用于将流体小液滴递送到开放且固定的托盘上的方法和设备与流程

本发明涉及一种用于将不同流体的小液滴均匀地递送到放置在开放且固定的托盘中的禽类上的方法。本发明进一步涉及一种用于将不同流体的小液滴施配到固定托盘上以用于实施此方法的设备。

背景技术：

1、为了满足不断地增长的食品需求，来自密集型养殖系统的动物已变得越来越重要。

2、这些动物的良好健康，特别是为了保证充分生产，是通过在其生命的头几天期间对各种疾病的预防，并且特别是通过疫苗接种以使这些动物在其生命的头几天期间对各种疾病免疫来实现的。

3、举例来说，在家禽养殖时，疫苗通常给予一天大或一(1)天大与五(5)天大之间的小鸡。

4、为了同时处理大量小鸡，已知将布置在于传送带上移动的托盘或篮子中的这些小鸡暴露于含有待施用的疫苗的水的精细小液滴，这些小液滴是通过喷洒来获得的。这些小鸡与小液滴薄雾的直接接触确保其通过眼鼻途径的疫苗接种。

5、还已知借助于传送带将装载有小鸡的这些托盘传递到喷射含有疫苗的凝胶的液滴的喷嘴下，在接触时粘附的这些液滴例如被染上对小鸡有吸引力的颜色。此类染色还使得有可能通过对动物的口部内部的简单视觉检查来确保产品被正确地摄取。

6、因此，落在每只小鸡的身体上的凝胶的液滴会被放置在附近的其它小鸡啄食，其方式为使得每只小鸡获得足够量的疫苗。

7、固定支撑件各自使得有可能支撑将具体流体的小液滴递送到专用处理区中的一组喷嘴，这些支撑件被布置成悬在输送装载有小鸡的托盘的传送带上。

8、因此，在小鸡意欲接受不同的处理时，承载这些小鸡的托盘借助于传送带在彼此间隔开的不同处理区中传送。

9、因此发现装备有此类型的传送系统的允许对活体动物进行大规模疫苗接种的装置是体积庞大的，并且因此需要广阔的安装空间。

10、因此，此类型的活体动物大规模疫苗接种设施不适用于所有类型的农场，尤其是小家畜农场。

11、因此，迫切需要用于对活体动物进行大规模处理的装备，其具有使得有可能克服上文所陈述的现有技术的缺点的原始设计。

12、发明目的

13、本发明旨在通过提出一种用于对活体动物进行大规模处理的方法和设备来克服现有技术的缺点，所述方法和设备是在设计和操作模式方面简单的、可靠和快速的，并且需要减少的安装空间。

14、本发明的另一目的是用于对活体动物进行大规模处理的此类型的方法和此类型的设备，这保证对容纳在开放托盘或篮子中的每一活体动物的均一处理。

15、本发明的另一目的是最小化过程流体的损失同时确保这些流体在开放托盘之上的均匀、均一分配的此类型的方法和设备。

16、本发明的另一目的是一种用于管理具有不同大小的开放托盘的此类型的方法和设备。

17、本发明进一步涉及使用此方法和设备来大规模施用选自预防性或治疗性物质，例如疫苗、营养物质或甚至这些元素的组合的两种流体。

技术实现思路

1、为此目的，本发明涉及一种用于将流体的小液滴递送到容纳禽类的开放托盘上的设备。

2、根据本发明，此设备包括：

3、-固定工作表面，其用于收纳和支撑所述托盘，

4、-单个臂，其承载多个流体施配喷嘴，

5、-电动马达驱动单元，其用于在所述托盘在所述工作表面上时使所述单个臂在托盘的第一方向上平移移动，所述臂在所述托盘上方移动，

6、-所述多个施配喷嘴，其连接到至少一个流体供应回路，每一流体供应回路包括用于向对应施配喷嘴供应所述流体的流体储集器，从此储集器吸取的流体的体积由注射器确定，所述注射器的柱塞的驱动由电控制元件控制，其方式为使得所述柱塞在对应注射器中具有馈送速度v，以及

