一种用于乳用动物的蹄浴槽系统，该系统包括：原位化学品混合器；给 水设备；用于接收来自该原位化学品混合器和给水设备的化学品的化学品及 水的混合器；用于分配来自该化学品与水的混合器的化学品和水的化学品及 水的分配器；用于选择性接收来自该化学品及水的分配器的化学品和水的混 合物的多个蹄浴槽；用于接收来自该给水设备的水的浴槽冲洗器，该浴槽冲 洗器用于强制水通过该浴槽；和用于使该化学品及水的分配器与该浴槽冲洗 器同步以冲洗该多个浴操并以化学品和水的混合物再填充该浴槽的系统控 制器。
本发明还涉及组合物，以及用于刚好在使用前在蹄浴槽中将具有两种或 多种特定且价廉(complimentary)的抗微生物组分的组合物进行合并或混合的 方法。某些杀菌剂在结合时具有协同作用，从而提高一种或两种杀菌剂的功 效，过氧化氢与例如铜盐的杀菌无机盐即是如此。为了获得最大的抗微生物 功效，在一种或两种杀菌剂由于氧化或与另一组分的其它类型的反应而用尽 之前，组合的杀菌剂必须在组合后尽快使用。这些组分包括某些重金属的某 些抗微生物盐中的一种或多种，所述某些重金属的某些抗微生物盐包括硫酸 铜、醋酸铜、甲酸铜、溴酸铜、三氯醋酸铜、硫酸锌、醋酸锌、甲酸锌、溴 酸锌或硫酸铁、醋酸铁、甲酸铁、溴酸铁或其它未列出的重金属盐。这些组 分还可包括醛类，例如甲醛、戊二醛(gluteraldehyde)和乙二醛 (glycoxyaldehyde)。
第二组抗微生物组分应与第一组混合以实现本发明的目的。该第二组可 包括季铵化合物，例如单烷基三甲基铵盐或三乙基铵盐(如单烷基三甲基氯 化铵)、单烷基二甲基或单烷基二甲基取代的苄基铵盐、杂芳族铵盐、二烷 基二甲基铵盐、双季铵盐、多取代的季铵盐和聚合的季铵盐。
该第二组还可包括无机过氧化物，例如，过氧化氢或过硫酸盐、过硼酸 盐、过碳酸盐和过氧化钠，及有机过氧化物，例如，过氧乙酸，或其它物质， 例如，其它过氧酸、过氧化枯烯、氢过氧化物、过氧化二酰和过氧化酯。
磺酸或硫酸盐也可结合到蹄浴槽中，且可包括：十二烷基苯磺酸、硫烷 化(sulfanated)由酸钠、1-辛烷磺酸钠、磺化的9-十八烷酸(ocatedceonic acid)、 二甲苯磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸、磺化的妥尔油脂肪酸、萘磺酸钠和 1-辛烷磺酸。
中链羧基脂肪酸也可加入蹄浴槽中，且这些可包括：羊油酸或己酸、庚 酸、羊脂酸或辛酸、壬酸、羊蜡酸或癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、亚油酸或亚 麻酸、或它们的酯，例如，辛酸甲酯、癸酸甲酯、月桂酸甲酯、醋酸月桂酯、 甘油单月桂酸酯，和脂肪酸酰胺例如，月桂基甲基酰胺和十二烷胺。
该组合物还可包括未经加工的元素碘及络合的碘化化合物或碘递体。载 体可包括表面活性剂例如壬基酚乙氧基化物、直链醇乙氧基化物、嵌段共聚 物、或例如聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的聚合物。
该组合物还可包括氯化化合物，例如二氧化氯或稳定的二氧化氯、氯盐 (亚氯酸纳)或有机氯化化合物(氯化异氰脲酸酯)。在该组合物的第二组中还 可包括酚类化合物，例如酚和对羟基苯甲酸的酚酯(羟苯甲酸甲酯、对羟基 苯甲酸丙酯)。
每组中的所有组分均可以成分的任意组合以及任意种数使用，只要在任 何时候使用至少两种(每组至少一种)。这些组分中的每一种均可以任意量 或浓度使用，只要浓度不干扰或阻碍这些组分中另一种的加入，从而使至少 两种化合物能够在使用的位置进行混合。
