 62, 76).
3.3.2 Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung im Abscheidersammelstück
(konstante Vakuumapplikation)
Bedingt durch die pulsierende Milchabgabe und den gleichzeitigen
Abtransport von Milch und Luft treten in konventionellen Melkan
lagen also Vakuumverluste sowie unregelmäßige und zykllsche Vakuum
schwankungen auf. ~onstante Vakuumverhältnisse am Euter lassen sich
_ unter Beibehaltung des Zweiraumbechers - nur durch eine Trennung
von Milch und Luft direkt unter der Zitze, also im Aoscheidersammel
stück, errelchen (1, 94 , 100, 123). [in getrennter Abscheider auf
Euterniveau dagegen eliminiert in erster Linie nur die Probleme der
Hoc~förderung der Milch. Das Vakuum am Euter verhält sich jedoch
bei einem Abscheider auf Euterniveau ähnlich wie bei einer Rohrmelk
anlage mit tiefverlegter Melkleitung. Da für die Untersuchungen
zur [jberorüfung und Eingrenzung der bisherigen Indifferenzbereiche
von Vakuum und Pulsierung mit möglichst konstanten Bedingungen am
Euter gearbeitet werden sollte, kam nur ein Melkzeug mit Milch
Luft-Trennung im Abscheidersemmelstück für die Versuche in Frage.
Das Sammelstück des Melkzeuges mit Milch-Luft-Trennung zeigt Ab
bildung 14.
- 57 -
Abb. 14: Abscheide'rsammelstück zur Trennung von Milch und Luft
Die Milc'h fließt auch - durch,
die kurzen Mi.1chscpläuC;p,l', in das S,ammelstück. An d,ies,em",befindet
sich oben ein AnscnlUß"f'üf"das Melkvakuum , darunter, dUrch einen
Schwimmer getrennt, Die,ei,nga",
latlfene Milch staut sich kurz und gibt dadurch dem Schwimmer Auf-,
trieb; die Verbindung zÜm Transportvakuum wird perin.disch freige
geben.
Zum Fördern der weitgehend luftfreien Milch in die hochverlegte
Melklei tung (nur hier erscheint der Einsatz dieses Melkzeuges we
gen der hohen hydrostatischen Druckverluste sinnvoll) ist zwischen
Melk- und Tr'ansportvakuum ",ifl Differenzd'rbck von oa.25 kPa er
forderlich, um den vollen hydrostatischen Druckverlust eIner Milch
säule von ca. 2 m Höhe und die Fleibungswiderstände zu kompensieren.
- 58 -
Großvolumige kurze Milchschläuche mit 12 mm Innendurchmesser be
wirken eine geringe Beschleunigung der Milchpfropfen und tragen
damit zu einer Stabilisierung des Vakuums im Abscheider bei; zudem
ist die Gefahr eines Milchstaus in den kurzen Milchschläuchen kaum
mehr gegeben, so daß Vakuumspitzen, die beim Öffnen des Zitzengum
mis durch Ansaugen von Milchresten entstehen, nur unter sehr un
günstigen Bedingungen auftreten. Eine "weiche" Pulsierung, d.h.
ein langsames Öffnen und Schließen des Zitzengummis (flacher Flan
kenwinkel der Pulskurve) kann, wenn eine relativ kurze Saugphasen
länge gewählt wird, die Stabilisierung des Vakuums zusätzlich unter
stützen.
Die mit den genannten Maßnahmen zu erreichenden Vakuumverhältnisse
im Melkzeug sind für Flüssigkeitsdurchsätze von 0 l/min und 5 l/min
in Abbildung 15 einander~gegenübergestellt.
lsIs
Vakuum im Abscl~ammelstuck ....--
'--O-I-/-m-i"-' SI/mi" II
Vakuum an der Zitzenspitze~-----·I-.......,""""-~~~--'""",,-,,,-----
IVakuum im Pulsraum
r--'-_Zi,.\....m~~~ t=1 Cl+--f---J V V
kPa
504030
2010okPa
~~j-40
kPa
:~~-40 ~
Abb. 15: Vakuumverhältnisse im Melkzeug mit Milch-luft-Trennungi~ Abscheidersammelstück (50 kPa, 45 Z/min, 70 % S,slm.) (123)
- 59 -
Es wird deutlIch, daß das Vakuum sowohl im Sammelstück als auch
an der Zitzenspitze unabhängig vom Milch,fluß praktisch konstant
auf Nennhöhe bleibt, Nenn- und Ist-Warte stiJllmen nahezu überein.
Durch getrennten Abt.ransport fli eßt ~Iilch ruhig unQ gleichmäß,ig
in die Endeinheit, wes sich in einem sehr niedrigen Gehalt an
freien Fettsäuren aUSdrückt (101, 117, 128).
Schuierig ist derzeit noch die Handhabung des Melkzeuges. Die
Trennung von Milch und Luft durch einen Schwimmer erfordert ein
so großes, ausreichendes Volumen des Sammelstückes, daß ein Übe.r
riß von Milch in die Vakuumleitung wird. Bei Tieren mit
tiefen Eutern steht
auf, waS eine Erhöhu.J;19 des
Trotz der Größe des
sich ein Überriß
austrieb
bei
beim Melken am Boden
zur Folge haben kann.
cb'e'so!fiders bei Weide-
Die erste ~löglichkeit wären drei getrennte Vakuumlei tungen : eine
Trensportleitung und je eine Leitung für Melk- und Pulsvakuum.
Diese aufwendigste Lösung erfordert einen gesonderten Milchab
scheider für die Übe,rrißmilchmenge. Die Speiseleitung für das
Melkvakuum< ist wegen der Milchreste (Überriß) in deT L!edt'ung an
den Spülkreislauf anzuschließen. Der Reinigungserfolg scheint
trotzde!T1 in Frage ge,,;tellt, da die relativ geringen Überrißmilch
mengen im Luftstrpm schnell antrocknen. DIe SQ entstehendenf"li1ch
verluste betragen nach Beobachtungen auf der Vers'uchsstation
Vei tshof d,er Südd!;ut"Qhen Versuchs- und Fprschungsanstal t fÜr
Milchwirts.chaft zwischen 0 und 2 I je Kuh (119).
- Bei der zweiter) Möglichkeit, die für die Vers'uche dieser Arbeit
berücksichtigt wurde, greift e.in Membranventil ("StabiLisator")
- 60 -
einer handelsüblichen Melkeinheit (127) (vgl. Abb. 16) das Melk
vakuum aus dem Transportvakuum ab; das Pulsvakuum dient dabei als
Steuervakuum. Der Milchüberriß gelangt auf diese Weise in oie
Transoortleitung.
Steuervakuum
ane
i ~ Transport-i/ vakuumI
I ,/'_'~ I ~Membr
... ~
l ~
-'-'fMelkvakuumund Überrift
Abb. 16: Membranventil ("Stabilisator")
Da gewisse Druckdifferenzen zur Steuerung des Membranventils er
forderlich sind, kann das zitzenendige Vakuum bei dieser Lösung
nicht völlig konstant sein: Wie Messungen ergaben, bewegte sich
das Vakuum am Euter etwa! 1 kPa sinusförmig um die Nennhöhe und
erfüllte damit nicht nur im Vergleich zur Standardtechnik, sondern
ouch absolut die für diese Arbeit gestellten Anforderungen in be
friedigendem Maße. Da der im Versuch verwend.te Stabilisator noch
fOr ca. 15 Jahre patent rechtlich geschützt ist, besteht vorerst
keine Möglichkeit,diese hygienisch vorteilhafte Lösung allgemein
in der Praxis einzusetzen.
- 61 -
Um unterschiedliche Zoi tzenbecher als weitere VersuchsvariablE' aus
zuschließen, wurden die in den USA mit der Milch-Luf,t-Trennung kom
binierten Spi tzenmelkbecher (narow borf? liners) (in Abb. 17 links)
für di e Versuche gegen StEndardmelkbecher mi t Zi tezengummis' aus Si
likonkautschuk getauJ;3cht, wie siE' für das Melcf<zeug mit periodischem
Lufteinlaß verwendet werden. Im Gegensatz zur Sotandardtechni'k kön
nen die hochelastischen Zitzengummis aufgrund d'es exak,ten Oi fferenz
druckes durch die Zitzengummiwand problemlos mit dem ,Sammelstück
ä:eT' Mile'h- L U'ft-Tr,e nn'Crngkomb i n''J.:ieT't UJE Tt:dt:::Tl.. P'[j i: Cb;:fS Gxt'c (tU-d-.1.,uill,td"1>kLCt::D,Y
wurden in den Vergleichsversuchen 'die firmenüblichel1 Zi'tzengummis
verwendet.
- 62 -
3.3.3 Melkzeug mit periodischem Lufteiniaß (kontrollierte
Vakuumapplikation)
Das bereits im Handel erh~ltliche Melkzeug mit periodischem LufL
einlaß (siehe Abb. 18) baut auf die bekannte Zweiraumbechertechnik
auf; äußerlich unterscheidet eo sich von herkömmlichen Melkzeugen
in erster Linie durch ein Ventil in jedem Zitzenbecher und durch
ein Spezialsammelstück ohne Puffervolumen mit einer nach Euter
hälften bzw. Eutervierteln getrennten Ableitung. Für die Versuche
wurde die üblicherweise eingesetzte, nach EuterhälflEn getrennte
Ableitung gew~hlt.
Abb. 18: Melkzeug mit periOdischem Lufteinjaß
- 63 -
Da der Lufteinlaß durch die Ventile im Zitzenbecher gesteuert wird,
weist das Sammelstück keinen eigenen Lufteinlaß auf. Weiterhin wil'd
das Melkzeug serienmäßig mi t einem Zitzengummi aus Silikonkautschuk
_ im Gegensatz zu den für konventionelle Mel~zeuge verwendeten Neo
prengummis - ausgerüstet. Seine Vorteile sollen nach Angaben des
Herstellers (32) besonders in der hohen Elastizität, der gerLngen
Leckluftrate am Zitzengummikopf und der längeren Lebensdauer ~ie
gen.
Während beim Melkzeug mit Milc·h-Luft-Trennung durch Funk tionstren
nung von Milchentzug und -abtransport ein konstantes Vakuum erreicht
wird, ist für den periodischen Lufteinlaß eine exakte zeitliche
Abstimmung von Milchentzug und -:-t'ransport charakteristisch, SI) daß
sich diese Funktionen nicht gegenseitig stören sondern stützen.
Dieses Zusammenspiel wird, im Vergleich zur konventionellen Tech
nik mit kont.inuierlichem Lufteinlaß , anhand von Abbildung 19 deut
lich:
o =Vakuum
1=Zitzenbecher2=Zitzengprnmi3 =kurze Milchschlguche
l, =Sammelstück
.~=Atmosphäre
5 =langer Milchschlauch6: Putsschläuche7= Pulsator8= Pul.sraum
9 =kont.inuierlicher Lut!:~.inlaß
10 =periodischer LUfteilllaß11 =getrennteAbleitun~li.wege
Abb. 19: Sch.ema eines Standardmelkzeuges und des Melkzeuges mi tperiodischem Lufteinlaß
20
- 64 -
Das vom u~tardruck im Pulsraum gesteuerte Ventil (10, Abo. 19)
läßt Luft direkt unterhalb der Zitzenspitze ein, jedoch nur wäh
rend der Entlastungsphase, also periodisch. Die i~sgesamt einge
lassene Luftmenge liege - bei der Verwendung eines Pulsators mit
70 % Saugphasenlänge - mit weniger als 10 l/min und Melkzeug nicht
höher als bej konve~tionelle~ Melkzeugen. Der exakt gesteuerte
Luftschub nach jeder Milchflußphase unterstützt die Pumpkraft des
sich schließenden Zitzengummis, so daß die ermolkene Milch jedes
mal zügig und rückflußfrei abgeführt wird. Im langen Milchschlauch
befinden sich so abwechselnd Pfropfen aus Milch bzw. Luft (11,
Abb. 19),statt wie beim herkömmlichen System permanent iuftdurch
perlte Milch (5, Abb. 19). Wie bei einer konventionellen Maschine
verkleinert das kollabierende Zitzengummi zunächst das Volumen
unterhalb der Zitze, was einen Abfall des Vakuums zur Folge hat.
Der gleichzeitig beim Kollabieren ausgelöste Impuls treibt den
Milchpfropfen in Richtung auf das ableitende System. Jedoch kann
kein Zusatzvakuum auftreten, da hinter dem Milchpfropfen gezielt
belüftet und das Vakuum abgesenkt wird. Diese Belüftung sichert
durch Erhaltung der kinetischen Energie den rückflußfreien Ab
transport der Milch und minimiert die Vakuumverluste in der Milch
flußphase.
Betrlebsv'okuumin der
MilchfluAphase(kPal
50 Nennvakuum
=L~~~:~=·========~erjO~fteinlaOIOW~7kPa .-. ----2:--;;:::- _
40 ..........~ ...----__ --0 perlod. LutteinlaO hlghlJne--f---------- ................ --....- ... Standard lo,wllOe......
30 111111I111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111!lIlllllllllllllllilllliiiillm~.I'lllllll'llll11111111111111111111111I1111111111111111111111111111111I11111I11111111I11111111111111111111111111111IGrenzbereich des· .......... Haftvakuums
........................... Standard hlghllne
10
O-'-------.---~--~-__.~-~--.----,---------
F IUS SI gkeit sd urehsat z(I/mini
Abb. 20: Durchscnnittliche VBkuumverluste in der Mjlchflußphasebel verschIedenen Melkzeugen (50 kPa, 50 Z/min, 70 % 5,alt.) (123)
- 65 -
Wie aus Abbildung 20 hervorgeht, wird durch den gezielten Luftein
laß .., b.ei hochverlegter Melld.e.i tung. - ein durqQsc.hn:lett.l,i9he§ .. B!'\7
triebsvakuum in. de.r Mi:J.phjjl\lßphase .er,reicht ,das .mindeste[l§..,.aujje
der Höhe .herlstlmmlicher.yti·efv'E.!rlegter n<1elk.an.1Etgen liegt •. Dement
sprechendmuß·d'as Nennvak.wum:fFlr .das Melkze\l.g mit periodischem
Lufteinlaß gegenüber den·.QbliG;hen 50 kPa erl:t.eblich gesel'lkt werden;
die Ermittlung der optimalen Vakuumhöhe für dieses Melkzeug war ein
Ziel der vorliegenden Arb.ei.t.
Aus Vakuumstützung in der Milchflußphase und Be.lüftung in der. Ent_
lastung§pha§J' ergibt si.ch der. für den .periodisc,hen Lufteinlaß
charakteristische Vakuumyerlauf am .E.uter (Abb. 21):
kPa50+---..-__.,..-----,
kP
50~i
'0 '-J30
20
10
o"--_",Q-::I/",,m~. '-::"'-'-..-'"Flüssigkeit!>durth!>otz
Abb. 21: V.Cikuumver.l auf im Me.lkzeug f!li t periodische m .Luf'te:·inl.aß(hochverlegte Leitung, 50 kPa, 6.0 Z/mi.n, 70 % S, alt .• ) (123)
In der Milohflußphese bleibt des Vakuum annähernd konstant auf Nenn
höhe, in der Entlastungsphase dagegen erfolgt ein deutli.cher V'eku
umabbau. Sich während der Saugphase in der Zi tzenspi tze 8Qge§,13.l)h
meltes Blut und Lymphflüssigkeit können dadurch bereits von sich
aus zur Zitzenbasis zurückströmen, so daß der mit der Vakuumabsenkung
- 66 -
verbundene geringere Differenzdruck durch das Zitzengummi zur zir
kulatorischen Entlastung ausreicht. Ein geringer Preßdruck in Ver
bindung mit der sich entsprechend dem Vakuumverlauf verlängernden
und verkürzenden Zitze soll die Melkbereitschaft der Kühe fördern
und eine schonende Entlastung der Zitzenspitze bewirken (32).
Das im Sinne der Mastitisprophylaxe erwünschte Unterbinden der
Übertragung von Mikroorganismen wird durch einen kontrollierten
Druck- bzw. Strömungsverlauf im Melkzeug erreicht, der den bereits
genannten rückflußfreien Abtransport der Milch und eine Nichtver
wirbelung im Sammelstück gewährleistet (32, 85, 92, 94). Die im
Versuch verwendete Sammelstückausführungbesaß einenach Euterhälften
getrennte Milchableitung; für Mastitisproblembetriebe kann eine
Spezialviertelgemelkmaschine eingesetzt werden, die eine Über
tragung von Bakterien völlig ausschließen soll (32).
Ein Sammelstück ohne Puffervolumen sowie die nach Euterhälften bzw.
-vierteln getrennte Ableitung der Milch sind nur in Verbindung mit
dem periodischen Lufteinlaß möglich, weil herkömmliche Systeme
(vgl. Kap. 3.3.1) aufgrund von Vakuumschwankungen nicht ohne zit
zennahes Puffervolumen auskommen.
3.4 Versuchsvorbereitung und -durchführung
Bei Versuchen mit Groß ti eren mit begrenzter Anzahl je Versuch muß
in besonderem Maße auf gleiche Bedingungen bei den Einzelversuchen
und genaue Datenerfassung Wert gelegt werden, da jeder Fehler der
Stichprobe multiplikativ auf die Grundgesamtheit übertragen wird.
Mit den nachfolgend unter 3.4.1 bis 3.4.4 beschriebenen Maßnahmen
wurde die gewünschte Gleichheit der Versuchsbedingungen sicherge
stellt.Dazu gehörte:
- Umstellung der Versuchskühe auf die neue Melktechnik 8 Wochen
vor Versuchsbeginn,
- gleichbleibendes, ablaufgerechtes Melken,
- individuelle Melkzeugausrichtung und
- Verzicht auf Eingewöhnungszeiten an neue Behandlungen bei den
Change-Over-Versuchen.
- 67 -
3.4.1 Umstellung auf die neue Melktechnik
In Praxisbetrieben, in denen mit der konvli1nti.one.llen Technei k gemol
kien wi rd, sind Zi tzenverhärtungen wei t ver,brei tiet. O1..e Ursachen der
dami;c eir.hergehenden 5chwermelkbarkei t dU'l'ch Ansammlung von 8·inde
geweba in der Zitzenspitze sind zu suchen in überhöhtem Vakuum;
technischen Mängeln der Melkmaschine (ihcrherKlemmdI'Glck dEis zitzen
gummis, b'8100niog, ung·eoaue Pulsi,arlmg) sowie1.n fieh'l.erh.after
Melkr.o:utine (ungenügende Vorstimul,;at·ioni, lanqe.s Blindmelken und
zu' langes Nachme.lken ohne Ausme.lkgri ffe). Die Bi.ndegewebs ans amm
lungen hemmen die Elastizität dES Strichk..nals so, daß s.ich der
MiJci>fluß verlangsamt und sich dam.it die Melkdauer erhöht (50, 83,
94, 105).
Derartige Zi tzenverhärtun~e.:T1 waren auch hei Ve.rsuchiskühen f.ühl-
bar vorh anden, so daß Ver,sueme mit niedrigem Vakuum zu überl anger
Melkdauer geführt hätten. Oarl\berhinaus ~~tten Variat.ionen der
Vakuumhöhe im niedrigen, Vakuumbereich kaum meßlJ.are Unterschiede
in der Melkgeschwindigkeit gebracht. Neuere Versuche 06 113)
und mehr jährige Praxi§beobachtqng,!'n haben gezeigt, dEliB Melk-
zeug mit periodischem LufteinlaB aufgrltpd,sEiner ge;ziEltfCD Vakuum
absenkung in dEI' Entt~J>tung7Phase,~;I;;rel2n,?;Enmit" s~ipem, pank
minimier~eI' Strt,%lJ)H!Jgsv~r.lIJ!,FI;!,~ n;ieomg!,)!':,,~eni!yakuum ypn 40 bis
43 kPa (vgl. l"iap. 3;.;~.3) in d!,r L~gfil.ißt. ZitzenvErhä1'tul]gEfl vor
zubeugen. bzw. b!'stehende wied,er rüti's.,Q!ting~.\l zu machen. De.1', Abbau
der genannten erworbenen Verhärtungen durch schonendE Melktechnik
so11 'innerhalb von ca.6 Wochen erfoTg·e.n.
Aufgrund dieser Erkenntnisse \lgrs;lJchsstal) vPFhan-
denen f1elkzeuge ca. 8 Wi\3che~ vor Versuc)1SbEij'~pn gE'gen M!,l~;~.eugemit periodischem Lufteinlaß ausg",taqscht und dss N.ennva.kuum. in
der hochverlegten Leitung schrittweise ayf 40 k,Pa gesenkt. Bei
Versuchsbeginn waren keine fühlbaren Zi tzenverhi§rtungen ,mehl' vor
handen.
Zur Gewöhnung an den Melkwagen wurden die Versuchskühe b,er.e.i ts
drei Tage vor Versuchsbeginn mit dem Melkwagen gemolken, auch
nach 1 ängeren V.ersuchspausen(max·. 5 Tage) wurden zwei MeYkzei ten
zur Gewöhffung dem Versuch vorgeichaltet.
- 58 -
3.u.2 Oroeitsablauf bei~ ~elken
Um d~r beka0nten Problemen 8uszuwejc~en. oie beim [insatz eines Be
rufsmelkers in uiss~nschaftlichen Versuchen durch den Konflikt Lwi
sehen Arbeitsaufwand und erforderlicner Exakthejt be,stehe~, wuroer
di~ Mühe für alle im Rahmen dieser Arbeit bEschriebenen Versuche vonder Verf2sserin selbst gemolken. Somit entstanden auch keinE Pro
bleme mit lJEchselndew Personal, sich ~ndernder Melkroutine und
njcr,t ze!.tgerechter 6eoie,,~ng der Versuchskühe (StiPlulation, An
setz~n d2r Melkzeuge ohne Verz6ger~ng, ~achmelker). inSbesondere
wurde eine Verf~lschung der Nachgemelkmengel' durch ~onseouentes
AusschaJten der llindnlelkz.eiten unterbunden, da e:~e ELlerkon
trolle I'zw. das ~achmelken sofort erfolgte, wenn oie Digjtalan
zeige am Melkwsgen einen Milcr,fluß unter 200 g/min anzejgte. Es
~erging mit etwa 0,2 Minuten nur die Zeit zwischen Endsignal und
~irkung der Nachmelkgriffe.
Individuelle Melkzeugspannung
Nach herrschender Lehrmeinung soll beim maschinellen Melken mit
einer Eimermelkanlage auf gerade SchlauchfUhrung unter der Kuh
wnd leichte Spannung des Melkzeuges durch die Eimerstellung geach
te~ werden. Bei Rohrmelkanlagen ist diese Möglichkeit der Melkzeug
spannung nicht mehr gegeben, so da8 man suf andere Hilfsmittel aus
weichen muß: Für das Melkzeug mit periodischem Luftejnlaß wird eine
Spannleine geliefert (Abb. 22 a), die es ermöglicht, das Melkzeug
so zu hängen, daß es beim Melken auf die Hinterviertel leichten
Zug 'lusübt. 1
Bei der Empfehlun~ das Melkzeug wie oben beschrieben auszuriChten,
wird dsvon ausgegangen, daß bei den meisten KUhen deT Milchanteil
mit etwa 55 % in den Hintervierteln größer als in den Vordervier
taln ist (45 I). Bei lose hängendem Melkzeug wirkt dessen Gewichts
verteilung so, daß auf die VordeTviertel mehr Zug ausgeübt wird,
1Eine ähnliche Einrichtung zur Melkzeugausrichtung ist auch für dieMelkeinheiten im Ryholm-Stall bekannt.
- 69 -
so daß diese schneller ausmelken. Die 5pannleine soll die un
gleiche Geweichtsverteilung korrig~erenc.
a) b)
Abb. 22: a) Spannvorrichtung für Melkzeuge in Rohrmelk'l\1la'genb) Parallel Euterboden au~gerichtets Melkzeug
Die Posi tc:j.onieTcung Melkzeuges decrart, daß
becherobecrkanten mit des Euterbodens übere~nstimmt
Abb. 22 b), bewirkt eine Stcreckung des Zitzengewebes, so
Passage von der Drüsen- zur Zitzenzisterne länger eiffen
wird. Außerdem wird das Hbchklecttern der Zi t'zenb(echer bei'Nach
lassen deI' Haftreibung zwischen Zitzengummi und Zitze verioQ'ert.
Insgesamt soll durch eine sorgfäl ti ge indi v i due 11e Me1kzeUg'
spannung das Nachgemelk spürbar verringert werden. Diese Erfah"
rungen wurden in einem 'Jorverc8uch bestätigt: Zwei Gruppen zu je
4 Tieren wurden nach dem Change-Over-Design zwei Tage mit lose
- 70 -
h~rqendem und zweI Tage mi t tierindividuell gespantem Melkzeug
gemolken. Der 8ehandlungseinfluß auf die Melkbarkeitsmerkmaie
bei den eInzelnen Kühen geht aus Tabelle 5 hervor.
Die Maschinengesamtgemelke waren zwischen den Behandlungen nicht
signifikant verschieden. Die Ergebnisse zeigen, daß Kühe mit
großen, tiefen Hintervierteln und genetisch bedingter Neigung
zu Nachgemelk am stärksten positiv auf das Spannen reagierten.
So zeigte sich bei den KOhen 31, 19, 26 und 23 ein relativ großer
Einfluß auf die HBhe dea Nachgemelkes: Die absolute HBhe der Nach
gemelke war im Mittel mit 0,16 kg erheblich geringer als bei lose
hängendem Melkzeug (0,23 kg). Die hBheren Nachgemelkwerte von
Kuh 22 und Kuh 29 , trotz des gespannten Melkzeuges, waren jeweils
nur auf eine Melkzeit zurückzuführen, so daß hier zufällIge Ein
FlOsse nicht 8bSZusctllieBen sind.
Kur, 31 >ei gte die stär~ste Reaktion auf das Spannen bezü.glich
des durchschnittlichen Minutenhauptgemelkes, nämlich einen An
stieg von 2,18 auf 2,55 kg/min. insgesamt unterachieden sich die
Mittelwerte rür dieses Merkmal mit 1,79 kg/min bei gespanntem Melk
zeug gegenüber 1,69 kg/min bei hängendem Melkzeug nicht signifikant.
Auf den höchsten Milchfluß hatte das Spannen der Melkzeuge mit im
Mittel 2,bg kg gegenüber 2,65 kg erwartungsgemäß wenig Einfluß,
weil der Milchfluß zu Melkbeginn vor allem vom Querschnitt dee
Strichkanals und der herrschenden Druckdifferenz geprägt wird
<3, 17, 72).
Die Versuchsergebnisse der Tabelle 5 ließen sich im paarweisen
T-Test aufgrund der geringen Werteanzahl nicht statistisch sichern;
es besteht aber kein Zweifel, daß bei genügend langer Versuchs
dauer für Tiere mit ungleicher Viertelverteilung ein signifikantes
Ergebnis eingetreten wäre.
Aufgrund der Ergebnisse des Vorversuches wurde die Spannvorrichtung
tierindividueil über die gesamte Versuchsdauer für alle Versuchs
melkzeuge so cingese"zl, da8 die Ebene der Melkbecheroberkanten mit
der des EGterbooens übereinstimmte.
Tab •.5: ALlswir~,ung L\nterBch,~edli.ch",.;rVez:tep',\ng . das Melkzeuggewichtes Buf di.e Vorder- und Hin tervierte~, auf.wichj;ige Milchflußmepkmal,e$S=§pannen. H = Hängen)(Mi ttelwerte über je 4 Melkzeiten) n =' 56 Milchfluß.kurven
- 72 -
3.~.L fingewöhnungszeiten
Alle Versuche der vorliegenden Arbeit sind nach dem bei Großtier
versuchen vorzugsweise verwendeten Change-Over-Design über jeweils
10 Tage angelegt worden. LI (40) schreibt " ••• diese Versuchsan
stellung 1st speziell für Versuche an einer geringen Anzahl groBer
Tiere geeignet, wenn zwei oder mehr Behandlungen durchgeführt werden.
Gewöhnlich unterscheiden sich die Individuen sehr ln Konstitution
und ihrer Reaktion auf die Behandlung: Der Versuchsfehler würde
groß und ein Vergleich der Behandlungen wenig empfindlich sein.
Darum ist es wünschenswert, die Ungleichheit zwischen den Indivi
duen von dem Vergleich der Behandlungen auszuschließen. Dazu müßten
die Individuen selbst w~e Blöcke behandelt werden, vorausgesetzt,
die Behandlungen sind derart, daß sie am selben Individuum - zu
verschiedenen Zeiten - anwendbar sind. Es sollte eine Wartezeit
zwischen den beiden Behandlungen liegen, damit der Effekt der ei-
nen Behandlung nicht auf die nächste übertragen wird. Die Reihen
folge der Behandlungen sollte zufällig sein, so daß eine gleiche
Anzahl von Individuen erst Behandlung B, dann b (die a,b-Sequenz)
oder erst Behandlung b, dann a (die b,a-Sequenz) erhält, z.B.:
Periode I
Periode 11
Individuum 1
a
b
Individuum 2
b
a
Das wäre ein einfaches lateinisches Quadrat (2 X 2); also kombiniert
das Change-Over-Design die Merkmale von kleinen randomisierten
Blöcken mit denen von kleinen lateinischen Quadraten."
Fehler, die bei gleichzeitiger Anwendung bel der Behandlungen durch
Unterschiede im geringzahligen Tiermaterial zwischen den Behand
lungsgruppen entstehen würden, sowie Fehler, wie sie bei aufein
anderfolgender Behandlung an denselben Tieren durch den Zeittrend
gegeben sind, werden durch die Change-Dver-Versuchsanstellung eli
miniert.
- 73 -
RPBOLD (68) hat sich mit der FragE der wartezeiten, wie sia von
LI (40) bei den Change-Over-Versuchen gefordert wurden, näher be
schäftigt. Er ermittelte in seinen VersucheQ mit verschiedenen
Melkparametern das Fehlen einer gesichertEn Interaktjon zwischen
dem FaktoT "Tage" (Versuchslänge) und dem faktor "Behandlungen".
Er schloß daraus, daß die Aus.wirkung einer Änderung oer Behandlung
auf die Variation der Melkbarkeitsmerkmale unabhängig von der Zeit
nach der Veränderung war. Eine Umgewöhnung an neue Behandlungen w.ar
somit nicht nötig. Weiterhin konnte er eine Anpassung dEr TieTe an
die Behandlung ausschließen, da die Varianzanteile zwischen Tieren
und Tagen gleich blieben, bei einer Anpessung an die Behandlung hin
gegen müßten sich die Varianz anteile verringert haben.
SAGI (74) übertrug diese Erkenntnisse teilweise sogar auf Phvsio
logieversuche, in dEnen der EffEkt unterschiedlicher Vorstimulation
auf die Hormonausschüttung von Kühen untersucht wurde.
Wegen der fein abgestuften, meist nur geringfügig unterschiedlichen
Behandlungsvarianten wurde in der vorliegenden Arbeit in Anlehnung
an RABOLD (68) und die Versuchspläne anderer Wissenschaftler (11,
19, 74) auf Warte- bzw. Eingewöhnungszei ten im Change-Over-Block
verzichtet.
3.5 Versuchsplan
Der Gesam~versuch gliedert sich in drei Teile mit aufeinander auf
bauenden Fragestellungen:
Teil I: Optimierung von Vakuumhöhe und Pulsierung für das Melk
zeug mit ~ilch-Luft-Trennung im Abscheidersammelstück
und Überprüfung der Indifferenzbereiche
Teil 11: Optimierung von Vakuumhöhe und Pulsierung fOr aas Meik
zeug mit periodischEm Lufteinlaß
feil 111: Vergleich der Melkzeuge mir Milc h-Luft-lrennung, oErio
dischem Lufteinlaß und konventioneller Bauart
- 74 -
Aufbauend auf diese Versuchs gliederung wird zunächst auf das in
dieser Arbeit verwendete Change-over-Design, dann auf den Versuchs
ablauf näher eingegangen.
Aus melktechnischen Gründen (vgl. Kap. 3.2) konnten nur jeweils
zwei Behandlungen (a,b) gleichzeitig durchgeführt werden. Zu Be
ginn wurden daher die Versuchskühe in zwei gleichstarke Gruppen
(1 und 2) eingeteilt; diese Einteilung blieb über die gesamte Ver
suchsdauer bestehen. Der Wechsel zwischen den Behandlungen a und
b erfolgte jeweils nach 5 Versuchstagen (10 Melkzeiten). Das hier
angewendete einfache Change-over-Design entspricht dem Beispiel
von LI (40) aus Kapitel 3.4.4:
Gruppe
a
b
Gruppe 2
b
a
Dauer
5 Tage
5 Tage
Zwischen den einzelnen Versuchsabschnitten lagen jeweils fünftägige
Kontrollphasen, die mit den stallüblichen Melkzeugen und Melkpara
metern (Periodischer Lufteinlaß bei 40 kPa, 50 Zimin und 70 % S) ge
molken wurden. Der Sinn dieser Kontrollphasen lag in einer Überprü
fung des Tiermaterials auf eventuelle versuchsbedingte Veränderun
gen.
Nachstehend folgen die Überlegungen, die zur Auswahl der Parameter
werte geführt haben, sowie in Tabellenform die Versuchsabläufe der
Teile I, 11 und 111:
Teil I: Optimierung von Vakuumhöhe und Pulsierung für das Melk
zeug mit Milch-Luft-Trennung im Abscheidersammelstück
und Überprüfung der Indifferenzbereiche
Wie schon in Kapitel 3.3.2 dargestellt, eignet sich das Melkzeug
mit Milch-Luft-Trennung im Abscheidersammelstück mit seiner nahe
Zu vollkommenen Übereinstimmung der Nenn-Werte mit den Ist-Werten
am Euterbesonders für die Versuche zur Überprüfung und Optimierung
von Vakuum und Pulsierung. Diese technische Möglichkeit wurde in
dieser Arbeit genutzt, um die breiten Indifferenzbereiche
- 75 -
herkömmlicher Melkz2uge für Vakuumu~d Pulsierunq (vgl. Tab. 1)
zu überprüfen und ggf. einzugrenzen. Zu dies~m Zweck wurden Ver
suche mit den herkömmlich bekannten Eckwerten für die Vakuumhöhe
von 45 ull.d 50 kPa gEmolken, ergänzt. LJm eine 40 kPa-Stufe. Unter
Berücksichtigung einer Ausschaltung strömungsbedingter Vakuum
verluste in herkömmlichen Melkzeugen War zu erwarten, daß Dei
40 kPa das optimale Nennvakuum für das Melkzeug mit Milch-Luft
lrEnnung liegt.
