MENÜ

A fejõberendezések fejlesztési tendenciái

Oldalszám:
2014.06.30.

1. A fejõberendezésekkel szemben támasztott követelmények

Könnyen belátható hogy a régebbi típusú, korszerûtlen vagy részben korszerûtlen fejõberendezésekkel, amelyek a kettõs hasznosítású (illetve kis tejhozamú) állományok igényeit kielégítetik, a nagy tejhozamú-, jól fejhetõ állományok, csak a fejési-, és a tejminõség jelentõs romlása mellett fejhetõk. Az utóbbi években érvényes-, illetve az évek óta szigorodó tejminõsítés, a fejõberendezésekkel kapcsolatos igények közül, a következõket tették elsõdlegessé, hangsúlyossá:

  • a fejõgép a tehén tõgyét ne károsítsa, a fejéssel járó stressz-hatás minimális legyen;
  • a tehenek egyes tõgy-negyedei-, valamint a tehenek egymás közötti átfertõzésének lehetõségét minimálisra csökkentse;
  • a fejõberendezés belsõ felületeinek tisztogatása és fertõtlenítése egyszerûen és hatékonyan elvégezhetõ legyen; emellett
  • a beruházás gazdaságos legyen, fokozza a termelés hatékonyságát;
  • a fejõberendezés hibaelhárítása, karbantartása egyszerû legyen, üzembiztosan mûködjön.

A fejõberendezések megfelelõ követelmény szerinti építése, rendszeres karbantartása nemcsak az üzembiztosságot, hanem a tõgy megbetegedések arányának csökkentését-, a tejminõség javulását is szolgálja. Csak akkor lesz eredményes a jól méretezett-, megépített-, karbantartott fejõberendezéssel végzett munka, ha azzal szakszerû fejést végeznek.

A fejõberendezéssel szemben támasztott igényeket befolyásolják a fejt állomány fejési jellemzõi. A követelményrendszert, az állomány legjobb tejleadó képességû-, csúcsteljesítményû egyedeihez kell megszabni.

A csúcsteljesítményû egyedek jellemzõi:

  • általában, kevesebb gépi elõstimulálási igény mint az alacsonyabb tejtermelésû egyedeknél, de a bimbóvégek tõgyelõkészítés-kori stimulálása fontos marad,
  • magasabb fejési csúcssebesség és magasabb átlagos fejési sebesség (ennek ellenére a tejleadási-, a fejési idõ e teheneknél sem lehet hosszabb mint az alacsonyabb tejtermelésû egyedeknél ),.
  • gyakoribb a bimbóvég sérülés (szaruhártya gyulladás), ha nem összehangolt a tehenek, a fejést végzõ dolgozó, és a fejõberendezés munkája,
  • az új tõgyfertõzésnek nagyobb a veszélye, ha nem élünk a korszerû módszerek adta lehetõségekkel.

2. A minõségi tejtermelés és a fejéstechnika fejlesztése

A fejõberendezések konstrukciói az utolsó 30-35 évet tekintve hatalmas fejlõdésen mentek át annak ellenére, hogy a fejõkészülékek mûködési rendszere alapvetõen nem változott meg. Próbálkozások történtek az alapelv megváltoztatására is ezek azonban átütõ sikert nem hoztak. Fejéstechnikai szempontból a legnagyobb probléma az, hogy a tervezõk által megkonstruált gépek szimmetrikus mérnöki alkotások, viszont a tehénállomány a tõgy alakulása közel sem az. A tõgy - még a tenyésztõk által legszabályosabbnak elfogadott formája is - aszimmetrikus. Hacsak egyet tekintünk, a hátsó tõgy-negyedekben van általában a tej 55-60 %-a.

