A fejõgépek felépítése

A mai fejõgépekre jellemzõ kétterû fejõkelyhek egyikrésze a tõgybimbóra illeszkedõ kehelybe szerelt rugalmas fejõgumi, másik része a fémbõl, vagy mûanyagból készült kehely.

A fejõkehelyben két különbözõ tér van:

• a fejõgumi belsõ tere, ahová fejéskor a bimbó kerül,
• a falközötti tér, melyet a fejõgumi külsõ fala és a kehely belsõ fala határol.

A fejõgumi belsõ tere a rövid tejtömlõn át a tejgyûjtõ kollektorral áll kapcsolatban. A falközötti térbõl vezetõ tömlõ pedig a pulzátorhoz kapcsolódik. A fejõgumi belsõ tere állandó vákuum alatt van. A vákuumot (légritkulást) a vákuumszivattyú hozza létre. A vákuumszivattyú légüstön és csõvezetéken, tömlõkön át csatlakozik a sajtárhoz és a kollektorhoz. A pulzátor váltakozva vákuumot és atmoszférikus levegõt enged a falközötti térbe.

2. A fejõberendezések csoportosítása

A fejõberendezések építésének, beszerelésének, üzembehelyezésének és üzemeltetésének szabályait nemzetközi szabványokban foglalták össze melyek a következõk:

• ISO 3918 Milking machine installations-Terms and definitions
• ISO 6690 Milking machine installations-Mechanical tests
• ISO 5707 Milking machine installations-Construction and performance.

A nemzetközi szabvány szerint a fejõberendezések típusai a következõk:

• sajtáros fejõberendezés, amelynél a fejõkészülékbõl a tej a vákuumhálózathoz csatlakoztatott sajtárba folyik,
• tankos fejõberendezés, amelynél egy vagy több fejõkészülékbõl a tej a kerekekkel ellátott, fejési és szállítási célokat is szolgáló tankba folyik. Fejéskor a tankot a vákuumhálózathoz csatlakoztatják,
• tejvezetékes fejõberendezés, amelynél a tej a fejõkészülékbõl a két funkcióval rendelkezõ tejvezetékbe kerül. A tejvezeték funkciói: fejõvákuum ellátás és a tej szállítása a tejleválasztóhoz,
• tejmérõ üveghengerrel (rekorderrel) ellátott fejõberendezés, amelyben a tej a fejõkészülékbõl a rekorderbe kerül. A rekorder vákuum ellátását a fejõvákuum vezetékébõl kapja. A tej leengedhetõ a rekorderbõl, vagy a tejvezetéken át a tejleválasztóra, vagy egy külön gyûjtõ edénybe, ha ez szükséges,
• elkülönített fejõvákuum vezetékekkel és tejvezetékekkel ellátott fejõberendezés, amelynél a levegõ és a tej szétválasztása közvetlen a fejõkelyhek alatt megtörténik. A levegõt és a tejet külön csõvezetékek szállítják.

A hazai gyakorlatban a különbözõ fejõberendezéseket a szerint is csoportosítjuk, hogy istállóban vagy fejõházban fejünk-e.

A kötött tartású teheneket általában az istállóban (helyben) fejik. Ehhez használjuk az elõzõekben ismertetett, sajtáros, tankos és tejvezetékes fejõberendezéseket. A sajtáros fejõberendezéseknek két változata van. A stabil sajtáros fejõberendezés, amelynél a vákuumszivattyú és a csõvezetékrendszer az épület tartozéka, valamint a mobil sajtáros fejõberendezés, ahol a fejéshez szükséges valamennyi részegység kerekekkel ellátott kocsira van szerelve. Az elõzõnél csak a sajtárt és a fejõkészüléket viszik a tehénhez az utóbbinál a teljes fejõberendezést mozgatják.