Zu jEder Vakuumstufe (40, 45, 50 kPa) wurden Versuche mit der
Pulsierung 50 Z/min und 50 % 5 im Vergleich zur Pulsierung
60 Z/min und 70 % S gemolken. Der aUS Tabelle 1 bekannee untere
Grenzwert für die Pulszahl (40 Z/min) wurde für die Versuche nicht
eingestellt, da er zu einer verzögerten Milchabgabe führt und aus
diesem Grund auch in der Praxis nic~t eingestellt wird.
Die Pulskombination 50 Z/min mit 50 % S kann bei konventionellen
Melkzeugen und evtl. auch bei der Milch-Luft-Trennung wegen oer
erhöhten Gefahr einer Übertragung von Mikroorganismen auf die ge
genüberliegende Euterhälfte durch Rückspray, gerade bei alter
nierender Pulaierung, nicht uneingeschränkt empfohlen werden
(116, 120, 123). Für die Versuchsfragest·ellung war jedoch weniger
das Übertragungsrisiko sondern in ,erster Linie das Melkergebnis
interessant.
Mit Versuchsvarianten außerhalb des genannten Spektrums ",urde nicht
gemrrlken, da ExtremE Melkparameter zu verschlechteter Milchabgabe
und zumindest langfristig zu einer negativen Beeinflussung der
EutErgesundheit führen würden.
Der Versuchsablauf für Teil 1 geht aus Tabelle 6 hervor.
,
- 76 -
Tab. 6: Versuchsablauf für Teil I:Optimierung von Vakuumhöhe und Fulsierung fUr das Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung im Abscheidersammelstr]ckund Uterprüfung der IndifferenzbEreiche
Dauer
Gruppe 1 Gruppe 2 [TageJ
i
Kontrolle (Per. Lufteinl. , 140 kPa, 50 Z/min, 70 % S) 5
45 kPa, 50 Z/min, 50 % S 45 kPa, 60 Z/min, 70 % S 5
I45 kPa, 60 Z/min, 70 % S 45 kPa, 50 Z/min, 50 O! 5 5;0
40 kPa, 50 Z/",in, 50 % S I 40 kPa, 60 Z/min, 70 % S 5
40 kPa, 60 Z/min, 70 % S 40 kPa, 50 Z/min, 50 % S 5
50 kPa, 50 Z/min, 50 % S 50 kPa, 60 Z/min, 70 % S 5 1
50 kPa, 60 Z/min, 70 % S 50 kPa, 50 Z/min, 50 % S 5
Kontrolle (Per. Lufteinl. , 40 kPa, 50 Z/min, 70 % S) 5
~40
Versuchsdauer:
Versuchstiere:
Versuchsurrfang :
40 Tage
8 (4 je Gruppe)
640 Milchflußkurven
Der Versuch mit 50 kPa VakuumhBhe mußte wegen der Gefahr von Zitzerl~ch~der ~3L~ 2 ~ 2 1agen abgebrochen werden. Die dadurch freigewordcne eit (2 X 3 Tage) wurde durch die PrUfung der PulskolTIbination ~O Imin ~~t 60 S gegen 6C Z/min ~it 70 % S tei ~O kPa aus-gefüllt äheres in Kap. !.".,,,'1).
- 77 -
Teil [1: Optimier~ng von LBkuumhB~e und Pulsierung fDr das Helk
2eug mit periodischem Lufteinlaß
Die Dptimlerungsarbeiten fUr ~as Melkzeug mi[ periodischem luft
einlaß konnten a~f ein sehr sch~ales Parameterspektrum begrenzt
werden, da
- die MBglichkeit bestand, den Jndifferenzbereich herkBmml;cner
Melkzeuge bereits in Versucnsteil 1 mit defn Melkzeug mit Milcn
Luft-Trennung wEitgehend EinzugrenzEn und
- nur Im Bereich der Pulsatorkenndaten 50 bzw. 60 Z/min und 70 % 5
die für das Melkze~g mit periodischem Lufteinlaß typis8he Vakuum
applikation sm Euter erreicht wird, wie WORSTORfF (123) in Labor
versuchEn zeigte~
Aufgrund der geringen VakGumverluste in der Milcnflußphase konnte
der untersuchte Bereich des Nennvakuums sehr niedrig gewlnlt wer
den (40 bis 45 kPa). Da in diesem Bereicn eine feinop~imiErung
angestrebt wurde, lagen die Vakuumstufen mit 40, 42,5 und 45 kPa
n~r jeweils 2,5 kPa auseinander. Zu diesen Vakuumstufen wurde zu
nächst die Pulsierung 50 Z/min mit 70 % 5 eingestellt, danach dIE
Pulsierung SO Z/min mit 70 % S.
TacellE 7 zeigt den Versuchs ablauf fDr leil 11.
- 78 -
Tab. 7: Versuchsablauf für Teil 11:Optimierung von Vakuum und Pulsierung für das Melkzeugmit periodischem Lufteinlaß
Daue~~Gruppe 1 Gruppe 2 [Tage)
Kontrolle (Per. Lufteinl., 40 kPa, 50 Z/min, 70 u 5) 5;0
40 kPa, 50 Z/min, 70 % S 45 kPa, 50 Z/min, 70 % s 5
45 kPa, 50 Z/min, 70 % 5 40 kPa, 50 Z/min, 70 % s 5
I40 kPa, 50 Z/ mi n, 70 % S 42,5 kPa, 50 Z/m in, 70 % s 5
42,5 kPa, 50 Z/min, 70 % S 40 kPa, 50 Z/min, 70 % S 5 III!
Kontrolle (Per. Lufteinl. , 40 kPa, 50 Z/min, 70 0; S) 5/0
40 kPa, 60 Z/min, 70 % S 45 kPa, 60 Z/min, 70 % s 5
45 kPa, 60 Z/min, 70 % s 40 kPa, 60 Z/min, 70 % S 5
40 kPa, 60 Z/min, 70 % S 42,5 kPa, 60 Z/min, 70 % s 5
42,5 kPa, 60 Z/min, 70 % S 40 kPa, 60 Z/min, 70 % s 5
I
I"\ontrolle (Per. Lufteinl., 40 kPa, 50 Z/min, 70 % S) 5 !I
..=r .L 55I
II
Versuchsdauer: 55 Tage
Versuchstiere: 10 (5 je Gruppe)
Versuchs umfang: 1100 Milchflußkurven
Teil Tl}:
- 79 -
VergleiLh der Helkzeuge mit Milch-luft-Trennung im
Abscheidersammelstück, periodisc~em lufteinlaß und
konventioneller Bauart
Für di~ Versuche in Teil 11] war die 8bgesc~lossenc Auswertung der
Versuchsteile I und 11 Voraussetzung, da die drei Melkzeuge
(Milch-Luft-TrEnnung, Periodischer Lurteinlaß und Stendardmelkzeug)
unter jeweils optimalen Melkpar2metern (Vakuum und Pulsierung) im
Vergleich geprüft werden sollten.
Es sclite ein direkter Vergleich von je~eile zuei der drei Melk
zeuge erfolgen. Die schon Ln den VersuchsLeilen I und Tl beim Mel
ken mit den OptiMalparametern der neuen Melksysteme gewonnenen
Melkergebnisse können nicht direkt miteinonder in Bezug gesetzt
werden, da sich das Milchabgabeverhalten, beoingt durch den Lak
tationseinfluß 8ndert und das Tiermaterial in den Vers~chstellen
unterschiedlich war.
Ein Change-Over-Versuch über 2X 20 Tage (Melkzeug mit periodischem
Lufteinlaß gegen Standardmelkzeug) sollte z~dem anhand des durch
schnittlichen Minutenhauptgemelkes (DMHG) und der Nachgemelkmenge
(MNG) zeigen, in welchen Zeiträumen
- durch Melken mit der konventionellen Technik Bindegewebe in ver
härtungsfreie Zitzen eingelagert wird (vgl. hap. 3.4) und
- durch Melken mIt dem periodischen Lufteinl6ß derartige Zitzen
verhärtungen Gbgebaut ~erden kannen.
Der Versuchsablauf für Teil 111 geht aus faLelle 8 hervor.
Tab. 8:
- 80 -
VSTsuchsablauf fOT Teil 111:Vergleich der ~Jlelkzeuge mi t f"1ilch-Luf t- r renlHJng ~rn
AbscheidersammelstUck, periodischem LuftairlaB undkc~ventioneller Bauart
Grupps [Tage]
ncntrolls (Psr. Lufteinl., [,0 kPa, SC Z/mir, 7J S)
~!11ch-Luft-Trennung
Milch-Luft-Tre~~ung
PeriodischEr LIJfteinlaß
KontrollE' (Per. Lufteinl. ~ 40 kPa, SO Z/mifl, 70 S) 5
Standardmelkz8ug
Periodischer Luft2inl~ß 5
Kontrolle (Per. LufteinI., ~O kPa, SO Z/min, 70 ~; j
~.ltar,d8rdme lk Z BUg
Milch-Luft-rrenn~ng
Milc~-Luft-TreGllung
Standerdmelkzeug
S
L
i'i_O_T_'_t_r_O_l_l_8_c_p_B_r_o
_L_u_f_t_8_i_n
_1J.0_'_I_~_O_k._P_-_~_'_5_0__Z_I_m_"_._n_'_N_IC_O__5_0_J_L__
S
__jiPeriodischET LlJfteinlaß Standardmelkzeug 20
StandardmelkzBug PeriodIscher LufteinlaO ~C
lierSL~chsdaL:eT: 90 rage
L~O ~1ilchflußkurven
Vers~chstlcrE: ~ (~ je ~rupp~)
- 81 -
3.6 Aus~ertung der Versuchs daten
Die Milchabgabe ~urde k§hrend des Melkens k6ntinLiErlLch vo~
Linienschreibern in Form von Milchflußkurven, o.h. in einem Dia
gramm Milchfluß (kg/min) über der Zei~ (min), aufgEzEichnet.
Die Auswertung der Flußkurven erfolgte nach den allgemein anner
kannten KritErien der Melkbarkeit, wie sie RABOLD (68) definiert
und Buch WEBER (106) angewendet hat. Diese Merkmale der Melkbar
keit geben Auskunft über ~enge, VollständigkEit und Geschwindig
keit der Milchabgabe sowie über die Verteilung der Milchrnenge je
Zeiteinheit.
De zur Untersuchung des Zusammenhanges zwischen Vakuumapplikation
und Milchfluß besonderes Interesse am maximalen Milchfluß bestand,
wurde nicht das übliChe Merkmal "Höchstes Minutengemelk" (HMG) ver
wendet, sondern der 8ezugszeitraum auf 1S Sekunden verkürzt und
das Merkmal "Höchster Milchfluß" (HMF) genannt. DadurCh ist sicher
gestellt, daß Kühe in späteren Laktationsstadien auch dann in
i~rem Spitzenmilchfluß erfaßt WErden, wenn er nisht mehr über eine
volle Minute an~ält.
Zudem wurde die prozentuale Verteilung der Milchmenge je Minute
für den Zeitraum von elf Minuten nach Milchflußbeginn in die
Auswertung aufgenommen.
Die Gesamtheit der ermittelten Merkmale der Melkbarkeit wird aus
Abbildung 23 ersic~tlich und in Ta~alle 9 mit ihren Abkürzungen,
Ein~eiten und Definitionen zusammengefaßt.
- 82 -
---~~=~],
------------ ----I,II
---1
hochster MIlchfluß
tHMF+----HMF---------~~--l
______ ITIEJ MBG ~
Bill MNG II
4 5 6 mln
i"14>-------'MHG--------;--tI...'MBG+-'MNG-+iZelt
IoI.o---------'MGG---------·..;1
4+-----/",,;;
6kg/mlll
5
Abb. 23: Kennwerte für die Merkmale der Melkbarkeit
Tab. 9: Mengenmerkmale
Merkmal Dim. Abk. Definition
Maschinengesamt- Ermolkene Milchmenge progemelk kg MGG Melkzeit und Kuh
Maschinenhaupt- Milchmenge von Milchfluß-gemelk kg MHG beginn bis zu einem Milchfluß
von weniger als 200 g/min
Maschinennach- Mit Nachmelkgriffen nach Ab-gemelk kg MNG fall des Milchflusses unter
200 g/min ermolkene Milchmenge
Maschiflenblind-I
Bei einem Milchfluß von we-gernelk kg MBG niger als 200 g/min ermolkene
!I
Milchmenge
.1
- 83 -
Tab. g: Fortsetzung: Zeit- und Flußmerkmale sowie prozentual~Milchmengenverteilung
Merkmal
Maschineligesamtgemelkze/it
Dirn.
min
Abk.
t MGG
Dehni tion
Zeit v'Dm Ansetzen bis zumAbnehmen Melkzeuges,
Maschinenhauptgemelkzeit min
Zeitabschnitt, in'MHG gewonnen iifird
das
Msschinennach-gemelkzeit min
Maschinenb1ind-gemelkze~J min
Durchsch~itt1lches
Mi nU tenha up t-gemelk ~g/min
Dur,Chschni tt1ichesMinu~?~g~me1k kg/min
Höchster Milch-fluß kg/15s
DMHG
DMG
HMF
Zei tsbschni tt ,"in äem'oasMNG gewonnen wird
Zeitabschnitt mit einemMilchfluß von weniger als200 g/min
Quotient auS Mascninenhauptgemelk iJndMaschihE!hliältpt~'
gem!3 1 k<:ei}
Quotient aus Ma?ch~n,engesamt
gemelk und Mascilinengesamt-geme,1k<:ei t '
Höchste in-einer Viertelminute ermolke~e Milchmenge
Ze i,t b,is zum,höchstenMifchfluß min
PrDzentual~'r~ilchmengen
verteilung
.DJS
Zeitraum von MilchflußlJeginnbis <:ym höchsten Milchfluß
Milchmengenan'teilje MimJt'e' von "ers'ter' h,iselfter Minute
- 64 -
Die in 165 Versuchs tagen ermolkenen 3 160 MilchfluBkurven wurden
im Institut für Landtechnik in Weihenstephan nach den in Tabelle 9
genannten Melkbarkeitsmerkmalen mit einem Prozeßrechner (DIGITAL
PDP 11/03) ausgewertet.
Nach Start des Programmes MI~ANV (AUERNHAMMER (131» wurden die
Daten über folgende von Hand einzugebende Werte gekennzeichnet:
- Versuchsnummer
~ennummer (morgens - abends)
- ~uhnummer
- Versuchstag
Anschließend konnten die Milchflußkurven mit einem an den Rechner
angeschlossenen Digitalisiergerät (~ONTRON-DIGIPLAN) in einem
x,y-~oordinatensystemmit einer Genauigkeit von mindestens 98 %digitalisiert werden. Die nach dem Digitalisieren der Kurve er
rechneten Melkbarkeitsmerkmale waren sofort zur Kontrolle auf dem
Sichtgerät des Rechners sichtbar, so daß bei etwaigen Fehlern die
Kurve vor dem Abspeichern der Daten neu digitalisiert werden konnte.
Die gespeicherten Daten wurden mit dem Programm MIWERT (AUERNHAMMER
(129» auf Normalverteilung geprüft und mit dem Programm MEMIWE
(AUERNHAMMER (132» eine Mittelwertberechnung gleichzeitig für
sämtliche Melkbarkeitsmerkmale, zunächst für jede Behandlung, da
ren anschließend für jedes Einzeltier pro Benandlung vorgenommen.Da die ~ennwerte ausreichend normalverteilt waren, konnte anhand
der Mittelwerte je Kuh und 8ehandlung der statistische Mittelwert
vergleich (paarweiser T-Test) mit dem Programm TTESTP (AUERNHAMMER
(130» durchgeführt werden. Der paarweise Vergleich ist genauer
als der einfache T-Test, weil damit tierindividuelle Schwankungen
sowie die Streuung, die zwischen den verschiedenen Versuchstieren
besteht, vermindert bzw. ausgeschaltet wird.
Zusammenfassend zeigt Abbildung 24 den Ablauf von Gewinnung und
Auswertung der Versuchsdaten.
- es -
VE?fstJchsabloufplan
Ein.t.lI.n.\bkuumuPul.ieru"9
M.tkwag.n
yorbtreitun 9
A....ü.lenME"kze~g
ansdzen
Nachm.lkung
MeI<z.ugabn'dhm~
KflYlz:eichnumder
Mik:hftußkur••
a.Gewinnuns.
MIKANVEnocMung,d"MII!<bark.il$-
m'Jkmale b. Auswertung.
Nein
MEMIWE.Mit1l1lwerf
berechnung
TTESTPMtielw:ert~
vefgl~lch
Abb. 24: Versuchsablaufplan für Gewinnung und Auswertung vonMilchflußkurven
- 86 -
4 ERGEBNISSE UND DISKUSSION
Melkmaschinen haben die Aufgabe, dem Euter die Milch schnell,
vollständig und schonend zu entziehen. Es hat sich gezeigt, daß
diese drei Forderungen mit herkBmmlichen Melkzeugen, insbesondere
wegen der hohen Vakuumverluste, nur schwer in Einklang zu bringen
sind:
Mit hohem Vakuum bzw. weiter Pulsierung wird schnell gemolken,
das geschieht jedoch auf Kosten der Vollständigkeit und Euter
gesundheit; legt man andererseits Wert auf Vollständigkeit und
schonenden Milchentzug, haben niedriges Vakuum und enge Pulsierung
lange Melkzeiten und Probleme mit schwermelkenden Tieren zur Folge.
Die Bedeutung eines gleichermaßen vollständigen, schonenden und
schnellen Milchentzuges läßt sich vielfältig begründen:
- Ein unvollständiges Ausmelken, d.h. ein hohes Nachgemelk stört
in erster Linie die Melkroutine. Der Melker ist während des
Nachmelkens an die Kuh gebunden - im Anbindestall dazu in un
bequemer Haltung; seine Arbeitsleistung sinkt mit steigendem
Nachgemelk. Weiterhin ist ein hoher Ausmelkgrad in Bezug auf
Eutergesundheit und Milchleistung von Bedeutung. Bei Verzicht
auf das Nachmelken (z.B. Abnahmeautomat) kann die im Euter ver-
bleibende Restmilch Leistung und Eutergesundheit beeinträch-
tigendE Auswirkungen haben (vgl. Kap. 2.3).
- Ein schonender Milchentzug ist die Grundlage zur Aufrechter
haltung von Eutergesundheit und Melkbereitschaft der Kuh. Nur
ein unverletzter Strichkanal biEtet ausreichend Abwehrkräfte
gegen pathogene Mikroorganismen (46, 50, 53, 90, 103, 111) und
hohe Milchflußraten (3, 6, 43, 46).
- Steigt die Melkgeschwindigkeit, erhBht sich bei gleichbleibendem
Maschinennachgemelk die ~rbeitsleistung je Melkzeug; es können
mit weniger Melkzeugen in gleicher Zeit die gleiche Anzahl Kühe
gemolken werden. Mit einer geringeren Anzahl von Melkzeugen je
Person verringern sich die Anschaffungskosten der Anlage, und
die Melkroutine wird bei Anlagen ohne Milchflußsteuerung ein
facher.
- 87 -
Die mit den Milchflußkurven im Kurzzei tversu.ch erfaßbaren Merkmale
Vollständigkeit und Geschwindigke;itdes "lilchE!.l1tzuges;!>inddie.
s;chwerpunktmäßig int.er.pretiertenKriterien in dies.e;r.l);rbei,t.
Z'unächst wird jeweils für die neuen Melk2ieug-~ (Milch-Luft-Trennung~
periodischer LufteinlaB) der Einfluß der Melkparameter Vakuumhöhe
und Pulsierung aUf die· .Vollst'ändigkeit anhand .derMerkmaleMaschi
n,ennac.hgemelkme.nge und -.zEit unt'e,r,suc,ht •.. Daran ·.anachl.i[eßend ...e'l'folgt
eine Anal Yise d.e·r Zei t- und Flußm,erkmal.e sow.ie dE!...r prpz;en.tual·en.,Ver
te.ilung der Milchmenge hi nsi ch.tliohder .Milch'flußge,a.chwin.g:i,.gk,e.it.
In K.apitel·4.5 folgt abs:chlieB'.end ein Vergle·i.oh de,r..MilcQabg,abe mit
den Melkz.eug.en mi t Miloh-Luft_Trennung, periodischem Luf·te!i.nl,.al3 und
dem Standardmelkzeug.
Die Vel'suchaergebniisse sTnd jew.eils in Tabe;llen dargestellt als
Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale (Definitionen siehe Kap. 5.6)
mit den dazugehörigen Standal1dabwe.·ichung.en, 8!;!.f;ge'l,iedertj.;nac.h;Men
gen-, Zei t- und Flußmerkma·len,·so,wi e de·r,Vertai;lung,,,.der. M.il.ohm.el1ge
je Minute. Mi t dem Ve':rgleioh' der Stand,ard·aq.w.e.1phungen.,.deiI' Mer.k
malswerte"kann ab.schJ"ießili!nd eine;J\us,sag.e @l'!'rq,lirergemachtwerden,
ob alle KOhe, z".8. leiC'ht- UJltischweJ;melkenCleLglec!icl;!stGlr.Js <\uf die
Behandlungen reagierten.
Ein Vi!J;9.leioh der Ma~ohine8.~,F,!~E'Tt,~emetke
"nicht einbezogen, da technische Einflüsse
soh.wer von den stän,ctig we'chselnden ""äuß.eren
rung, Wittcecrung (54)) z·u trßnnen..sind , .. und o"e.r. "Eiehandl\lJ1g§ze~t
raum von 2cX 5 Tagen kaum. fOr .eine de.rartige.· B.§lt,r<jl.ch:!Jun,g aus
reichte. Bei ähnlicher Ver.suo.h.szielst.ellung -"j.e,@ocQ ,a.!;!fder E1asis
konventioneller Melkzeuge - fande," WEHER, (106) und RABOLD.
keine signifikanten Eil7lfIOs.se von Melkp.arame.t.ern auf di.e G.•.ßs.amt
milohm·enge.
- 88 -
4.1 Optimierung von Vakuumhöhe und Pulsierung für das Melkzeug
mit Milch-Luft-Trennung und Uberprüfung der InDifferenzbereiche
Wie bereits in Kapitel 3.3.2 anhand von Laborergebnissen dargestellt,
stimmen für Das Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung die eingestellten
Nenn-Werte mit den Ist-Werten am Euter aufgrund der konstanten Va
kuumapplikation nahezu überein. Die Versuchsergebnisse lassen sich
- im Gegensatz zu allen bisher durchgeführten Optimierungsver-
suchen (vgl. Kap. 2.1 und 2.2) - ohne durch Vakuumverluste und Ab
weichung der Pulsierung bedingte Einschränkungen der jeweiligen
Vakuumstufe und Pulsierung zuordnen und interpretieren.
Eine Ubersicht über alle Mittelwerte der in Teil I durchgeführten
Versuche in der gemolkenen Reinenfolge gibt Tabelle 10.
Zuerst werden, wie auch später in den Kapiteln 4.2 und 4.3, die
Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale aus den Tagesgemelken inter
pretiert; anschließend folgt eine Aufgliederung der Werce nach
morgens und abends. Diese Differenzierung läßt zusätzliche Auf
schlüsse erwarten, da oie Zwischenmelkzeit mit 11 bzw. 13 Stunden
nicht gleichlang und somit das Melkverhalten leicht unterschiedlich
war.
Aus Tabelle 10 geht zunächst hervor, daß die Maschinengesamtgemelke
(MGG) auf einem hohen Niveau liegen, wie es Leistungseieren in
mittlerer Laktation entspricht, und daß die Mittelwerte des Merk
mals Milchleistung Zwischen den gleichzeitig gemolkenen Behand
lungen a und b hier, wie auch in den folgenden Versuchsteilen (11
und 111), nur äußerst geringfügig bzw. gar nicht voneinander ab
weichen. Aus diesem Grund ist ein direkter Vergleich, auch der nicht
gleichzeitig gemolkenen Behandlungen, anhand der Melkbarkeitsmerk
male ohne Korrektur der Werte möglich. Die Mittelwerte werden ?u
nächst unter dem Gesichtspunkt "Vollscändigkeit der Milchabgabe"
(Kap. 4.1.1) und anschließend auf "Geschwindigkeit der Milchabgabe"
(Kap. 4.1.2) analysiert.
Tob. 10: Mitts;lws?ts ger. ~lelk~arike~tsmerkmale für Milch-Luft-Trennung bei 45, 1.0 und 50 kPa,50/zlrnin mi t 50%'5 und 60 Zlmin mit 70 % S(Mit t al.deip T;sgesg~mal ke) 5ignifikanzschwelle P = 95 %
45 kPa ~
50l,50%5 5ig. 6.®Z,70%5 50l,50%5 SIg. 60l,70%5
Merkmal Dirn. S( s l( s X s i( s
MGG kg ,72 2,4 NB 10,51 2,4 2,6 NB 9,97 2,4MHG kg ,54 2,4 NB 10,29 2,5 2,6 + 9,31 2,3MNG kg ,.17 0.,3 N8 0,20 0,3 0,,3 + 0,65 0,5MBG kg ,01 0,0 NB 0,02 0,0 0,0 NB 0,01 0,0t MGG min 7,..15 1,8 ++ 5,93 1,2 1... 2 + 5,58 1, 1t MHG min 6,44 1,9 ++ 5,10 1,2 1;.,3 ++ 3,94 1,0t MNG min 0,47 0,6 NS 0,58 0,6 0,4 + 1,43 0,6
It MBG min 0,24 0,,1 NS 0,25 0,2 0,1 NB 0,21 0,1(J)
CD
DMHG kglmin 1,69 0,6 +++ 2,04 0,6 1,51 2,03 0,7 ++ 2,40 0,8DMG kglmin 1,57 0,5 +++ 1,83 0,5 1,42 1,68 0,5 N5 1,83 0,5HMF kg 2,(:'3 0,9 +++ 3,":2 1,2 2,43 3,08 1,0 +++ 4,0,3 1,3t HMF min 1,68 1,3 N5 1,18 0,7 1,61 1,13 0,6 N8 0,88 0,6
1. Min. % 20,1 +++ 27,0 ,6 +++ 33,92. Min. % 22,9 +++ 28,4 ,9 + 32,13. Min. 01 19,5 NB 20,2 ,2 NB 17,2/0
4. Min. % 13,6 N5 11,9 11,8 + 8,05. M'in. % 9,0 N5 6,9 6,4 NB 3,96. M.in. % 5,6 + 6,2 3,3 + 1,47. Min. % 2,9 N.S 2,2 1,0 N.5 0,58. M'in. % 1,4 I~S 0,8 0,3 NB 0,19. Min.' % 0,7 NB 0,2 0,1 NS
10. Min. % 0,.4 NB 0,111. Min. % 0,2 N8
Mjlchflußkurvsn h = BO I [l = 80 I n = 80 I I n = 81J I n = 32 I I n = 32
- 90 -
~.1.1 Vollständigkeit des Milchentzuges bei unterschiedlichen
Melkparametern
Als wesentliches Resultat der Versuche in Teil I 1st festzuhalten,
daß sowohl mit steigendem Vakuum als auch mit erweiLsrter Pulsierung
Maschinennachgemelkmengen und -zeiten zunahmen (Abb. 25). Die Unter
schiede zwischen den Vakuumstufen 40 und 45 kPa waren gering, bei
50 kPa Nennvakuum stiegen Nachgemelkmenge und -zelt um mehr als das
Doppelte der 40 kPa-Werte. Bei der Pulsierung 50 Z/min mit 50 %Saugphasenlänge lagen die Nachgemelkmlttelwerte, unabhängig von
der VakuumhBhe, unter denen der Pulsierung 60 Z/min und 70 % Saug
phasenlänge. Die grBßte DiFferenz zwischen den Pulsierungen bestand
bei 50 kPa Nennvakuum.
------r=~""_·---~-=--=I
0,75 1,5--------
kg mln---------
0,65
0,60
0,55
0,50
~O,45
~O.40
:§ 0,35
i 0,30
0,25
0,20
0,15
0,10 0,2
0,05 0,1
°
Abb. 25: Nachgemelkmengsn und -zeiten in Abhängigkeit von Nennvakuum und Pulsierung
- 91 -
Die Einflüsse von Vakuum und Pulslerung lassen sich durcn eine
Gegenüberstellung der Differenzen zwischen den Mittelwerten der
Maschinennachgemelke weiter aufschlüsseln (Tab. 11).
Tab. 11: Mittelwertdifferenzen (absolut) der Nachgemelkmengen und-zeiten in Abhängigkeit von Vakuumhöhe und PulsierungSignifikanz schwelle P = 95 %
40 kPa 45 kPa ~
Merkmal Dirn. 50Z,50%S:50Z,70%S 50Z,50%S:60Z,70%S 50Z,50%S:60Z,70%S
LI LI LI
MrJG kg + O,OB + 0,03 + 0,23+
t MNGmin + 0,18 + 0,11 + 0,32+
Die Pulskombination 60 Z/min mit 70 % 5 wirkte bei jeder Vakuum
stufe erhöhend auf die Nachgemelkmenge. Bei einem Nennvakuum von
40 und 45 kPa war dieser Effekt noch sehr gering, dürfte aber auf
grund des im Vergleich zur herkömmlichen Technik gesenkten Vakuums
bei 40 kPa länger als bei 45 kPa erhalten bleiben. Bei der 5-".eige
rung des Vakuums im letzten Versuch von 45 auf 50 kPa wurde die
Vollständigkeit des Milchentzuges stark beeinträchtigt. Die Dif
ferenzen zwischen den Pulsierungen waren bei 50 kPa signifikant.
Die Ursache dafür liegt möglicherweise in der längeren Saugphase
der Pulskombination mit 50 Z/min und 70 % S, in der das 50 kPa
hohe Nennvakuum ohne Minderung durch Strömungsverluste länger als
bei 50 % Saugphasenanteilam Euterwlrksam w~rd.
Werden die nicht gleichzeitig gemolkenen Behandlungen (Vakuum
stufen) bei gleicher Pulsierung einander gegenÜbergestellt, er
gänzt sich das Bild wie folgt:
- 92 -
Tab. 12: Mittelwertdiffernzen (absolut) der Nachgemelkmengen und-zeiten in Abhängigkeit von Pulsierung und VakuumhöheSignifikanzschwelle P = 95%
50Z,50%S 60Z,70%S
Merkmal Dim. 40 : 45 kPa 45 : 50 kPa 40 : 45 kPa 45 : 50 kPa
~ ~ ~ ~
MNG kg + 0,04 + 0,25+ + 0,01 + 0,45+++
t MNG min + 0,07 + 0,62+++ + 0,00 + 0,85+++
Das Nachgemelk stieg bei 50 kPa Vakuum und 60 Z/min mit 70 % S,
innerhalb von nur 8 Melkzeiten im Mittel von 0,21 kg (bei 40 kPa)
auf 0,65 kg an; die Gewinnung des Nachgemelkes beanspruchte im
Mittel mehr als eine Minute gegenüber 0, 58 Minuten bei 40 kPa (Tab.
10 und 12).Ursache dafür war, daß die Milch mit hohem Vakuum schnel
ler entzogen wurde als sie aus Milchgängen und Drüsenzisterne in
die Zitze nachflie8en konnte, was einen v~rzeitigEn Verschluß der
Verbindung zwischen Drüsen- und Zitzenzisterne zur Folge hat (8,
9, 48). Zudem wurde wahrscheinlich durch Schmerzempfinden beim Mel
ken die Melkbereitschaft der Kühe stark vermindert, denn die Tiere
waren unruhig und versuchten gegen Milchflußende das Melkzeug ab
zuschlagen. Diese Reaktion auf das Vakuum könnte mit der Entlas
tung der Zitze ausschließlich durch den starken, evtl. schmerz
haften Klemmdruck des Zitzengummis in Zusammenhang stehen.
Weiterhin ist der Tabelle 12 deutlich zu entnehmen, daß der Anstieg
von Maschinennachgemelkmenge und -zeit für beide Pulskombinationen
nicht, wie bisher angenommen und auch von WEBER (106) beschrieben,
von Vakuumstufe zu vskuumstufe gleichgroß war. Der Vakuumschritt
von 45 auf 50 kPa ~ewirkte eine bei WEitem s~§rkerB ~nd signifikant~
Reaktion der Tiere in oiesem Merkmal als die Vgkuumerhöhung von
40 auf Lf 5 kPg. Der Physiologisch tolerIerte VaklJUMbereich bei KtJrz
zeitversuche~ w~rde ansc~einend bis 45 kPa nicht Oberschritt~r,
und das Ncchgemelk stieg infolgedessen k~um. In diesem Ber2ich blieb
- 93 -
auch das Kräftegleichgewicht am Melkzeug (Gewicht, Vakuumh1jhe,
Zitzengummihärte und -konstruktion) weitgehend unangetastet, so
daß es nicht zu einem vorzeitigen Klettern d~r Melkbecher als Fol
ge verminderter Haftreibung kommen konnte (8, 44).
Ein Nennvakuum von 50 kPa, das bei diesem Melkzeug auch om Euter
vorliegt, war hingegen offensichtlich zu hoch. Der zu schnelle
Milchentzug mit diesem Vakuum wurde schon während des Melkens am
Zusammenfallen des Euters sichtbar. Selbst bei sorgfältigem Nach
melken verblieb noch Milch in den oberen Regionen des Euters, wäh
rend bei schonendem Milchentzug und entsprechender Bereitschaft
des Tieres zur Milchhergabe das Euter mit zunehmender Entlehrung
von oben nach unten zusammenfällt.
Als Folge des zu schnellen Abmelkens der Milch erschlafften die
Zitzen vorzeitig, die Reibung zwischen Zitzen- und Gummiwandung
wurde vermindert und der Milchfluß vorzeitig unterbrochen. Die
Folgen waren ein hohes Nachgemelk, verbunden mit starker Blut- und
Lymphansammlung in den periphären Gefäßen. Langfristig sind bei
einseitig auf honen MilchfluB ausgelegten Psrsmeterkombinationen
gefährliche Zitzenveränderungen, wie Ausstülpungen des Strich
kanals und Verhärtungen der Zitzenspitze, zu erwarten.