7、-控制装置，其用于控制驱动单元的马达速度和每一注射器中的柱塞馈送速度，所述控制装置被配置成使可移动臂的加速/减速和所述注射器或所述多个注射器中的至少一个的所述柱塞的加速/减速同步。

8、以此方式使所述注射器中的一个或至少一个的驱动和柱塞推进单元的马达速度同步有利地允许臂在托盘正上方的加速和减速，同时维持流体的小液滴在开放托盘之上的均匀分配。

9、此最小化移动可移动臂所需的空间，并且因此最小化设备的尺寸，所述设备可因此变得非常紧密。

10、应注意，由于此设备包括各自供应不同组施配喷嘴的多个流体供应回路，因此不一定进行驱动单元的马达速度与设备的每一注射器的柱塞的馈送速度的同步。

11、因此，将有可能试图使用于从罐吸取流体的注射器中的柱塞的推进的加速和减速与驱动单元的马达速度的加速和减速产生时间偏移，以用于调整例如此流体相对于另一流体的施配的计时。

12、由于托盘具有矩形或方形区段，因此第一方向有利地是所述托盘的长度，并且第二方向是所述托盘的宽度。当然，变体是可能的。

13、术语“禽类(bird)”在此处应理解为意指任何禽鸟物种，例如属于鸟纲的禽类，换句话说，有羽毛的、有翼的、双足的、吸热(温血)的且能够产蛋的脊椎动物。在本发明的上下文中，“禽类”更特别地是指具有经济和/或农学意义的禽类，例如家禽(例如鸡、火鸡、母鸡、珍珠鸡、鹌鹑、鹧鸪和鸽子)、候鸟(例如鸭和鹅)和观赏鸟(例如天鹅、鹦鹉(parrot)和鹦鹉(psittacine))。

14、用于施配流体的小液滴的此类型的设备特别在小鸡出生后的几天内，换句话说，在一(1)天大与五(5)天大之间，优选地一(1)天大，换句话说，在孵化之后24小时内对小鸡进行疫苗接种的领域中有应用。

15、在用于递送流体的小液滴的此设备的一个实施例中，所述控制装置包括用于检测驱动单元的马达速度的至少一个检测元件，所述至少一个检测元件发射同步信号。

16、仅出于说明性目的，此电动马达是步进式马达，可实施光学装置以检测马达所采用的步数。

17、这些同步信号用于确保驱动单元的马达速度和所述注射器或所述多个注射器中的至少一个中的柱塞的前进的同步。

18、在用于递送流体的小液滴的此设备的另一实施例中，所述控制装置被配置成限定所述臂在所述托盘上方的移动持续时间，包括逐渐加速周期、恒定速度周期和逐渐减速周期。

19、有利地，此类型的逐渐加速或减速避免了在臂的移动中出现将可能导致非所要流体损失的急动。

20、在用于递送流体的小液滴的此设备的又一实施例中，驱动单元的电动马达包括带齿转轮，所述带齿转轮啮合在沿着托盘的第一方向延伸的导轨的带齿移动路径中。

21、替代地，所述驱动单元是由所述电动马达控制的线性致动器，可移动臂垂直于或大体上垂直于所述致动器的自由末端安装。

22、在用于递送流体的小液滴的此设备的又一实施例中，所述设备的尺寸经设定，其方式为使得工作表面的尺寸中的至少一个至多等于意欲支撑的开放托盘的对应尺寸。

23、因此，可移动臂仅在托盘上方移动，从而在此处执行其加速和减速。

24、在用于递送流体的小液滴的此设备的又一实施例中，所述臂承载用于施配至少一种第一流体的第一组施配喷嘴和用于施配不同于至少一种第一流体的至少一种第二流体的第二组施配喷嘴，每一组中的施配喷嘴被布置，其方式为使得在所述托盘收纳在所述工作表面上时托盘在垂直于第一方向的第二方向上的整个尺寸由这第一组和第二组施配喷嘴覆盖。

25、有利地，此设备被配置成提供借助于所述第一组施配喷嘴施配至少一种第一流体与借助于所述第二组施配喷嘴施配至少一种第二流体之间的时间偏移。举例来说，第一组施配喷嘴和第二组施配喷嘴在所述臂上在第一方向上间隔开一距离，所述距离限定所述时间偏移。