3. Tejvezetékes fejõberendezések

A tejvezetékes fejõberendezéseket a kötött tartású tehenészetekben gyakran alkalmazzák. Alapvetõ elõnyük, a sajtáros fejõberendezésekkel szemben, hogy a tejszállítási munka teljesen gépesített, valamint a tej a kifejéstõl számított 2-5 perc alatt a tejhûtõbe kerül. Ez a tej minõsége szempontjából lényeges elõny.

A fejõkészüléktõl jövõ hosszú tejtömlõ a tejcsapon keresztül a pulzátorvezetékkel párhuzamosan kiépített (üveg vagy rozsdamentes acél) tejvezetékhez kapcsolódik, és a tej a vezetékben lévõ vákuum hatására a fejõkészülékbõl a tejvezetékbe és ezen keresztül a tejházba lévõ tejleválasztóba áramlik. A tejleválasztó szivattyúja a tejet a zárt vákuumtérbõl a lemezes tejhûtõbe, vagy a tejhûtõtárolóba juttatja.

A tejvezetékes fejõberendezéseket a nagyüzemi tehenészetekben 300-400 férõhelyig alkalmazzák. Mai viszonyaink között magántehenészetekben 10-40 férõhely között javasolható a tejvezetékes fejés, ha fejõházi fejésre valamilyen okból nincs lehetõség.

A tejvezetékek anyaga rendszerint rozsdamentes acél vagy üveg. A tejvezeték tejfolyás irányú lejtése 0,5 %, olyan magasságban vezetve, hogy a fejõk a vezetékbe iktatott tejcsapokat elérhessék, ugyanakkor a vezeték védve legyen a mechanikai sérülésektõl. A tejvezeték tejleválasztótól mért legtávolabbi pontján szabályozó szelepet és vákuummérõt célszerû elhelyezni. A tejvezeték is körvezetékként legyen kiépítve. A körvezetéket egyrészt könnyebb kimosatni, másrészt áramlási ellenállásai kisebbek, mint sugaras elrendezésben.

A vezeték keresztmetszetét a vezeték hossza, az egyidejûleg mûködõ fejõkészülékek száma, illetve az idõegység alatt kifejt tej mennyisége és a vezeték elrendezése alapján az említett szabványokból ki lehet választani.

A tejvezeték fontos szerelvényei a fejõkészülékek csatlakozására szolgáló tejcsapok. Ezek számos változata közül azok elõnyösek, amelyek egyszerû és gyors csatlakozást tesznek lehetõvé, a vezeték mosása során a tejcsapok tisztogatása külön munkát nem jelent. További követelmény a jó zárás, valamint hogy a nyitott tejcsap (fejéskor) jelentõs vákuumveszteséget ne okozzon.

Az elõzõ hátrányok csökkentésére kézenfekvõ megoldásnak látszik a tejvezeték jászol pereme melletti elhelyezése, amely jelentõsen csökkenti a tej emelési magasságot. A megoldás azonban kevésbé terjed el, mivel beépítése a meglévõ istállókba igen költséges.

A tejvezetékes fejõberendezések néhány típusánál a levegõ és a tej szétválasztása közvetlen a fejõkelyhek alatt (a kollektorban vagy a tejtömlõbe iktatott választókamrában) megtörténik. E fejési megoldásnál, a csak vákuum ellátásra szolgáló külön fejõvákuumvezeték miatt a tõgybimbónál mérhetõ vákuum stabilabb, kiegyenlítettebb, mint a hagyományos tejvezeték rendszernél. A különválasztott tej a kollektortól a hosszú tejtömlõben és a tejvezetékben elkülönítve áramlik és a tejemelésbõl adódó vákuumveszteség nincs hatással a fejõvákuumra. Nem hallgatható el azonban az a tény sem, hogy e berendezések bonyolultabbak, költségesebbek és tisztításuk is körülményesebb. Ezért csak igen szûk körben terjedtek el.