A tõgy igen bonyolult biológiai mechanizmus amely szerteágazó idegrendszeri hatásokon keresztül reagál a gép mûködésére, vagyis csak egy hozzá hasonló aszimmetrikus szerkezettel lehetne a fejést tökéletesen elvégezni. Ez az alapja annak a gondolatnak, hogy a fejõberendezés beállításait, a fejést végzõ dolgozó munkáját, az állomány fejési tulajdonságai figyelembe vételével összehangolják.

3. A fejlõdési trendek

35-40 évvel ezelõtt, a fejlesztõk, a sajtáros és a vezetékes fejõberendezések részegység fejlesztését végezték, a kutatók pedig összehasonlító vizsgálatokban elemezték, a kézi és a gépi fejés jellemzõit. Már akkor is látni lehetett, hogy a gépi fejés - ha jól végzik és megfelelõ berendezéseket alkalmaznak - mindenképpen hatékonyabb a kézi fejésnél, kiküszöböli a nehéz fizikai munkát és tõgyegészségügyi szempontból is jobb.

Az akkori tehenenkénti tejtermelést, de fõként a fejõberendezések teljesítményét jellemzi, hogy az elérhetõ maximális fejési sebesség a hazai magyartarka állományoknál átlagosan 1,25 kg/perc, maximális fejési sebesség 2 kg/ perc volt.

A napjainkig tartó fejlesztések során a maximális fejési sebesség 6-8 kg/perc körül alakul, egyes egyedeknél 9-11 kg/perc érték is mérhetõ.

A fejlõdést jobban szemlélteti, hogy az átlagos fejési sebesség egyes teheneknél 4-5 kg/perc-re növekedett. Természetesen, ezen eredmények koránt sem a fejõberendezéseknek tudhatók be, idõközben hatalmas tenyésztési változások történtek, kialakultak a kifejezetten tejtermelésre szelektált tehénállományok.

A termelékenység is jelentõsen növekedett. Míg a kézi fejésnél egy dolgozó óránként 4-5 tehenet képes kifejni, a sajtáros fejõgépekkel már a 60-as években is 11-12 tehenet fejtek meg óránként. Ma a fejési termelékenység 60-130 tehén/órára tehetõ dolgozónként, ami szerény összehasonlításban is 500-1000 %-os növekedést jelent a gépi fejés javára.

A termelékenységnél közrejátszik az adott fejõkészülék teljesítménye is, de ennél lényegesebb a fejõrállások elrendezése, -formája, -kialakítása és az automatizáltságának mértéke.

A mikroelektronika (és az automatizálás) fejlõdése, számos olyan mûvelet gépi elvégzését tette lehetõvé, amelyek élõ szervezettel kapcsolatban, a 60-as években még elképzelhetetlenek voltak. Ilyenek pl. a tõgy gépi „elõkészítése”, a ki- és behajtásnál az állatok automatizált gépi kiválogatása, a fejõkészülék tejfolyás szerinti automatikus levétele, az egyedi tejmennyiség-mérõ automatikus üzeme stb.

A beruházási hatékonyság növelésének talán legfõbb lehetõsége, egy fejésberendezésnél, a fejési mûszakok idõtartamának növekedése, vagyis egy-egy adott fejõálláson, óránkét és naponta, nagyobb számú tehén kifejése. Ennek konstrukciós vonzata csupán annyi, hogy igen megbízható, robosztus fejõberendezések szükségesek, melyek képesek folyamatosan napi 20-22 órát is mûködni anélkül, hogy meghibásodnának és az élõ szervezeten károkat okoznának.