Beim Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung wirkte das für konventionelle
Melkzeuge übliche hohe Nennvakuum von 50 kPa so stark auf die Zit
ZEn (VErdickungen, AusstülpungEn und bläuliche Verfärbung nach dem
MElken), daß dieser Versuch vorzeitig - nach 2 X 4 Melkzeiten
abgebrochen werden mußte. Die Anzahl der ausgewerteten MilchfluB
kurven war entsprechEnd geringer.
Ergänzend muß an dieser Stelle hinzugefügt werden, daß die extrem
hohen Nachgemelkmengen bei 50 kPa Vakuum zum Teil sicher auch auf
die verwendeten weichen Silikongummis zurückzuführen sind. Ein
weiches Gummi klettere bei hohem Vakuum leichter, da es sich nicht
im Zitzengewebe abstützt, wie dies bei einem weniger elastischen
Gummi der Fall wäre.
Wie die Standardabweichungen der Nachgemelkmittelwerte in Tabelle 10
zeigen, reagierten nicht alle Tiere gleichstark mit Nachgemelker
höhLlng auf den Anstieg des Vakuums bzw. die ErWEitErung dEr Pul
sierung: Kühe der ersten Laktation und solche, oie genetisch be
dingt gEnerell kein oder nur wenig Nachgemelk haben, wurden auch
- 94 -
durch hohes Vakuum oder weite Pulsierung wenig beeinflußt. Kühe
hingegen, die aufgrund hoher Laktationszahl (Laktationszahl und
Nachgemelk sind positiv korreliert (10, 105)) mehr Nachgemelk auf
wiesen, oder empfindliche Tiere, bei denen ungewohnte oder extreme
Behandlung ein Zurückhalten der Milch zur Folge hatte, reagierten
naturgemäß bei steigendem Vakuum oder weiter Pulsierung mit
höherem Nachgemelk. Mit derart unterschiedlicher Reaktion der
Kühe auf die Parameteränderung vergrößerte sich such für dieses
Merkmal die Streuung zwischen den Tieren.
Nachfolgend sollen die Behandlungseinflüsse auf die Nachgemelk
werte, getrennt nach Morgen- und Abendgemelk, interpretiert wer
den. Vorab muß festgestellt werden, daB die Mittelwerte der
Maschinengesamtgemelkmengen und -zeiten aufgrund der kürzeren
Zwischenmelkzeiten abends ca. 1,0 kg bzw. ca. 0,6 Minuten kleiner
waren als morgens. Der Euterinnendruck war abends wegen der
kleineren Milchmenge im Euter geringer als morgens. Da der gerin
gere Euterinnendruck abends ein früheres Klettern der Zitzen
becher als morgens zuließ, waren die Maschinennachgemelkmengen,
unabhängig von der Behandlung, abends 0,02 bis 0,11 kg höher
als morgens (Tab. 13 und 14).
......
'"
Tab. 13: Mittelwerte der MelkbarkeitsmBrkmale für Milch-Luft-Trennurg bei 45, 40 und 50 kPa Vakuum,50 llmin mlt 50 % Sund 60 llmin mit 70 % 5(Mittel der ~g~g~ 5ignifikanzschwelle P = 95 %
45 kPs 40 kPa 50 kPa50Z,50%5 5ig. 6OZ,70%5 50l,50%5 5ig. 60Z,70%5 50Z,50%5 8ig. 60Z,70%5
Merkmal Dim. x s x s X s x s X s X E
MGG kg 11,26 2,5 NB 11,02 2,6 10,45 2,6 NB 10,77 2,7 11,18 2,9 NB 10,81 2,4MHG kg 11,09 2,5 N8 10,81 2,6 10,32 2,7 N5 10,57 2,7 10,79 2,8 NB 10,19 2,4MNG . kg 0,15 0,2 r~B 0.19 0,3 0,1.2 0,2 NB 0,17 0,2 0,,7 0,3 + 0,61 0,4MBG kg 0,02 0,0 NB 0,02 0,0 0,01 0,0 N5 0,03 0,0 0,02 0,0 NB 0,01 0,0
t MGG min 7,48 2,0 + 6,05 1,1 7,70 2,3 NB 6,13 1,2 6,47 1,° N5 5,84 1, 1t MHG min 6,79 2,1 + 5,30 1,3 7,09 2,5 ++ 5,34 1,4 5,27 1,3 ++ 4,16 1,1~r~NG min 0,45 0,5 N8 0,51 0,6 0,40 0,5 N5 0,54 0,6 0,97 0,3 + 1,45 0,7
MBG min 0,24 0,1 N8 0,24 0,2 0,21 0,1 NB 0,25 0,2 0,23 0,1 N5 0,23 0,1
DMHG kg/min 1,71 0,6 +++ 2,06 0,6 1,5c2 0,5, +++ 2,01 0,7 2,09 0,8 +++ 2,48 0,8DMG kglmin 1,59 0,6 ++ 1,87 0,5 1,42 0,5' +++" 1,82 0,5 1,76 0,5 N5 1,89 0,5HMF kg 2,61 0,9 +++ 3,43 1,3 2,45 0.5 +++ 3,43 1,2 3,04 1,0 +++ 4,06 1,2t HMF min 1, BI, 1,4 NB 1,13 0,7 1,64 1,3 N5 1,14 0,7 1,27 0,7 N5 0,93 0,8
1. Min. % 19,2 ++ 25,8 19,~ +++ 26,5 22,4 +++ 32,42. Min. % 21,9 +++ 27,7 21,6 +++ 28,8 25,6 + 30,53. Min. % 19,1 N5 19,8 19,2 NB 19,7 21,4 + 18,64. Mi n. % 13,5 1\15 12,5 14,E) NB 11,3 13,5 + B,85. Min. % 9,4 N5 6,9 8,3 NB 6,2 7,6 ++ 4,46. Mi n. 0/ 6,2 + 2,9 5,4 N5 2,4 4,3 + 1,5"7. Mir>. % 3,2 NB 1 , 1 3,2 N5 1,3 1,4 NB 0,4B. Min. % 1,6 NB 0,1 2,3 N5 0,4 0,3 N5 0,29. Min. % 1,1 NB - 1,3 N5 0,1 - - -10. Min. % 0,7 N5 - 0,9 I'J5 - - - -11. Min. % 0,3 NB - 0,5 NS - - - -Milohflußkurven n = 40 n = 40 n = 40 n = 40 n = 16 n = 16,
VJCl'
Teb. 14: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale fOr Milch-Luft-Trennung bei 45, 40 und 50 kPa Nennvakuum, 50 Z/min mit 50 % Bund 50 Z/min mit 70 % 5(Mi ttel der Abendgemelke) Bigni fikanzscilwelle P = 95 %
45 kPa "0 kPa 50 kPa5OZ,5O%B Big. 5OZ,7o%B 5OZ,50%B 5ig. 5OZ,7o%B 5OZ,50%B Big. 5OZ,7O%6
Merkrnal Dim. x s x s X s X s X s X ,S
MGG kg '10, "18 2,3 NB 10,00 2,2 9,61 2,5 NB 9,55 2,3 9,13 1,9 NB 9,12 2,0MHG kg 9,98 2,3 NB 9,78 2,3 9,45 2,6 NB 9,28 2,3 8,62 1,9 NB 8,42 1,9MNG kg 0,19 0,3 NB 0,21 0,2 0,14 0,2 + 0,25 0,3 0,48 0,3 + 0,58 0,5MBG kg 0,01 0,0 NB 0,01 0,1 0,02 0,1 NB °,0 1 0,0 0,02 0,0 NB 0,01 0,0
t MGG min 5,82 1,4 +++ 5,82 1,3 7,09 1,9 +++ 5,59 1,3 5,90 1 ,3 + 5,32 1,°t MHG min 6,09 1,5 +++ 4,90 1,3 5,45 2,1 + 4,70 1,3 4,51 1,3 + 3,72 0,9t MNG min 0, '·,9 0,5 NB 0,65 0,5 0,40 0,4 N5 0,53 0,5 1.20 0,5 N5 1 .41 0,5t MBG mi 11 0,24 D, 1 NB 0,25 0,2 0,23 [),1 N5 0,15 0,2 0,19 0,1 NB °,19 0,1
DMHG kg/min 1,57 0,5 +++ 2,02 0,5 1,51 0,5 +++ 1,99 0,5 1,98 0,7 ++ 2,31 0,8DMG kg/rnin 1,54 0,5 ++ 1,78 0,5 1,42 0,5 +++ 1,79 0,5 1,50 0,5 NB 1,77 0,5HMF kg 2,6" 0,9 +++ 3,40 1,2 2,42 0,9 + 3,48 1 , 1 3, 11 0,9 ++ 4,01 1 , 4t HMF min 1,53 1 , 1 N5 '1,23 0,7 1,58 1 , 1 + 1,02 0,7 1,00 0,5 N5 0,82 0,5
1. Min. % 21, ° +++ 28,1 20,7 +++ 30,5 29,0 + 35,52. Min. % 24,1 +++ 29,0 23,0 ++ 31,4 30,3 NB 31,53. Min. % 19,9 NB 20,5 19,8 NB 17,9 18,9 NB 15,84. Min. % 13,8 NB 11 ,4 "13,2 + 9,5 10,1 + 7,25. Min. % 8,5 + 5,5 8,3 + 4,9 5,3 NB 3,15. Min. 0' 4,9 + 1,5 5,2 + 1,8 2,2 NB 1 ,370
7. Min. % 2,5 NB D,G 3,0 + 0,7 0,5 NB 0,58. Min. % 1, 1 NB 0,3 1,5 NS 0,2 0,4 NB -9. Min. % 0,4 N5 °,1 0,7 NB 0,1 0,2 NB -10. Min. % 0,1 NB 0,1 0,5 NB - - - -11. Min. % - - - 0,3 NB - - - -Mi lchflußkurven n = 40 n = 40 n = 40 n = [,0 n = 15 n = 1[,
- 97 -
Erwartungsgem~ß stieg bei erweiterter PulsierDng morgens wie
abends das Nachgemelk an, der stärKste und. signifikante Anstieg
war, aus den bereits genannten Gründen, sowohl morgens als auch
abends bei 50 kPa zu fincen (Tab. 15 und 16).
Tab. 15: Mittelwertdifferenzen (absolut) der Nachgemelkmenge~
und -zeiten in Abhängigkeit von Vakuumhbhe und PulsierungSignifikanzschwelle P = 95 %
~ 45 kPa ~
Merkmal Dirn. 50Z,50%5:60Z,70%5 50Z,50%5:602,70%5 50Z,50%5:60Z,70%5
Ll Ll LlMORGENS
MNG kg + 0,05 + 0,04 + 0,24+
tMI\IG min + 0,14 + 0,06 + 0,48+
ABENDS
MI\!G kg + 0,11+ + 0,03 + 0,20+
t MNG min + 0,23 + 0,17 + 0,21
Abends war bei 40 kPa die Differenz in der Nachge~elk~enge zwischen
den Pulsierungen mit 0,11 kg , sicher wegen des geringeren Euter
innendruckes, signifikant. Die Pulsierungsdifferenzen bei 45 und
50 kPa unterschieden sich zwischen den Melkzeiten nur wenig.
In der durch den Abbruch der 50 kPa-Versuchsvariante freigewordenen
Zeit wurde bei 40 kPa Nennvakuum ein Vergleich der Pulsierung
60 Zimin mit 70 % S gegen eine mittlere Pulsierungsstufe (60 Zimin
mit 60 % S) gemolken.
Bei vergleichbaren Maschinengesamtgemelken (10,33 bzw. 10,22 kg)
waren die l\Iachgemelkmengen mit 0,36 bzw. 0,40 kg relativ hoch.
Das Maschinennachgemelk wurde in diesem Versuch trotz des auf 40 kPa
gesenkten Vakuums von dem direkt vorausgegangenen 50 kPa-Versuch
- 98 -
so stark beeinträchtigt, daß eine Bew_Ttung der Behandlungsein
flüsse auf Nachgemelkmenge und -zeit unterbleiben muß.
Es ist verständlich, daß ein extrem hohes Vakuum von SC kPa in
folge der in Kapitel 2.3 dargestellten Zusammenhänge kurzfristig
ein gestiegenes Nachgemelk zur Folge hatte; bemerkenswErt ist
jedoch, daß die Nachwirkungen des hohen Vakuums erst nach ca.
14 Melkzeiten bei Niedrigvakuum (40 kPa) abgebaut waren (Abb. 25).
II
0)
0,7 ~~T~~1~-M-ilc~h---L-uf-t---~-~..!,;M~~-il:.:.c-!..Ch--;L~u;ft~-I~1M;i;;;lc:;:h;;-~L-u!::!!f~t-~~1.-p-e-ri~Od-is--c-he-r-~kg ,Trennung Trennung_ Trennung_ , Lufteinlaß0,6 Nennvakuum (AO
IkPal-l-----I---I-+-ISOh- fAOkPal_ -i--IAOkPal-
!: I /: \ I 1 I I0,5J--l--+--i+-
11--+-,--,l-I-~~-I-I--\I-1----+I-----+~ I -l-
I i 1\, ; ~ § I Ig, 0,4.1---l---+----I----1I---+I----1-1t----l---I-"--"""~-+V+-+~.~ J---J-I
E i .g ~~ [~
.~ 0,3 I ....«, I
~ 0,2 L----l~-----l-I/~-~I~/'-+i\~\...--+-W---H--J-I---+-I: ~f-+--I i! ~~~---+---+------j
I I I I I7 9 11 13 15 17 19 21 23 Tage 25
Abb. 25: Veränderungen der Maschinennachgemelkmengen in Abhängigkeit von der Vakuumhöhe
Ein Aufbau von Bindegewebe in der ZitzenspitzE während der
8 Melkzeiten mit hohem Vakuum ist auszuschließen, so daß diese
Nachwirkungen auf das Nachgemelk ihre Ursache in länger andauernden
Gewebeschwellungen und vor allem in mangelnder Melkbereitschaft
der Kühe haben müssen. Diese Zusammenhänge lassen eine Interpre
tation der Versuchsergebnisse nur unter Vorbehalt zu und weisen
auf die Notwendigkeit längerer Wartezeiten nach extremen Behand
lungen hin.
4.1.2
- 99 -
Geschwindigkeit des Milchentzuges bei unterschietJlichen
Melkparametern
Neben der Vollständigkeit des Milchentzuges bildet die Melkge
schwindigkeit den zweiten Betrachtungsschwerpunkt der vorliegen
den Arbeit, da die Erfüllung bei der Kriterien biologisch und
arbeitswirtschaftlich in Einklang stehen muß.
Die Mittelwerte der Zeitmerkmale für das Maschinengesamt- und das
Maschinenhauptgemelk zeigen für die Geschwindigkeit des Milch
flusses eine klare Überlegenheit des höheren Vakuums und der
weiten Pulsierung. So verkürzte sich die Gesamtmelkzeit von im
Mittel 7,39 Minuten bei 40 kPa, 50 Z/min und 50 % Sauf 5,58
Minuten bei 50 kPa, 50 Z/min und 70 % 5 (Tab. 10).
An den sich änderenden Standardabweichungen für diese Zeitmerk-
~ale läßt sich wiederum eine u~terschiedlich starke Reaktion der
Kühe ablesen. Hohes Vakuum bzw. weite Pulsierung verringerte die
Melkdauer bei leichtmelkenden Kühen nur unwesentlich, da bereits
bei geringer Erhöhung der Parameter ihr Potenti.al weitgehend aus
geschöpft war. Genetisch schwermelke~de Tiere mit uneisstischen
Strichkanälen wurden dagegen, vor allem durch eine weite Pulsierung,
stark positiv beeinflußt; die Melkzeitunterschiede zwischen den
Tieren und damit die Standardabweichungen verringerten sich zu
nehmend (Tab. 10).
Für einen direkten Vergleich der Melkgeschwindigkeit bieten die
Flußmerkmale durchschnittliches Minutenhaupt- und Minutengemelk
bessere Vergleichsmöglichkeit als die reinen von der Milchmenge
abhängigen Zeitmerkmale. Da in das durchschnittliche Minutenhaupt
gemelk (DMHG) kein maschinellEs Nsch- und Blindmelken eingeht,
stellt es ein zuverlässigas, nur durch den Milchfluß der Kuh be
stimmtes Merkmal dar.
- 100 -
In der folgenden Tabelle 16 sind die Differenzen zwischen den
Pulsierungsstufen bei unterschiedlicher Vakuumhöhe für das durch
schnittliche Minutenhauptgemelk und alle übrigen Flußmerkmale
gegenübergestellt:
Tab. 16: Mittelwertdifferenzen (absolut) der Flußmerkmale inAbh!ngigkeit von Pulsierung und Vakuumhöhe5ignifikanzschwelle P = 95 %
..!±.!L1E.a 45 kPa 50 kPa
Merkmal Dim. 50Z,50%5:60Z,70%5 50Z,50%5:60Z,70%5 50Z,5O%5:6OZ,7O%5
Ll Ll Ll
DMHG kg/min + 0,49+++ + 0,35+++ + 0,37++
DMG kg/min + 0,39+++ -r 0,26+++ + 0,15
HMF kg/ 1 5s + 1,02+++ + 0,79+++ + 0,95+++
t HrJrF min - 0,53 - 0,50 - 0,25
Die Erweiterung der Pulsierung von 50 Z/min und 50 % 5 auf 60 Z/min
mit 70 % 5 hatte eine 5teigerung des Milchflusses (DMHG) sowie eine
Verkürzung des Zeitabschnittes bis zum höchsten Miichfluß zur Folge.
Die Pulsierungserweiterung war bei jeder Vakuumstufe, jedoch bei
niedrigem Vakuum besonders, wirkungsvoll (Melkzeitverkürzung), sie
ist einer Vakuumerhöhung wegen deren deutlich negativeren Aus
wirkungen auf das Nachgemelk (vgl. Tab. 11) vorzuziehen.
Im Gegensatz zu den in der Literatur beschriebenen MilchFlußver
besserungen von 5 bis 15 %, je nach Art der Pulsierung (11, 19,
45, 65, 76, 86, 88), überrascht bei dem Melkzeug mit Milch-Luft
Trennung das Ausmaß des Pulsierungseffektes: Bei Anhebung der
Pulslerung von 50 Z/~jn und 50 % 5 auf 60 Z/min u~d 70 % 5 wurde
eine Verbesserung aller Flußmerkmale u~ etwa 20 bis 30 % erreicht.
Neben stabilen Vakuumverhältnissen urd Exakter Pulsiefung ist
dieser Effekt in ersteT Linie auf cas in Saug- 'JC'd Entlastungs
phasE glelchhoh~ V8kuu~ ~m Zitzenoecherinnenraum zLrUckzufUhT2n.
- 101 -
Bei Öffnen dEtsZitzeng'ummis zur Saugphase .liJi'r'd'di e l'ibze ,safcort
mit Vakuum in Nennh1ihe.beaüfschlagt, der Stri'chkarfal ,ti.>irdauf,ge:'-'.
rissen' und die'sngesammel te Milch -sofort ab'gesaugt. Beiander:en
MEI k ze'ug,e,n h i ng,eg en - UD eSDnd ers beim Melkzeug mi tper imdi s C'hem
Lufte i'n:l,aß muß das Vakuum ·in der 'Saugphase ."rst wieder 8uf'ge
bau twerde:n, .,so, daß ein "'Aüf:neißen,r dES Strichkanals ni.ch·.t:'ge'g'e·
ben ist.uDie Zlfsammenhärl'ge oJJJerdeindurcb die oiGeg'erfÜberstel·hrng
von V·akuumapplfk'atio·nund 'iZitz·e:ngumlTli.bewegungbei den Mel.k:z:eu·ge·n
mit·Milob-Luf·t'-'llr,ennung. 'undm,it periodisGhem Luf·teHlla8 iri:tAl:J.
b.ildung 2.7 'liTei t.e.r"erläutert. St'att des Bt'arfdar·dmelkzieuge:s·wur.d'e "i
das Melk:zeug mit p:er.'io:dischem·Luftei·nlaB· für diesenVerg'leicn ge
wählt, da es sich durch'die Vakuumamsenkung in der Entlastung's
phas.e besonders stark vom ständig konstantem Vakuum de.r MiLch..,
Luft·-Trennung unters,cheidet.
Periodischer Luffeinla(JMilch- L~ft~Tr~nnun9,.
--...;.;'"-:-~=~~~=-_ .~=:J.,~ ~J:~ ~..
Lh'O.l-- \--:111--- \"~l".t-- -\::~B
Abb. 27: Vakuumapplikation bei Milch-Luft-Trennung im Abscheid2rsammelstDck und bei peTiodischEm Lufteinlaß (F1Gssig-kei tsdurchsatz 3 I/mi n, bochverlegte Melklei tung, &0 koPa,50 Z/min, 70 % S)
- 102 -
Bei einem Vergleich der Bildhälften fällt zunächst auf, daß der
Klemmdruck des Zitzengummis in der Entlastungsphase für die Ma
schine mit Milch-Luft-Trennung aufgrund des gleichbleibenden Be
triebsvakuums bedeutend höher ist als für das Melkzeug mit peri
odischem Lufteinlaß. Die Zitze mußbei~ erstgenannten Melkzeug ge
gen das volle Betriebsvakuum (= ~ennvakuum) allein durch den Klem~
druck des Gum~ls entlastet werden. Da hier kein Vakuumaboau in
der Entlastungsphase erfolgt, verlängert sich die Milchflußphase,
die normalerweise etwa bei halber Gummiöffnung beginnt bzw. endet
und damit annähernd der Länge der Saugphase entspricht. Bei dem
Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß wird das Vakuum etwa parallel
Zur Pulsierung auf- und abgebaut, das Zitzengummi öffnet sich
entsprechend langsamer, und die zum Milchentzug ausreichende Vakuum
höhe steht währeno einer kürzeren Zeit als bei der Milch-Luft
Trennung an, so daß die Milchflußphase nur etwa 60 % des Puls
7yklus bei einer Saugphasenlänge von 70 % ausmacht.
Verstärkt wird der "Aufreißeffekt" beim Melkzeug mit Milch-Luft
Trennung durch das in den Versuchen verwendete weiche, reaktions
schnelle Silikonzitzengummi. Ein hartes Gummi würde in der Ent
lastungsphase durch seine hohe Keilkraft, unterstützt durch den
hohen KLemmdruck,den retrograden Milchfluß in Richtung Euterzis
terne verstärken (96) und so oen MilchfluBbeginn nach Umschalten
auf die Saug phase etwas verzögern.
Bei der weiten Pulsierung ist nicht nur die Saugphase und damit
die Milchflußphase länger, bei dEr damit gekoppelten häufigeren
Zyklusfolge (60 ZImi") erfolgt auch das "Aufreißen" der Zitze
öfter. Aus diesen Zusammenhängen wird klar, daß eine Erhöhung des
Vakuums keinen der Pulsierung vergleichbaren Einfluß auf die Melk
geschwindigkeit haben konnte.
- 103 -
Tab. 17: Mittelwertdifferenzen (ebsolG,tjAbhäng,igkei t von Vakuumhöhe undSignifikanzschwelleP = 95 %
50l,50%8
Merkmal Dirn. 40 : 45 kPa 45 50 kPa 40
Ll Ll
DMHG k.g/min 18++
DMG kglmin + 0,1'5++ +
HMF kg/15s + 0,20 +
t HMFmin 0,07
in
kPa
+ 0,34+
:!: 0,00
+ 0,61++
0,30+
Auch für die ···o~esem Versllch, im Gegensatz zu
den Ergebnissen von WEBER
stufen, vor allem,bei 60 Zlmin
L der Ans.pieg. zwil?chen den Vakuum-
mit % 5, nicht linear. Die YE\kuum-- .. r ~.~
erhöhung von 40 auf 45 kPa oei weiter Pulskornbinatipn,(60 Z/m'in,
70 % 5) hatte k.einerlei Auswirkungen auf die Flußmerkmale. Offen
sichtl ich ..war mi t 40 kP!'J, Vakuumhöh.g und der weiten PUlsier,uf;l9,.b,e
rei ts die.Optimelkombination erreicht ,so dai? lÜDe Vakuumanhebung
auf 45 kPa, info.lge ..einer ..stauung von Blut und LVmphi;! l,q deJ;Zi tzen
spitze, keinen verbesl?ernden Einfluß me.hr haqen konnpg,§ei
gleicher Milchhergabe ist .j12doch aus Gründen der. Eupg'!;.§chon§ng
das ni.edrig.e Vakuum von 40 kPa der V.ak.uum.stufi;! ·45 kPß.. vorz'#:;;ighen.
DeJ; Vakuums.chritt von 45 auf,5o kPa bewii'Kte bei 60 i'{/min;und30 % S
hingegen einen starken Anstieg der Flußmerkmale;z.B.stieg der
höchste Milchfluß von 3,42 kg be.i .\.5 kPa Allf im MittElI 4,P3 kg
b.ei 50 kPa (vgl. Abb. 2B).
- 104 -
Pulsierung
~zFf~
~-rl!~~_._~
r~Hl1E
1 ! If------t---+-I I I
. i
45 kPa 50 0 40 45kPa 50Nennvakuum
•••••••••• HMF
Pulsierung
2,7+---i---T:'------j
--- DMHG
1,7
1,5 2,5 J ....1,4
01 o+--..o 40
HMF4;rkg
3,9
3,7
DMHG2;s 3,5
kglm,n2,3 3,3
2,1 3,1
1,9 2,9
Abb. 28: Einfluß der Vakuumhöhe auf ausgewählte Flußmerkmale beiunterschiedlicher Pulsierung
Lediglich dGS durchschnittliche MinLtengemelk bildeL eine Ausnahme.
Da in diesen Kennwert der bei 50 kPa schlechtere Ausmelkgrad ein
geht, verwischen sich durch steigendes Nachgemelk tei hohem Vakuum
bz w• weiter Pulsierung die großen, durch Steigerung des Milchflusses
(DMHG) hervorgeruFenen Unterschiede. Das durchschnittliche MinLten
gemelk stell" daher für einen Vergleich deT Behandlungen im Sinne
der Melkroutine uno Arbeitszeit das bei weitem aussagekräftigste
Milchflußmerkmal dar.
Der höchste Milchfluß (HMF) gibt in dleser Arbeit den maximalen
Milchfluß je VIertelminute an; el ist das beste Merkmal für den
erblich bedingten MiJc~fluS dpT Kühe und gilt als gL,LEr Maßstab für
diE Wlrku~g ~on Melkv8kuu~ und Sauqphasenl~nge 8Gf den Zitzen-
schi leßm-Js'<el (54). uie sr seinen bei 1.0 kPa vakuLmhöfoe im ~'j etel
erreichten werten vor 3,40 kg (bei 60 Z/mln und 70 % S) oeut-
]Ic~ wird, bietet das Melkzeug mi~ Milcn-Luft-Trennung mit seiner
Vakuumkorst8~Z ~~d aufgrurd der staufrejer Milc h ableltunJ jcste
_ 105 -
Voraussetzungen zur vOllen~u~S~~~~f~ngde,~~~dividuellen gene-
tischen Gegebenheiten Kuh. Naturgemäß wirkten sich die
hahung des Vakuums
gernd auf den
bellen ,16
mit einer
aus mehr
zur FolgB hatte.
Besonders
Abstände
Standardabweichung zunahmen (vgl. Tab. 11).
Die Zeit zum Erreichendes, höchsten Milchflusses verkü.rzte sich
erwartungsgemäß "aei leichtmelkenden Kühen weitaus weniger als
bei schwermelkendenj diese Zeitwerte "lagen mit steigendem Vakuum
bzw. erweiterter Pulsierung engel' beieinander, so Daß sich die
Streuung verring"ert"e. Das M'erkmal Zeit bis "zum höchsten Milchfluß
(tHMF
) ist positiv mit der Gesamtmelkzeit korreliert,und ist so
ein Maß für die Verschiebung der Milchf1:u"ßkurve. Je schneller (hier
ourchden Einfluß dei Vakuumapplikation) der höchste
erkauft
reich. So auf Kosten der
Milchhergabe -" ausgedrückt durch ein höheres Nachgem"elk
wird, ist er positiv zu beurteilen.
Die i~hmenge je Minute über den
Zei tabschni tt von el f ':Minut"en nach Milchflußbeginn
Abbildung 29 das Ausmaß der genannten Verlagerung der Milchfluß-
kurve bei unterschiedlicher Behandlung" ; ein Vergleich "dieser
Blöcke kann jedoch nur, wie hier, unter der Voraussetzung an:"
n~hernd gleicher Milchleistung der Tiere erfolgen. Bei abnehmen,..
der Milchmenge und somit kürzerer Melkzeft ist, trotz gleichhohen
Milchflusses, der in die' erst.e"n Antell
tual höher; absolut gesehen war
(vgl. Tab. 11).
- 106 -
30~ ---,P,--u"l...s'Cie""r..u::nc;g,-,--·5""O---=Z~/..m=in,-"..5..0,--°I..o..S_--==- ,
~;'5 - 40 k Po-------- 45 k Pa Nennvakuum - ~.; - 50 k Pa J~ 2o.l--_B...-----------,-+"L..---------f'f""'h,---------j'"~ 15+---tH4---------+:.H_·l::=-------~ ...
r~ =rJil~;J.S:1a-(,I'-h."-.----- ~-~ "rh..o.L-+.,t2~3iP4f.S+'''+'7~' I'::,r.:,o~,;,-,--....Jh-,,*,ihI,f::shIE,t".f.1,~,l;('1O;r,,,;r-----fT, r,2t3i\:,~S r..n,,;rar,;,1iii1Oii'111i1-c
Gesamtmelkzelt 1M Minuten
40 k. Pa------,---,.5 k Pa Nennva\<uum
-----150 k Pa --------l
I-----------,
Abb. 29: Prozentuale Verteilung der Milchmenge je Minute überden Zeitabschnitt von elf Minuten nach Milchflußbeginnin Abhängigkeit von Nennvakuum und Pulsierung
Abbildung 29 läßt erkennen, daß besonders mit erweiterter Pulsie
rung, aber auch mit steigendem Vakuum, der Anteil der in den ersten
zwei Minuten gemolkenen Milch anstieg. In der dritten und vierten
Minute ~ar annähernd kein Behandlungsunterschied mehr festzustellen,
ab der fünften Minute war der Mengenantell je nach Vakuum bzw. Pul
sierung entsprechend geringer. Allein die Kombination 50 kPa Nenn
vakuum, 60 Z/min und 70 % S fiel etwas aus dem Rahmen: Der Milch
mengenanteil war in der ersten Minute höher als in der zweiten.
Vermutlich stauten sich, bedingt durch das sehr hohe Vakuum in
Verbindung mit der weiten Pulsierung,bereits in kurzer Zeit so viel
Blut und Lymphe in der Zitzenspitze an, daß der Milchfluß und
sicher auch die Melkwilligkeit der Kuh in den folgenden Minuten
stark beeinträchtigt waren.
Zwischen Morgen- und Abendwerten bestanden, bedingt durch unter
schiedliche Gesamtgemelkmengen, Unterschiede in den Zeit- und
Flußmerkmalen. Milchmenge und Euterinpendruck entsprechend lagen
morgens die Flußmerkmale durchschnittliches MinuterhaUD"L- und Minuten
gemelk über den Abendwerten. Der höc~lste Milchfluß blieb annähernd
qleichgroß, während die Zeitspanne bis zum erreichen desselben
- 107 -
abends k'ürzer war.' Ebenso verschob sicherw2T.tungsgemäß mi t ab
nehmeJ;rder Milchmenge der p:rozentuale Milchmengenanteil mehr in
die e'rsten zwei bis dreä Minu:ten.
Die Wirkung der' Pulsierung auf das dUTchschnittliche Minutenhaupt'"
und Minutengemelk war morgens und abends fast gleichgroß und bei
niedri,gem Vakuum (40 kPa)e'inhe'i'tlich am stärksten (vgl. Tab. 18).
Auf das Merkmal höchsteT Milchfluß war ab'em'ds be'i 40 kPa', morgens
dagegen bei 45l!Lnd' '50 kPa die :s'tärkst:e Wirk,ung der Palsierungser
wei terlJOg zu verzeic:hne,n, da Mil,cbmenge und Euterimwndiruckmorgens
größer waren.
Tab. 18: Mitte1wel'tdifferehzen Sab~oluj;) der Flußmerkmale inAl;Jh~[JgJ,g~JlityoP NepDval<q:ym,und Puls;i. e er u ry9Signifikanzschwelle p ,95 %
Me'rkmal Dim.
MO,RGEI\I5
DMHG
DMG
HMF
t HMF
ABENDS
D~JHG
DMB
HMF
t HMF
kg/min
kg/min
kg/15s
, min
kg/min
kg/min
kg/15s
min
40 kPa
SOl, 50%S: 60l ,70%S
LI
+ 0,49+++
+ 0,40+++
+ 0,98+++
0,50
+ 0,48+++
+ (J,37+++
+ 1,06+++
°,56+
~50%S:60l,
11
+ 0,35+++
+ 0,28++
+ 0,82+++
,- 0,71
+ 0,35+++
+ 0,24++
+ 0,76+++
- 0,30
+ 0,39+++
+ 0,13'+ 1,02+++
- 0,34
+ 0,33++
+ 0,17+ 0,90++
- 0,
- 108 -
Auf eine graphische Gegenüberstellung der nach Morgen- und
Abendgemelk getrennten prozentualen Verteilung der Milchmenge
soll verzichtet werden, weil der Behandlungseinfluß auf dieses
Merkmal, unabhängig von der Melkzeit, gleichgroß war.
Für den eingeschobenen Vergleich der Pulsierungen 60 Z/min und
60 % 5 und 60 Z/min und 70 % 5 bei 40 kPa Vakuumhöhe lagen die
Mittelwerte der Zeit- und Flußmerkmale erwartungsgemäß zwischen
den Mittelwerten der bisher getesten Pulsierungen (Tab. 19).
Tab. 19: Mittelwerte und Mittelwertdifferenzen Der Flußmerkmalefür Milch-Luft-Trennung bai 40 kPa, 60 Z/min mit 60 % 5sowie 60 Z/min mit 70 % 5 (Mittel der Tagesgemelke)5ignifikanzschwelle P = 95 %
40 kPa
r~erkmal Dim. 6oZ,6o%5 Diff. 5ig. 6OZ,7O%5
x s x s
DMHG kg/min 1,94 0,7 0,19 ++ 2,13 0,7
DMG kg/min 1,63 0,5 0,12 + 1,75 0,5
H~1F kg/15s 3,05 1,1 0,39 +++ 3,44 1,2
t HMFmin 1,23 0,1 0,08 NS 1,15 0,9
Die Mittelwerte der Pulsierung 60 Z/min mit 60 % 5 liegen wegen
der gleichen Pulszanl näher an den Mittelwerten der Pulsierung
60 Z/min mit 70 % S als bei denen der Pulsierung mit 50 Z/min
mit 50 % S (vgl. lab. 10). Trotz gleicher Pulszahl sind die Untsr
schiede zwischen den Pulsierungen für die Flußmerkmale signifi
kant. Die Pulsierung mit 70 % 5augphasenanteil ist folglich der
mit 60 % 5augp h asananteil vorzuziehen.