Az istállói fejõberendezések nagy hátránya, hogy a fejõ kényelmetlen testhelyzetben (guggolva) dolgozik, hogy a fejõkészülékek csatlakoztatása, áthelyezése jelentõs munkával (17-20 m/tehén) és jelentõs idõveszteséggel jár.

Tejvezetékes fejésénél egy fejõ három-négy készüléknél többet nem tud oly módon kezelni, hogy a tõgy gondos elõkészítését és a fejés további munkáit is megbízhatóan ellássa.

4. A fejõberendezések építésére vonatkozó mûszaki és higiéniai elvek

Akkor lesz eredményes a jól kiválasztott részegységbõl, jól megépített, karbantartott fejõberendezéssel végzett munka, ha egyidejûleg szakszerû fejést végeznek.

A mai gazdasági körülmények a fejõberendezésekkel kapcsolatos igények közül a következõket teszik elsõdlegessé, hangsúlyossá:

• a fejõgép a tõgyet ne károsítsa, a fejéssel járó stresszhatás minimális legyen,
• a tehénegyed egyes tõgynegyedei, valamint a tehenek egymás közötti átfertõzésének lehetõségét minimálisra csökkentse,
• a fejõberendezés hibaelhárítása, karbantartása egyszerû legyen, üzembiztosan mûködjön.

Régóta ismert elv, hogy a fejõberendezés részegységeit a fejt állomány sajátosságai figyelembevételével kell kiválasztani és megépíteni. A hazai tehenészetek tehénállománya, fajta átalakító keresztezéssel, jelentõs vérhányadban holstein-friz-zé vált. A holstein-friz állományok fejéssel összefüggõ biológiai sajátosságai a következõk:

• rövid- és keskeny tõgybimbók,
• gyakoriak az igen terjedelmes tõgyek, amelyeken a bimbók egymástól távol helyezkednek el,
• jellemzõ a rövid fejési idõ és az ezzel párosuló nagy fejési sebesség.

A fejõgéppel szembeni követelménynél nem célszerû különbséget tenni a holstein-friz és a holstein-friz-zel keresztezett tehénállományok között. Ugyanazon technika alkalmazandó és legfeljebb átmenetileg lehet különbség a fejési mûveletek végrehajtásánál. A hazai magyartarka x holstein-friz állomány termelési szintje 4.000-10.000 liter/tehén/év. Egyes rekorder tehenek tejtermelési szintje eléri a 10-15.000 liter/tehén/év szintet. Az elsõ tõgyfélben mintegy 10 %-kal több tej van, mint a hátsókban. A tõgy síkja a talaj síkjával nem párhuzamos.

A fejõgéprekonstrukciót a következõ szempontok is indokolttá tehetik:

• a tehénállományban változás következik be (más tõgyalakulás, más fejõgép).

Elégséges lehet csupán a fejõgumik, vagy a fejõkészülékek cseréje, vagy vezetékek átmérõjének növelése és új pulzátorok beállítása,

• a tehenészet növekedése indokolttá teheti, hogy sajtáros vagy vezetékes fejésrõl fejõházi fejésre térjünk át.

Munkatermelékenységben jelentõs javulást csak a fejõházi fejés hoz. A fejõházi fejésre való áttéréskor célszerû igen gondos elemzést (tervet) készíteni.

A fejõberendezés részegységeinek, paramétereinek összehangolásánál figyelembe vehetõ az, hogy bármely tényezõt optimalizáljuk a többinél kompromisszumok sorozatával kell számolnunk. Például a stabil vákuumhoz nagy légszállítás kell. Ezzel nõ az energiafelhasználás és a beruházási költség is. A stabil vákuumhoz kellenek továbbá nagy átmérõjû tej- és vákuumvezetékek, amelyek költségnövelõk, de ezzel a higiénés feltételek is romlanak, mivel a nagy keresztmetszetû csövek nehezebben tisztíthatók (nagyobb a tisztítószer igény is). Összegezve, a nagyobb hasznot szem elõtt tartva, kompromisszumokon át célszerû az optimumot keresni.