4. A legjellemzõbb automata megoldások

Az úgynevezett elõstimuláló automata, a nehéz fejésû állományoknál a fejõgép felhelyezése után mindaddig mûködik, amíg a tejfolyás, jól érzékelhetõen, meg nem kezdõdik (0,5-0,6 kg/min). Csak ezután kapcsol át a fejõegység szabályos fejési üzemmódra. Az ilyen konstrukcióknál, a teljes fejési periódusban, elektronikus érzékelõkkel figyelik a fejés folyamatát. Nem szelektált állományokban még ma is használatban lehetnek a fejés befejezõ szakaszán az utóstimuláló illetve gépi utófejést alkalmazó kivitelek. Ezek, túlságosan nagy méretû fejõgumik okozta, azon - igen káros - jelenséget küszöbölik ki, amikor is a gumik, a fejés végén felkúsznak a tõgybimbókon, és a tõgymedence valamint a bimbómedence között elzárják az átmenetet, ezzel megakadályozzák a tõgymedencékbõl 0,5-1,5 kg-nyi tej kifejését. Összességében, ez egy meglehetõsen drága-, és igen bonyolult szerkezeti egység, de elhagyható, ha az állomány tõgybimbó méreteit tekintve egységes, és azokhoz megfelelõ méretû fejõgumikat alkalmaznak (a feltételeket még lehetne folytatni).

Az automatizálás végsõ megoldása a fejõrobot. Az elektronikus állatazonosítás, a számítógépes termelés irányítás révén ennek alapvetõ gyakorlati (technikai) akadálya nincs.

A fejés robotizálásának célja:

  • a gépi fejéssel járó nehéz, monoton fizikai munka megszüntetése,
  • jobb munka- és termékminõség elérése.
  • a jelenleginél is nagyobb munkatermelékenység megvalósítása.

A magas fokon automatizált fejõberendezésekben, gyakorlatilag az összes munkamûveletet - a fejõkészülék felhelyezését kivéve - az 1980-as évektõl automatizálhatják, és e korszerû berendezésekben, nagy hatékonysággal mûködnek is; fejõkészülék-levevõk, tejmennyiség-mérõk, vezetõképesség-mérõk, lépésszámlálók, egyedi tehénazonosítók, bimbófertõtlenítõk stb. Ezen automatizált gépesítési megoldások egyes variánsai a hazai tehenészetekben is megtakákhatók.

A fejõházi automatizálásban a továbblépést, a fejõrobot alkalmazásához, a tehenek megbízható számítógépes elektronikus azonosítása jelenti.

Ma már sokféle tehénazonosító áll rendelkezésre, ezekbõl a tehenészeti telepeken a nyakszíjra szerelt-, a fül-azonosítóba épített-, ill. a testbe (bõr alá) injektált kivitelek kerülnek alkalmazásra.

A tehenészeti telepekre, a fejõházba, konvencionális eszközként, bevonult a számítógép. Gyakorlatilag, a ma lényegesnek tartott összes adatot számítógépen tarthatják nyilván, beleértve a telepi technológiai adatokat, a fejéssel- és a fejõberendezéssel-, a tenyésztéssel kapcsolatos törzskönyvezési adatokat is. E számítógép kapcsolódhat a fejõberendezéshez, az abrakadagolókhoz, az automatizált tehén mérlegekhez stb. Mivel a fejési mûveletek közül, a fejõkészülék felrakása hosszú ideig nem volt automatizálva, így a fejés, csak jelentõs dolgozói közremûködéssel folyhatott. Ezt oldja meg a fejés robotizálása, a fejõkészüléket is felhelyezõ-, robot fejõ-egység használata.

A fejõrobot alkalmazása, a tehenészet gépesítésében, teljesen új dimenziót jelent. A robot nélkül automatizált tehenészetekben, a fejõteremben, a fejést végzõ gondozó, vagy a gazda, minden fejési munkamûveletnél jelen van. Ha az automaták, számos mûveletet el is végeznek, - még akkor is, ha a rendszerben, a gépi ellenõrzõ funkció be van építve -, a dolgozó személyes jelenléte, mûveleti biztonságot jelent. A fejõrobot alkalmazásához 100 %-os mûveleti megbízhatóság szükséges, és minden mûveletet, egy- vagy két lépésben ellenõrizni kell, minõségi- és mennyiségi szempontból egyaránt..