除了这些组分以外，在所述位置可以任意浓度预先加入或加入诸如下列 组分：酸类(包括有机酸，例如酸、柠檬酸、乙酸；无机酸，例如磷酸、硫 酸、硝酸)、表面活性剂、稳定剂、螯合剂、乳化剂、增稠剂、染料和芳香 剂。
对前述抗微生物的蹄浴槽成分中的两种或多种进行组合的一个优点可 以是提高杀灭或抑制致病微生物的能力。杀灭作用可以是协同性的或仅仅是 叠加性的，但无论如何，该杀灭作用比使用更多的单一组分更好。当用于乳 品厂操作时，这些优点可以是提高的杀灭率、对有机负载的影响的更好的耐 受性、较小的来自化学品的毒性和较低的成本。如果该作用是协同性的，最 重要的优点在于，合并的混合物在化学性质上与单独使用各部分可获得的杀 菌功效总和相比，具有提高的对疾病病原体的杀菌功效。如果是叠加性的， 则通过例如使具有较大毒性但成本较低的化学品与具有较小毒性但成本较 高的化学品合并而实现上述优点。在该情况下，通过使两种化学品合并代替 单独使用更多的有毒化学品，避免了毒性，并且通过使用该混合物代替仅仅 使用更多的较昂贵的组分，实现了一定程度的成本节约。
有些制造商已经结合了各种抗足部疾病的化学品或生物制品并将它们 作为便于使用的预混合产品销售。这样的方法带来了某些缺点，例如，当某 些化学品或生物制品进行组合时出现的缺乏稳定性。上述结合了过氧化物的 无机盐的组合就是一个合适的实例。过氧化物组分将快速氧化且在经过较短 的时间后将变得失效。如果合并的成分产生了可以导致在较高温度下释放气 体的挥发性混合物，若容器不能适当通气，会由此增加泄漏或爆炸的风险， 可产生其它的储存或运输的问题。
附图说明
图1为本发明蹄浴槽系统的示意图；
图2为本发明蹄浴槽系统的平面示意图；
图3为具有一对串联布置的浴槽的本发明蹄浴槽系统的平面示意图；
图4为具有一对并联布置的浴槽的本发明蹄浴槽系统的平面示意图；
图5为具有两条串联的浴槽通道的蹄浴槽系统的平面示意图；
图6为具有两条串联的浴槽通道且具有化学品粉末混合器/分配器的蹄 浴槽系统的平面示意图；
图7为用于本发明蹄浴槽系统的控制面板的正视图；
图8为用于图7所示控制面板的覆盖面板；
图9为本发明蹄浴槽的透视图；
图10为本发明蹄浴槽的横截面透视图；
图11为处于放气位置以便从本发明蹄浴槽排放流体的气动囊的正视图；
图12为处于膨胀位置以便将流体保持在蹄浴槽中的图11所示气动囊的 正视图；
图13为具有角度的蹄浴槽上游端的透视图；
图14为用于蹄浴槽系统的控制面板，该蹄浴槽系统具有操作员控制的 气动囊阀门；
图15为本发明的化学品粉末混合罐的正视图；
图16为用于本发明蹄浴槽系统的合适的进程顺序；和
图17为用于本发明蹄浴槽系统的PLC周期图表。
图18为本发明的批量进料系统的透视图。

在对优选实施方案的下列详细描述中，在每张图中，相同的附图标记用 于表示相同或相似的特征。
图1为本发明蹄浴槽系统40的示意图，该蹄浴槽系统40包括控制器42、 给水设备44、供气设备46、粉末化学品分配器48、液态化学品分配器50、 泵站52、水及化学品的分配网络54、以及控制阀系统56。如图2所示，这 些组分对至少一个如图2所示的蹄浴槽60进行进料。排放设备62也用于该 系统40。
通过将动物引导通过至少一个设置有水和/或蹄部处理用化学品的蹄浴 槽60，蹄浴槽系统40提供了一种可用于控制乳用动物的蹄部疾病的自动或 半自动系统。从而，从动物的蹄上清除显著量的污垢例如，泥土和粪便。化 学品可对影响蹄部的疾病提供预防或治疗。