- 109 -
4.1.3 Zusammenfassende Betrachtung
Mit stabilem Vakuum am Euter und exakter Pulsierung ist das Melk
zeug mit Milch-Luft-Trennung im SammelstUck fUr eIne Optimierung
sowie fUr die UberprUfung der bisherigen Indifferenzbereiche der
Melkparameter in idealer Weise gee~gnet. Die unter diesen Voraus
setzungen gefundenen Versuchsergebnis~ bestätigen die Erkenntnis
zahlreicher Wissenschaftler (11, 19, 45, 65, 86, 88), daß steigen
des Vakuum ebenso wie schnelle Pulsierung ab einem gewissen Grenz
wert eine Steigerung dea Milchflusses und damit der Melkgeschwin
digkeit, andererseits aber auch eine Erh6hung des Nachgemelkes,
zur Folge haben.
Darüberhinaus sind als neue Erkenntnisse hervorzuheben das bei
diesem Melkzeug durch Erweiterung der Pulsierung von 50 Zlmin mit
50 % Sauf 60 Zimin mit 70 % S hervorgerufene Ausmaß der Milch
'flußsteigerung sowie der nicht lineare Anstieg der Melkbarkeits
merkmale bei Vakuumerh6hung in gleichgroßen Schritten (40, 45 und
50 kPa).
Die Versuchsergebn~sse zeigen deutlich: Unter den mit diesem Melk
zeug geschaffenen optimalen physikalischen Voraussetzungen treten
als einzelne Optimalwerte wie auch als Parameterkombination 40 kPa,
60 Zimin mit 70 % Saugphasenanteil eindeutig hervor, so daß die
Indifferenzbereiche herk6mmlicher Melkzeuge durch inkonstantes
Vakuum sowie den damit zusammenhängenden Pulsierungsabweichungen
(vgl. Kap. 2.1) erklärt werden mUssen und kein breitgefaßtes
biotechnisches Toleranzband markieren.
Da das Ziel der mit diesem Melkzeug durchgeführten Versuche zu
nächst mehr die Überprüfung der bisherigen Indifferenzbereiche
fUr Vakuum und Pulsierung und weniger eine prlzise Optimierung
der Parameter war, ist nicht auszuschließen, daß die hier ge
fundene optimale PCIameterkombination bei feiner Rasterung der
Melkparameter geringfügig geändert werden mUßte, z.8. bei extremer
Lelchtmelkigkeit des Tiermaterials zugunsten eines noch niedrigeren
Vakuums.
- 110 -
Aussagen über langfristige Auswirkungen auf Zitzen und Euter
gesundheit beim Melken mit der in dieser Arbeit ermittelten Opti
malkombination können aufgrund der kurzen Versuchsperioden nicht
gemacht werden. Es sind jedoch Zitzenverh~rtungen nach l~ngerem
Melken nicht auszuschließen. Da die Zitze st~ndig gegen das Bs
triebsvakuum nur durch den Klemmdruck des Zitzengummis entlastet
werden muß, ist möglicherweise eine optimale Zirkulation von
Blut und Lymphe nicht gegeben.
4.2 Optimierung der Melkparameter Vakuumhöhe und Pulsierung
für das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß
Ziel dieses zweiten Versuchsteiles war die gleichzeitige Opti
mierung von Vakuumhöhe und Pulsierung für das Melkzeug mit perio
dischem Lufteinlaß. Der Verlauf des zitzenendigen Vakuums in die
sem Melkzeug ist gekennzeichnet durch eine dem Nennvakuum ann§hernd
gleiche Vakuumhöhe in der Saugphase und einem deutlichen Vakuum
abbau in der Entlastungsphase (vgl. Kap. 3.3.3). Die Vakuumver
luste in der Saugphase betragen bei einem Milchfluß von z.B.
2 kg/min nur etwa 2 bis 3 kPa.
Aufbauend auf diese Tatsache konnten die bei der Milch-Luft-Tren
nung ermittelten Optimalwerte für Vakuum und Pulsierung, ent
sprechend geringfügig variiert, als Ausgangswerte für die Versuche
mit dem Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß übernommen werden.
Das zu testende Parameterspektrum konnte somit von vornherein er
heblich eingeschr§nkt und enger abgestuft werden. Das Nennvakuum
wurde in den Stufen 40, 42,5 und 45 kPa überprüft, di~se drei
Vakuumstuf~n sind zunächst bEi 50 Z/min und anschließend bEi
60 Z/min verglichen worden. Die Saugphasenlänge blieb mit 70 %
für alle Versuche mit dem periodischen Lufteinlaß konstant. Bei
der Milch-l.uft-Trennung hatte sich (in Versuchsteil T) dieser Saug
phasenanteil als vorteilhaft erwiesen, und da beim Melkzeug mit
periodischem Lufteinlaß im Gegensatz zur Milch-l.uft-Trennung die
L§nge der Milchflußphase systembedingt kürzer ist als oie Saug
phase (vgl. ~ap. 4.1), sollte gerade für dieses Mel,zeug der Saug
phasenanteil nicht unter 70 % liegen.
- 111 -
Tab. 20: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale fGr periodischenLufteinlaß mit 40, 42,S und 45 'kPa Nennvakuum bei50 Z/rn!n und 70 % S (Mittel der Tagesgemelke)Signifikanzschwelle P= 95 % .
[t0 kPa Sig. ~ ~ Sig. [t2.S kPa
Merkmal Dirn. x s x s X s X s
MGG kg 10,59 3,2 N.S 10,57 3,0 9,66 3,2 NS °,05 2,9
MHG kg 10,36 3,3 NS 10,19 3,2 9,43 3,3 NB 9,82 3,0
MNG kg 0,21 0,3 ++ 0,36 0,3 0,22 0,3 NS 0,21 0,2
MBG kg 0,02 0,0 NS 0,02 0,0 0,01 0,0 NS 0,02 0,0
t MGG min 7,16 2,8 NS 6,79 2,1 6,96 2,8 NS 6,88 2,4
t MHG min 6,37 3,1 + 5,61 2,4 6,12 3,0 NS 6,06 2,7
t MNG min 0,57 0,.7 ++ 0,94 0,7 0,57 0,7 NS 0,60 0,6
t MBG min 0,22 0,1 NS 0,24 0,1 0,18 0,1 NS [1,22 0,1
DMHG kg/min 1,69 0,4 ++ 1,86 0,4 1,60 0,4 NS 1,66 0,4
DMG kg/min 1,52 0,3 NS 1,58 0,3 1,43 0,3 + 1,50 0,3
HMF kg 2,75 0,8 +++ 3,06 0,9 2,60 0,8 ++ 2,88 0,9
t HMF min 1,89 1,3 NB 1,50 1,1 2,12 1,7 NS 1,80 1,3
1. Min. % 19,4 + 21,9 19,3 NS 19,9
2. Min. % 25,S I\IS 27,5 25,9 NS 27,2
3. Min. % 18,7 NS 19,0 19,9 NS 20,0
4. Min. % 8,4 NS 11,9 12,7 NS 11,9
5. Min. % 4,6 NS 7,1 7,1 NE 7,0
5. Min. % 2,5 NS 4,0 4,1 NS 4,0
7. Min. % 1,5 NS 2,1 2,4 NS 2,3
ß. JIlin. % 1, 1 NS 1,3 1,6 NB 1,59. !!iin. % 0,8 NS 0,8 1,3 NS 1,2
10. Mi n. % 0,5 NS 0,4 0,9 N.S 0,711- Min. % - NS 0,2 0,6 NS 0,4
Milchflußkurven n = 100 n = 100 n = 100 n = 100
- 112 -
Tab. 21: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale für periodischenLufteinlaß mit 40, 42,5 und 45 kPa Nennvakuum bei60 Zlmjp IIPd 70 % S (Mittel der Tagesgemelke)Signifikanzschwelle P = 95 %
40 kPa Sig. 45 kPa ~ Sig. 42,5 kPa
Merkmal Dirn • x s X s X s X s
MGG kg 9,19 2,9 NS 9,17 3,0 8,78 3,0 NS 8,85 3,0
MHG kg 8,97 3,0 NS 8,83 3,2 8,63 3,1 NS 8,68 3,0
MNG kg 0,21 0,3 + 0,32 0,3 0,13 0,2 NS 0,16 0,2
~1BG kg 0,01 0,0 NS 0,02 0,0 0,02 0,0 NS 0,01 0,0
t MGG min 6,53 2,3 IIIS 6,22 1,8 6,58 2,8 NS 6,25' 2,3
t MHG min 5,71 2,5 + 5,13 2,1 6,01 2,9 IIIS 5,64 2,5
t MNG min 0,64 0,6 ++ 0,92 0,6 0,44 0,4 + 0,50 0,5
t MBG min 0,17 0,1 NS 0,17 0,2 0,13 0,1 NS 0,15 0,2
Dt~HG kg/min 1,61 0,4 ++ 1,74 0,4 1,50 0,4 + 1,59 0,4
DMG kg/min 1,44 0,3 NS 1,48 0,3 1,38 0,3 NS 1,44 0,3
HMF kg 2,60 0,8 +++ 2,9 1, 0,8 2,52 0,6 NS 2,66 0,7
t HMF min 1,68 1,4 NS 1,50 1,2 1,69 1,4 NS 1,45 1, 1
1. Min. % 21,8 NS 24,6 23,2 NS 23,6
2. Min. % 27,6 NS 29,4 27,4 NS 29,1
3. Min. % 19,2 NS 18,5 18,7 NS 19,0
4. Min. % 11,8 NS 11,4 11,3 NS 10,4
5. Min. % 7,1 NS 5,8 6,7 NS 6,0
6. Min. % 3,6 NS 3,5 3,5 NS ',3,7
7. Min. % 2,1 I\! 5 '1,9 2,1 NS2,21
8. ~1i n. % 1,5 NS 1,0 1,3 NS 1,99. Min. % 0,6 NS 0,4 1,0 NS
1, 1 I10. Min. % 0,6 NS 0,1 0,7 NS 0,4
11- ~1i n. % 0,3 I\!S - 0,5 rJs 0,2 tMilchflußkurven n = 100 n = 100 n = 100 n = 100
- 113 -
Eine Übersicht über die Ergebnisse 8}]er in Teil 11 durchge'UhTten
Versuche geben die Tabellen 20 und 21. Die ~uswirkungen des unter
schiedlichen Nenn~akuums auf die MelkbarkeiLsmerkmale waren - un
abhängig von der Pulszahl - in etwa gleicngroß, so daß teide Ta
bellen, zun!chst wieder die mit den Tagesgemelkwerten, gemeinsam
interpretiert werden können.
In diesem Versuchsteil 11 war der laktationsbedingte Milchmengen
abfall (von 10,59 auf 6,78 kg MGG) stärker als in Teil I, so daß
nicht gleichzeitig gemolkene Behandlungen nur mit Einschränkung
verglichen werden dürfen.
4.2.1 Vollständigkeit des Milchentzuges bei unterschiedlichen
Melkparametern
Die Maschinennachgemelkmengen und -zeiten lagen für das Melkzeug
mit periodischem Lufteinlaß mit 0,13 bis 0,22 kg auf einem sehr
niedrigen Niveau, eine Ausnahme bilden mit 0,32 bzw. 0,35 kg die
L5 kPa-Werte, wie Abbildung 30 zeigt:
o50T 10 -------~- Pulsierung ._::-__.,-.~ PUlsierung'_=====:;ji" --50Z,70'f,5--- -----60Z,70'f,5kg min- ---------------
0,40 0,8- --------------
.. 0,35 0,7
g'O,30 0,6
~ 0,25 05'i<.> ' N
~ 0,20 0,4
0,15 0,3
0,10 0,2
0,05 0,1-
O+--_~:.;.a='___""''''''''''''''---'..,..lIJUll4lJL---'''''':
Nennvakuum 40
Abb. 30: Maschinennachgemelkmengen und -zeiten in Abh6ngigkeitvon Nennvakuum und Pulsierung
- 114 -
Die Erhöhung des Melkvakuums von 40 auf 45 kPa bewirkte, unab
hängig von der Pulsierung, einen signifikanten Anstieg von Nach
gemelkmenge und -zeit, wobei die Wirkung des höheren Vakuums bei
50 Z/min mit 0,15 kg geringfügig stärker als bei 50 Z/min (0,11 kg)
waro Eine Anhebung des Nennvakuums auf nur 42,5 kPa wirkte sich
dagegen kaum auf das Nachgemelk aus. Es gab mit 0,01 bzw. 0,03 kg
keine signifikanten Unterschiede (Tab. 22).
Tab. 22: Mittelwertdifferenzen (absolut) der M,aschinennachgemelkmeng n und -zeiten in Abhängigkeit von Vakuumhöhe undPuls erungSign fikanzschwelle P = 95 %
50Z,70%5 50Z.70%5
Merkmal Dim. LID : 42,5 kPa 40 : 4S kPa 40 : 42,5 kPa'40 : 45 kPa
Ll Ll LI Ll
M~JG kg - C,01 + iJ,15++ + 0,03 + 0,11 +
t MNG min - 0,11 + O~37++ + 0,05+ + 0,28++
Diese Versuchs ergebnisse zeigen, daß in Bezug auf Vollständigkeit
des Milchentzuges die Vakuumhöhen 40 und 42,5 kPa den Optimalbereich
für dieses Melkzeug eingrenzen. Eine Vakuumanhebung auf 45 kPa ist
mit einer relativ großen Steigerung von Nachgemelkmenge und -zeit
verbunden.
In den folgenden Tabellen (23 - 26) sind wiederum die Mittelwerte
der Melkbarkeitsmerkmale getrennt nach Morgen- und Abendgemelk
aufgefDhrt. Da sich die Standardabweichungen der Merkmale weder
zwischen den Melkzeiten noch zwischen den Behandlungen nennens
wert unterscheiden, kann auf deren Interpretation verzichtet wer
den.
- 115 -
Tab. 23: Mi ttelwerte der Melkbarkei tsmerkmale für periodischenLufteinlaß mit 40, 42,5 und 45 kPa bei 50 Z/min und70 % S (Mittel der Morgengemelke)Signifikanzschwelle P = !l5 % •
40 kPa 8ig. 45 kPa 40 kPa Sig. 42,5 kPa
Merkmal Dirn.- x X- xx s s s s
MGG kg 11,03 3,2 NB 11,12 3,2 10,36 3,2 NB 10,43 2,9
MHG k9 10,83 3,4 NS 10,70 3,3 10,13 3,2 NB 10,22 3,0
MNG kg 0,19 0,3 + 0,41 0,4 0,22 0,3 NB 0,19 0,2
M8G kg 0,01 0,0 NS 0,01 0,0 0,01 0,0 NS 0,02 0,0
t MGG min 7,40 3,0 NS 7,09 2,2 7,29 3,1 NB 6,86 2,4
t MHG min 6,75 3,4 NS 5,91 2,6 6,40 3,3 NB 6,07 2,7
t MNG min 0,53 0,7 ++ 1,04 0,8 0,70 0,8 NB 0,66 0,6
t M8G min 0,12 0,1 NB 0,14 0,1 0,19 0,1 NB 0,13 0,1
DMHG kglmin 1,72 0,4 ++ 1,89 0,5 1,66 0,4 NB 1,73 0,4
DMG kg/min 1,55 0,3 NB 1,59 0,3 1,49 0,4 + 1,57 0,3
HMF kg 2,76 0,9 +++ 3,07 0,9 2,64 0,9 + 2,89 0,9
t HMF min 2,07 1,5 NB 1,69 1,2 2,27 1,8 + .1,81 1,4
1. Min. % 19,0 NB 21,1 18,6 NB 19,7
2. Min. % 24,3 NB 26,3 24,2 NB 26,3
3. Min. % 18,8 NB 18,8 20,1 NB 20,3
4. Min. % 12,4 NB 12,2 13,3 NB 12,4
5. Min. % 8,7 NB 7,0 7,2 NB 7,4
6. Min. % 5,1 NB 4,9 4,4 NB 4,2
7. Min. % 2,8 NB 2,4 2,7 NB 2,38. Min. % 1,5 NB 1,5 1,4 NB 1,29. Min. % 1, 1 NB 1,0 1,2 NB 0,6
10. Min. % 0,9 NS 0,5 0,8 N8 0,4.11. Min. % 0,6 NS 0,3 0,4 NS 0,2
Milchflußkurven n = 50 n " 50 n " 50 n " 50
- 116 -
Tab. 24: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale für den periodischenLufteinlaß mit 40, 42,5 und 45 kPa bei 50 Z/min und 70 % 5(Mittel der Abendoemelke)Signifikanzschwelle P = 95 %
40 kPa Sig. 45 kPa 40 kPa Sig. 42,5 kPa
Merkmal Dirn. x s x s X s X s
MGG kg 10,15 3,2 NS 10,02 2,8 8,93 3,1 + 9,54 2,8
MHG kg 9,92 3,3 NS 9,69 3,0 8,71 3,1 + 9,40 2,9
MNG kg 0,22 0,3 NS 0,31 0,3 0,22 0,2 NS 0,23 0,3
MBG kg 0,01 0,0 NS 0,02 0,0 0,01 0,0 NS 0,01 0,0
t MGGmin 6,92 2,6 NS 6,50 1,9 6,65 2,5 NS 6,79 2,4
t MHGmin 6,16 2,9 + 5,53 2,3 5,71 2,8 NS 6,05 2,7
t MNGmin 0,62 0,6 NS 0,84 0,6 0,77 0,6 NS 0,64 0,6
t MBGmin 0,14 0,1 NS 0,13 0,1 0,17 0,1 NS 0,10 0,1
DMHG kg/min 1,66 0,4 + 1,82 0,4 1,54 0,4 NS 1,59 0,4
DMG kg/min 1,49 0,3 NS 1,56 0,3 1,37 0,3 + 1,43 0,3
HMF kg 2,73 0,7 ++ 3,05 0,7 2,57 0,8 + 2,87 0,9
t HMFmin 1,71 1, 1 NS 1,30 0,9 1,96 1,6 ~IS 1,79 1,3
1. Min. % 19,7 NS 22,5 20,0 NS 20,2
2. Min. % 26,8 NS 28,7 27,7 NB 28,0
3. Min. % 18,6 NS 19,2 19,8 NS 19,7
4. Min. % 12,9 NS 11,7 12, 1 NS 11,5
5. Min. % 8,2 NS 7,2 6,9 NS 6,7
6. Min. % 4,1 NS 3,1 3,7 NS 3,8
7. Min. % 2,1 NB 1,8 2,1 NS 2,3
8. Min. % 1,5 NS 1 , 1 1,5 NS 1,7
9. Min. % 1,° NS 0,7 1,2 NS 1 , 1
10. Min. % 0,5 NS 0,4 0,6 NB 0,7
11. Min. % 0,3 NS 0,2 0,4 NS 0,4
Milchflußkurven n = 50 n = 50 n = 50 n = 50
- 117 -
Tab. 25: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale für periodischenLufteinlaß mit 40, 42,5 und 45 kPa bei 60 Zlmin und 70 % S(Mittel der Morgenoemelke)Signifikanzschwelle P = 95 %
40 kPa 6ig. 45 kPa 40 kPa Sig. 42,5 kPa
Merkmal Dirn. x s x s X s X s
MGG k.g 9,73 2,9 NS 9,58 3,2 9,04 3,2 N6 9,25 3,1
MHG kg 9,53 3,1 1\16 9,36 3,3 8,90 3,2 NS 9,12 3,1
MNG kg 0,19 0,2 + 0,30 0,2 0,13 0,2 NS °,13 0,2
MBG kg 0,02 0,0 I\IS 0,01 0,0 0,01 0,0 I\IS 0,01 0,0
t MGG min 6,72 2,4 I\IS 5,50 2,0 5,82 2,9 1\15 5,59 2,5
t MHG min 5,97 2,5 + 5,39 2,2 5,28 3,1 1\15 5,02 2,6
t MNG min 0,58 0,6 ++ 0,8 e 0,5 0,42 0,5 N5 0,43 0,5
t MBGmin °,17 0,1 NS 0,22 °,1 0,12 0,1 NS 0,14 0,1
DMHG kg/min 1,54 0,4 ++ 1,77 0,4 1,49 0,4 + 1,56 0,4
DMG kg/min 1,49 0,4 NS 1,51 0,3 1,36 0,3 NS 1,43 0,3
HMF kg 2,63 0,8 +++ 2,92 0,8 2,48 0,7 NS 2,52 0,7
t HMF min 1,84 1,6 NS 1,72 1,4 1,88 1,5 NS 1,64 1,3
1. Min. % 20,5 NS 23,8 22,2 NS 21,1
2. Min. % 26,8 NS 28,1 27,1 NS 27,6
3. Min. % 19,4 NS 18,5 18,3 NS 20,2
4. Min. % 12,0 NS 11,7 11,3 NS 10,9
5. Min. % 7,9 NS 6,4 6,9 N6 5,5
6. Min. % 4,0 NS 3,5 3,9 NS 3,9
7. Min. % 2,2 NS 2,1 2,4 NS 2,4
8. Min. % 1,5 NS 1,3 1,4 NS 1,7
9. Min. % 0,7 NS 0,2 1,0 N5 1,0
10. Min. % 0,3 NB 0,1 0,7 NS 0,5
11. Min. % 0,1 NS
I- 0,5 r~s 0,3
Mi lehflußkurven n = 50 n = 50 n = 50 n = 50
- 118 -
Tab. 26: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale für periodischenLufteinlaß mit 40, 42,5 und 45 kPa bei 60 Z/min und 70 % S(Mittel der Abendgemelke)Signif~kanzschwelle P = 95 %
40 kPa Sig. 45 kPa 40 kPa Sig. 42,5 kPa
Merkmal Dirn. x s x s X s X s
MGG kg 8,65 2,8 NS 8,65 2,8 8,55 2,9 NS 8,44 2,8
MHG kg 8,42 2,9 NS 8,30 3,0 8,41 3,0 I\JS 8,22 2,9
MNG kg 0,22 0,3 + 0,33 0,3 0,13 0,1 NS 0,20 0,2
MBG kg 0,02 0,0 rJS 0,02 0,0 0,01 0,0 NS 0,02 0,0I
+ min 6,32 2,2 NS 5,97 1,6 6,36 2,7 NS 5,98 2,1"MGGt MHG min 5,45 2,4 I\JS 4,86 1,9 :',78 2,8 NS 5,32 2,4
tf;4NG min 0,69 0,6 + 0,95 0,7 0,46 0,4 NS 0,57 0,6
t~18G min 0,18 0,1 NS 0,16 0,2 0,14 0,2 NS 0,09 0,2
DMHG k g/mi n 1,58 0,4 I\JS 1,72 0,4 1,51 0,4 NS 1,53 °,4DMG kg/min 1,39 0,3 I\JS 1,45 0,3 1,39 0,3 1\15 1,44 0,3
HMF kg 2,55 0,7 ++ 2,96 0,8 2,54 0,7 1\15 2,69 0,7
tHMF' min.~_;. 1,51 1,3 1\15 1,24 0,7 1,53 1,2 I\JS 1,25 0,6}T\. i
1. Min. % 23,0 I\JS 25,4 24,1 1\15 2:',7 I2. Min. % 28,4 1\15 30,7 27,6 + 30,5
I3. Nin. % 19,0 NS 18,5 18,9 I~S 17,4
4. Min. % 11,7 I\JS 11,2 11,3 NS 9,9
I5. Min. % 6,2 1\15 5,2 5,5 NS 5,4
6. Min. % 3,1 ~JS 3,6 3,2 NS 3,4 I7. Min. % 1,9 1\15 1,5 1,8 NS 2,0
8. Min. % 1,4 1\15 0,6 '1,3 NS 1 ,2I
9. Mi,.,. I % 1,° 1\15 0,2 1,0 1\15 0,7
10. Min .1 ,/ 0,6 I\JS 0,1 0,6 I\JS 0,2/'
11. Mi n.t % 0,2 1\15 - 0,3 1\15 -
!';i.lch flußkurven n = 50 ,., = 50 n = 50 [1 = 50-_._-
- 119 -
Vor allem bei 40 kPa unterschieden sich die lIJachgemelkmengen tr.it
z.8. 0,19 kg morgens- 'gegenüber 0-,22 kg abends nur gering.- -Das
kann als Zeichen d"f-ür gBwertet werden, d-813- das -I'!elkzeug mit
periodi-schem Lufteinlaß auch abends bei ge-ringern Euterinnendruck
vollständig und schonend' ausme-lk-te.
Eine Auf'glLederung der Mitteluie'rtdlfferenzen riTr das Nachgi=tni=lk
nach Morgen- und Abendwert.en in Tabelle 27 zei.gt zunäo'h'st,
mor.gens wie abends di·e Anh.ebung des lIJenn.v'akuums auf 45 kPa die
stärkere Steig.erung des Nachgemelkes bewirkte.
Tab. 27: Mi ttelwertdiff·erenzen (absolut) ·der Nachgemelkmengenin Abhängig~eit v_on Nennv:aku.um und Puls-
Sign1f1kanz·schwelle P .,95·%
Mel'kmal Dirn. '40
Ll
50 Z ,-70%8
42,5 kPa 40
+ 0,01
0,13
kg
min
MORGENS
MfIIG
tl'!NG
~
MNG
t MIIJG
VOn 40 auf ·45 .kPa' bei
Verglei.cht_ man die
zei ten, so fällt auf, daß der
dies_er r~erkmal.e zwischen Melk--
50 Z/mim morg'g!ns einen st'örk-eren, signifikant·en
bewirkte
morgens wie
dagegen
- 120 -
Ebenso wie für die Tagesgemelke zei gte auch die AufgU eoerung
nach den Melkzeiten die geringsten Nachgemelkmengen bei 40 und
42,5 kPa, während mit der Erhöhung des Nennvakuums auf 45 kPa
diese Werte überprooortional anstiegen. Daraus wird deutlich,
daß beim periodischen Lufteinlaß bezQglich des Ausmelkgraoes
ein Nennvakuum zwischen 40 und 42,5 kPa optimal ist.
4.2.2 Geschwindigkeit des Milchentzuges bei unterschiedlichen
Melkparametern
Mit Erhöhung des Nennvaku~ms verkürzten sich erwartungsgemäß
die Melkzeiten. Bei Erhöhung des Nennvakuums von 40 auf 45 kPa
war bei 50 Z/min eine Verkürzung der Gesamtmelkzeit VOn 7,15 auf
5,79 Minuten zu verzeichnen. Schwermelkende ~ühe reBgierten auf
eine Vakuumerhöhung weitaus stärker als leichtmelkende: Ihre
Melkgeschwindigkeit wurde stärker verbessert; Unterschiede
zwischen den Versuchskühen traten zurück und die SLandardabweichun
gen wurden kl.einer (vgl. Tab. 20 und 21).
Die Zahlenwerte der Flußmerkmale, mit Ausnahme der Zeitspanne zum
Erreichen des hö.chsten Milchflusses, wurden mi t zunehmendem Nenn
vakuum größer. Der Vakuumschritt von 40 auf 45 kPa hatte natur
gemäß den stärkeren Anstieg der Werte zur Folge, wie eine Gegen
überstellung der Mittelwertdifferenzen zeigt(Tab. 28):
Tab. 28: Mittelwertdifferenzen (absolut) der Flußmerkmale in Abhängigkeit von Vakuumhöhe und PulszahlSignifikanzschwelle P = 95 %
50l,70%5 50Z,70%5
r~erkmal Dim. 40 : 42,5 kPa 40 : 45 kPa 40 : 42,5 kPa/40 : 45 kPa
LJ LJ LJ LJDMHG kg/min + 0,05 + 0,17++ + 0,09+ I + ° 13-"+ ,
OMG kg/min + 0,07+ + 0,06 + 0,06 i + 0: 04 IHr4F kg/158 ... 0,2S++ + 0,31+++ + 0,14 I + 0,34+++ )
t HMFmin - 0,32 - 0,39 - 0,2 4 - 0,18
eine
- 121 -
Da sich mit Anhebung des l\Iennvakuums auf 45 kPa auch das Maschinen
nachgeme.lk stark erhöhte, blieben die signi f.ikanten Unterschiei'l::ie
im Minutenh (0,17 bz..tJ. 0,13 kg/min) bei dem
durchschnittliches
auf nur 42
Di ffere'nz
Bei 50 Z/min wirkte die Anhebung d·es l\Iehnvakuum.s
Zei t zum Erreiche19. des Milchflusses als
In diesem L2,5
Gegebenheiten
auf 45 kPa
(bei 60 Z/min
Merkmals erreichten die Differenzen nicht die Signifikanzschwelle.
Die prozentuale Verteilung der Milchmenge darf aufgrund der stark
unterschiedlichen Maschinengesamtgemelke nur innerhalb gleicher
Pulszahl verglichen werden (vgl.i'iap.• 4.1).•
Abb. 31 zeigt, daß sich jeweils bei höherem Vakuum der größere
Milchanteil in die ersten zwei bis drei Minuten nach Milchflu.ßbe
ginn ver.lagerte, wobei die Unterschiede der Vakuumstufen 42,5 unq
45 kPa nur gering waren.
- 122 -
40 k Pa -----/'''},
30.~%
C 25
~ 20.j.,..I';.h-----~,.jg'~ 15
:§ 10~
~
Pulsierung: 50 Z/min, 70%5
42,5 k Pa -----.,,~-4-0-k-Pa-N-e-nn-v-a-ku-u-m__r."ln=~ Pa J~
-----j
----I--------"
45 k Pa40 k Pa Nennvakuurn42,5 k Pa
Pulsierung.60 Z/mln,70%5
40 k Pa
l----------l\ ':'
Abb. 31: Prozentuale Verteilung der Milchmenge je Minute über danZeitabschnitt von elF Minuten nach Milchflußbeginn inAbhängigkeit von Nennvakuum und Pulszahl
Aufgegliedert nach Morgen- und Abendgemelken ergaben sich zwischen
den Melkparametern für die Flußmerkmale folgende Differenzen (Tab. 29)~
Tab. 29: Mittelwer"tdifferenzen (absolut). der Flußmerkmale·inAbhängigkei t von Nennvaku.um und PulszahlSign''ifikan'zschwelle P = 95 %
Mer,kmaIQim. 4;2,5
+ 0.,07+
+ 0,07
+ 0.,14
0,24
+ 0,1 1
+ 0.,05
+ 0,15
0,27
45 kPa40
.LI
+ 0,17++
+ 0,04+ 0,31+++
0,38
+
+ 0,,07
+ 0,32++
0',41
50Z,70%6
.42,5 kPa 40
LI
+ 0,07
+ 0.,.08+
+ 0,.25+
0,46+
°,O~+ 0,06+
+ 0,30+
0,17
kg/min
kg/min
kg/15s
kg/min
kg/min
kg/15s
min
DMHGDMG
HMFt HMF
MORGEN§
DMHGDMGHMFt HMF
Die Werte deI' Merkmalt:;, "duI'chschnittliches ,Minutenhaupt~" und
"durctrschnittliches Minutengemelk" waren aufgI'und
Eut.erinne;ndI'u.ckes und erhöhter Melkber.eitscbaf,t. deI' Ti,ere IjII:p,g,ens
etw.8s höher als abends •. ,..lHe Wirkung der Vakuumsteigerung 'auf
diese Merkm,alewar ;jedoch morgens wie abgnds glg:ic:h
Der höchste Milclifluß war, unabh'ängig vo'n d:er'Puls'~'ahl;' ffiCf,jj'g'e:fl's wie
abends gleich groß und wurde bei 50 Z/min durch di.e Vekuumanhebung
ven 4'0 aUf"42 ;'5kpg'Dfi'e ~üdh auf 45 kPa
60 Z/min erreichte H!diglich dia 'VakoLimähhebung umS'kPaS'ighffi-
kante Aus'rr\äße.
Oie lei "tspanne zorn Errehjhen des höchsten Mildhflus'Ses wujjde 'mor-
gens durch die Vakuumal'hsbung auf 42,5 kPa be.reits st'ärkersignifikant
- 124 -
verkürzt als bei der auf 45 kPa Nennhöhe. Abends wirkte hingegen
die Vakuumsteigerung zu 45 kPa mehr auf dieses Merkmal. Da diese
Zeitspanne aufgrund der geringeren Milchmenge abends ohnehin schon
kürzer war als morgens, wurde luT weiteren Verkürzunq abends ein
höheres Vakuum nötig.
Besonders an den DLFferenzen für das durchschnittliche Minutengemelk
ist zu erkennen, daß ein Vakuum von 42,5 kPa morgens wie abends
aufgrund des niedrigeren ~achgemelkes dem Nennvakuum 45 kPa vorzu
ziehen ist.
Auf die graohische Gegenüberstellung der prozentualen Verteilung
der Milchmenge wird an dieser Stelle verzichtet, da der Behandlungs
einfluß, unabhängig von der Melkzeit, gleich groß war.
Bei einer Betrachtung aller Ergebnisse stellt sich als optimale
Vakuumhöhe für das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß ein
deuLig das Nennvakuum 42,5 kPa heraus. wahrscheinlich melkte das
Melkzeug mit 40 kPa Nennvakuum schwermslkenden Kühen zu langsam,
so daß eine Anhebung des Vakuums auf 42,5 kPa viele Vorteile brachte.
Bezüglich des Optimal vakuums überraschen die Versuchsergebnisse
mit dem periodischen Lufteinlaß nicht. Wenn man vom eingangs er
wähnten Vakuumverlust von 2 bis 3 kPa in der Saugphase ausgeht,
stimmt das Nennvakuum von 42,5 kPa außerordentlich gut mit dem
Optimalwert der Milch-Luft-Trennung (40 kPa) überein. Andererseits
entsprächen 45 kPa Nennvakuum beim Melkzeug mit periodischem Luft
einlaß - unter Berüc~sichtigung der hohen Vakuumverluste der Stan
dardmelkzeuge (vgl. Kap. 3.3.1) - bereits über 50 kPa Nennvakuum
und lägen damit schon außerhalb oes lndiffersnzbereiches.