Mai elképzelések szerint, a robotizált fejési- és tartástechnológiai rendszerben, a tehénistálló (amely egyben fejõistálló is) több elkülönült területbõl áll. Napközben a tehenek a mélyalmos-, vagy pihenõbokszos részen tartózkodnak. Innen folyosó vezet az etetõ-fejõ robothoz. A folyosón, egy azonosító-, válogatókapu van elhelyezve. E válogatókaput a központi számítógép vezérli, és a tehén aszerint jut be az etetõ-fejõ állás elõtti várakozóba, vagy irányítják õt vissza a pihenõtérre, hogy elõzõ etetése- vagy fejése óta, már elegendõ idõ eltelt-e .

Ha a tehén az etetõ-fejõálláshoz jut, az abrakadagoló parancsot kap a megfelelõ abrakmennyiség kiadagolására. Ezzel párhuzamosan, - amennyiben fejés is következik -, a megfelelõ mechanizmus (kefés szerkezet) megtisztítja a tõgyet. A robotot vezérlõ mikroprocesszoros egység, megkapja a parancsot a központi számítógéptõl arra, hogy fejje meg a tehenet. A roboton többféle érzékelõt, pl. hõ-érzékelõt, diódákat, szilárdtest-érzékelõt, lézert, radart, speciális kamerát stb. alkalmazhatnak.

. A bimbók érzékelésének módja többféle lehet. Pl. a robot ultrahangot, ill. lézerfénysugarat bocsáthat ki, s a visszaverõdést felfogó félvezetõk, a bimbók térbeli elhelyezkedését-, a távolság mérését teszik lehetõvé. A robot a négy fejõkelyhet egy idõben vagy egymást követõen helyezheti fel a tõgybimbókra. Ezt követõen a fejõberendezés mûködése megegyezik a jelenleg is alkalmazott levevõ-manipulátorral (készüléklevevõ automatával), vagyis a tejfolyás csökkenését követõen a robot „utófejést” végez, majd a fejõkészüléket leemeli.

Ezen igen bonyolult szerkezeteknek a helyszíni összeállítása szinte lehetetlen. A gyártók, a nagyobb tehenészetek részére, olyan konténeregységeket alakítanak ki, két-három fejõálláshellyel, amelyhez egy központi vezérlõ tartozik. Az elõre-gyártott egység, a helyszínen, relative rövid idõ alatt felállítható, hiszen csak az elektromos- és vízvezeték-hálózatot kell a konténerhez csatlakoztatni, illetve be kell kötni a berendezést a szennyvízcsatornába.

5. Költség- és energia takarékosság

Az USA nagy telepein, de az európai nagy tehenészeti telepeken is, az a mai igény, hogy a fejõberendezések, éppen a nagy kihasználás következtében, robosztus kivitelûek legyenek, valamint, az is igény, hogy a berendezések, igen nagy légtartalékkal mûködjenek, hogy a légszállítási hibák, ne is jelentkezzenek, a rendszer hosszabb idejû mûködtetése során sem. A nagy légtartalék „mûködtetése” jelentõs energia- és költség többlettel járt. A vákuumszivattyút meghajtó villamos motornál, mintegy 50 %-os energia megtakarítás valósítható meg, ha a vákuumszivattyú fordulatszám szabályozását, és egyben a vákuumszabályozást is, frekvencia-váltóval valósítjuk meg.

A frekvencia-váltót ma már rendszeresen alkalmazzák, a tejleválasztónál lévõ tejszivattyú fordulatszám-, ill. tejszállító teljesítmény szabályozására is. Általában, a frekvencia-váltó alkalmazása mellett, megvalósítható, a pillanatnyi technológiai teljesítmény igényhez való gyors fordulatszám csökkentés vagy -növelés, amely a tényleges igény szerinti teljesítményt úgy nyújtja, hogy a felesleget energiában megspórolja.

A tehenek tejleadó képességének növekedését követve, igényszerûen, növelni kell (kellett) a berendezések kollektorainak-, csõvezetékeinek-, tejtömlõinek átmérõit.