控制器42可为阀门、泵、排放设备及分配器的任何类型的可编程或手 动控制器。优选地，控制器42为可编程且全自动的，从而使乳品厂操作员 不必将宝贵的时间和精力用在蹄浴槽操作上。控制器42可为任何类型的计 算机或印制电路板。它可以具有接受各种控制操作并接收有关乳用动物蹄部 健康状况的数据的能力，从而自动地对化学品种类和量进行分配以解决特定 畜群的健康要求。
此外，基于这些因素，可以对冲洗和再填充的频率进行手动或自动调节。 最后，即使当不期望自动化或自动化不可行时，控制器42可以向乳品厂操 作员提示状况、冲洗或再填充操作等，因而，不需要对系统40进行持续监 控。
给水设备44可为用于乳品厂的任何标准供水系统且不需要供给饮用水。 类似地，供气设备46是标准的，但其可用于提供与化学品进行混合所必需 的特定气体。合适的滤水器66和空气过滤器68是期望的。
在本发明中，化学品的粉末和液体形式均可使用。期望使用粉末化学品 以降低费用并延长保存期限，但是，条件和化学品种类可以控制在给定环境 下化学品的何种类型或组合是适当的。
在示例性实施方案中，粉末化学品分配器48设置在管和阀门网络70中。 在图1中示出了四个罐72(且在图15中示出了两个罐)，但可使用一个或多 个罐。优选地，每一个罐72部分地填充粉末状化学品74，然后填充液体混 合剂例如水或其它液体化学品。然后，在每个罐72中填充充分混合的化学 品，以供给各个蹄浴槽。在该实施例中，提供适量的化学品，而无需从散装 容器复合、混合或计量。
取决于污垢负载、化学强度以及其它因素，每个罐优选改变大小以接收 用于处理150-200头奶牛的充分粉末化的化学品。可以存在多个罐以接收额 外的粉末状化学品量或各种化学品。每次填充浴槽60时，使用一个罐。
当每个罐填充有粉末状化学品时，则向罐中填充适量的水以形成液体溶 液。在将该溶液加入到浴槽中或其自身在浴槽之前，该溶液可被浓缩以混合 更多的水，或者该溶液可在罐中被稀释至适当的量。
罐上设置有用于将与粉末状化学品进行混合的水或其它液体的填充阀 73。所述液体其本身可为液态化学品溶液，从而，液态化学品与粉末状化学 品的结合提供了无需在用于浴槽之前具有长保存期限的化学品的有效混合 物。在这样的方式中，易于对化学品剂量、混合物以及类型进行改变，以在 有效的自动系统40中获得高度有效的蹄浴槽处理用化学品。
优选地，每个罐还包括近程式传感器(proximity sensor)(未示出)，所 述近程式传感器识别粉末状化学品的存在或者罐是否仍适当地封闭。如果这 些条件均不符合，则罐将不填充可导致溢出的液体。
代替该罐、或除了该罐以外，该系统可包括用于将臭氧(O3)喷射到浴槽 中以对浴槽60和该化学品和/或水分配系统中的各种管道、喷嘴等进行消毒 的机构。如果使用该方法，则可不必使用消毒化学品。
各个罐72可由操作员进行填充或由批量进料系统76进行自动填充(图 18)。该批量进料系统76包括用于接收大装载量的粉末状化学品的料斗78。 料斗底部的螺旋输送器80使化学品移动到分配送料糟，并然后移动到各个 罐72。当粉末状化学品在用于蹄浴槽之前使用大容器(未示出)来混合时，批 量进料系统76可用于向混合容器提供任何期望量的粉末。或者，内收器 (adductor)可用于从储料仓或料斗78虹吸化学品粉末，其利用文丘里管引起 的真空将化学品粉末输送至混合罐或直接输送至其中化学品混合至溶液中 的管。
液态化学品分配器50可用于存储已与水混合后的粉末状化学品或者可 用于储存购买的液态形式的液态化学品。它们可按需或全部泵送到水及化学 品的分配系统54中，这取决于它们的体积。
通过该水及化学品的分配网络54，将液态化学品经由泵站60泵送到蹄 浴槽60中。基于蹄浴槽60的操作阶段，控制器42可与泵站52共同使用， 以便仅从给水设备44泵送水、仅泵送化学品、或泵送水和化学品的混合物。