Für die Pulszahl ist anhand der Versuchs ergebnisse beim Melkzeug
mit periodischem Lufteinlaß zwischen 50 und 60 Z/min kein ein
deutiges Optimum festzustellen. Ein Vergleicn der Ergebnisse hin
sichtlich des Pulszahleffektes ist auf grund des starken Milch
mengenabfalls n~cht uneingeschränkt möglicn. Stellt man jedoch
die Ergebnisse der neiden Versuche mjt verschiedener Pulszahl aber
gleichem Vakuum gegenüber, die sich im MaschLnengesamtgemelk am
wenigsten unterscheiden, ist weder Ln Bezug auf Vollständigkeit
noch auf Geschwindigkeit eine ÜberlegenheLt der hcheren Pulszahl
(60 Z/m;n) zu erkennen (Tab. 30):
- 125 -
Tab. 30: Mitt'ellilerte ausgewählter Melktlarklütsmerkmale bei "40kPaNennvakuum und unterschiet:llii'c:IJJ,r P,ul1szanl1Signifikanzschwelle P = 95 %
40kf'a
Merkmal Dirn. SOZ,70%5 5ig.• 60Z,70%8 ..i
x s X s
MGG kg 9,66 3,2 N5 9, 19 2,9
MNG kg 0,22 0,3 NB 0,2;1 >0,3
t MNG min 0,67 0,7 N5 0 ,64 0,6
DMHG kg/min 1,60 0 ,4 r,5 ,. 0,4D.MG kg/min 1;43 0;3 N5 'f 0;3-
HMF kg 2,60 0,8 N5 2;430 0,8 '.!
t HMF.,
min 2,12 1 ,7 + 1 ,58 1,4f
Theo'retisch wären mit 50Z/min zumindest terrdentieTI b,essere Er,~
gebnisse zu eTwaTten gewesen: Der 5tI'ichkanal WiTd häufiger 'ge
öffnet; mindert dädurch se'inenWi'ders'tand und reagiert: sChne.lleT
auf das Umschalt'enzur 5augphase 'Cslow-hyste,resis, vgil,.' K'ap.2;'1)
als b'ei 50 Z/min.Weiterhin ist der Milchf.ll.lß jeweilszu"BeginTl
d.er 8augphase sm stär'ksten, so daß mit höherer Pulsz ahl mehr'Miilch
flußspitzen "e rf aRt werden', also de'r MilchfhJß insgesamt schnelleT
wird (91, 109). Beim MEHkzeug mit peri'o'tFischem LufteinlaßmLiß' zu'""
AufrechteThäl·tung des spezifischen Vakuumverlaufsam Eut'e".e,ine
Pfropf€nbildung inden Milchschläuchen gewährle'istet sein. Bei
50 Z/min entsteht zwangsläufig einlanger"r Milchpropf'en a15 beT
60 Zlmin. AufgrUnd seiner etiIJasgröße'ren Masse kann der b,"'i
50 Z/min entste'hende i'Jiilchpfropfen besser ZUr Stützung d'es lPäkuums
in der Saugphase beitragen und bewirkt daher einen schnelleren
Milchfluß •
Diese theoretischen Überlegungen erklären den experimentell er
mi ttel ten Indifferenzbereich für die Pulsz ahl beim pe.riod.ischen
Lufteinlaß. Eine Pulszahl von 60 Zlmin fördert dIe Elastizität
des 8trichkanals, erreicht aber einen kürzeren Milchpfropfen,
- 126 -
eine Senkung auf 50 Z/min hingegen bewirkte eine weniger häufige
Öffnung des Strichkanals je Minute, aber einen längeren Milch
pfropfen.
Für die Vergleichsversuche in Tell 111 wurde für das Melkzeug mIt
periodischem Lufteinlaß die Pulsierung mit 50 Z/min und 70 % Saug
phasenanteil gewählt, da sie sich 1m täglIchen Einsatz auf dem
Versuchsbetrieb bewährt natte.
4.2.3 Zusammenfassende Betrachtung
Die Versuche mit dem Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß haoen
gezeigt, dsß eine Ubertragung der bei der Milch-Luft-Trennung ge
fundenen Optimalwerte für Vakuum und Pulslerung - unter Beachtung
geringer Vakuumverluste - auf die Maschine mit periodischem Luft
einlaß möglich ist. Unter den Versuchsbedingungen (TIermaterial,
Rasse) lag die optimale Nennvakuumhöhe eindeutig bei L,2,5 kPa,
für die Pulsierung waren zwischen 50 und 60 Z/min bei 70 % S keine
signifikanten Differenzen erkennbar.
Weiterhin 1st den Ergeonissen zu entnehmen, daß das Melkzeug mit
periodischem LU 1 teinlaß mit Niedrigvakuum bei guter Melkgeschwin
digkeit einen hohen Ausmelkgrad erreichte, was sicher auf die ge
ringen Vakuumverluste, den periodischen Vakuumabbau in der Ent
lastungsphase, verbunden mit dem weichen Silikongummi und geringem
Klemmdruck auf das ZitLengewebe, zurückzuführen ist. Erkennbar war
das gute Ausmelken neben den geringen Nachgemelkmengen auch am
langsamen Zusammenfallen des Euters von oben nach unten. Die Milch
wurde gerade so schnell entzogen, wie sie aus Milchgängen und
Drüsenzisterne in die Zitze nachfließen konnte. Zudem war zu be
obachten, daß die VersuchstIere während des Melkens bemerkenswert
ruhig standen, die Milch bereitwillig hergaoen, und selbst un
ruhige Tiere gegen MilchfluBende keine Versuche unternehmen, das
M2]~zeug ab?Uschlagpr.
- 127 -
4.3 V,er'i}Jeioh<d'er Melkzceuge mit,. Mi IclJ ...Luft-T;renflung , im. Ahsoheider
semmelstück , periodisohem Lufteinlaß und konventio,neller Bau
art
Naohdem für· di.e neuecn Melksysteme, mi t Miloh-Lu;f't-,Tr'ennung' bzw. mit
periodischem Lufteinlaß die OptimalkombinapicInenfür Vakuum und
Pulsierung ermittelt werde,n konnten, solL,ten Ve;rgleichsvewsuohe
in Teil 11,1 z.ei.gen, ob ein Melkzeug den anderen in den Merkmalen
für Vollst,;ändigkeit und Gesohwindigkeit"des ,I''1i.1ohentzuqes
überlegen war.
Für das Melkzeug mit Miloh-Luft-Trennung wurd'e die Kombination
40 kPa Nennvakuum, 60 Z/min und 70 % Saugphasenanteil (\191. 'Kap. 4.1),
für den pe,riDdis,chen Luft.e.inlaß 42,5 kPaVakuum" 50 Z/min'lJnd
70 % Sawgphasenant'eil (vgl. Kap. 4.'2) eingestefLlt.Das Ständard
melkz;eug'wurde -; in Anl'ehnung an zahlreiche Optimierungsarbeiten,
insbesondere von RABOLD (Ei8) - mit tlen firmeneigenen Parametei'i
werten 50 kPa Nennvakuum, 60 Z/min und 70 %'Saugphasenanteil tJ'e
trieben.
Es ist anzumerken, daß aus den bereits in Kapitel 3.4 besohriebenen
Gründen auch in Versuchsteil 111 keine Zitzenverhärtungen und er
kennbare Eutererkrankungen unter den Versuchstieren zu finden
waren, so daß
dingungen als
Ausgangsbe-
Die Ergebnisse
lieh Aussagen über d
Melkzeuge zu. Ob und
Zeit'raum verände!'n,
dardmelkzEug und die
Meohanismen der zir
der Bakterienübertr
dauer(je 2X5 Tage) 1edig
Me1keigeflschaften der
über einen längeren
allem>für :das Stan
spezi fischen
r Berüoksichtigung
- 128 -
4.3.1 Vergleich zwischen Milch-Luft-Trennung im Abscheider
sammelstück und periodischem Lufteinlaß
Der Einfluß der Melkzeuge mit Milch-Luft-Trennung bzw. periodischem
Lufteinlaß auf die Merkmale der Melkbarkeit, geht - zunächst zu
sammengefaßt für die Morgen- und Abendgemelke - aus Tabelle 31
hervor. Aufgrund nicht signifikanter Unterschiede im Maschinen
gesamtgemelk ist ein VergleLch aller Merkmale uneingeschränkt
möglich: Das Melkzeug mit Milch-Luft-frennung ermelkte das Gesamt
gemelk aufgrund der spezifischen Vakuumapplikation (schnelle
Öffnung des Strichkanals, vgl. Kap. 4.1) im Mittel mit 5,51 Minuten
hochsignifikant schneller als das Melkzeug mit periodischem Luft
einalaß (6,45 Minuten), damit unterscheiden sich auch die Zeiten
für das Maschinenhauptgemelk signifikant. Die kürzere Melkz~it
mit der Milch-Luft-Trennung ging mit einem signlfikanten Nachge
melkanstieg um 0,14 kg (von 0,29 auf 0,43 kg) einher. Oie Zeiten
für die Gewinnung des Nachgemelkes stimmten jedoch mit 1,04 bzw.
1,09 Minuten annähernd überein, wie auch aus Abbildung 32 deut
lich wird:
Milch-Luft-Trennung.Nennvakuum . 40 k Pa
Pulslerung: 60 Z,70 -/" 5
Period.LufteinlaßNennvakuum 42,5 k Pa
0J6 Pulsierung: 502 /70%5kg 1,1 ---------.---+------0,5 min -----
0,9-----
0,3
0,1
~ 0,4+------
"..E
:@ 0,3
i0,2
0,1
Abb. 32: Maschinennachgemelkmengen und -zeiten bei Melkzeugenmit periodischem Luf,einlaß bzw. Milch-Luft-Trennung
- 129 -
Tab. 31: Mi ttelwerte der Melkbarkei tsmerkmale fÜT das Melkzeugmi t periDdische m Lufteinlaß (42,5 kPa, 50 Z/min, 70 % 5)und mit Milch-Lurt-Tr·ennunq (-4D kPa, 60 Z/min, 70 % S)
.(Mitte·l der Tagesgemelk.e) .5ignifikanzschwelle P = 95 %
Luft~iri1. 5ig. Miloh-Luft-Tr.
s s
MGG 8.,98 ~, 1
MHG 8,67 2,0
MNü 0,2.9 0 ,2
MB.G o,()1 0,0
t MGG min 6
t~lHG rn.in
t MHGmeiD 1.,;0.4
t MBGmin 0,24
DMHG kg/min 1,65
DMG 1,40 +
HMF 2,51
t HMFmin 1,25 +
Min. % 23,4 +.++
Min. % 26 ,9 ++
Min. % 5 NS
Min. % 13,,3 NS
Min. % 7,.,4 +
Min. % 3.,2 +
7. .Min. % 1,5 +
B. Min. % 0,5 1\15 0, 1
9. Min. % 0 ,1 NS
10. Min. %
Milohflußkurven n 80 n = 80
- 130 -
Durch die schnelle aber relativ schonende Vakuumapplikation am
Euter beim Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung (40 kPa Nennvakuum),
kam es während der Melkzeit bei geringem Milchfluß (~200 g/min)
und aufgrund der nicht vorhandenen Blindmelkzeiten im Versuch zu
keiner größeren Schwellung des Zitzengewebes durch eine Ansamm
lung von Blut und Lymphe. So konnte das über der abgeschnürten
Zitzenzisterne angesammelte Nachgemelk bei Freigabe der Zitzen
basis durch Belastung des Melkzeuges, unterstützt durch Ausmelk
griffe, rasch entzogen werden. Relativ kurze Nachmelkzeiten wur
den auch von SCHÖN und FREIBERGER (82) beim Melken mit Abschalt
automaten bemerkt, die die Gewebereizung nach Versiegen des Milch
flusses senken. Bei einem Melkzeug hingegen, das sehr gut aus
melkt, muß dIe Milch beim Nachmelken erst aus den Drüsengängen zu
sammenfließen, der Residualmilchanteil dürfte dabei geringer als
bei erstgenanntem Melkzeug sein.
Wie an der Gesamtmelkzeit, wird naturgemäß auch an den Flußmerk
malen die mit der Maschine mit Milch-Luft-Trennung erreichte
schnellere Milchabgabe deutlich. Die Differenzen zwischen den
Melkzeugen (vgl. Tab. 32) sind für alle Flußmerkmale zugunsten
des Melkzeuges mit Milch-Luft-Trennung signifikant.
Tab. 32: Mittelwertdifferenzen (absolut) der Flußmsrkmale beiperiodischem Lufteinlaß und Milch-Luft-Trsnnung5ignifikanzschwslle P = 95 %
Merkmal Dim. Per. Lufteinlaß vs. Milch-Luft-Tr.
~
DMHG kg/min + 0,32++
DMG kg/min + 0,23+
HMf kg/15s + 0,76++
t HMF mir - 0,28+
- 131 -
, daß
das durch
bei
Besonders
schnittliehe
dem Melkzeug
dem des Melk~eugBs perio
sich das höhe.re Nachgemelk
arbeitswirtsohaftlich bei Ve
auswirkte
Die Reaktion ~8r Tiere
lieh: Während sich bei sch
Trennung der höchste Mil
tisohe Potential
voll ausgeschöpft, die Unterschiede<.ve·rgrößerten sich. Die Zeit
spanne zum Erreichen des höchsten Milchflusses wurde jedoch bei
schwermelkenden Kühen stärker verkürzt als bei leichtmelkenden -
die Stiatldi.a1)dabwl;!ichungen w.§)[,§!J auch
fürdieVeril:Üing.erung'der S,tirie,uung der Ze'iYiten;fü,r oi.e Ggwinnung des
Maschinengesamtgemelkes und des Maschinenhaüptgemelkes beim Melk
zeug mit Milch-luft-Trennung verantwortlioh sein.
Große, zum Teil hochsignifikante
zeugen gab es auch für die pro2oe"t'uale
menge, wie Abbildung 33 zeigt:
- 132 -
Period. Lufteinlaß Milch-Luft-Trennung.Nennvakuum : 42,5 k Pa Nennvakuum :40 k Pa
40 r-----'-P--=u--=,s=-i.=.er--=u:..:n-,-"-,Q:--=5--=0--=ZOL.:.7.=.0..:.%=-S=--+--,--P-,,u==1s=-ie=-r--=u",niL-Q : 6.=.0=-=Z,-,7--=O=-o.:..:to--=S=-----,
t~~: ;.':1--------1
Abb. 33: Prozentuale Verteilung der Milchmenge je Minute überden Zeitabschnitt von elf Minuten nach Milchflußbeginnbei Melkzeugen mit periodischem Lufteinlaß bzw. MilchLuft-Trennung
Mit dem Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung wurden im Mittel mehr
als zwei Drittel der Gesamtmilchmenge in den ersten bei den Minuten
nach Milchflußbeginn entzogen, beim Melkzeug mit periodischem Luft
einlaß hingegen nur die H§lfte. In den folgenden Minuten waren
daraufhin die Milchmengenanteile entsprechend geringer als bei der
Maschine mit periodischem Lufteinlaß.
Da das Ist-Vakuum am Euter bei 40 bzw. 42,S kPa Nennvakuum bei
beiden Melkzeugen annähernd übereinstimmt,und auch die Pulsierungen
als annähernd gleich zu bezeichnen sind - zwischen 50 und 60 Z/min
bestanden beim periodischen Lufteinlaß keine deutlichen Unter
schiede - sind die großen Differenzen in den Flußmerkmalen und
der prozentualen Milchmengenverteilung zugunsten des Melkzeuges
mit Milch-Luft-Trennung vorwiegend auf deren spezifische Vakuum
applikation am Euter zurückzuführen. Wie bereits in Kapitel 4.1
vergleichend dargestellt, wird aufgrund des konstanten Vakuums bei
der Milch-Luft-Trennung die Zitze in der Saugphase sofort mit
Vakuum a.uf Nennhöhe
- 133 -
förmlich
aufgerissen, SaOg- und übere.in.
Bei dem Melkzeug mi t periodischem folgt der
Vakuumverlauf am Euter d.er Pulskurve: Das nach der Ab-
aenkung in de,r EntlastuqgsphaßezurSaugp/;1aßewi.eper auj;ge!!l.aut
werden, so. daß die Längi der Mi1chfluß,~/1ase nicht der der Saug
phas,§ efltliBrechen kann .; da!? .?,tluj'.'r§ißeri" des
vo;rmi.edeQ, Öffn\?n und Sc!hli.ef;len de.s St*ichkanEüs
sinQSförmig~
Die Differenzen zwischen den Melkzeugen die Melkberkei tsmerk·..
male bei Morgen- bzw. Abendgemelke'n sind nachfolgend Tabelle 33
Zu entnehmen.
Die 'in Kapi tel 4. beschriebenen g.rundsätzlichen Unterschiede
zwischen Morgen- A'bendgemelken bestätigen' sich auch in di·esem
Versuch. Zwischen den Melkzeugen ergaben sich für dss Nachgemelk
morgens mit 0,08 kg bzw.: 0,03 Minuten nur g:eringe Dit''ferenzen,
abends hingegen unterschieden sie sich ;mif 0,18 bzw. 0',12 Minoten
stärker und signifikantzugunsten des Melkzeuges mit periodischem
Lufteinlaß (vgl. Tab. 33). Melkbecher des Melkzeuge~:mit
Milch-Luft-Trennung klettertenaufgrund 'derspezi,fisChen Vakuuth-
appl'ikation bei abnehmendem Euterinnendruck sch;"eller die
des 'periodisch;en !..;uftein,lasses.
Morgens wi.e a!:lends war d:as Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung dem
periodische-n Lufteinlaß 'in den FluBmer~malen und entsprechend in
de.rprozentualen Verteil'img der Mi'lchmenge 'deutlich überlegen_
Die :St8ndardabweichungen~der Merkmale untersehieden sich bei nach
Melkzeiten getrennter Au'swertung Ve!'gleich zu'den zusammenge-
faßten Werten aus Tabell'e 3~ .nicht,sodaß ,auf eine gesonderte
Interpretation verZichte"t werdein kann. . '
Die ;ErgebniSS~ di~;13es V~fgle~CI1Sv~r~~c~es ~hmmeimitdeFen aus
TeH I u?d II ,Ubez;ein: , zeigte S,icHi,daß,das M31kzeug Titdisqhem l!.Uf'te~nlaß in de;? Merkmal;nf'Ür Vollständigkeit"
zeu~, mit ,Miclc/;1'-Luf;t-Tre~tunghing;gen ic:n dEm Merkmalen fUf Melk
gesc'hwinpigkei:t überleger war. I·n;wei t;ren 'Versu~h,en,wäre
fen, ob durch eine weitere Senkung, des Vakuums beicm Melkzeug mit
M.i.l ch."Lu f t - Trennung undliod er eine ..,JJe.rkür z,ung, ...de;tLSau.gphas.en lä.q.g.e,
- 134 _
Tab. 33: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale bei Melkzeugen mitperiodischem Lufteinlaß (42,5 kPa, 50 Z/min, 70 % S)und Milch-Luft-Trennung (40 kPa, 60 Z/min, 70 % S)(Mittel der Morgen- bzw. Abendgemelke)Signifikanzschwelle P = 95 %)
MORGENS ABENDS
Per.LE Sig. Mi.-lu. Per.LE Sig. Mi. -Lu.
I~erkmal Dim. x s x s X s X s
MGG kg 9,45 2,1 NS 9,40 2,8 8,52 1,9 NS 8,38 2,0
MHG kg 9,16 2,1 NS 9,05 2,8 8,18 1,9 NS 7,85 2,0
MNG kg 0,26 0,2 NB 0,34 0,2 0,33 0,2 ++ 0,51 0,3
MBG kg 0,03 0,0 r,s 0,01 0,0 0,01 0,0 NS 0,02 0,0
t MGGmin 6,66 1,6 ++ 5,71 1,1 6,23 1,2 ++ 5,30 0,9
t MHGmin 5,51 1,3 ++ 4,62 1,0 5,09 1,° ++ 4,06 0,9
t t~r~G min 1,03 0,6 NB 1,00 0,5 1,06 0,5 NB '1,18 0,4
t MBGmin 0,12 0,2 NB 0,09 °,1 °,OB 0,1 ~JS 0,06 0,1
DMHG kg/min 1,69 0,5 + 1,99 0,7 1,61 0,4 ++ 1,96 0,5
DMG kg/min 1,43 0,4 + 1,67 0,6 1,37 0,3 ++ 1,60 0,4
HMF kg 2,61 0,7 ++ 3,26 1,0 2,53 0,6 ++ 3,40 1,0
t HMFmin 1,19 0,9 NB 0,98 0,7 1,30 0,9 ++ 0,96 0,7
1. Min. % 22,4 +++ 30,1 24,4 +++ 35,7
2. Min. % 25,9 ++ 30,1 27,9 NB 31,5
3. Min. % 20,6 NB 19,6 20,3 + 15,5
4. fv1i n. % 13,4 + 9,6 13, 1 + 8,1
5. Mip. % 8,0 + 5,2 6,7 + 4,5
6. Min. % 3,8 + 1,6 2,7 + 1 ,5~ Min. ,,/ 1,5 + 0,7 1,5 NB 0,7, . N
8. Min. % 0,7 + 0,1 0,4 NS -9. Min. % 0,2 NS - - - -
10. Min. % 0,1 NB - - - -11. Min. % - - - - - -Milchflußkurven n = 40 n = 40 n = 40 n = 40
- 135 -
auf z .B. 50 % bei etwa.a geaenkter Melkgesahwindigke,i'i;"derT Au's
melkgrad verbe.ss.ert we.rden kann. Dies.e .Frage ware bersonders für
größere Melkstände mi t automatischer Melkzeug'sbnshme von Bed·eutung.
Da dJ e l\Iach9\=melJ"zeiteq in di\=sem Versuc,.h. ,..b.ei ein,i·geJ;;\(. Ti.ererv.<puf
durch Spätlakti3tion erI;iöht\=m Niveau,.. für beide Melkzeuge. e.nnäh.ernd
g:!...eü;h 18n.gw8±el},,,.hat.te di3s et~a.e höhere NaChgemelk de~ Melk,..
ze.uges mi t Mi.lph,-Luft"1Tr.e.nl)ul;lg wegen olcl]t v~rllpfldene:t\ Blind!JIe::!k
zeiten ke.ioeentscheideru:Jen arbeitewlrtsp..haftli.chenNachteile., .JlIird
jedoch EUJf die Gewinnur:g de.s l\Iachg\=melk.e s ver.zichte;t, sind la!;);g
fristig ~eistungse~nbußen und Gesuncjhei tsstörungen durCh di.eim
Euter verbleibende höhere Restmilchmenge nicht auszuschließen
(10, 73, 76,105)·
Die Versuchsergebnisse beziehen siCh, wie eingangs erwähnt, auf
einen kürzen Zeitraum. Änderungen dieser Werte beä längerem Praxis
einsatz d.er neuen f1el.kzeuge werde.n nach Beobat;:htungen in der Milch
viehherde des Versuchs.gutes Wildschwaige und andeTen Praxisbetrieben
für das 1':jelki'..elJ.g.!ll.i..t pe,ripdi"lpheJTl Lu.fteinlsßrri.chterwscrt.ej;..,ü!:J.a
der Il,bbay sJer Binde.gewe.bseinlpg\=rungen in .der Zitzensp)it;ze m;it·
!:Jiesem Mel~zeug. erreicht .wurd.ß, wäh'Tend, d'~e~e ., F'rsge für. das Melk,..
zeM.9 l.f;iT)g.e'J:: ...l;lnda!:Jerp.!:Jel} VersUchen. z.U
klären i.§,;j;.~. Eswircj v.or,.. a·lle,m ei,rr,,vergl.eichvon Zictzenbeschaffen...
hei t und t;uterges.undh.ei t vop Intere.sse sein, da di.e Gefahr .. von
Z.i tzenverl1f;iFtungen IJnd das Yb,i'?rtragyngsrisiko.von.Mikroorg.anismen
beiJTl Melkzi3u.g mi 1; M.Uch,..LlJft ..];rennung aufgr!:Jnd seiner. spezifischen
Entlastygg a:ilein du:rc;l?cj\=.n.l1l\Tmmcjr,uck ..des Zit,zengul1lmis sowie sei
ner Sarnme:I.stückkonstrukj;ion
Ddischem Lufteinlsß. Da beid.e M\=l!fzeug:e mLtNi.ecjrigvakuum, sn
nähernd gleicher Pulsierung, gleichen Zitzengummis sowie etwa
gleichem Melkzßuggewicht <)rbeiten, sind unterscl}iedliche Auswir
kungen sy.f 1':jilchabg.siJ.e und t;uteralle.~n auf den untsI'schi.edlichen
Vskuumverlauf sm Eut.e.r.(kDnstante·s Vakuum bzw. PeriodischS Abseokung
in der Entlastungsphsse) zurückzufÜhren.
- 135 -
4.3.2 Vergleich zwischen periodischem Lufteinlaß und Melkzeug
konventioneller Bauart
Mit den Melkzeugen mit periodischem Lufteinlaßbzw. konventioneller
Bauart wurden zwei Vergleichs versuche mit abgewandelter Zielstel
lung durchgeführt. Zum einen sollten, wie bei den anderen Ver
gleichen auch, die Maschineneinflüsse auf die Melkbarkeitsmerkmale
in einem ~urzzeitversuch (2X5 Tage) untersucht werden. Ein zweiter
Vergleich dieser Melkzeuge über 2 X 20 Tage sollte zeigen, ob be
reits in diesem Zeitraum der Euterzustand (Zitzenverhärtungen)
unterschiedl~ch beeinflußt wird und sich dies auf Nachgemelkmenge
und Milchfluß (DMHG und HMF) auswirkt.
Zunächst uerden die Ergebnisse des Kurzzeitvergleiches, anschließend
die des zweiten längeren Vergleiches sChwerpunktmäßig interoretiert.
4.3.2.1 Kurzzeitvergleich
In diesem Vergleich über 2 X 5 Tage wurde das Melkzeug mit perio
dischem Lufteinlaß mit seinen 1m Teil 11 auf Vollständigkeit und
maximalem MilchFluß optimierten Parametern (~2,5 kPa, 50 Z!min,
70 % S) gefahren, das Standardmelkzeug mit dan fabrikspezifischen
Werten 50 kPa Nennvakuum, 60 Z/min und 70 % Saugphasenanteil.
Die Versuchsergebnisse dieses Vergleiches sind, zusammengefaGt
nach Morgen- und Abendgemelken, in Tabelle 34 aufgelistet.
Bei einem Überblick fällt auf, daß Nachgemelkmenge und -zeit beim
Standardmelkzeug h5her lagen, die Gesamtmelkzeit war kürze~ und
die Flußmerkmale waren weitgehend nicht signifikant gr5ßer als
beim Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß.
Die Maschinennachgemelkmenge lag beim Standardmelkzeug mit 0,33 kg
um 0,09 kg (38 %) - allerdings nicht signifikant - über dem Mittel
wert des Melkzeuges mit periodischem Lufteinlaß, die Differenz in
der Nachgemelkzeit war hingegen mit 0,25 Minuten signifikant (vgl.
Abb. 34). Die Standardabweichungen dieser Merkmale waren für beiee
Melkzeuge in etwa gleichgroß.
- 137 -
Tab. 34: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale für das Melkzeugmit periodischem Lufteinlaß (42,5 kPa, 50 ZImin, 70 % S)und das Standardmelkzeug (50 kPa,. 60 Z/min, 70 % 5)(Mittel der Tagesgemelke)5ignifikanzschwalla P: 95 %
Per. Lufteinl. 5ig. 5tandardmz.
Markmal Dim. x s X- s
MGG kg 8,63 2,4 I\IS 8,49 2.5
r'IHG kg 8,36 2,4 N.S 8,15 2,5
~1~IG kg 0,24 0,2 1\15 0,33 0,2
M8G kg 0,03 0,0 1\16 0,01 0,0
t MGG min 6,22 1,3 1\16 5,90 1,0
t MHGmin 5,34 1,2 + 4,76 1,0
t MNG min 0,82 0,5 + 1,07 0,4
t MBG min 0,06 0,1 NB 0,07 0,1
DMHG kg/min 1,58 0,5 + 1,72 0,5
DMG kg/min 1,38 0,4 1\16 1,43 0,4
HMF kg 2,45 0,7 1\15 2,61 0,6
t HMF min 1,52 1,0 1\15 1,28 0,8
1. Min. % 23,8 + 26,4
2. Min. % 26,4 + 29,1
3. Min. % 19,8 1\15 19,9
4. Min. % 13,1 1\15 12,0
5. Min. % 8,1 N5 6,5
6. Min. % 3,6 1\15 2,4
7. Min. % 1,5 1\15 0,4
8. Min. % 0,5 1\15 0,1
9. Min. % 0,1 1\15 -10. Min. " - - -jO
11. Min. % - - -
Milc hfl uß kurva n n = 80 n = 80
- 138 -
0,6 __p_~_~s_;r_~~_~_~~_g~_.~_:t_~_~~_~_~_~Q_5_-r-_pN_ue_;_i;Q_~:~~~~kg 1,1
015 min----------1-------
0,9
" 0,4
'" 0,7'""~ 0,3 "ö;
.g N
::< 0,5--
0,2
0,3
0,1
0,1
Abb.34: Nachgemelkmengen und -zeiten für das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß bzw.das Standardmelkzeug
Die Gesamtmelkzeit war mit dem Stsndardmelkzeug nur um nicht sig
nifikante 0,32 Minuten schneller als mit dem periodischem Luftein
laß. Die schwermelkenden Kühe wurden von diessm Melkzeug aufgrund
des höheren Nennvakuums (SO kPa) erwartungsgemäß mehr beeinflußt,
als die leichtmelkenden, d.h. ihre Melkzeit verkürzte sich stärker,
so daß die Streuung geringer wurde. Bedingt durch die signifikant
höheren Nachgemelkzeiten beim Standardmelkzeug waren auch die
Differenzen für die Hauptgemelkzeit signifikant.
Die Mittelwertdifferenzen zwischen den Melkzeugen für die Fluß
merkmale sind Tabelle 35 zu entnehmen:
- 139 -
Tab. 35: Mittelwertdifferenzen (absolut) der Flußmerkmale beidem Melkzeug mit periodisohem Lufteinlaß und demStandardmelkzeugSignifikanzsohwelle P = 95 %
Merkmal Dirn. Per. Lufteinlaß vs. Standardmelkzeug
LJ
DMHG kg/min + 0,14+
DMG kg/min + 0,05
HMF kg/ iSs + 0,15
t HMF min - 0,24
Das mit dem Standardmelkzeug erreiohte durohsohnittliohe Minuten
hauotgemelk lag trotz des höheren Nennvakuums (50 kPa) nur gering
fügig über dem des Melkzeuges mi t p.eriodisohem Lufteinlaß. Duroh
die mit dem Standard melk zeug erzielten höheren Naohgemelkwerte
waren die Differenzen zwisohen den Mittelwerten für das duroh
schnittliche Minutengemelk bereits bei der Kurzzeitbetrachtung
nicht mehr signifikant.
Die Mi ttelwerte für den höchsten r~ilchfluß sowie für die Zei t zum
Erreiohen desselbe.n untersohieden sich mit 0,16 kg bzw. 0,24 Mi
nuten nur wenig und nioht signifikant zugunsten des Stan.dardmelk
zeuge-s ..
Eine Gegenüberstellung der prozentualen Verteilung der Milohmenge
auf die ersten elf Mi nuten nach Milohflußbeginn (siehe Abb. 35 )
erhärtet die geringen Untersohiede in der f~elkzeugwirkung.
Lediglioh beim Milohmengenanteil der ersten zwei Minuten be
standen schwaoh signifikante Untersohiede (vgl. Tab. 34).
40
- 140 -
Period. LufteinlaßNennvakuum 42,5 k Pa
Pulsierung: 50 Z, 700;.5
Standard- MZNennvakuum : 50 k Pa
Pulsierung: 60Z,70"/oS!
Abb. 35: Prozentuale Verteilung der Milchmenge je Minute Dber denZeitabschnitt von elf Minuten nach Milchflußbeginn beiperiodischem Lufteinlaß bzw. einem Standardmelkzeug
Die Melkmaschineneinflüsse getrennt nach Morgen- und Abendgemelk
geben die Mittelwerte in Tabelle 35 wieder. Die Maschinennachge
melkmengen Waren für beide Melkzeuge abends aufgrund des geringe
ren Euterinnendruckes - und damit evtl. geringerer Melkbereit
schaft der Kuh - größer als morgens. Die Differenz zwischen den
Behandlungen war für Nachgemelkmenge und -zeit mit 0,10 kg bzw.
0,34 Minuten morgens signifikant, abends Oe trug der Unterschied
nur 0,07 kg bzw. 0,17 Minuten zugunsten des Melkzeuges mit perio
dischem Lufteinlaß. Das Standardmelkzeug melkte abends wie morgens
schneller als der periodische Lufteinlaß, die Differenzen zwischen
den Gesamtmelkzeiten waren jedoch nicht signifikant. Gesicherte
Differenzen bestanden nu~ morgens im durchschnittlichen Minuten
hauptgemelk mit 0,17 kg/min und im Zeitabschnitt zum Erreichen
des höchsten Milchflusses mit 0,27 Minuten. Für die übrigen Fluß
merkmalswerte bestanden nur geringe Unterschieoe zugunsten des
Standardmelkzeuges.
- 141 -
Tab. 36: MittelwErte der Melkbarkeitsmerkmale für das MelkzEug mitperiodischem lufteinlaß (42,5 kPa, 50 Z/min, 70 % 5) unddas Standardmelkzeug (50 kPa, 60 Z/min, 70 % Bi(Mittel der Morgen- bzw. Abendge~elke)
5ignifikanzschwelle P = 95 %
MO RGEf~S ABENDS
Per.lE Sig. Standard. Per.lE Sig. Standard.