Ezért, e tejjel érintkezõ felületek tisztítása egyre nehézkesebb, hiszen a nagyobb keresztmetszetekben, a kellõ folyadékáramlási intenzitást, jóval nehezebb elérni, de a sokféle automatika elem is, egy-egy nehezen tisztítható helyet (áramlási "zugot") jelenthet.

Az áramlási hiányosságok miatt, megnõtt a vegyszerek minõsége iránti igény, növelni kellett a vegyszerek koncentrációját, és a tisztítás idõtartamát is. Ezek mindegyike önmagában is költség növekedést eredményezett.

Ezért, a fejlesztõk figyelme, az utóbbi években, egyre inkább a tisztítás hatékonyságának növelése irányába fordult. Cél volt, hogy a tisztítási idõt, de fõként a vegyszer koncentrációját, az optimális értékre csökkentsék. Megjegyezzük, hogy környezeti problémák miatt, a nagyobb mennyiségû szennyezett- és vegyszeres tisztítófolyadék elhelyezése is, egyre inkább drágul.

6. Az utóbbi idõben létrehozott fejlesztések Számos hazai holstein tehenészetben is, olyan elektronikus vezérlésû pulzátorokat alkalmaznak, amelyeknél az elsõ- és hátsó tõgy-negyedek közötti kapacitás eltérésekhez, a tõgyfelenkénti szívási arány, az igényeknek megfelelõen, a tehénállomány szabta követelményekhez igazodva, fokozat mentesen változtatható.

Szinte kivétel nélkül alsó elrendezésû tejvezetékes megoldásokat alkalmaznak. Ennek révén a fejõberendezések jelentõsen egyszerûsödtek, miközben az üzemi vákuumszintet, 50 kPa-ról, 40-45 kPa-ra lehetett mérsékelni, így az esetleges üres-fejések idõszakában is, kevésbé terhelt a tõgy szövetállománya.

Ma, szinte az összes korszerû fejõberendezés rendelkezik automatikus vezérlésû tisztító egységekkel. A tisztító egységek lehetõvé teszik, hogy a fejõberendezések minden egyes része „tökéletesen” tisztítható legyen, sõt a PC vezérlésû optimalizáló programjaik révén még azt is megoldják, hogy a tisztítás, a lehetõ legkisebb költséggel menjen végbe, a lehetõ legkevesebb tisztítószerrel, és csak olyan hõmérsékletû tisztító folyadékkal, amely a tisztaság érdekében megkövetelt, és így az energiát sem pocsékolják.

Növelték a tejtömlõk belsõ átmérõjét, a kollektorok tejgyûjtõ térfogatát, és a fõ vákuumvezeték átmérõjét és számos átömlési keresztmetszetet.

Ma, a fejõállásokban, a fejõkészülék levevõknél, a korábbi-, igen nagy ûrtartalmú munkahengerek helyett kisméretûeket alkalmaznak, amelyek légfogyasztása, töredéke a korábbiaknak.

A mûszerezéssel kapcsolatos fejlesztéssel, a gyártók, még részben tartoznak az üzemeltetõknek. Megoldottnak tekinthetõ: a mûszeres-, beépített üzemóra-számlálás; digitális vákuumszint- mérés és -kijelzés; a tejméréshez-, a tehénazonosításhoz kapcsolódó kezelõi kijelzés; a pulzátorok hibáinak kijelzése; a számítógépes rendszer üzeneteinek kijelzése a fejést végzõ dolgozóknak.

Összességében azt kell mondani, hogy azok a fejõberendezések, amelyek az ISO szabványok által elõírt követelményeket kielégítik, az egészséges gépi fejés szempontjából megfelelõek. Az ISO elõírások jók, de megvalósításukhoz a jelenleginél kedvezõbb üzemeltetési feltételek szükségeltetnek.

Dr. Bak János

MGI, Gödöllõ