此外，当存在一个以上的蹄浴槽时，控制器42(图1)可用于交替操作控 制阀系统56，以便将水、化学品及它们的混合物供给至选定的蹄浴槽60。
在本发明的蹄浴槽系统40中，可使用任何类型或尺寸的蹄浴槽，而且， 具体地说，许多这类蹄浴槽可得益于本发明的系统。尽管如此，在图2-6以 及图9-13中描述了优选的蹄浴槽60。
如前所述，每个蹄浴槽60设置在行道(walkway)中，该行道控制动物 移动并要求每个动物走过浴槽60。尽管是强制走过浴槽60的，其根据本发 明的构造仍优选高于行道，以便于安装和维修。给动物提供坡道或平台(未 示出)。
通常，每个浴槽60的长度大于宽度，且具有上游端90、下游端92以及 侧面94。在示例性的实施方案中，上游端90设置为与行道呈约45°的角度， 从而使动物无需中断步伐即可走入浴槽60中。由于该布置使动物在移动时 的拥塞最小化而且保持动物舒适，因而，该布置对于乳品厂的效率是重要的。 该布置还包括以可以使动物有效地移动通过浴槽60的角度设置的下游端。 上游端90和下游端92可以相互平行，或者上游端90和下游端92可以与侧 面呈任何角度以调节动物的移动。
每条通道均优选向下倾斜，以使水和其它液体以及污垢以与奶牛行走的 方向相同的方向流动。从而，该浴的具有角度的上游端90将流动的方向再 导向为朝向侧面，以使该流不流入浴槽60中。此外，远离浴槽60的上游端 90的边缘延伸的上游防止了更高速度的通道排出物流入该浴槽中。
此外，优选改变浴槽60的尺寸以使得每个动物蹄在浴槽60中至少走两 步，这样，优选的浴槽长度为108″。通过确保对每个动物蹄的足够的冲洗以 及化学处理，这样的尺寸改善了浴槽的整体性能。浴槽60还可包括位于侧 壁上的刻度，以为操作员检查指示浴槽60中流体的体积或深度。
对于典型的污垢负载，每处理150-200只动物，就需要对本发明的蹄浴 槽60进行冲洗。乳品厂操作员可以监测该数量并对蹄浴槽60进行冲洗，或 者该冲洗可自动进行。
当自动进行时，该冲洗操作能够以几种方式启动。一种方式是：当奶牛 通过浴槽60时，以安装在该通道中的近程式传感器或棒式开关(wand switch) (未示出)来自动计数奶牛。对奶牛进行自动计数是用以确保浴槽60的清洁以 及浴槽化学品的功效的可靠方法。
另一方法为：与挤奶操作相结合来启动冲洗，这是因为蹄浴槽60通常 位于挤奶室的出口附近。例如，通过在挤奶室中使用一个或多个奶牛传感器， 可以在开始挤奶时对浴槽60进行冲洗和再填充。另一方法为：在通过挤奶 器元件感测到挤奶结束后，在预定时间下启动冲洗。然后，当传感器感测到 挤奶器元件再次进行工作时，可以对浴槽60进行再填充。这样，在奶牛即 将到达浴槽60之前，对浴槽60进行填充。
另一方法当传感器发出挤奶循环结束的信号时对每个浴槽60进行冲洗 和再填充，提供了最后的奶牛离开所述室并通过浴槽60的延迟时间，然后， 及时对浴进行冲洗和再填充以用于下次挤奶操作。明显地，奶牛的数目、挤 奶的频率、处理用化学品的保存期限、浴槽污垢负载以及其它环境条件是决 定什么时候什么时间间隔对浴槽60进行冲洗和再填充的因素。自动控制器 42优选是可由乳品厂操作员进行编程的，以便适应各个具体乳品厂的不同需 要。
在图3中，是串联形式的上游浴槽60和下游浴槽61，这要求每个动物 都走过浴槽60。在该布置方式中，上游浴槽60可用于对动物的蹄进行漂洗 和清洁，而下游浴槽61用于对蹄进行处理。在这样的布置方式中，上游浴 槽60可仅有水或包括可用于对蹄进行清洁的化学品。在下游浴槽61中，可 使用药物或其它化学处理。