Merkmal Dirn. x s x s X s X s
MGG kg 9,01 2,5 NB S,g9 2,7 8,23 2,3 NS 7,98 2,2
r1HG kg 8,80 2,5 N5 8,69 2,7 7,92 2,3 N5 7,62 2,2
,~NG kg 0,19 0,2 + 0,29 0,2 0,29 0,2 NB 0,36 0,3
M8G kg 0,02 0,0 :~5 0,01 0,0 0,02 0,0 NB 0,00 0,0
trt,GG min 6,29 1,3 NB 5,86 1,1 6,16 1,2 NB 5,70 0,7
tMI-JG min 5,54 1,3 + 4,75 1,1 5,16 1,2 N5 4,54 0,7
t MNG min 0,69 0,5 + 1,03 0,4 0,94 0,5 NB 1,11 0,3
t MBGmin 0,06 0,1 NS O,OB 0,1 0,06 0,1 NB 0,05 0,1
DMHG kg/min 1,60 0,5 + 1,77 0,5 1,56 0,5 N5 1,68 0,5
DMG kg/min 1,43 0,4 NS 1,4B 0,4 1,34 0,4 NS 1,38 0,4
HMF kg 2,42 0,7 N5 2,60 0,6 2,47 0,7 N5 2,63 0,6
t HMF min 1,67 1,2 N5 1,45 0,9 1,38 0,8 + 1,11 0,6
1. Min. % 22,4 N5 25,1 25,1 1\15 27,8
2. Min. % 25,1 N5 28,1 27,6 NB 30,2
3. i"lin. % 20,4 NS 19,7 19,3 NS 20,0
4. Min. % 13,8 1\15 12,8 12,4 1\15 11,2
5. Min. % 8,9 1\15 7,2 7,3 N5 5,8
6. Min. '16 3,9 NS 3,0 3,2 N5 1,8
7. Min. % 1,7 N5, 0,7 1,3 NB 0,2
8. Min. % 0,4 N5 0,1 0,6 NB -9. Min. % 0,2 N5 - 0,2 NS -
10. Min. 'I 0,1 1\15 - -" - -11. r'1in. % - - - - I - -
IMilchflußkurven n - 40 n = 40 n = 40 n = 40
- 142 -
Beim Vergleich der Mittelwerte gilt es zu bedenken, daß für das
Standardmelkzeug 50 kPa Nennvakuum eingestellt war; das sind
7,5 kPa (15 %) mehr als für das Melkzeug mit periodischem Luftein
laß. Die Geschwindigkeit des Milchentzugs war trotz des höheren
Nennvakuums beim Standardmelkzeug wegen der hohen, vom Milchfluß
abhängigen Vakuumverluste auch im KurZZEitvergleich nict,t wesent
lich höher als beim periodischen Lufteinlaß. Die Unterschiede
in der Melkgeschwindigkeit zugunsten des konventionellen Melkzeuges
bestehen nicht mehr bzw. vermindern sich, wenn Kühe mit höheren
Milchleistungen und Milchfluß als der Durchschnitt der Versuchs
tiere gemolken werden. Tabelle 37 zeigt die Mittelwerte der Melk
barkeitsmerkmale für die Kühe 23 und 19.
Tab. 37: Ausgewählte Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale fürden periodischen Lufteinlaß (42,5 kPa, 50 Z/min, 70 % S)und das Standardmelkzeug (50 kPa, 50 Z/min, 70 % S)(Mittel der Tagesgemelke)
Kuh 23 Kuh 19
Stand. Per. LE Stand. Per. LE
Merkmal Dim. x x X- x
MGG kg 12,15 11,25 '12,65 11,58
IMNG kg 0,48 0,34 0,18 0,06I
t MGG min 6,14 5,52 7,48 6,92
t MNGmin 1,32 0,92 0,94 0,30
D~lHG kg/min 2,44 2,46 1,84 1,72
DMG kg/min 1,98 2,04 1,60 1,65
HMF kg/15s 3,34 3,58 2,48 2,50 jtHMF min 1 , 12 1,05 3,14 3,24
- 143 -
Die Milchleistungen der beiden Kühe lagen mit ca. 12 kg je Melk
zeit über den Mittelwerten aus Tabelle 34 (ca. 8,~ kg). Die Melk
zeiten waren bei beiden Tieren Für das Melkzeug mit periodischem
Lufteinlaß kürzer als für dae Standardmelkzeug. Auch in den Merk
malen "ourchschnittliches Minutengemelk" welches das Nachgemelk
berücksichtigt und im "hBchsten Milcnfluß" war das Melkzeug mit
periodischem Lufteinlaß überlegen. DIe ursache dieser Ergebnisse
ist der starke Vakuumabfall bei hohem Milchfluß im Melkzeug he~
kBmmlicher Bauart (vgl. Kap. 3.3.1), w§hrend der Vakuumabfall im
Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß maximal 2 bis 3 kPa betr~gt.
Gerade bei hohem Milchfluß zeigte sich deshalb die Überlegenheit
der neuen Melksysteme.
ZudEm erreichte das Standardmelkzeug nicht den Ausmelkgrad des
Melkzeuges mit periodischem Lufteinlaß, da bei nachlassendem
Milchfluß die Vakuumverluste geringer werden, so deß Nenn- und
Ist- Vakuum ann§hernd übereinstimmen; Oas Klettern der Zitzen
becher wiro so beschleunigt und eine Schwellung des Zitzengewebes
begünsLigt.
Die Ergebnisse des Vergleichs des Melkzeuges mit periodischem
Lufteinlaß mit einem Standardmelkzeug stimmen sehr gut mit denen
von SCHMITTER u.a. (78) sowie von KOEGEL u.a. (35) überein. Beide
b · l' h Festeilung eine Überlegen-ArbEi tsgruppen stellten e1. 9 e1.C er ragheit des Melkzeuges mit periodische~ Lufteinlaß im Ausmelkgrad
und aufgrund des 48 bis 50 kPa hohen Nennvakuums für den perio
dischen LufteinJaß auch In der Melkgeschwindigkeit fest.
- 144 -
4.3.2.2 Vergleich über 2 X 20 Tage
Ziel des zweiten Vergleichsversuches z~ischen den Melkzeugeh mit
periodischem Lufteinlaß und konventioneller Bauart war es, den
l!ngerfristigen Einfluß beider Systeme Buf die Kondition der Zitzen
spitze zu verfolgen. Vor allem interessierte der Verlauf des ma
schinenbedingten Auf- bzw. Abbaus des Bihdegewebes im Bereich der
Zitzenspitze, was anhand der Ver§nderung der Merkmale l'durch
schnittliches Minutenhauptgemelk" (DMHG), "Maschinennachgemelk"
(MNG) und des "h6chsten Milchflusses" (HMF) untersucht wurde. Diese
Zielstellung gründete auf der Beobachtung, daß 2uf dem Versuchsgut
WilDschwaige und vielen Praxisbetrieben bestehende, fühlbare Zitzen
verh!rtungen und sichtbare Ausstülpungen des Strichkanals bereits
eine Woche nach Umstellung Buf Melkzeuge mit periodischem Lufteinlaß
zurückgingen und nach ca. 3 Wochen bei vielen Tieren nicht mehr
fühlbar waren. Die Melkbarkeit verbeaserte sich in diesem Zeitraum
deutlich, so daß das ursprüngliche Nennvakuum in der hochverlegten
Leitung von 50 kPa nach dem Einsatz des Melkzeuges mit periodischem
Lufteinlaß schrittweise von 45 auf 40 kPa gesenkt werden konnte.
Daraus wurde geschlossen, daß der Aufbau von melkmaschinenbedingten
Verh!rtungen in der Zitze mit der konventionellen Technik etwa
ebenso viel Zeit in Anspruch nehmen k6nnte. Zur DberprUfung dieser
Hypothese sollten die Gewebever!nderungen in der Zitze Uber
2 X 20 Tage durch Beobachtung sowie anhand der Milchflußeigen
schaften der Kühe verfolgt werden. Direkte Messungen mit Ultra
schallger!ten, wie sie nach THOMPSON (97) für Gewebemessungen an
lebenden Tieren vor und nach dem Melken besonders gut geeignet
sind, sowie mit einem neuartigen in der Sch~eiz entwickelten Meß
gerät, welches auf Basis der Komprimierbarkeit des Zitzengewebes bei
einem definierten Druck vor und nach dem Melken arbeitet, sollen den
in der vorliegenden Arbeit beschriebenen Vergleichsversuchen folgen.
Weiterhin laufen histologische Untersuchungen Uber die Vorg!nge bei
Auf- bzw. Abbau von Bindegewebe in der Zitzenspitze an der Tier
§rztlichen Hochschule in Hannover. Die Arbeiten werden erg~nzt
durch Studien zur Eutergesundheit mit dem Tiergesundheitsdienst
Bayern e.~ ••
- 145 -
Tab. 38: Mittelwerte dar Melkbarkeitsmerkrnale für das Melkzeug mitperiodischem Luftej nlaß (40 kPa, 50 Z/min, 70 % S) urod da55tandardmelkzeug (50 kPo, 60 Z/min, 70 % S)(Mittel der Tagesgemelka)5ignifikanzschwelle P = 95 %
Per. Lufteinl. 5ig. 5tandardmz.
Merkmal Dirn. x s x ~
MGG kg 9,30 3,1 1\15 9,26 3,3
MHG kg 9,10 3,2 fJ5 8,55 3,5
MNG kg 0,19 0,2 N5 0,29 0,3
MBG kg 0,01 0,0 N5 0,02 0,0
t MGGmin 6,46 2,2 NB 6,13 1,8
t MHG min 5,75 2,3 + 5,22 2,0
t~lrJG mir! 0,60 0,5 NB 0,80 0,6
t MBGmin 0,11 0,1 NB 0, 11 0,1
IDMHG kg/min 1,61 0,4 + 1,72 0,4
DMG kg/rnin 1,45 0,3 NB 1 ,50 0,4
HMF kg 2,46 0,5 N5 2,50 0,4
tH~1F min 1,71 1,3 NB 1,54 1,2
1. fHn. % 22,9 1\15 25,0
2. Min. % 25,6 N5 26,1
3. Min. % 18,4 NS 18,3
4. Min. % 12,5 N5 12,4
5. Min. % 8,1 NB 7,5
5. "1in. % 1.,3 NS 4,2
7. Min. 01 2,5 NB 2,1I'
8. Min. % 1,3 NB 0,9
9. Min. % 0,7 NB 0,3
10. Min. 7L 0,3
\
fJB 0,1
1 '. f~in • % 0,1 r,5 -Milchflußkurven n = "00 n = 400
- 146 -
Das Standardmelkzeug wurde auch in diesem Vergleichsversuch miL
den Parametern ~O kPa Nennvakuum, 60 Zimin und 70 % S betrieoen.
Für das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß wurden 40 kPa Nenn
vakuum eingestellt, da in diesem Versuch besonders su f scnonen
den, vollst!ndigen Milchentzug Wert gelegt wurde, uno sich diese
Vakuumhöne auf dem Versuchsgut seit üoer 6 Monaten für das täg
liche Melken als geeignet erwiesen hatte; die Pulsierunq blieb
mit 50 Z/min und 70 % S gleich.
Die Mittelwerte dieses Vergleiches sind in Tabelle 38 auFgelistet.
Bei annähernd gleichen Gesamtgemalkmengen ist eine geringe Dber
legenheit des Melkzeuges mit periodischem Lufteinlaß mit 0,10 kg
weniger Nachgemelkmenge bzw. 0,20 Minuten kürzerer Nachgemelk
zeit zu erkennen. De~gegenüber war das Standardmelkzeug dem perio
dischen Luft~inlaß bezüglich der Melkdauer, oen Flußmerkmaler so
wie der prozentualen Verteilung der Milchmenge - allerdings nur
geringfügig und meist nicht signifikant - überlegen. Diese Dif
ferenzpn zwischen den Melkzeugen entsprechen in der Größencrdnung
den im Kurzzeit-Change-Over erzielten WerLen.
06 eIn derartiger Vergleich der Mittelwerte nur wenig Aufschluß
über den Verleuf von Gewebever!nderungen in der Zitze gibt, soll
anhend von graphischen Darstellungen die Entwicklung derjenigen
Merkmale interpretiert werden, die einen Trend der Ver~nderung
der Melkbarkeit anzeigen können. Für die Darstellung wurde das
glel Lende Mittel über jeweils 5 Tage gewählt, um die starken,
durch äu8ere Einflüsse (WitLerung, Fütterung) bedingten Schwankungen
zu gl~tten und so die Entwicklung der Werte deutlicher herauszu
stellen. Zum Vergleich ist jeweils der entsprechende Verlauf der
Maschinengessmtgemelkmenge (MCG) abgebildet.
Zun~chst wira eine graphische Darstellung dsr Nachgsmsikmengen
ent~lcklung UDeI' die gesawcB Versuchsdauer, aufgegliedert nach
Tiergrupoen, vorgenommen (Abb. 36):
_ 11,7 _
~+-'---40:-
kg
9,5'
9,0
.MM0,5
kg
0,1
Abb. 3B~
l--~~-I
- : periodischer LuHeinloß
...........':' Stondord-Melkzeug
(:f,ie Kuh-
gemolken, die
dem Change-Over bewegten
auf ,gleiche!' Höhe. Tier
Nachgemelk z~8ammen;
I\!achgemelkernöhung, auf
1. i\Iach
Change-Over
das Standardmelkzeu,g Lind K,uhgrLlppe 2 das Melk
L"T ",,,,n L;!3 zU'!Je-y"i'[ t.
;' lagen während
das der mit
bekam Kungruppe
das GL"'ldardmelk2'eug wie KuhCjJ'uppe 2.
Eine Zunahme der Nechgemeli<menge der mi t d[om Standar>dml;llszeug ge
molkenen Kühe. und damit Anzeichen f'jr oegPlnende Ver)lärtpngl;n,
waren jedoch nicht zu erkennenA
- 148 -
FUr die Merkmale "durchschnittliches Maschinenhauptgemelk" unduhBchs
ter Milchfluß"wurde die gleiche graphische Darstellungsweise und
Analyse ~ie fUr die Nachgemelkmengen gewählt(Abb. 37):
..'
DM Hg.........'
10,01+-~-------
kg
9,5 MG~k.... ........ : .
•' ...\ Gruppe II .. I9,0 ...' ..<.....--'--------+-_---"~~ _'_,....."----'l~
9ruppe n .._. I..-.................. ....
2,8~----------...,..,-----c-
2,7
kQI +---=~--~::::::~;,c---"-;:--t::m.n2,5
2,4
2,3
2,2
'5 2,1~..g 2,0::f: 1,9
1,8
1,7
1,6+------- Gruppe l·-=---j-~=--~:=.!=~--~--i
1,5 -- =periodischer Lufteinlaß•••••• =Standard-Melkzeug
1,4.1-------------l.-----"T-----=---'GleitendesMittel über 5 lage
Abb. 37: Verlauf des gleitenden Mittels (über 5 Tage) für hBchstenMilchfluß. Maschinengesamtgemelk und das durchschnittlicheMinutenhauDtgemelk bei Melkzeugen mit periodischemLufteinlaß bzw.konventioneller Bauart
Der hBchste Milchfluß blieb fUr Tiergruppe 1 im ersten Versuchsab
schnitt (periodischer Lufteinlaß) auf gleicher HBhe, erst kurz vor
dem Change-Over war ein Abfall der Werte um ca. 0,10 kg/min Zu ver
zeichnen. Die Kurve für das durchschnittliche Maschinenhauptgemelk
verlief bis gegen Ende des ersten Versuchssbschnittes parellel zu
der des hBchsten Milchflusses, stiEg gegen Versuchs ende abEr an.
Bei der zunächst mit dem Standardmelkzeug gemolkenen Tiergruppe 2
liefen die Kurven für beide Merkmale parallel: Erst war ein Anstieg
zu beobachten, es folgte ein Plateau und vor dem ~hange-Ove[ ein
Abfall der werte.
- 149 -
Nach dem Change-Over wurden der höchste MiJchfluß und das durch
schnittliche Minutenhauptgemelk für beide Kuhgruppen kleiner, es
folgte ein parallel v,er.lauf.ender AnstJeg d.el' Merkmalskurv,en .und
gegen Versuchsende ein gemeinsamer, starker Abfall der Mittel,.,
werte.
Ein Trend, der eine Verlangsamung des Milchfluss'es beim Melken
mit dem Standardmelkzeug erkennen ließe, war sowohl für denhöchs
ten Milchfluß als auch für das Merkmal "durchschnittliches Minuten
hauptgemelk" vorhanden, trat jedoch in gleichem Ausmaß auch bei.
der mit periodischem LUf,teinlaßgemolkenen Kuhgruppe auf, so daß
dies'e Entwicklung nicht auf Verhärtungen der ZitzE'n~.pitze, son-
dern ve.rmutlich auf ande're Einflüsse, wi.e Gesamtgemelk.menge', Wit
terung o·der- Fütterung zurückzlJführen sein muß.
Das Versuchsziel, die s,ntstei;1uQ,g ... UD,d daran anschließend den ·Abb.au
von Bineegewebe in der Zi"tzensp.i.tz.e anr'5'lnd des Milchflusses zu ver
folgen, konnte somit nicht er1;'.eir;:ht werden. Nach Ausgagen von
WIESNER 1 ist dem Aufbau VPn meljsmaschinenbedingten 8inde.gewebsver
änderungen mit etwa 4 bis (;, Mon,aten ein längerer Zeitraum zuzu,
ordnen als für deren Abbau erforderlich ist. Interessant ist. aber,
daß sich die Melkergebnisse des Kurzzeitversuches mit diesem Melk
zeugen über einen längeren Ze.itraurn an zum Teil anderen Kühen be-
stätigt haben. kPa ni!,!dr,igeren Nennvakuums wurde
mi t dem Melkzeug Lufteinlaß' nÖl' eine unwesent-
liehe, nicht Melkgesbhwindigkei t erzielt,
und die Nachgemelkmengen unterschieden sich zuguns'fel1des Melkzeuges
mit periodischem Lufteinlaß. Oie anheit der nleuen Melks'ls-
teme in der Melkgeschwindigkeit mi t hohem Milchfluß
und bei beim' Standardmelk-
h,ervortreten. Die
Untersuchungen
vorbehalten.
1 Persönliche
- 150 -
4.3.3 Vergleich zwischen Milch-Luft-Trennung im Abscheider
sammelstück und Melkzeug konventioneller Bauart
Die Versuche wurden mit einer Gegenüberstellung des Standardmelk
zeuges bei 50 kPa Nennvakuum, 60 Z/min und 70 % Saugphasenanteil
und des Melkzeuges mit Milch-Luft-Trennung bei 40 kPa Nennvakuum
und gleicher Pulsierung abgeschlossen. Die Versuchsmittelwerte
der Melkbarkeitsmerkmale zeigt Tabelle 40.
Auch in diesem Versuch unterschieden sich die Gesamtgemelkmengen
nicht signifikant, ebenso Destanden für die Nachgemelkmengen kaum
unterschiede. Die Milch-Luft-Trennung entzog jedoch das Gesamtgemelk
und auch das Nachgemelk geringfügig schneller als das Standardmelk
zeug. Auch die Mittelwerte der Flußmerkmale und der prozentualen
Verteilung der Milchmenge lagen für das Melkzeug mit Milch-Luft
Trennung über denen des Standardmelkzeuges.
Die Nachgemelkmenge war bei dem Standardmelkzeug mit im Mittel
0,04 kg nur geringfügig höher als bei der Milch-Luft-Trennung,
hingegen unterschieden sich die Nachgemelkzeiten mit 0,21 Minuten
signifikant zugunsten des Melkzeuges mit Milch-Luft-Trennung, ~ie
Abbildung 38 verdeutlicht.
min ----
Standard- MZ Milch-Luft-TrennUDR0,6 Nennvakuum: 50 k Pa Nennvakuum :40 kPa
Pulsierung: 60Z,70 '/,5 Pulsierung :60 Z,70'l. 5kg 1.1-~=,-,"-,-,,-,-,=.c:..:.='--1--'--===-:"'="--'--"-"-'''--'--'-''------j
0,5
0,3
0,1
0,9
0,7----
<;--===N
0,5
.. 0,4+--------;
'"c..~ 0,3!:!i
0,2+---;'
0,1
Abb. 38: Nachgemelkmengen und -zeiten für das Standardmelkzeug unddas Melkz2ug mit MilcH-Luft-Trennung
- 151 -
Tab. 39: Mi ttelluerte der f'1elkbarksi +'''ITisrkmals für das Melkzeugmi t Milch-Luft-"Treni1ung (40 kPa, 60 Z!mi", 70 % S) unddas Standardmelk,zeug (~D kPa, bO Z!min, 70 ~o S,)(Mi ttel dsr T8gssgemslk~)
Signifikanz;sohwelle P = 95 %
Bt,enäardm z • , ""q,ig. Milch-Luft-Tr.
Merkmal Dim. x s X I s
j' I" MGG kg ," 8,95 2.,8 -. ~~S I'"MHG k9 8,65 2.,8 NB. 8, 2.,9
MNG kg ° Q,2 NB. Q,?,"',-
r~BG k9 0,01 0,0 NS U ,01 0,0
t MGGmin 5,49 0,8 NB 5, 1,0
t MHGmin 4,59 0,9 NB. 4, 1,0
-tMNGmi-n 0,81 0,2- I ++ 0--;2
tMBG
min 0,09 0, 1 NB. 0 ,07 0 ,1
DMHG kg!mLn 1 ,85 °,4 NS 1~94 0,6
DMG kg!rnin 1 ,§1 0,4 NB. 1,72 0,5
HMF kg 2,81 0 ,5 NB. 3,21 1,0
tHMF min 1 ,3D ,8 + 1,09 eh,8
1. Min. % 28,7 NB 31,7
2. Min. % 28,5 NB 2.8,9
3. Min. % 19,6 NB 18,9
4. Min. % 12,6 NB 11 ,3
5. Min. % 1-- 5,9 ;; NB 4;9
5. Min. % 1,6 NS 1 ,4
7. Min. % 0 , 1 'ws 0 ,3
B. Min. %
9. Min. %10. Min. %
Mil 0 h f 1u ß kur v en n 80 n = 80
- 152 -
DIe Mittelwerte für oie Gesamtmelkzeit untersc~leoe~ slcl, mIt
0,31 Minuten nur wenig. Ebenso waren die geringen Differenzen
für oie Flußmerkmale - bis auf die Zeit zum Erreichen Des nöchsten
Milchflusses - nicht gesic~ert (vgl. Tab. 40).
Tab. 40: MittelwertDifferenzen (absolut) der Flußmerkrnale für dasStandardmelkzeug und das Melkzeug mit Milch-Luft-Tren-nung Signifikanzschwelle P ~ 9~ %
Merkmal Dim. Standardmz. V8~ Milch-Luft-Tr.~
DMHG kg/min + 0,09
DMG kg/min + 0, 11
HMF kg/1~s + 0,40
t HMF min - 0,21+
Wie obige Mittelwertdifferenzen zeigen, melkte das I~elkzeug mit
Milch-Luft-Trennung wahrscheinlich aufgrunD der schenenDeren Ge
webebehandlung etwas vollständiger aus als Das Standardmelkzeug.
Aufgrund des hö~eren Nac~gemelkes beim Standardm~lkzeug warer die
~Gterschiede zwisc~en den Melkzeugen rOr das Merkmal "ourch
schr 1 ittlich28 MinLtengemelk " sogar gr5ßer als fCr das "durchschnitt
liche Minuten~auptgemelk". Auch die übrigen Flußmerkmsle unter
sc~jeden sich Lugunsten der Milch-Luft-Trennung. Am Merkmal
11hBchster Milchfluß11 ~ird die unterschiedliche Reaktior der ~Uhe
oesonjers deu~lich. W§hrend sich der MilchfluB oel den sch~elmel
kenden ~ühen mit der Milch-Luft-Trennung nur wenig erhöhte, zeig
ten leichtmelkende liere ~inen starken Anstieg; eie Unterschieae
Der Merkmalswerte und damit die Streuung wurden größer.
Auch der prozentuale Anteil der Milchmenge war bei dem Melkzeug
mit Milch-Luft-Trennung in der ersten Minute geringfGgig größer,
ab der dritte~ Minute dann entsprechend geringer als beim Stan
dardmelkzeug (Abb. 34):
- 153 -
Mitch-Luft~Tr~nrt\:Jng.Nennvakl!.um :,40 kPa
Putsierong: 60ZPO% 5
stanclCird- MZNennvakuum:50 kPa
Pulsierung: 60Z,700f0S(.0
'ij %Sc: 301-c--'-----'-----'------I-'--'F4I=c--'--====="I...g'25...E 20.(;u~ 15
~1O
5
o.J.--t":l~~1ffl:;_r;;_i=:r::T~:=-l~~'+::+~r,;T;;_=:r----I
Abb. 39: Proz"ntuaiLe Ve;-teilpng d"r Milchmep,ge je: Minuteden Zei tabschnftt von elf Minuten nach MilchfiLußbe,i Clem Standardmel,kzeug und dem Melkzeug mit MiLuft-Trennung
füreginnch-
Der Verg~eich der nach Morgen- und Abe~dgemelk aufgeglied:erte~
Mittelwerte in der' Tabelle 41 ergibt, daß die Nachgemelkm~ngert
und -zeLten mo,rgenß wie" abends annähernd gleich,groß wareqtl die
gröBeren! Unterschi'ede d~r Me,rkmale zwi?chen'den Melkzeugelnt~äten
morgens mit °105 kg bzw 7 °,23 Minuten zugunsten d/es Melkz:eu;~s mi t
Mi1~h-Lun-~rennun:g zutage (abendtJ °.?1 kg bzw_ 0" 1B Mi:1U,tep),_ Nur
die: OHf.erenzeln der Nacl1gemelkzeiten waren jeweils gestch/ert'.
08sMelk~eug mit MilCh-';-uft-Trennung e~tzogdiYe M'i1ch nur a~'ends
signifikant schnel,iLer als das Stpndarpmelkzeug _/für jede:e 'der
Flußmerkmale bestapd jedoch morgens eine etw8ß gIjf:lßere, n)ibht
sigrHikjante Differenz ;Zwischen d.en MeiLkzeu~en alts abends; Dl:eser
Efff!kt wird auf dep stärkeren mOl'.gentlichen Milchfluß (hö,he~:r
Euterinnendruck als abends) zurück'zufüh'ren sein, d'en das Melkzeug
mit r~ilch-Luft-Tre,nnung'durchseine Vakuumkonstanz, unabhängig vom
Milchfluß • im Gegensatz ;::um Standa!'dmelkzeug volll.bewäl tigen konnte
- 15~ -
Tab. 41: Mittelwerte der Melkbarkeitsmerkmale für daa Standardmelkzeug (50 kPa, 60 Z/min, 70 % S) und das Melkzeugmit Milch-Luft-Trennung (~O kPa, 60 Z/min, 70 % S)(Mittel der Morgen- bzw. Ab~ndgemelke)
Signifikanzschwelle P = 95 %
MORGENS ABENDS
Standard. S19· Mi. -Lu. 5tar,dard. 51g. Mi. -Lu.
Merkmal Dim. x s x s X s X s
MGG kg 9,52 2,8 NS 9,50 3,0 8,39 2,6 NS 8,49 2,7
~1HG kg 9,21 2,9 NS 9,25· 2,9 8,09 2,6 NS 8,20 2,7
~1NG kg 0,29 0,2 NS 0,2~ 0,2 0,28 0,1 NS 0,27 0,1
MBG kg 0,02 0,0 NS °,0 1 0,0 L,O? 0,0 NS 0,02 0,0
t~'IGG min 5,71 0,9 NS 5,37 1 , 1 5,27 0,6 t 5,06 0,8
t MHG min 4,82 1,0 NS 4,70 1 , 1 4,36 0,6 NS 4,39 0,8
t MNGmin 0,81 0,2 ++ 0,58 0,3 0,80 0,3 ++ 0,62 0,2
t~IBG m1n 0,08 0,1 NS 0,09 0,1 0,11 0,2 NS 0,05 0,1
DMHG kg/min 1,88 0,4 NS 2,00 0,7 1,83 0,5 NS 1,88 0,5
DMG kg/min 1,64 0,4 NS 1,78 0,5 1,57 O,~ rJ 5 1,67 0,5
HI~F kg 2,79 0,5 NS 3,21 1,0 2,83 0,6 + 3,20 1,0
t HMF min 1,45 0,8 r,J S 1,20 0,9 1 , 14 0,8 N5 0.99 0,7
1. Min. % 26,8 NS 30,4 30,6 NS 32,9
2. Min. % 27,4 N5 28,3 29,5 NS 29,6
3. ~1i n. % 19,6 NS 18,8 19,9 NS 18,9
4. Min. % 13,5 NS 11 ,7 11, '7 NS 10,9
5. Min. %. 6,9 NS 5,6 4,9 NS 4,2
6. Min. "' 2,5 N5 1,9 0,8 NS 0,9/0
7. Min. % 0,3 NS 0,5 0,4 I~S 0,5
8. Min. % 0,1 N.S 0,2 0,1 NS 0,1
9. Min. % - - - - - -10. ~Ii n. % - - - - - -
Milchflul3kurven n = 40 n = cO n = 40 n = 40
- 155 -
Die nach Melkzeiten aufgegliederten Mittelwerte der prozentualen
Verteilung derf>'lllchmenge uiiesen den zusammeng'ef'"ßten
Werten" keine wese~tli2hen Unt~;';schred~ aUf " s'b daß aUf ge
sonderte 8etrachtung verzichtet werden soll.
Die Ergebnisse des zuletzt gemolkenen Vergleichsvers'uches haben
gezeigt, daß das Melkzeug mit Mi bei
10 kPa (20 % ) g.erIngeren Nennvakuum
dem Standardmelkzeug in Vollständigkeit und
Milchentzug8 tendenfiell überlegen Dieses
nicclt, da bekannt ist, daß das zi tZl?nendige Vakuum Stahdai'dmelk-
zeug in AbhängIgkei t vom f1ilchfluß abfäll t und &Chwankt; auch die
PUlsieri)n';l - ausgedrüCkt B\r B~,i.JegUn; des pt;enguTmis
dabei. Zum Milchentzug steht also b.eim Standardmelkzeug kein aus
reichend hohes Vsk'~um sm tÜter zur VerfO'gung, zudem ist bei diesem
Melkzeug der bei der r~ilc.h-luftwTrennung hervorgerufene "Aufreißeffekt" der 21 tze weniger ausgeprägt. Diese Aussage kann besonders
deutlich gemacht werden, wenn dfre MelkzeLJgwi'rkung ,'ilii'f"in KaiJ'itel
4.3.2.1, auf Kühe mit hohem Mi1c.hfl~ß verglichen wird. Die Mittel
werte ei ni ger M"lkbä'r1<ei tsmerkmaLe zei'gt Tabelle 42:
Tab. 42: Ausgewählte-Mittelwerte der r~elkbarkeitsmerkmaleStandardmelkzeug (50 kPa, ,68 Z/min, 70 %zeug mit Milch-luft-Trennung (40 kPa,(Mittel der Tqgesgemelke)
das'Melk
% S)
Merkmal, Dirn.
~1GG kg
MNG kg
i;'MGG min 5,4,8 4.'4,6 4,5:6
t MNGmin 0,,9,6 0"190 0.;56
DMHG kg/min 2,46 , ,lJ2 1 ,96 2,76
DMG kg/min 2, 10 ;:,46 1 ,76 2,4DHMF kg/15s 3, '~6 ~ ,62 .3 ,52 4,94
t HMF min 1 , 1/4 (' ,l 1 ,34 0 ,92
- 156 -
Das Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung melkte bei beiden Kühen ca.
1 bis 1,5 Minuten schneller als das Standardmelkzeug. Die Mittel
werte der >lußmerkmale, vor allem des höchsten Milchflusses,
LJ~tersc~iede~ sich ebenso stark zugunsten der Milch-Luft-Tre~nu~g.
Da das Vakuum a~ Euter bei der Milch-Luft-Trennung konstant ist
und auch die Zitzengummibewegung kontrolliert verläuft, werden
hohe Milchflüsse problemlos bewältigt. Beim Standardmelkzeug kommt
es dagegen bei hohem Milchfluß zu einem Vekuumabfall unter der
Zitze; die Melkgeschwindigkeit wird dadurch stark gemindert.
Bei geringem Milchfluß oder Blindmelken wird dagegen das hohe
Vakuum des Standardmelkzeuges voll an der Zitze wirksam, die
Melkbecher klettern etwas früher, das Zitzengewebe schwillt eher
an, das Nachfließen der Milch wird erschwert und das Nachgemelk
bedeutend langsamer gewonnen als beim Melkzeug mit Milch-Luft
Trennung.
Zusammenfassende Betrachtung
l~ Versuchsteil 111 wurden die beiden neuen Melksysteme mit Milch
Luft-Trennung im Abscheidersammelstück bzw. periodischem Luftein
laß untereinander und jeweils mit einem Standardmelkzeug ver
glichen. Dazu wurden für das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß
mit ~?5 kPa NennvaKuum, 50 Z/min und 70 % Saugphasenanteil und
für das Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung mit 40 kPa Nennvakuum,
60 Z/~in und 70 % Saugphasenantei~ die ZUVOr in den VersuchsLeilen
I und 1T yefundenen Optimalparameter eingestellt; das Standard
melkzeug wurdE mit den fabrikatspezifischen Werten gemolken.Beim Krl'erium "Vollständigkeit" war das Melkzeug mit periodischem
Lufteinlaß den beiden anderen überlegen. Diese Überlegenheit dürfte
auf die schonende und anscheinend die Milchhergabe fördernde Vakuum
applikation am Euter zurückzuführen sein (vgl. Kap. 3.3.3).
- 157 -
Be.im Kriterium "Melkgesc.hwindigkeit" lag das Melkz!1ug mit Milch
Luft-Trennung an der Spitze. Ein unabhängig vom Milchfluß konstan
tes zi tzenendiges Vakuum und die ann·ährende -Übereinstimmung von
Saug- und Milchflußphase gewährleisten beim ~,elkzeu.g mi t Milch
Luft-Trennung einen sci"1nellen Milch·fluß. In weit.eren Un.tersuchun.,.
g.en ist zu prüfen, ob d.urch Verringerung des Nennvakuums gie Aus.,.
melkeigenschaften 'pieses Melkzeuges verbessert wer.den k(:inQen ung
welchen Ein.r:Luß das auf den ResiduaJ.milchanteil h.at. De.r Res"ldual.,.
milch.anteil sollte in Folge untersuchungen auch für .die and!=ren
Melkzeuge analysiert we.rden, um eventuelle Rücksch.liisse auf eine
langfristige Leistungsbeeinflussung ziehen zu können.