A fejõberendezéseket tervezésük, beszerezésük során megfelelõ méretû, alakú, nagyságú (tulajdonságú) alkatrészekbõl kell kialakítani. Használatba vételük elõtt, majd utána is rendszeresen ellenõrizni kell a fejõberendezések mûködését, higiéniai állapotát. A fejõberendezések szakszerû megítéléséhez ismerni kell a legfontosabb részegységek paramétereit.

4.1. A vákuumszivattyú teljesítménye

A vákuumszivattyú a fejõberendezés motorja. A fejõkészülékek mûködtetéséhez szükséges vákuumot, légszállítást a vákuumszivattyú hozza létre és a szabályozó szelep tartja állandó szinten. A vákuumszivattyú légszállítási teljesítményét, 50 kPa vákuumon, - 101 kPa nyomású és 20 oC hõmérsékletû levegõre vonatkoztatva - liter/perc-ben tudjuk megmérni, a szívócsonkra helyezett légmennyiségmérõ mûszerrel. Egy fejõberendezéshez a vákuumszivattyú szükséges tartalék légszállító teljesítményének számítási módszerét az idevonatkozó szabvány tartalmazza. A vákuumszivattyú szükséges teljesítménye függ az összes részegység légfogyasztásától, a szükséges légtartaléktól, a szabályozási veszteségtõl és a rendszer (vákuum és tejvezeték rendszer) légveszteségétõl.

Egy fejõkészülék átlagosan 50 liter levegõt „fogyaszt” vagyis percenként 50 liter levegõt enged mûködése során a vákuumrendszerbe. A rendszer légveszteségét a vezetékeken, tejleválasztón lévõ apró lyukakon (tömítetlenségeken) beáramló levegõ jelenti. E veszteség nõ, ha a fejõberendezés vákuumszintjét (névleges vákuumát) megemeljük, illetve a természetes elhasználódás miatt a veszteség növekedésével kell számolnunk. A vákuumszivattyúk légszállítása használatuk során, szerkezetük kopása miatt csökken. A fejõberendezés vákuumtechnikai megfelelõségét, a légszállítás oldaláról az jelzi, ha van elegendõ légtartalék. A szükséges- elegendõ - légtartalék kifejezhetõ liter/perc-ben. A mért légtartalék az ISO szabványban megadott értéknél nem lehet kevesebb. A vákuumszivattyúkat a lehetõ legközelebb célszerû elhelyezni a mûködõ fejõkészülékekhez. A szivattyú helyszíni beszerelésénél (beépítésnél) arra is gondot kell fordítani, hogy a szivattyú fordulatszáma, légszállítása, a vákuumszint mérhetõ legyen (vagyis a mûszerek csatlakoztatására legyen kiépített helyen). A vákuumszivattyút jól szellõztethetõ, a fejõteremtõl a tejháztól elkülönített helységben kell telepíteni.

4.2. A vákuumvezeték

Általános elv, hogy a vezetékeket lejtéssel építik és a vízgyûjtõágba automatikus vízleeresztõ szelepet építenek be. A csõívek ajánlott legkisebb sugara 45 cm. A vákuumvezeték tömítetlenségi vesztesége a légszállítás 5 %-át nem haladhatja meg. A vákuumvezeték és a pulzátorvezeték keresztmetszetének kialakításához az ISO szabvány ajánlásai javasolhatók. A fõvákuumvezeték (a vákuumszivattyút és a légtartályt összekötõ szakasz) a pulzátorvezeték építéséhez horganyzott acél vagy vastag falú (kemény) mûanyag csöveket használjunk.