优选地，利用协同工作的控制阀系统56和控制器42从相同的水及化学 品分配网络54对两个浴槽60、61进行供给，以向每个浴供给适当的冲洗、 水及处理用化学品。
类似地，蹄浴槽系统40可包括如图4所示的以并联方式布置的一对浴 槽60。通过这样的布置方式，参照图2，可以如上所述地容纳两条通道的动 物。在这样布置方式中，控制器42和控制阀系统56对浴槽60和61中的每 一个进行供给。每个浴槽可以接收相同的水和化学品的组合，或者每个浴可 以接收不同的化学品和水的溶液以对每条通道中的动物进行不同处理。例 如，可以控制有蹄部疾病的动物通过一条通道以进行强化处理，而控制其它 较健康的动物通过另一通道。
在图5中示出了图3所示的串联的浴槽与图4所示的并联的浴槽的组合， 从而可使用任何期望形式的预处理和处理。
在图6中，是与图5所示的系统40相类似的系统40，只是上游浴槽60 由第一控制器42和控制阀系统56进行供给，且下游浴槽61由单独的控制 器43和控制阀系统57进行供给。当化学品仅供给下游浴槽61而不供给上 游浴槽60时，可使用第二控制器43。
图7和15示出了作为控制器42的至少一部分的控制面板100。控制器 42可包括计算机以及其它控制面板。所示出的控制面板100包括用于吹扫空 气调节器102、气囊空气调节器104、泵空气调节器106的PLC控制开关、 水量计108以及液态化学品泵110。通过控制面板100的这样的布置方式， 操作员可以在任何位置对本发明的蹄浴槽系统40进行监控和操作。
图8简要示出了用于控制面板的盖罩112，该盖罩112包括主电源接通/ 断开开关114、化学品和水的控制开关116、用于第一浴槽的自动停止/冲洗 开关118、用于第二浴槽的类似的开关120、以及显示器121。
在图9-13中对蹄浴槽60进行了更详细的展示。在图9中，浴槽60包 括如上文所概述的上游端90、下游端92以及侧面94。
优选地，浴槽60由重负载的交联聚乙烯塑料制得，但也可使用其它材 料。此外，在底部设置橡胶毡128以更好地立稳(footing)。在气象以及浴 槽污垢情况变化时，可以用其它类似的毡或具有不同性能的毡来代替毡128。
上游端90包括用于将水和化学品注射到浴槽60中的流体分配总管130。 期望在该位置设置总管130，这是因为动物不太可能踢到和损坏总管130。
总管130包括液体流过的孔口132(图9)。有些时候，从总管的孔口132 中可以仅流出水、仅流出化学品、或流出它们的混合物。孔口朝向浴槽60 的下游端92的下游设置，尽管孔口设置在浴槽60的该具有角度的上游端90 中。从侧壁94向内伸出的侧挡板133可用于降低由总管130的注射所产生 的飞溅。
在优选实施方案中，浴槽60的下游端92包括气动囊“门”140，该气 动囊140膨胀以封闭下游端92(图12)并从而将流体保持在浴槽60中。气囊 140放气以将流体和碎屑从浴槽60释放(图11)。与移动板相比，气动囊140 提供了更好的密封以防止泄露，且与排放设备或阀门布置相比，气动囊140 不太可能发生阻塞。
通过简单地使气囊140放气(图11)，浴槽60中的液体可以排放或者用 来自流体分配总管130的水进行冲洗。动物不太可能损坏气囊140。此外， 当在冲洗后气囊140再膨胀时(图12)，气囊140可以相对于未完全从浴槽60 中冲洗出的障碍物或碎屑的形状进行构形。这对于可用以代替气囊140的移 动板、排放口或阀门来说是不可能的。
图10示出了蹄浴槽60的进一步细节，其中包括用于保护总管130的不 锈钢防护罩150。如果期望的话，可以使用不锈钢配件151来将毡142固定 到浴槽60上。