Bemerkenswert, wenngleich zu erwarten, is·t das meist schlechtBre
Melkergebn,is des Starldardmelkze,ug.es t'rot:z des?, 5 b:zw.lO kPa
höheren Nennvakuums und des FBhlens von ZitzenverhärtiLrngen. Für
Kühe m'it hohem Milchfluß und auch langfristig atlfgrund von sich
eins tell'enden BindegewebseinlagBrungen in 'die Zi tz<enspi'tze muß'
mitschlechteren Melkergebnissen für das StandardmelkZeug ge
rechnet werden.
- 156 -
5 SCHLUSSBETRACHTUNG und Folgerungen für die Praxis
Die Bedeutung eines stabilen Melkvakuums am Euter und der exakten
Einhaltung der Pulsierung für einen schonenden und zügigen Milch
entzug wird in der Literatur vielfältig hervorgehoben (z.B. 46,
55, 94, 9S, 103, 123). Versuche der Normenkommissionen (ISO, DIN),
eine optimale Vakuumapplikatiufl durch Empfehlungen zum Luftdurch
satz der Vakuumpumpe, Dimensionierung der Leitungsquerschnitte u.a.m.
zu erreichen, stellen eine wichtige Grundvoraussetzung aar, können
jedoch keinen durchschlagenden Crfolg haben. Trotz eines konstan-
ten Leitungsvakuums weicht das Betriebsvakuum am Euter in der Regel
erheblich vom Nenn-Wert ab; diese Abweichungen haben ihre Ursache
im Konstruktionsorinzip der kDnventionellen Melkzeuge. Die sich ge
genseitig beeinträchtigenden Aufgaben "Milchentzug" und "Milchab
transport" haben aufgrund von Reibungs- und Strömungsverlusten
(hydrOdynamische Druckverluste) und bei den weit verbreiteten hoch
verlegten Milchleitungen aufgrund des zusätzlichen Hochförderns dar
Milch (hydrostatischer Druck verlust) ein Absinken des Vakuums zur
Folge. Das Ausmaß des Vakuumabfalls ist vom Flüssigkeitsd~rchsatz
abhärgig. Mit dem Abfall des Betriebsvakuums in der Saugphase ist
eine Änderung des Differenzdruckes durch die Zitzengummiwand ver
bunden. Zudem schwankt das Ist-Vakuum am Euter im Rhythmus der
Pulsierung (zyklische Väkuumschwankungen). Die Abweichungen der
Ist-Werte von den eingestellten Nenn-Werten kann über 50 % beim
Vakuum und etwa 30 % bei der Länge der Saugphase betragen (123).
Durch die geschilderte lnkonstanz der Vakuumapplikation sm Euter
konnten sich als Empfehlungen für die Parameter Vakuumhöhe, Puls
zahl und Saugphasenlänge nur breitgefaßte Indifferenzspektren er
geben. Diese Indifferenzspektren beruhten auf Erfahrungen und
wissenschaftlichen Untersuchungen (19, 26, 39, 46, S1, 65,66, 105);
exakte bzw. eng begrenzte Optimalwerte hat man naturgemäß nicht ab
leiten könren. Als Beweis für diese Aussage mag das Nebenejnander
der verschiedenste~ melk technischen Parameter bei den Melkmaschine~
auf dem Weltmarkt dienen.
Erst durch ~eue Melkzeugentwicklunge~, die ko~stante bz~. kontrol
lierte Vakuumverhältnisse im Melkzeug gewährleisten, sind die Vor
aussetzungen gegeben, die Indifferenzbereiche einzugrenzen und
Optima für Vakuumhöhe u~d Pulsierung zu finden. Weiterhin stellt
- 159 -
die lIonstanthal t.ung von Vakpum und Puls.ierul].g.qie Gr·undvoraus,set:<,ung
für Fortschritte auf dem SE:'kto,;r "Milchfluß$teUE:'rung" dar.
Ein Melkzeug mi t MUch-L uft-.Trennung im AbsGtJ.E:'idersammelstück sowie
ein Melkzeug mit periodischem Lufteinl.aß e'1;'s'toJlieneq von der Kon?:,l;,p
tion her derzeit als einzige geeignet, - unter Beibeha~tuog des.ZUjei
raumbecherprinzips - durch kontrollierte Vakuum- und StrB~ungsbe~
dingungen zu eioer weitgehenden Übereinstimmung von Nenn- und I$t
Werten am Euter zu gelangeo.
Bei dem Melkzeug mit Milch-Luft-Treoryung im Abscheidersammelstück
werden die Funktio,nen "r.~Uche01,zugll uod"Milchabtranspq.rt" get;rennt
(vgl. Kap. 3.3.2). D~e Vakuumver:~.~ltnisse am E.yter sJl)d spmit voo
der HBhe des Milchflusses unabhängig, auch)::Jie Lei tungshphE:' ver
liert ihre Bedeutung; das Vakuum am Euter ist ann.äherni:L.konstant.
Das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß nutzt durch'den vom Pul
sator exakt gesteu'erten Einlaß'k'le):ne'r Luftm~rfg·en'Lrrit.erd:fezitze,
in Verbindungmi.t abg'eetimmten LE:':i,t'iHtj;)Sweejen
abf'1d:eßender Milch zür&tütZlJng;des·V~k:ai.Jlns'inderSaligphase Cvg'l.
Kap. 3.3.3).( Äufd·iese Weise wir.d ein Val<uum'in der' Miti"chflDßp'ßase
erreicht, das selbst bei hochver1'i~g'ten Melkiei tLmgenäHITElheI'h1:I auf
Nennhöhebleibt, währendes in der E'ntlastungsphase stark äbge
senkt wird. Der VakuumverlaOfam Eü'terfolg'tko!itJ:iÖlliert dem Druck
verl:auf der Pulskurve.
Die in der vorliegenden Arbeit beschriebeneh Versuche rrfit den ge
nannten neuen Melksystemen und einem weltweit verbreiteten Melk
zeug konventioneFler Bauart wurden 1979 im Kurzzeit-Change-Over
an 15 Kühen (3180 Einze'lfuelklJnge'n) der Rasse DeutscHe Schwaxz
bunte X Holstein CMiJFhleistul)9 d,!",r Vgrsug,Q.s,kühe:W79;
6 240 kg bei 4,17 % Fett- und 3,:32 % Ei\<leiß!dehalt) des Vers.uch$
gutes Wildsghw.ai ge der Technischen Un.i veri?ität,.München durchgeführt.
Zur Aufzeichnung der MilcbXlußkurven in einem "Anbindestall wU.rde
ein Melkwagen entwic~elt, mit dE:'J!]. d.ie Verhältniss.e eingr ho.pInV.er
legten Melkanlage simuliert und mit versclnie.denen Melkzeygen und
Melkparametern (VEjkuumlnöhe, Pulsza.hl, Saugpha$el]l.änge,. Phasenver
schiebung) gemolken werden konnte.
Da.s Melkzeug mi t Milch'-Luft-Trennung bot aufgrund seiner Vakuum
konstan"z am Euter beste Voraussetzungen zur Überprüfung und Ein
grenz.ung der I'ldifferenzbereiche konventioneller Melkzeuge für
- 150 -
Vakuumhöhe und Pulsierung. Die Versuchsergebnisse mit Differenzen
von 30 bis 45 % zeigen eindeutig, daß bei konstanter Vakuumapplika
tion die Indifferenzbereiche entscheidend eingeschränkt werden kön
nen, und somit eine Optimierung möglich ist: Mit der gefundenen Para-
meterkombination für das Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung von
40 kPa Nennvakuum, 50 Z/min und 70 % Saugphasenanteil, ließen sich
die besten Melkergebnisse in Bezug auf Vollständigkeit und Ge
schwindigkeit erzielen. Es ist nicht auszuschließen, daß durch
feinere Abstufung der Parameter ein noch schärferes Optimum ge
funden werden kann. Da eine Punktoptimierung jedoch immer von den
speziellen Versuchbedingungen - insbesondere der Melkbarkeit der
~un - abhängig ist, wurden keine weiteren Versuche in dieser Rich
tung unternommen.
~achdem die bisherigen Indifferenzbereiche konventioneller Melk
zeuge mit dem Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung überprüft worden
waren, konnten die gefunden~n Optimalwerte dieser Maschine unter
Berücksichtigung der geringen Vakuumverluste in der Milchflußphase
als Ausgangsbasis für das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß
Übertragen werden, so daß für letzgenanntes eine Feinoptimierung
(vgl. Kap. 4.2) durchgeführt werden konnte. Für das Melkzeug mit
periodiscnem Lufteinlaß erwies sich beim Melken in einer hochver
legten Melkleitung die Vakuumhöhe 42,5 kPa in Bezug auf Vollstän
digkeit und Melkgeschwindigkeit als optimal; für die Pulszahlen
50 und 50 Z/min bei 70 % Saugphasenlänge - entsprechend 50 % Milch
flußphase - ergaben sich keine deutlichen Unterschiede.
Abschließend wurden die beiden neuen Melkzeuge,betrieben mi, ihren
Optimalparametern, untereinander sowie mit einem Melkzeug konven
tioneller Bauart verglichen. An den Ergebnissen der Vergleichsver
suche zeigte sich, daß sich die Forderungen nach möglichst großer
Vollständigkeit, verbunden mit hoher Melkgeschwindigkeit, nicht
uneingeschränkt in einem MelkzEug vereinen lassen. In Bezug auf
Vollständigkeit zeigte das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß
eine deutliche Überlegenheit gegenüber den anderen Melkzeugen. Das
niedrige Nennvakuum, die Vakuumabsenkung in der Entlastungsphase
sowie der geringe hlemmdruck des Zitzengummis bewirkten einen sehr
- 161 -
schonenden, vollständigen M-ilchentzug. Im Versuchsverlauf wurde
zudem del.ltlich, daß durch den schonenden Mi'lchentzug mit dem Melk
zeug mit'periodischem Lufteinlaß melkmaschinel'lbedingte Verhär
tungen der Zi tzenspi tze innerhalb ku'rzer Zeit abgebaut werden. Das
ist vor allem auf den spezifischen Entlastungsmechani.!lml.ls zurück
zuführen: Blut und Lymphe können von sich aus wieder zirkulieren,
wenn das Vakuum unter '20 kPa abgebcaut wird (115). Dafür isi: nach
SCOTT u.a. (83) eine Zeit von 160 bis 180 ms erforderlich. Die
Dauer der Vakuumabsenkung beträgt beim Melkzeug mit periodischem
Lufteinlaß ca. 300 ms in jedem Pulszyklus.
Das Standardmelkzeug erreichte im Vergleich zu den nauen Melkzeugen
den schlechtesten Ausmelkgrad. Das erhöhte Nennvak~um (50 kPa) wur
de bei geringem Milchfluß voll an der Zitze wirksam, di.e Melkbecher
kletterten verfrüht, das Zitzengewebe sChwoJl an, das Nachfließen
der Milch wurde unterbrochen.
Auch das Melkzeug mit Milch-Luft-'T;r.ennun.g melkte nicht so voll
ständig aus wie das Melkzeuj} mi t ~iDdischem Luftei nIaß. Trutz
höherer Nachgemelkmengen waren jedCl'C.h die Zeiten für die Gewinnung
des f\lachgemelkes im Vergleich ~j.jI!J,~periodischen Lufteinlaß annähernd
gleich. Dies läßt darauf schliet)en., daß zwar die Melkbecher bei
konstantem Vakuum schneller klettern und die j!i tzenQe'8sis ,abschnü.ren,
jedoch ohne Blindmelken keine S1;:nlll~J.lumg des Z11;zengewebea hervo.r
gerufen wurde, die den Milchf.luß beim Nachmelken behinderte; &0
entstanden im Ve.rauch durch da" h3}J;l/er~e N,,!Chgem.elk beim Melkzeug mi t
Mi lch-Luft-TrennUAg kei oe arbe1 ts.wirtschaftlichen Nachte4cJce. Der
schlechtere Ausmelkgrad steht aber einer Kombination mit einer
automatischen Melkzeugabnahme entgegen.
Im Kriterium "MeTkgesChwindfgkei t" zeig'te das Melkzeug mit Milch
Luft-Trennung im Abscheidersammelstück erwartungsgemäß die besten
Ergebnisse.Diese Überlegenheit ist allein auf die konstante VakuUm'"
applikation am E'ut'er zurückzuführen <'''Aufreiße'ffekt'', vgl .• Kap. 4.1).
In der Melkgesphwi ndigkei t unterschi,eden sich das MeJ,kzeug mit
periodischem Lufteinlaß und das Standardmelk~eug trotz des unter
schiedlich hohen Nennvakuums (42,5 bzw. 50 kPa) nur wenig und
nicht signifikant. Die in Abhängigkeit vom Milchfluß hohen
- 162 -
Vakuumverluste im Sta~aardmelkzeug haben ein Betriebsvakuum am
~uter zur Folge, das zum Teil geringer als das des periodischen
Luftei~lasses ist. Bei Kühen mit hohem Milchfluß wirkt sich dieser
Nachteil ['erkömmlicher Melkzeuge besonders stark auf die Melkge
schwindigkeit aus (vgl. Kap. 4.3.2.1 und L.3.3). Bei geringem
Milchfluß dagegen zeigt das hohe Nennvakuum einen schlechten Aus
melkgrad. Längerfristig dürften sich die Melkeigenschaften durch
sich einstellende Zitzenverhärtungen weiter zuungunsten des kon
ventionellen Meikzeuges verändern.
D1E Versuchsergebnisse lege~ den Gedanken nahe, beide MelksystemE,
den in Vollständigkeit überlegenen periodische~ Lufteinlaß mit der
in Melkgeschwindigkeit überlege~en Milch-Luft-Trennung zu kombI
nieren. Ein wesentlicher Mecha~ismus des Melkzeuges mit peri
odischem Lufteinlaß iST die zyklische Vakuumabsenkung, die eine
biologische Entlastung der Zitze gewährleistet. Darum wäre das
Vakuum in der hombination bei der Melkzeuge nicht konstant, der spe
zifische "Aufreißeffekt" der Milch-LuFt-Trennung (vgl. Kap. 4.1)
entfiele. Die Milch-Luft-Trennung würde in dieser Kombination
lediglich den durcI' Hochfördern der Milch bedingten Vakuumabfall
(ca. 3 kPa) vernindern. Daneben stieße eine Komoinatlon bei der
Systeme auf größere konstruktionstechnische Schwierigkeiten: Sie
dürft8 unter Beibehaltung der guten Handhabung des Melkzeuges mit
periodischem Lufteinlaß und der Unterbindung der melkmaschinenbe
dingte~ Cbertragung von MastiLiserregern kaum Zu bewerkstelligen
sein.
Für die Lrtscheidung, eines der neuen Melksysteme anzuwenden,
sind nicht ~ur die mit den tech~ischen Möglichkeite~ im Rahmen
dieser ArbeiL u~tersuchten KriLerien "Vollständigkeit" und "Melk
geschwindigkeit" ausschlaggebeno, es spielen auch Kriterien wie
llAuswirk~ng des M21kzeuges auf Milchleistung und EutergesundnelLII,
'!Handhabung", llUmba~mBglichkeiLenll und lIMllchbehandlung " einF
wiChtige Rolle.
- 153 -
Über die Aus'Ulirkung der I~elkzeuge auf Leistung und Eutergesund
heit lieBen sich in dieser Arbeit aufgrund der kurzen Versuchs-, .
perioden und der Zielstellung keine gesicherte'l, Aussagen machen;
die gefundenen Optimalkombinationen für Vakuum und Pulsierung
dürften Jedoch auf der Basis der bisherigen wissenschaftlichen
Erkenntnisse sogar gewisse Verbesserungen bringen, zumal die sich
als vorteilhaft erwiesenen konstanten bzw. kontrollierten Vakuum
verhältnisse am Euter einen schonenden Milchentzug gewährleisten.
Konstruktionsbedingt bietet das Melkzeug mit periodischemL.uft
einlaB daruberhinaus durch zeitliche Abstimmung von Milchentzu.g
und -abtransport" schonendes Melken und getrennte Milchablei tung
kaum noch Möglichkeiten der Übertragung von Mikroorganismen; durch
getrennte Vi ertelablei tung soll eine völlige Unterbindung g.egeben
sein. Das Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung weist dagegen prinzip
bedingt Übertragung13mechanisl\1en (z.6. groBes SammE!lstück, Milch
und Schaum über dem Schwimmer, keine getrennte Ableitung) in
starkem MaBe auf.
Die Handhabung des Melkzeuges mit Milch-Luft-Trennung wird durch
das groBe Semmelstück (die Trennung von Milch und Luft erfordert
ein bestimmtes Sammelstückvolumen) erheblich erschwert. Durch die
8auhöhe besteht zudem die Gefahr,d;aB das Melkzeug bei Kühen mit
tiefen Eutern am Boden aufsteht. An der Verbesserung und Verklei
nerung des Sammelstückabscheiders wird gearbeitet (75). Der Sam
melstückbauart der M.iloh-Luft- Trennung sind jedoch die .. ,kleinen
Sammelstücke des M~lkzeugss mit periodischsm Lufteinlaß sowohl
fijr die Hälften als auoh für die Viertel trennung in Handliohkeit
und Einfachheit der Konstruktion überlegen.
Einem Aus~ausoh gegen die konventionelle Technik steht bei der
Mi lch-Luft-Tl'enl'ung das nic.ht ohne erheblichen Aufwand zu lösende
Problem des Milohüberrisses in Melk- und Pulsleitung sowie der
hBhere Verschleiß der Vakuumpumpsn, der duroh die stärkere Belastung
hervorgerufen ~ird, entgegen. Eine NeuentwiCklung Des Sammelstückes
sollte vor allem das Überrißproblem stärkeE berücksiohtigen. Die
in den Versuchen eingesetzte ~1embransteuerung zur Beherrschung d.es
- 164 -
Üoerrisses ist patentrechtlieh geschU~zL und kann auf l§ngere
Sicht nic~, pligemein in hombinaLion mit dieser Milch-Luft
Trenn~nQ eingesetzt ~erden~ Zudem wurde schon eingangs darauf
~ingewiesen, Daß dieses Melkzeug nic~t auf dem deutschen Markt
erh§ltllc~ ist. D2S MelkzeGg wlt Milch-Luft-Trennung ist jedoch
wegen der Übereinstimmung VOn lst- und Nenn-Werten hervorragend
fUr Versuchszwecke geeignet.
Der Austausch konventioneller Melkzeuge gegen ein Melkzeug mi~
periodischem Luf~einlaß ist - bei Beachtung der optimalen Pul
satorkenndaten - problemlos möglich. Unabh§ngig von der Melkan
lage (Eimer-, Ronrmelkanlage oder Melkstand) werden lediglich die
Melkeinheiten u~d ggf. die Pulsatoren ausgetauscht; die Vakuumhöne
~arn schrittweise auf den Optimalwert gesenkt werden.
Ein besonderer Vorteil des Melkzeuges mit Milch-Luft-Trennung
gegenUber anderen Melkzeugen liegt in dem schonenderer Milchab
Lrarsport, DeI einen extrem niedrigen Gehalt an freien ~2ttsäuren
gew3hrleistet.
18 trg3~Zung zu konventionellen Melkzeugen wird von ~ip~g~n
F' rmen einp Milchflußsteuerung angeboten. Diese soll dazu dienen,
konstIG~tiollsbeoingteM§ngel wie Vakuumabfall bei hohem Milch
fl u 8 und Dberh5t,tes ~Ennvakuum und weite Pulsieru~Q bel geringem
Milchfluß BU3zuglelchen. Die inkonstanten Vakuuwbedingungen und
die damit verbunoene unkontrG1Lierte Zitzengummibewegung macren
jFGOC~ ei erlek~ive SteueIu~g der MelkparamEter, vor ellem der
Pulsierung, urmögliL~. Denkbar wäre in Verbjndung mit konVEntionel
ler Melkzeuger J~oiglich eine der Milcnflußkurve angepaßte Vakuum
~rheb~ng w~rre~d des ~;~~pt~~~flkes und eine Absenkung bei qerirgen.
~ilchflu8; eine deT8rtige, oem Milchfluß angepaßte Steuer~ng be
ste~t bJsher abPT nlch~.
Die neL,erl M21ksV~·Eme ~~EtF~ 8u~oTund konstanter bz~. kontrcllier-
cer V2k~w~~EdirgLnger ~m Euter DeS~E Voraussetzungen fDr eine ge
zielte, der Milchr]ußkurve angEpaß~e 5Lel"eruTlg s§m~licner Melk
parameter. Bevor eine MiJc hflu/3steuerung in Verbindung mit den
- 165 -
neuen Melksystemen in Erwägung gezogen wird, gilt es zu klären,
welche Parameter am wirkungsvollsten zu steuern sind und inwie
weit das Melken damit sowohl in arbeitswirtschaftlicher als auch
in physiologischer Hinsicht verbessert werden kann. In diesem
Zusammenhang stellt sich die Frage, ob der zur Steuerung der Melk
parameter benötigte meßtechnische und regelelektronische Aufwand
im Verhältnis zum erreichbaren Melkergebnis steht und ob die breite
Praxis gewillt ist, dieser technischen Mehraufwand zu bezahlen.
Die Klärung dieser Fragen könnte Gegenstand weiterer Untersuchungen
sein.
Die Versuche in dieser Arbeit haben deutlich gezeigt, daß nur eine
Verbesserung der Melksysteme, wie mit den Melkzeugen mit Milch
Luft-Trennung im Abscheidersammelstück bzw. periodischem Luftein
laß erreicht, konstante bzw. kontrollierte Vakuumverhältnisse ge
währleistet. Unt~er dieser Voraussetzung lassen sich schonendes,
vollständiges MElken mit schnellem Milchentzug in Einklang bringen,
wenn die in den Versuchen gefundenen Optimalparameter eingestellt
werden.
Die Optimierung der !"lelkparameter für die neuen Melksysteme sollte
im Rahmen dieser Arbeit lediglich in Bezug auf die Kriterien "Voll
ständigkeit" und "Melkgeschwindigkeit" durchgeführt werden. Neben
einer Überprüfung der gefundenen Werte an anderem Tiermaterial
lassen nachfolgende Versuche über längere Zeiträume interessante
Ergänzungen über Aufwand für die Melkarbeit, Zitzenbeschaffenheit,
Eutergesundheit und evtl. Laktationsleistung erwarten.
- 165 -
5 ZUSAMMENFASSUNG
Für herkömmliche Melkzeuge bestehen, empirisch und unterstützt
durch gezielte Untersuchungen, weitgefaßte Indifferenzbereiche
für Vakuumhöhe und Pulsierung. Die häufigsten Empfehlungen an
die Praxis liegen für die Vakuumhöhe zwischen 43 und 51 kPa, für
die Pulszahl zwischen 40 und 50 Z/min und für die Saugphasenlänge
zwischen 50 und 75 %.Es konnten bisher keine exakten Optimalparameter entwickelt werden,
da die Ist-Werte am Euter und die eingestellten Nenn-Werte auf
grund technischer Unzulänglichkeiten, insbesondere im Melkzeug,
unkontrolliert voneinander abweichen. Diese Abweichungen können
über 50 % beim Vakuum und etwa 30 % bei der Länge der Saugphase.
betragen. Die Inkonstanz des zitzenendigen Vakuums wird bedingt
durch die Doppelaufgabe der Melkzeuge, nämlich Milchentzug und
Milchabtransport. Der Milchabtransport hat besonders bei hohem
Milchfluß und hochverlegter Melkleitung eine Absenkung des Durch
schnittsvakuums zur Folge. Hinzu kommen bei allen herkömmlichen
Melkanlagen mehr oder weniger starke zyklische und unregelmäßige
Vakuumschwankungen: Zyklische Vakuumschwankungen entstehen im
litzengummiinnenraum durch die pulsierungsbedingte Pumpbewegung
des Zitzengummis. Unregelmäßige Vakuumschwankungen werden durch
starke Lufteinbrüche, Undichtigkeiten, unzureichende Pumpenleis
tung, mangelnde Funktion des Regelventils und schlechte Strömungs
verhältnisse im Leitungssystem hervorgerufen. Da die Zitzengummi
bewegung (Pulsierung) durch den Differenzdruck gesteuert wird, ist
sie von den Vakuumverhältnissen im Zitzenbecherinnenraum abhängig;
bei inkonstantem zitzenendigen Vakuum verläuft demnach die Be
wegung des Zitzengummis unkontrolliert.
Die Grundvoraussetzung für eine Optimierung der Melkparameter,
nämlich eine möglichst vollständige Konstanz und Soll/Ist-Über
einstimmung der Faktoren Vakuumhöhe und Zitzengummibewegung, war
bisher nicht gegeben.
Erst bei Melkzeugen, die konstante bzw. kontrollierte Vakuumver
hältnisse an der Zitze gewährleisten, liegen die eingestellten
Melkparameter such am Euter vor, damit ist die Voraussetzung für
eine Optimierung gegeben. Bei den Versuchen zur vorliegenden Arbeit
- 167 -
wurde diese Forderung durch den Einsatz eines Melkzeuges mit
Milch-Luft-Trennung im Abscheidersammelstück und eines Melkzeuges
mit perfodischem Lufteinlaß erfüllt.
Bei dem Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung werden die Funktionen
"Milchentzug" und "Milch ab transport" getrennt. Die Vakuumver
hältnisse sind damit von der Höhe des Milchflusses unabhängig,
auch die Leitungshöhe verliert ihre Bedeutung; das Vakuum am
Euter ist annähernd konstant.
Das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß nutzt durch den vom Pul
sator exakt gesteuerten Einlaß kleinerer Luftmengen unter die
Zitze, in Verbindung mit abgestimmten Leitungswegen, die kine
tische Energie abfließender Milch zur Stützung des Vakuums in
der Saugphase. So wird ein Vakuum in der Milchflußphase erreicht,
das selbst bei hochverlegten Melkleitungen annähernd auf Nenn
höhe bleibt, während es in der Entlastungsphase stark abgesenkt
wird. Der Vakuumverlauf am Euter folgt kontrolliert dem Druckver
lauf der Pulskurve.
Ziel der vorliegenden Arbeit war es, für die beschriebenen neuen
Melksysteme erstmalig eine Optimalkombination von Vakuum und Pul
sierung zu ermitteln. Es wurde dazu das Milchabgabeverhalten der
Versuchskühe in Form von ~ilchflußkurven aufgezeichnet und diese
hinsichtlich der Kriterien "Vollständigkeit" und"Geschwindigkeit
des Milchentzuges" ausgewertet. In einem abschließenden Versuch
sollte das Milchabgabeverhalten beim Melken mit den Melkzeugen
mit Milch-Luft-Trennung, mit periodischem Lufteinlaß und her
kömmlicher Bauart bezüglich der genannten Kriterien mlceinander
verglichen werden.
Die Versuche wurden 1979 im Kurzzeit-Change-Over (2X5 Tage) auf
dem Versuchsgut Wildschaige der Technischen Universität München
in einem Zeitraum von 185 Tagen durchgeführt. Das Melken erfolgte
im Anbindestall mit einer Versuchsmelkanlage (Melkwagen), die die
Vakuumbedingungen einer hochverlegten Melkanlage simulierte. Die
dabei aufgezeichneten 3180 Milchflußkurven wurden im Institut
für Landtechnik in Weihensteohan bezüglich der von WEBER (106)
definierten Melkbarkeitsmerkmale statistisch ausgewertet. Alle
Versuche wurden an Hochleistungskühen der 8asse Deutsche Schwarz
bunte X Holstein Frisian durchgeführt. Durch Melken mit dem
- 168 -
Melkzeug mit periodischem lufteinlaß z~ei Monate vor Versuchs
beginn konnte der Abbau bestehender, milchflußbeeinträchtigender
Zitzenverhärtungen erreicht werden und damit störende Nebenein
flüsse ausgeschaltet werden.
Neben einer Optimierung der Melkparameter für das Melkzeug mit
Milch-luft-Trennung wurde gleichzeitig überprüft, welche Aus
wirkungen ein Melken bEi konstanter Vakuumapplikation mit den
Grenzwerten der Indifferenzbereiche herkömmlicher Melkzeuge hat.
Dazu wurden die Vakuumstufen 40, 45 und 50 kPa mit den Pulsierun
gen 50 Z/min mit 50 % Saugphasenlänge und 60 Z/min mit 70 % Saug
phasEnlänge kombiniert.
Bezüglich dES Ausmelkgrades unterschieden sich die Vakuumstufen
40 und 45 kPa nur wenig. Ein Nennvakuum von 50 kPa, das bei die
sem Melkzeug auch während des Milchflusses am Euter vorliegt,
war offensichtlich zu hoch: Die Nachgemelkmenge stieg von 0,17 kg
bei 40 kPa (50Z/min, 70 % S) auf 0,61 kg bei 50 kPa (50 Z/min,
70 % S) an. Die Milch wurde mit diesem Vakuum schneller entzogen,
als sie aus Milchgängen und Drüsenzisterne in die Zitze nach
fließen konnte, was einen vorzeitigen Verschluß der Verbindung
zwischen Drüsen- und Zitzenzisterne und damit ein hohes NachgemElk
zur Folge hatte.
Die Gesamtmelkzeit verkürzte sich mit höherem Vakuum und erwei
terter Pulsierung von z.B. 7,39 Minuten bei 40 kPa, 50 Z/min und
50 % 5 auf 5,58 Minuten bei 50 kPE, 60 Z/min mit 70 % S. Eine Er
weiterung der Pulsierung war bei jeder Vakuumstufe, besonders je
doch bei niedrigem Vakuum, wirkungsvoller (MElkzeitverkürzung) und
ist einer Vakuumerhöhung ~egen deren deutlich negativeren Aus
wirkung auf das Nachgemelk vorzuziehen. Im Gegensatz zu den in
der literatur beschriebenen Milchflußverbesserungen von 5 bis 15 %,je nach Art der Pulsierung, überrascht bei dem Melkzeug mit Milch
luft-Trennung das Ausmaß des Pulsierungseffektes: Bei Erweiterung
der Pulsierung auf 60 Z/min und 70 % S wurde eine Verbesserung
der Flußmerkmale um ca. 30 % erreicht, dieses Phänomen ist auf
die konstante Vakuumapplikation am Euter zurückzufUhren. Weiter
war für Nachgemelk und Flußmerkmale der Anstieg zwischen den
Vakuumstufen nicht linear, die Vakuumerhöhung von 40 auf 45 kPa
hatte bei weiter Pulsierung keinerlei Auswirkungen auf die
- 169 -
Milchabgabe. Offensichtlich war mit 40 kPa Vakuumhöhe und der
weiten Pulsierung bereits die Optimalkombination erreicht, so
daß eine Vakuumanh,ebung auf 45 kPa, infolge ~iner vermehrten
Stauung von Blut und Lymphe in der Zitzenspitze, keinen verbes
sernden Einfluß mehr haben konnte. Die Versuchsergebnisse zeigen,
daß bei konstanter Vakuumapplikation als optimale Parameterkom
bination 40 kPa, 60 Zimin und 70 % S eindeutig hervortreten, so
daß die Indifferenzbereiche herkömmlicher Melkzeuge durch in
konstantes Vakuum sowie den damit zusammenhängenden Pulsierungs
abweichungen erklärt werden müssen und kein breites biotechnisches
Toleranzband markieren.
Die für das Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung gefundenen Optimal
werte konnten unter Berücksichtigung der geringen Vakuumverluste
in der Milchflußphase als Ausgangsbasis für das Melkzeug mit
periodischem Lufteinlaß übertragen und eine Feinoptimierung durch
geführt werden. Essollten die Vakuumhöhen 40, 42,5 und 45 kPa, zu
nächst bei 50 ZIrnin, daran anschließend bei 60 Zimin verglichen
werden. Die Saugphasenlänge blieb mit 70 % für alle Versuche mit
dem periodischen Lufteinlaß konstant. Zum einen hatte sich dieser
Saugphasenanteil bei der Milch-Luft-Trennung als vorteilhaft er
wiesen, zum anderen ist beim periodischen Lufteinlaß die Länge
der Milchflußphase systembedingt kürzer als die der Saugphase,
letztere sollte daher nicht weniger als 70 % betragen.
Bezüglich des Merkmals "Vollständigkeit" grenzen die Vakuumhöhen
40 und 42,5 kPa den Optimalbereich ein. Bei Vakuumanhebung von
40 auf 45 kPa stieg das Nachgemelk von 0,21 auf 0,36 kg signifi
kant an. Die Melkzeit verkürzte sich bei 45 kPa von 7,16 Minuten
bei 40 kPa auf 6,79 Minuten, jedoch in einem nicht signifikantem
Ausmaß. Als für Vollständigkeit und Melkgeschwindigkeit gleicher
maßen optimale Vakuumhöhe stellt sich anhand der Versuchsergeb
nisse für das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß 42,5 kPa heraus.
Wahrscheinlich melkte das Melkzeug bei 40 kPa für schwermelkende
Kühe zu langsam, so daß eine Anhebung des Vakuums auf 42,5 kPa Vor
teile brachte. Bezüglich des Optimalvakuums überraschen die Ver
suchsergebnisse mit dem periodischen Lufteinlaß nicht. Wenn man
von einem Vakuumverlust in der Saugphase von 2 bis 3 kPa ausgeht,
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stimmt das Nennvakuum von 42,5 kPa gut mit dem Optimalwert der
Milch-Luft-Trennung überein. Für die Pulszahlen 50 Z/min und
60 Z/min bei 70 % Saugphasenlänge - entsprechend ca. 60 % Milch
flußphase - ergaben sich keine, nennenswerten Differenzen.
Nachdem für die neuen Melksysteme die Optimalkombination für
Vakuum und Pulsierung ermittelt werden konnte, sollten die ab
schließenden Versuche zeigen, ob ein Melkzeug den anderen in den
Merkmalen für Vollständigkeit und Melkgeschwindigkeit überlegen
war. Für das Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung wurden dazu mit
40 kPa, 60 Z/min und 70 % S sowie für das Melkzeug mit peri
odischem Lufteinlaß mit 42,5 kPa, 50 Z/min und 70 % S die zuvor
ermittelten Optimalparameter eingestellt. Das Standardmelkzeug
wurde mit den firmenüblichen Werten 50 kPa, 60 Z/min und 70 % S
gemolken, da die Optimalwerte der neuen Melksysteme nicht auf
herkömmliche Melkzeuge wegen der genannten Vakuumschwankungen über
tragbar sind.