26、有利地，计算此间距以保证用第二流体对禽类的有效处理。

27、借助于实例，两(2)个组之间的间距在4cm与10cm之间，优选地在4cm与7cm之间，并且甚至更优选地间距是5cm。

28、在用于递送流体的小液滴的此设备的又一实施例中，第一组喷嘴包括用于通过喷洒来施配流体的喷嘴，并且第二组喷嘴包括用于通过喷洒来施配流体的喷嘴或用于喷射流体的个别液滴的针。

29、虽然有利地是紧密的，但此设备使得有可能在非常短时间间隔内或甚至几乎同时递送两种不同的流体，例如喷雾和凝胶，以用于对放置在托盘或篮子中的禽类进行大规模处理。

30、产生两个流体的施配之间的时间偏移使得有可能避免因第一流体的小液滴薄雾而导致的凝胶的液滴的稀释。

31、喷雾施配喷嘴可具有平坦或圆锥形头部。优选地，它们是平坦的以形成小液滴的帘幕。

32、这些针中的每一个被配置成在给定流体压力下通过其孔口喷射流体的个别液滴。

33、在用于递送流体的小液滴的此设备的又一实施例中，所述设备包括用于确定托盘的尺寸的至少一种光学装置，控制装置被配置成在施配流体的所述小液滴之前调整所述臂在所述托盘的第一末端上的定位，如沿着第一方向考虑的。

34、在此设备的又一实施例中，所述设备包括自动触发设备对小液滴的施配的多个传感器。

35、替代地，此触发可由操作员手动地执行。

36、借助于实例，一个或多个相机和用于处理从一个或多个相机接收到的图像的计算机程序可使得有可能在触发可移动臂的致动之前检测篮子的正确定位。

37、致动可涉及定位传感器和操作员的手动致动的组合。

38、此类型的设备特别地适用于兽医学领域，特别是小鸡的大规模疫苗接种。

39、本发明还涉及一种用于将流体的小液滴递送到容纳禽类的开放托盘上的方法，所述托盘是固定的。

40、根据本发明，

41、-可移动臂在所述托盘上方沿着所述托盘的第一方向平移移动，所述臂承载多个流体施配喷嘴，所述施配喷嘴被布置成覆盖托盘在垂直于第一方向的第二方向上的整个尺寸，

42、-所述多个施配喷嘴连接到至少一个流体供应回路，每一流体供应回路包括用于向对应施配喷嘴供应所述流体的流体储集器，从储集器吸取的流体的体积由注射器确定，所述注射器的柱塞的驱动由电控制元件控制，其方式为使得所述柱塞在对应注射器中具有馈送速度v，所述可移动臂的移动速度与所述注射器或所述多个注射器中的至少一个的柱塞推进速率同步，并且

43、-在所述托盘上方执行臂的加速和减速以最小化臂的移动行程。

44、在用于递送流体的小液滴的此方法的一个实施例中，在所述臂承载第一组施配喷嘴和第二组施配喷嘴，每一组中的所述喷嘴被布置成覆盖托盘在垂直于第一方向的第二方向上的整个尺寸时，借助于所述第一组施配喷嘴施配至少一种第一流体的小液滴和借助于所述第二组施配喷嘴施配不同于第一流体的至少一种第二流体的小液滴同时进行。此类型的实施例将例如适用于施配两种单独的喷雾。

45、替代地，在所述臂承载第一组施配喷嘴和第二组施配喷嘴，每一组中的喷嘴被布置成覆盖托盘在垂直于第一方向的第二方向上的整个尺寸时，进行以下步骤：

46、a)最初通过借助于第一组施配喷嘴进行喷洒来施配至少一种第一流体的小液滴，以及

47、b)随后通过借助于第二组施配喷嘴喷射个别液滴来施配不同于待喷洒的所述至少一种第一流体的至少一种第二流体。

48、因此，此方法使得有可能在非常短时间内将至少两种不同流体施用给容纳在开放托盘或篮子中的小鸡，同时确保对每只小鸡的均一处理。

49、此方法的原始设计需要减少其实施空间，并且其因此特别地适用于在小农场中实施。

50、其有利地是可靠且经济的。

51、由于此可移动臂在高度上有利地可调整，此方法可以任何类型的开放托盘予以实施。宽度调整是通过移除、通过插塞阻挡或不使用位于可移动臂的周边上的某些喷嘴和/或沉积针来进行的。