图11和12分别示出了处于开启位置和闭合位置的气囊140。处于开启 位置的气囊140几乎打开了浴槽的下游端92的整个宽度，以改善污垢和碎 屑从浴槽60的排出和完全冲洗。
在膨胀位置时，仅需要9磅/平方英寸(9psi)即足以对浴槽60的下游端 92进行封闭。
可以通过手动开关和泵对气囊140进行操作，或者可以通过控制器42 对其进行自动操作。图14为具有手动填充阀222以及手动气囊开启和闭合 开关的控制面板220。
图16示出了用于本发明蹄浴槽系统40的合适的程序进程200且图17 示出了用于本发明蹄浴槽系统40的合适的周期图表210。
本发明系统的一个目的在于组合物和用于刚好在奶牛使用之前在蹄浴 槽位置对某些特定的已知抗微生物组分进行混合的方法。本发明使乳品厂的 农场主能够控制牛足的接触传染病，并同时促进成本节约和提高对人畜的安 全性。实验室以及本领域的证据支持了这些论点，特别是当涉及杀菌功效时。 本发明还减轻了与各成分的预先混合有关的问题，例如在储存和运输中的稳 定性和安全性。
刚好在使用前，在蹄浴槽位置对抗微生物的蹄浴槽化学品和生物制品进 行合并。这些组分可以为固体、液体或它们的组合。这些组分可以手动分配、 或通过目前已经开发或正在开发的系统进行分配，这些系统通过管或软管 (用于液体)或自动料斗(用于固体)将化学品自动分配到蹄浴槽中。可设定这 些设备以基于时间或奶牛数量的预定间隔进行分配，并从而将预设量的化学 品与水一起进行分配以达到期望的稀释率。
在加入新的化学品之前，旧的、使用过的溶液与作为污染物的粪便或污 垢一起可被强制离开或自动冲洗出蹄浴槽而进入排放设备。虽然本发明的对 各组分的现场混合当与自动化系统一起使用时提供了最显著的益处，但也可 以以手动方式进行。
使用自动冲洗蹄浴槽的一个实施例要求以特定间隔添加预先稀释的硫 酸铜、预先稀释的季铵化合物和预先稀释的过氧化氢以及水，其中每种组分 的最终浓度为2体积％。这与以下情况相比提供了优点，所述情况即相对于 仅使用这些化合物之一的情形，甚至以较高的浓度使用这些化合物、或在不 同的时间交替使用这些化合物、或在使用前以相当长的时间(即：制造时)对 这些化合物进行预混合的情况。
所述优点包括：通过使用较少的化学品和较少的用于将化学品施用到蹄 浴槽的劳动力或者使用较少存储空间而带来的成本节约，因为可以使用较少 量的体积较大的产品。可以预期这样的功效优点：前述足/蹄疾病的感染的显 著降低或较低的比率。自动化系统确保了化学品或生物制品处于特定的剂 量，这是由于：组分(例如过氧化氢)如果没有在使用前的较长时间进行混合 则发生分解的几率将降低。
在本文中以其优选实施方案进行描述的本发明具有下列特征：通过使用 少于10加仑的冲洗液而节约了水；具有耐化学品的和耐用的高强度塑料结 构；利用由有效的气囊进行密封以密封排出区的大的排出区；具有较长的 (108″)长度，以确保后蹄的二次处理(两步)；如果期望的话，本发明是自动的， 以降低操作间的交互作用；可以根据乳品厂条件的变化来编程；精确混合处 理用化学品；任选地混合具有较高潜能但可能保存期限短的各种化学品；且 具有自动冲洗和再填充功能，这些功能可由操作员、奶牛计数、或挤奶设备 的启动/停止而开启。结果得到了成本低且有效的蹄部处理系统。
本发明的上述详细描述仅用于清楚地理解本发明。因此，其不应理解为 对权利要求书进行任何不必要的限定。
本申请是于2005年12月14日提交的申请号为11/300,616的申请的部 分继续申请，其全部内容在此引入作为参考。
技术领域及背景技术