Das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß zeigte im Kriterium "Voll
ständigkeit" eine deutliche Überlegenheit gegenüber anderen Melk
zeugen. Ursache dafür ist das niedrige Nennvakuum, die Vakuumab
senkung in der Entlastungsphas8 und der geringe Klemmdruck des
Zitzengummis. Im Versuchsverlauf konnte beobachtet werden, daß
durch den schonenden Milchentzug mit dem periodischen Lufteinlaß
melkmaschinenbedingte Verhärtungen der Zitzenspitzen innerhalb
von 6 bis 8 Wochen abgebaut wurden. Dies wird vor allem auf den
spezifischen Entlastungsmechanismus, der der Zitze die Möglich
keit zur selbstätigen Kontraktion gibt, zurückzuführen sein.
Das Standardmelkzeug erreichte im Vergleich zu den neuen Melk
zeugen den schlechtesten Ausmelkgrad: Das erhöhte Nennvakuum
(50 kPal wurde bei geringem Milchfluß unvermindert an der Zitze
wirksam, die Melkbecher kletterten verfrüht, das Zitzengewebe
schwoll an, ein Nachfließen von Milch wurde so unterbunden.
Auch das Melkzeug mit Milch-Luft-Trennung melkte nicht so voll
ständig aus wie das Melkzeug mit periodischem Lufteinlaß. Trotz
höherer Nachgemelkmengen waren jedoch die Zeiten für die Gewinnung
des Nachge~elkes im Vergleich zum periodischen Lufteinlaß annärlernd
gleich. Dies I§ßt darauf schließen, daß zwar die Melkbecher bei
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~onstantem Vakuum schneller klettern und die Zitzenb2sis aL
schnUren, jedoch ohne Blindmelken keine Schwellung des Zitzen~e
webes hervorgerufen wurde, die den Milchfluß beim Nachmelken
behinderte.
Im Kriterium "Melkgeschwindigkeit" erzielte das Melkzeug mit
Milch-Luft-Trennung die besten Ergebnisse. Diese Überlegenheit
ist allein auf die spezifische Vakuumapplikation am Euter zu
rUckzufUhren ("Aufreißeffekt"l. Das Melkzeug mit periodischem
Lufteinlaß und das Standardmelkzeug unterschiede~ sich in diesem
Melkmal trotz des unterschiedlich hohen Nennvakuums (42,5 bzw.
50 kPal nur wenig, da die hohen Vakuumverluste im Standardmelk
zeug bei Milchfluß ein Betriebsvakuum am Euter zur Folge haben,
das zeitweise geringer als das des periodischen Lufteinlasses ist.
Langfristig dürften sich die Melkeigenschaften aufgrund von sich
einstellenden Zitzenverhärtungen weiter zuungunsten des Standard
melkzeuges verändern.
Die Versuche in dieser Arbeit haben gezeigt, daß sich bei kon
stanter bzw. kontrollierter Vakuumapplikation optimale Melkpara
meter gen au besti~men laasen, so daß die Indifferenzbersiche her
kömmlicher Melkzeuge durch inkcnstantes Betrisbsvakuum und unge
naue Pulsierung erklärt werden müssen und kein biotechnisches
Toleranzband darstellen.
In Folgeversuchen wird unter besonderer Berücksichtigung von Voll
ständigkeit und Geschwindigkeit des Milchentzuges, der Zitzenbe
schaffenheit und der Eutergesundheit sowie der arbeitswirtschaft
lichen Konsquenzen zu klären sein, wie sich die Melkeigenschaften
der neuen Melkzeuge über längere Zeiträume bzw. an anderem Tier
material darstellen.
7
1.
2.
3.
4.
6.
- 172 -
LITERATURVERZEICHNIS
ACHEMEDOVA, M.: Zur Beeinflussung des Melkvakuums in Rohrmelkanlagen. Dt. Ageartachnik, 18. Jg. (1968) Hft. 7, S. 315 - 321
AIFIFI, Y. A.: The effect OT some mechanical properties of themilking machine on leucocyte counts in the milk. Neth. MilkDairy J., 22. Jg. (l96B), S. 9B
ANDREAE, U.: Messungen am Zitzenkanal von Kühen zur Ermittlungder Melkbark~it. Zaitschr. f. Tierzüchtung, 71 (1958), S. 289 29B
APPLEMAI\I, R. D.: Quantfying the genetic effects on the anatomyof the streakcanalo VI. Intern. Confer. on Cattle DiseasEs,Aug. (1S70), Paper No. 2917, Nebraska Agricultural ExperimentStation, Lincoln
APPLEMAI\I, R. D. urd C. F. MICKE: Relationships of milking sys~em3
to the adequacy of milking, J. of Dairy Sci., 56. Jg. (1973)S. 1450 - 11.56
BALTAZAR, J. A. und 1\1. R. SCOTT: Response of the dairy cow'steat by finite element analysis. l\Iat. Mastitis Council, Proc.of the int. Symp. on Machine Milking, Louisville, Kentucky(197B) 5. 63 - 75
7 •• BLAKE, R. W. und B. T. McDANIEL: Relstionships among rats cfmilk flow, machine time, udder conformation and managemental3~pects of milking efficiencv: A review. J. of Dairy Sei. (1977)hFt. S, S. 354 - 377
8. BDTHUR, D. und G. WEHOWSKY: Untersuchungen über Ursache undWirkung des Hochgleitens der Melkbecher an den Zitzen in derEndphase des Melkprozesses. MH. f. Vaterinärmedizin, 33. Jg.(1978) Hft. 19, S. 217 - 222
9. BDTHUR, D. und G. WEHOWSKY: Beziehungen zwischen Milchstropund EuterentleeI'~ng in der Endphas2 des maschinellen Melkprozesses. MH. f. Veterin§rmEdizin, 31. Jg. (197[) lift. 19,S. 73Lc - 739
10. 6°ANDSMA, E.: The relation between milking, residual milk andmllkyield. f-roc. of the Intern. Symp. on Machine Milking,L':::;uisville, USA, ('j978) S. 47 - 57
11. 8Pß T i"LI[, CJ., P. SLAG5VOL.T und S. TOLLERSRUD: ilJide pulsatio~
ra~IG. ~lfa-L~val Symp. Hamr8 (1963), Sonderdru8k, S. 53 - 64
12. BROSAMLE, P.: Die Milchgewinn~ng bei vEr'schi2denen Svstemen de~f\'lilchoroduktiun. Landtechifik, 17 .. Jg. (1973), S .. 452" - 116e
- 173 -
13. BUCHHOLZ, C.: Der EuterinnenCruck 81s 0erkmal fUr die Beurteilung der Qualität des ~aschinellpn Milchentzuges, Diss.,Stuttgard (1977)
14. CLOUGH, P. A.: The short term effects ot changes in the vacuumlevel, pulsation and cluster design on the rate of milk flow.I. Symp. on Machine Milking, Harnra (1963), Soncerdruck, S. 42 50
15. CLOUGH, P. A.: Systema of machine-milking. J. of the RASE,S. 205 - 214
1b. COUSINS, C. L., C. C. THIEL, D. R. w[STGARD und T. M. HIGGS:Further short-term studies of the influence of the milkingmachines on the rate of new mastitis infections. J. of DairyRes., 40. Jg. (1973), S. 289 - 292
17. DE BUHR, W.: Der Einfluß der Anästesie des Strichkanals und derZisterne auf die Melkgeschwindigkeit und auf den Milchdruck.Diss., Hannover (1958)
18. DODD, F. H.: Research on machine milking. 1. Symp. on MachineMilking, Harnra (1963), Sonderdruck, S. 18 - 28
19. EBENDORFF, W. und U. BREHME: Variation von Melkparametern hinsichtlich ihres Einflusses auf die Gestaltung und Effektivitätvon MelkverfahFsn. Archiv für Tierzucht, 19. Jg. (1976) Hft. 5,S. 371 - 378
20. FLÜCKIGER, C.: Infizierte Euterviertel sind gefährlishe Ansteckungsquellen. EFAM-Information, Sdr. aus der Schweizer Milchzeitung, 36. Jg. (1976) Hft. 5, S. 1 - 3
21. FLÜCKIGER, E., D. HDDEL und F. de MARTINI: Vergleichende Untersuchungen über Druck- und StrBrnungsverhältnisse in Zitzenbechernverschiedener Melksysterne. Milchpraxis, 17. Jg. (1979) Hft. 2,S. 65 - 69
22. fROMMHllLD, W.: Zur Häufigkeit und Vollwertigkeit "ifler 080ingtreflektorischen Stimulation von Kühen beim Melken in Melkständen mit Lockfuttergaben. Sekt. Tierprod. und Veterinärmedizin deI harl-Marx-Universität, Leipzig, lagungsbericht, Okt.(1973), 5. 145 - 151
23. GOFF, K. R. und G. H. SeHMlDT: Effect of eliminating machines,ripping of dairy co~s on milk produktion, residual milk andmastitis, J. of Dairy Sei., 50. Jg. (1967) Hft. 11, S. 1787 1791
24. GOL~IKOW, A. N. und Je. T. LJUBIMCW: ElektroenzephalographJscheDiagnostik Der unsichtbaren Formen von Euterverletzun~en beimmasrhjnel1en MElke~. VI. Intern. Conf. or Cattle Dj8e~8~s1
Philadelphia, ßug. (1970), S. B9
25. GRIFFIN, T. K., G. A. ~lEIN, D. R. WESTGARTH, F. K. NEAVE,W. H. THOMPSON ~nd P. D. MAGUIRE: Effect of deflector shieldsfitted in the milking machine teatcup liner on bovine ~dder
disease. J. of Dairy Res., 47. Jg. (198C), s. 1 - 9
26. GUTHY, ~.: Über den Cinfluß von Umweltfaktoren auf die Eutergesundheit u~ter besonderer BerücksichtlQung der Melkmaschine.Dis5., TU-~ürchen-Weihenscphan (1958)
2 7 • GUTHV, h.: Oberprüfung des Zellgehaltes in ~ilch bel melkmaschinentecnrlschen Untersuchungen. KTBl-Schrift 217, (1977)S. 29 - L. ",
28. HA;·i~.NI\', J., cu. G. WHITTLESTONE L;nc A. TOllE: Stimulation bythe FKME r:lking system ~5ed with end without pGIsation. Milchlulssensch2ft, 35. Jg. (1gS0) HF'~. 5, S. 3L.'j - 35C
23. HAUKE, H.: Lntersuchungen Uber Schwankun~en des Melkvaku~ms inBetrieben mit großen Rohrmelkanlagen. MH. für Veterin~r~edi.in,
24. Jg. (1969) Hft. 19, S. 724 - 727
3D. HEESCHEN, W.,A. TOLLE und J. REICHMGTH: lipolyse in der Milchin Abhängigkeit von strömungstechnischen Bedingungen der Melkanlagen. Ber. über landwirtschaft, 190. Sonderheft (1975),S. 50 - 59
7,1. HCEFfLI"1J-',YRI
T und J. ~1l~IER: Vom klassischen Zweireuf1techer undse~~e~ Funkeionsmängeln. Milchpraxis, 17. Jg. (~9/9) HFL. 2,S. 52 - h I,
32. I-,OE FELi'IAY '1, T. und J. MA IE R: 50 arbe l tet der B io-l~i lk er. '/li.1 cnpraxis, 17 .....;~. (1g79) Hft. 2, S. 55
3-\ HOFF~1AN~j, H.-W. und A. l.jEIl\J2E: Ur:tersuchungen zur St:mll1ations··wirkung vo~ ~äTmereizen beim Melken von hOhen unter Anwendunger~ärlnter Einr2umbech~r. MH. für ~eterin~rmedizin, 34. ~g.
(1979), 5. 13= - ~31
34. ClUTH, c·.-v. urld 1;.1. v. SCHlJTZ"A~: D~r Einfluß des Wetters aufdie Mtlchleistung der Kühe während des ~eideg~nge8. Der Tj~r
zOchter (13dC) Hft. 1, S. '6 - 15
35. 1o"RIoHO"I~s"':. 0'
DrQP ~f \'2CUum ~n Milk li~es,
EnJer_Lring, Ij28ge~~ngen, Nlqes. Peport (1972)
36 • hÖGEL, S., A. "lA GER, J. ::J EJ\J E10 E cl roH. ALP S: Der Ein f 1 uG vonMelkzeugen mit ~esteuE~ter Luftf~Mrung und nach ~~lften 92t~ennter Ablel ~~~g (8IO-Mil~er-~vst~m) auf J~elkb8r~~it so~le
Menge, us~mm~n~~tzLn: ~nd zytcl~~isCher Beschaffenn0it der~Iilch. 3ClV"'·. Landw. Jc;"'rb., ·I~. ~lg. (197iJ). 5. :~5 - 3(~
37. rIOHLSCHI~lIDI, D., f.:.. JEHr~.:;t.:;'r', J. !_A~Josr··jA'I\j ur.tJ ,.:. r<~~l;~L-:: Cr_ebnis3e der E~prool~TlC :=:~tojla!is::;-ei: ',"::!chtlEl'<vcrrich~unoen .. r·tr:!f~ :'?< i s b e 0 ~ :; 9 L! Tl 9 e öl. - !-ll~ ~ ::::: tee h n .i k, 2~. J,;. l r, 9'-8) f-l ~ ~ • - :. _. E::; _
32
38.
39.
40.
41.
42.
L3.
L4.
45.
46.
47.
48.
50.
51.
52.
- 175 -
KOHLSCHMIDT, D, M. G~BRIEL, G. WEHOWSKY, H. SCHULZE undJ. LANDSMANI)J: Automatisierung des Na;cJlmelkens bei Kühen.Agrartechnik, 21. Jg. (1971) Hft. 4, S. 155 - 157
LMJGELÜDDEKE, H. und H. KLOTH: Unfluß höherer Pulszahlen aufdie ~1elkgeschwindigkeit. Tierzucht, 1.8.' Jg. (1964) Hf't. 4,S. 190 - 191
LI, C. C.: Introduktion to experimental statistics. New York(1954), S. 207 - 227
LINDNER, F: Optimales Melkvakuum in höher gelegenen Milchviehbeständen. Milchpraxis, 17. J.g. (1979) Hft. 1, S. 8 - 10
LINDI\IER, F.: Gesünder, besser und preiswerter melken. Die Milch!erzeugung, 27. Jg. (19BO) Hft. 5, S. 2 - 3
LOPPNOW, H.: Über die Abhängigkeit der Melkbarkeit vom Bau derZitze. Dt. tieräz~licbe Wochenschrift, (~958) Hft. 4, S. BB - 97
LUSIS, M.: 5timulierung des Milchej!ektionsr!efl!exes bei Kühen inautomatisier·ten r~elk8tänden. Sekt. Tierproduktion uod Veter.inärmed~zin derlj,arl-Marx-Universität, Leipzig, Tagungsbericht, Okt.(1973), 5. 129 - 135
McüQNALD, J. S. uno D. A. WITZE/..: Teat sinus vaDua at differentmilking machine vac.ua and pulsator ratios. J .• of Dairy Sci.,(1976) Hft. S, 5. 1237 - 1239
McDONALD, J. S.: Effect of milking machine des ion and funktionon nE'W intramEjmmsI'Y infections. J. pf Hilk and Fond T",chnolDgie, Vol. 38 (1975) Hft. 1, 5. 44 - 51
MEIN, G. A., q. C. THIEL und D•• 1\1. AKAM: Mechanics o{ the t},;atandthe teatpup liner during milking ,IpfDI'matiDn from r·sdi.ographs. J. 01" Dairy Res., 40. Jg. (1973), S. 179 - 190
ME 11\1 , G. A., C. C. THIEL, D. f)., .•wEST;GARTH und R. J. EULEORD:FriDtion between the teat andtt)e teatDup l.;iner du.ringmilking.J. of Dairv Res., 40. Jg. (1973)5. 191 - ~[]G
MEJER, G. A.: Grundsätzliche physikalische Vorgänge bei pulsierendem und nicht pulsierendem Mil.chentzug. Ber. über Landw.,190. 50nperheft ('975), S. 93 - .11B
MICHEL, G., tu. SEEFNER und J., 5CHULZ: Zu!, Frage .. der Hyperkeratosedes Strichkanalepitels der Zitze des Rindes. MH. für Veterinärmedizin, 29. Jg. (:1974) Hft. 15, s. 570 - 574
MIELKE, H. und J. SCHULZ: Problem8 der Eutergesundheit 11.TieJ;'h.,;gieneinformation Eberswal.de-EinDW, 7. Jg. (1975), 176 S.
MOG E, C. L.: Char'9in9 mach.1ne pulsation rates and ratiosdur ng milking. J. OT Dairy Sci., Vol. 54 (1971) Hft. 3,5. 39 - 41.1
_ 176 _
53. MO~SE, G. E., ~. HUBEN und K. MITCHELL: Teat canal aa a naturalbarrier to udder infektion. VI. Intern. Conf. on Cattle DiseasesAug. (1970), S. 108 - 121
5L. MUCHOW, P.: Die Melkbarkeit des Rindes unter technologischenGesichtspunkten. Arch. Tierzucht, 15. Jg. (1972) Hft. 1/2,S. 133 - 11..0
55. NOORLANDER, D. 0.: ihe milking machine as it relates to mastitis.J. of Food Protection, 40. Jg. (1977) Hft. 9, S. 643 - 61..5
56. NOORLANDE~, D. 0.: Milking machines and mastitis. Vlg. DemDcretPrinting CDmpeny Madison, wisc., (1962), 278 S.
57. rJORDEGREN, S.-Ä.: [yclic vaCUUf'l TlucIuations. IDF workshop,Ireland, Tagungsbericht (1980)
58. NYHAN. J. F.: The effect of vacuum fluctuation cn ud der health.Proc. Symp. on r1achine Milking, Reading (1968), S. 71 - 82
59. OBERLINNER, M.: Die Positions!nderung des ZitzenbEchers und oieÄnderung der Druckverhältnisse im Zitzengummikopf w!hrend desMelkens. Diplomarbeit, TU-MOnchen-weihenstephan (1978)
60. O'CALLAGHAN, E., J. O'SHEA, W. J. MEANEY und C. CROWLEY: [ffectoF milking machine vacuum fluctuations and liner slip on bovinemastitis infectivity. Irish J. of Agricultural ~es., 15. Jg.(1976) Hft. 3, S. L01 - 418
61. ORDOLFF, D.: MelkzEuge automatisch ansetzen - oamn!chst Wirklichkeit ? Landtechnik (1980) Hft. 5, S. 222 - 22L
62. O'SHEA, J. und O. H. LANGLEY: EffecL of pulsation ratio onmastitis incidence. frish J. oF I\gricultural Res., 10. Jg.(1971) Wt. 1,5. % - 101
63. O'SHEA, J., E. O'CALLAGHAN, W. J. 1·![ANEV und C. CROluL[Y: EffecLof combinations of large and small irregular and cyclic vacuumfluctuations in the milking machl~e of the rate of new udderinfection in dairv cow. Irish J. of Agricultural Res., 1S. Jg.(1 q75) HFt. 3, S. 377 - 399
61... PAIZS, L.: Die Beeinflussung dEr MelkbarkEit und Eutergesundhelt durch Exterieurmerkmale das E~ters. Wiss. ArbeIten in derTierproduktion, Schriftenreihe Rind, hefe 1 (1g7L)
Fl). PAfZS, L.: Melkmasc/ljTiB - cL'tergesundhel"C. r)eI' TlerzUChTE-I',(1974) HfL. 2, S. 82 - 03
EJS. PEN, C. L., H. SCH[J~' und 1'. SEM;~LER: Entwick L'ng ~ ..'d AncEno..Jngteilautomatisierter MeJkzeuge. Grund!. Landtechn:k, 23. Jg.(1973) Hft. 1, S. '18 - 22
67. PHILLIPS~ D. S., WA milklng maphlnesingle-pnambered tReading (1975), So
- 177 -
M. WOOLFORD, P. J. MILLAR und E~ M. PAILLIPS:ased on the use of a 8wiog1ng vaouum in aatcup. IDF Seminar' on the coptrol of mastitis,de:r.druok
68. RA80LD, K.: Untersuohungen,pn Milchkühen über die,)Jlirl:;ungFaktoren Pulsfrequenz, Pulsverhältnis und Melkvakuum b~im
masohinellen Melken auf Melkarbeit und Merkmale der Melkbarkeit.Hapili tatioqssohri ft, Stuttgard-Hohenheim (1967)
69. RABDLD, K.: Neue Entwioklungen puf dem Gebiet des Milohentzuges.Der Tier:züohter (1974) Hft. 9, S. 392 - 398
70. RABOLD, K.: Über den Einfluß yon Zitzengummis auf pie Ausprägung wlohtiger Merkmale der Melkbarkeit. Die Molkereizeitung"Welt der Miloh", 30. Jg. (1976) Hft. 45, S. 1384 - 1386
71. RABOLD, K., C• .BUCHHOLZ, M. MAYNTZ und P. HUCK: Über d~e Ausprägung von Masohinennaehgemelkep und ihre Auswirkwngbeimmaschinell,en, Milef1entzug. Milohpraxis, 15. Jg. (1977)" S. 28 - 33
72.R~;t;JS,~A'iS, P.: !:lynamio reSP'JCJses of t,!e dairy p,owa teat to 1inerless mi1king. Di"s., Cornß1l University, NY, (1977)
73. RUDOVSKY, H.-J., G. WEHOWSKV, W. BEUCHE und W. EBENDORF: Vergleio/;lenge Untgrsuohungl'n zum Naohmelken, JV1H. für Veterinärmedizin, 33. Jg,. (1978) Hft. Ei, S. 223 - 226
74. I?BGI, R., R.• C. G08EiWIT;, W. G. MEiR.ILL und D. 8. !JJIl"SON: PremiiLking stimulation 1'!ff",cts 0!'l milking performancl' and.ooytooinand pr.o1aotin release in cows. J. of Dairy Soi., 18 • .:;Jg. (1980)Hft. 2 .
75. SCHLICHT,;ING ,M•• C.: Betr1'!~ung.spersonen - EinfluBf~kto:r: Nr. 1 inder TieThaltung. Der Tie~zUohter, 27. Jg. (1975) Hft. 11,S. 498 - 500
76. BCHMIDT ,.G. H., R. S. GUTHFUE ,B. W. ~PEST, E. EI. HUI)JDTOFT,A. I"UMAR und C. R. HENDERSON: EfFeot of ohanges in milkingmaobine sltsign on .. milHLpg I' \l,ti=" fl!achine stripping and mastitis.Corne1l Universi ty, NY, Bulletin 98~ .., .,Juni.(19g})
77. SMITH, J. W., R. E. PEARSON und P. D. THOMPSON: Eliminatlngstripping in m.aohine milking. J. of Dairy Sei., (1977) Aft. 9,S. 781 - 787
78. SCHMITTER, W., H. !JJALSER, G. AVERDUNh und A. MAGER: Der EinflußvQrZitzenbeohern mit gesteuerter Luftführung (Aero-ventil) aufMilohmerg,e, Fett,geha1t, Melkbarkeit und ZeliLgehalt. Bayer.Landw. Jahrb., 50. Jg. (1973) Hft. 2, S. 158 - 164
79.
- 178 -
SCHOLTYSIK, B. und H. WORSTORFF: Verbesserungen derdingungen bei Melkanlagen durch Luftabscheidung undVakuumsysteme für Milchentzug und Milchabtransport.der Landt., 29. Jg. (1979) Hft. 5, S. 153 - 158
\Jakuumbegetrennte
Grundl.
80. SCHÖN, H.: Arbeitswirtschaftliche Verbesserungen ~urch moderneMelkverfahren. Miele-Tagungsbericht, Ruzomberok, CSSR, April(1975), S. 1,1 - 51
81. SCHÖN, H., C. L. PtN, W. wEBER und F. FREIBERGER: Arbeits"erfahren des Melkens. RKL-Bericht, Kiel (1975), 100 S.
82. SCHÖN, H. und F. FREIBERGER: Arbeitswirtschaftliche und Verfahrenstechnische Einordnung teilautomatisierteT und programmgesteuerter Melkanlagen. KTBL- Schrift 217, Frankfurt (1977),5.92-112
83. SCOTT, P,. R., M. J. DELWICH[, S. Y. REITSMA, A. R. BALTAZARund L. C. MAGEt: Biomechanics of the teat milk flow cf thedairy oow. 32. Ann. Conference on Engeneering in Medicineand Biology, Denver, Col., Oct. (1979), Tagungsbericht
84. SCHROEDER, H.: Stand und Entwicklung der Produktions technikdes maschinellen Milchentzuges. Milchpraxis (1974) Hft. 11,S. 28 - 31
85. SMITH, F. F.: A guiding principle for machine milking design.ASAE-Paper 71-357, washington, Jun. (1971), 6 S.
86. SMITH, J. w., R. H. MILLER, N. W. HOOVE~ und E. D. MODRE:Sources of variation in milk flow characteristics. J. of DairySci., Vol. 57 (1974) Hft. 11, S. 1355 - 1353
87. STANZEL, H. und D. SCHULZ: Melkwagen. Bau- und Funktionsbeschreibung, Institut f. Landt., TU-München (1980), unveröffentl.
88. STEwARD, W. E. und L. H. SCHULTZ: The rats of mac~ine wilkingof dairy cows, 11. ~Ffect of Vacuum and pLIsation rate. J. ofDaiTy SeL, L1. Jg. (1958) Hft. 7, S. 8L9 - 856
89. THALHEIM, C. und F. UHLMANN: LaboTunteTsuehungen zur Optimierungvon Zitzengummieigenschaften. Agrartechnik, 27. Jg. (1977),S. 169 - 171
90. THIEL, C. C., D. A. CLOUGH und D. NJ. AKM': N1echanlcs of machinemilking, I. Pressures in tne teatcup assembly and liner wallmovewents. J. oF Dairy Res., 31. Jg. (1964), S. 303 - 313
g1. THIEL, C. C., D. A. CLUUGH und • R. wESTGARTH Mechanics ofmcc~jne milking, 11. The flowra e pattern ~jth n a single pulsation. J. of Dairy 'Ies., 33. g. (19f·S), S. 77 - 191
- 179 -
92. THIEl, C. C., P. A. CLOUGH, D. R. WESTGARTH und D. N. AKAM:Factors affecting vacuurn within the te,atcup liner duri.ng milki,ng. J.of Doiry Res., 35. Jg. (1968:., S. 303 - 31'6
93. THIEL, C. C., C. L.COU5IN5, D. R. WESTGlVRTH undF'~ .K.NEAVE:The'inf'luence of some physical characterist·ics o'f the milkingrnachine on th8 rate of new mastitis. J. of Dairy R8.S., 40.Jg.(1973), S. 117- 129
94. THIEL, C. C.: Prevention of infection (prophylaxi:e), b) Milkingmaohine factors. IDF Seminar on the Co.ntrol of Mast:j.tis NIRD"Reading, Okt. (1975), Tagungsbericht
95. TH.IEL, C. C," und G. A. MEIN: Actcion of the cluster. 'during milking. Machi.ne Milking, NIRD, Reading (1977), S. 1'16 - 155
96. THOMPSON/ P. D\. u.nd R. H. MILLER.: RetrogradE flow ,?f milk within machine milked teats. J. of Dairy Sei., VOl •.57 (1974),S. 1489 - 1496
97. THOMPSOf\J., P. D,.: Ul trasonic visl'ialisation of boviJ1e tEJats.28th ACEMB, New Orleans, Sept. (1975), Sonderdruck
98. THOMPSON, P. D. pnd M. B. HAYDEN: Transdu\;,er \.cr detect;i.on cfsmall milk-droplet-impacts. Transactions of the ASIIE, 20. Jg.(1977) Hft. 1, S. 179 - 181
99. THDMPSOi\l, P. D., W. D. SCHULTZE, J. N, SAULS und S. G; ARAPIS:Mastitis infection from abrupt 10s8 of milki.ng vacuum.. J. ofDairy Sei., Vol. 61 (197B), S. 344 - 351
100. THUM, E.: Beitrag zur Wei terentwickllJljg der maschinell~n Milchgewinnung. AgTart'echnik, 27. Jg. ('1977), S. 166 - 169
101. TOLLE, A. und J. HAM.'\NN: Lipclyse und maschinelle.r Milc.hentzug.• · Deutsche Molkereizeitung (1976), s. 3 - 5
102. TOLLE, A.: Subklinische Mastitis - Situction und Ausblick.Mitt. TGD Bayern, 2. Jg. (1979) Hft. 4, S. 2 - 12
103. TOLLE ,A.:MaschimI1erMildheritzug Und Mastitis.. Bi~·tlolkereizeitung "Welt d.er, Mi lech 11 , 33. 3g. (1979) Hft. 8, S. 233 - 237
104. UNVEPRICHT, A. und 3. ZIPPFR: Betrachtungen zur Berecbnung d~r
Arbeit.sle.istung für Verfahren der Milchgewinnung. Ag.rl'Jr,tecbnik,26. 39. (1976) Hft. 9, S. 435 - 437 .
105. WALSER, "'.: Melkmaschins und Mastitis. Verlag'Paul Parey (1966)
106. UEBER, w.: Unt,ersuchungen zum Einfluß der melkmaschinentechnischen Parameter Vakuumhöhe, Pulszshl und Länge der Saugrhsse.Diss., TU-München-Weihanstephan (1977)
- 160 -
107. WEBER, W.: Einflüsse verschiedener Melkparameter auf die Milchabgabe. KTBL-Bericht 217, Frankfurt (1977), S. 11 - 26
108. WEHOWSKY, G., F. TRÖGER, H. LOHR und W. FROMMHOLD: Ober dieAutomatisierung des Arbeitsganges "Stimulieren" zur AuslBsungdes Milchejektionsreflexes beim maschinellen Melken. MH. fürVeterinärmedizin, 29. Jg. (1974) Hft. 15, S. 581 - 566
109. WENNER, H.-L. und H. SCHÖN: Tendenzen arbeitsuirtschaftlicherverbesserungen beim maschinellen Milc~entzug. Dt. Molkereizeitung, 97. Jg. (1976) Hft. 31, S. 925 - 927
110. WHITTLESTONE, W. G., A. TWONEY und W. E. CROWLEY: The milkingmachine as a vector for mastitis infections, l. fhe InterunittransmissIon of mikroorganisms. Milchwissenschaft, 27. Jg.(1972) Hft. 10, 618 - 620
111. WHITTLESTONE, W. G., A. TOLLE und J. HAMANN: The detection ofreverse flow in the milking machine cluster under field conditions. Milchwissenschaft, 31. Jg. (1976), S. 1 - 3
112. UHITTLESTONE, W. G.: Stimulation and milk production. Milchwissenschaft, 35. Jg. (1960) Hft. 5, S. 266 - 270
113. WHITTLESTONE, w. G.: The principles of mechanical milking.Verlag Blackwood & Janet Paul LTD, Auckland, New Zealand (1968)
114. WILLIAMS, D. M. und G. A. MEIN: Effects of pulsation and pulsation failure on the bovine teat canal. IDF Workshop, lreland(1980), Sonderdruck
115. WTLLIAMS, D. ~I., G. A. MEIN und M. R. 8ROUN: Biological responses of the bovine teat to milking: Information from measurements of ehe milk flowrate within single pulsation cycles.J. of DaiTy Sci., (1981) in Druck
116. WORSTORFF, H.: Zum Einfluß strBmungstechnischer Bedingungen inMelkanlagen auf die Anzahl so~at~scher Zellen in der Milch.Diss., CAU-Kiel, Fa Agrarwissenschaft (1970)
117. WORSTOPFF, H., w. HEESC"EN, J. REICHf'1UTH und A. TOLLE: FreieFetts!uren in der Milch in Abh!ngigkeit von strBmungstechnischenBedingungen der Melkanlagen. Milchwissenschaft, 27. Jg. (1972)Hft. 8, S. 1,77 - 480
118. WORSTORF'", H., H. v. 9AER, J. RElCH~1UTH, H. ZETDLER und A. TOLLE:Melkanlagen als Vektor, lI. Zur Ubertragung pathogener Mikroorganlsme p l-rsrhalu Tier. Milch~lssensch8ft, 27. Jg. (1972),S. 620 - 529
119. WORSTORFF, H.: Unveröffentlichtes Manuskript (1978)
- 181 -
120. WORSTORFF, H. und H. 5TANZEL: Untersuchungen zur Bewegung des2i tz engurnrn.is in Abhängigke.i t von Eillfel tdruck, Pulszyklus undVekuumhöhe in Melkanlagen. Grundl. der Landt., 27. Jg. (1977)Hft. 1, S. B - 12
121. WORSTORFF, H.: Stabiles Vakuum im Melkzeug 7 Lendtechnik,(1977) Hft.9, S. 374 - 376
122. WORSTORFF, H.• : Vakuumverh.ältnisse im Melkzeug in AbhHngigkeitvon der Pulsi.erung. Milchwissenscheft, 33. Jg. (197B) Hft. 2.S. 159 - 162
123. WORSTOHFF, H.: Experimentelle Untersuchungen zur Stabili.l?iet',,!,gdes Vakuums in der Me.lkeinhei t .• Hebili tetionserbei t, TU-MundtlenWeibepstephan (1978)
124. WORSTORFF, H., H, STANZEL und F. FREIBERGER: Entwicklung ei nesGerätes zur Messung der Dauer des maschinellen Nachmelkens alsAusgangspunkt für züchterische und melktechnisch.eMilchwiss.enschaft, 34. Jg. (1979) Hft. 1, S. 6 - 8
125. WORSTORFF, H., D. SCHAMS, A. PREDIGER und H. AUERNHAMMER: ZurBedeutung ·decr Stimulation ·beim Melken. Milchwissenschaft ,35. Jg. (J980) Hft. 3,.5. 141 - 144
126. -- DIN 1·1 845. MeUkan'1ag·en, Begriffe, Mindestanforderungen.Normenausschuß Masohinenbau im Deutschen Institut für Normung,Entwurf (1977)
127. -- IU fa-Matic '5', Produktbeschreibung , Fa. Al fa-Laval, Hamburg
128. -- The Zero Concord twin-vacuum system. Produktbeschreibung,Fa. ~ero M8nufactoring Co., Washington, MD.
EDV-Programme:
129. AUERNHM1MER ,~.:MIWERT (Mittelwertberechnung). Programmbibl iothek, Landt. We.ihenstephan (1977)
130. AUERNHAMMER, H.: TTESTP (Paarweiser T-Test). Programmbibliothek,Landt. Weihenstephan (1978)
131. AUERNHAMMER, H.: MIKANV Uülchflußkurvenenalys.e).cProg".amm,,",bibliothek, Landt. Weihenstephan (1979)
132. AUERNHAM~~R,. ~.; MEMIWE (Mehrfache Mittelwertanalyse). Programmbiliothek, Landt. Weihenstephan (1979)