52、有利地，此类型的方法特别地适用于施用喷雾(第一流体)和凝胶(第二流体)。

53、优选地，在可移动臂在托盘上方的单程中进行步骤a)和b)，所述组喷嘴布置在此臂上，以便产生步骤a)和b)之间的时间偏移。

54、有利地，确定步骤a)和b)之间的时间偏移，以便保证用所述至少一种第二流体对禽类的有效处理。

55、此确保每一禽类直接暴露于第二流体或消耗足够量的所述第二流体，其方式为使得禽类的大规模处理是均一的。

56、换句话说，计算施配流体的步骤a)和b)之间的时间间隔以防止通过借助于第一组施配喷嘴施配第一流体而获得的小液滴薄雾减少由第二组施配喷嘴喷射的第二流体的液滴的粘附或润湿，特别是在所述第二流体是凝胶时。

57、替代地，在所述臂在沿着第一方向延伸的前向路径上从所述托盘的第一边缘移动到第二边缘时进行步骤a)，所述第二边缘与第一边缘相对，并且在所述臂在沿着第一方向的返回路径上从第二边缘移动到第一边缘时进行步骤b)。

58、在用于将流体的小液滴递送到开放托盘上的此方法的又一实施例中，第一流体是待喷洒的液体，并且第二流体是凝胶，例如软凝胶，或具有在20℃下在50cp与200cp之间的粘度的流体。优选地，此流体的粘度在20℃下在50cp与180cp之间，并且甚至更佳地在20℃下在54cp与177cp之间。甚至更优选地，粘度在20℃下在100cp与120cp之间。

59、仅出于说明性目的，第一流体是含有疫苗的水性组合物。

60、此凝胶可包含用于视觉检查液滴在开放托盘之上的均匀分配的染色剂。

61、在用于将流体的小液滴递送到开放托盘上的此方法的又一实施例中，在步骤a)和b)中的每一个中，形成具有均匀或大体上均匀的大小的多个小液滴。

62、为了实现此，对于给定类型的喷嘴，可在每一组合件的每一喷嘴处控制流体供应压力。

63、优选地，在步骤a)中，形成小液滴薄雾，这些小液滴的至少80％，优选地至少90％具有在145微米与230微米之间的大小。

64、有利地，在步骤b)中，形成多个小液滴，这些小液滴的至少80％，优选地至少90％具有在900微米与1500微米之间的大小。

65、在用于将流体的小液滴递送到开放托盘上的此方法的又一实施例中，控制所述喷嘴处的流动速率和可移动臂的移动速度，以确保所述小液滴在托盘之上的均匀或大体上均匀的分配。

66、优选地，在所述喷嘴中的每一个处递送第一流体的流动速率在6ml/s与40ml/s之间，优选地在8ml/s与20ml/s之间，并且在所述针中的每一个处递送第二流体的流动速率在15ml/s与50ml/s之间，优选地在15ml/s与25ml/s之间。经施加以递送第一流体的压力在3巴与130巴之间，并且经施加以递送第二流体的压力在0.2巴与1巴之间。

67、在用于将流体的小液滴递送到开放托盘上的此方法的又一实施例中，所述流体并入有用于对例如禽类的禽鸟物种进行疫苗接种的一种或多种活性物质，或除疫苗以外的流体，例如营养组合物。

68、在用于将流体的小液滴递送到开放托盘上的此方法的又一实施例中，通过喷洒来施配至少两种不同的第一流体和/或通过喷射个别液滴来施配至少两种不同的第二流体。

69、仅出于说明性目的，每一组施配喷嘴可包含用于在单程中施配两种不同的产品的两行喷嘴。

70、因此，本发明方法还涵盖施配待喷洒或雾化的两种或更多种不同的流体和/或以个别液滴的形式喷射的两种或更多种流体。后种流体优选地借助于针喷射。