4.3. A tejvezeték

A tejvezetéket úgy kell megtervezni, kiépíteni, hogy benne a tej áramlása a lehetõ legjobban akadálymentes legyen. A tejvezetékben az emelkedés, az iránytörés, a keresztmetszet szûkítése mellõzendõ. A rozsdamentes acél tejvezeték falvastagsága minimum 1,0 mm, a hõálló üveg tejvezeték pedig minimum 2,0 mm. A tejvezeték belsõ átmérõjét 2 kPa-nál kisebb vákuumesésre méretezik az ISO szabványban leírtak szerint. A tejvezeték a legnagyobb fejés alatti terhelés (tejfolyás) mellett is csak egyharmad részben telítõdjön fel tejjel. A tejvezetéken a hosszú tejtömlõ csatlakozó csonkja a tejvezeték felsõ harmadához vezesse be a tejet azért, hogy a tejvezetékben lévõ tej ne tudjon visszafolyni a hosszú tejtömlõkbe. A tejvezetéket a kapcsolódó fejõkészülékek számától és a benne várhatóan áramló tejmennyiségtõl függõen ISO szerint kell méretezni.

4.4. A kollektor

A kollektor a fejõberendezés legnehezebben tisztítható része. Kiválasztásánál alapvetõ követelmény, hogy belsõ falai simák legyenek, éles sarkokat (réseket) ne tartalmazzon, valamint az idõszakos kézi tisztítás miatt, könnyen szét- és összeszerelhetõ legyen. Kedvezõ, ha a sajtáros és a tejvezetékes fejõberendezések kollektorai automatikus elzáró szeleppel is el vannak látva. Ha a fejõkészülék a tõgyrõl leesik, az automatikus szelep azonnal elzárja a fejõvákuumot, ezzel megakadályozza, hogy a padozatról szennyezõ anyag szívódjon a készülékbe, illetve a sajtárba, vagy a tejvezetékbe.

Fejés során a vákuum periódikusan ingadozik és ennek hatására a kollektorból a fertõzõ anyag visszajuthat egészen a tõgybimbóig. A visszaáramlás csökkenése érdekében a kollektor térfogatának (és egyéb jellemzõinek) alapvetõen a tehénállomány fejési (tejleadási) jellemzõivel kell összhangban lenni. Azt az elvet, hogy a kollektor beömlõ nyílásait a kollektorban összegyûlõ tej szintje ne érje el (a tehénállományok növekvõ tejtermelése mellett) növekvõ kollektor térfogattal lehet megvalósítani. Növekvõ térfogat mellett a kollektorok egyre nehezebben tisztogathatók és kezelhetõk. Kísérleti eredmények szerint alsóvezetékes rendszernél, a vákuumviszonyokra kedvezõ hatású 290-320 köbcentiméter térfogatú kollektorok megfelelõek a legnagyobb tejleadású tehenekhez is. Kedvezõ, ha a kollektor elvezetõ csonkának belsõ átmérõje 13,5-16 mm közötti. A bevezetõ csonkok belsõ átmérõjének növelése csökkenti a tõgyirányú áramlás sebességét. E csonkok belsõ átmérõjének ajánlott értéke 11-14 mm. A kollektorból a tejet levegõ bevezetéssel továbbítjuk. a Légbevezetõ furat az ISO szabványban elõírt mennyiségû levegõt engedhet a tejtérbe. A kollektorba vezetett levegõ nagyon szennyezi a tejet, kémiai elváltozást is okoz (ezért limitált) de a tõgyirányú áramlást, és ezzel a tõgyfertõzés lehetõségét csökkenti. A légbevezetés megszûnése a vákuumingadozást két-háromszorosára, tõgybimbó alatti vákuum átlagos értékét 4-5 kPa-lal a rendszer átlagos vákuumszintje fölé emelheti. Fontos feltételek, hogy a kollektornak átlátszó része legyen, amelyen a tejleadás megindulása, a tejfolyás csökkenése stb. megfigyelhetõ.

4.5. A pulzátor

Tehénállományunk elsõ tõgyfelében kevesebb tej van, mint a hátsó tõgyfélben. Az ellentmondás, amely az aszimetrikus tõgy és a szimetrikus fejõkészülék között fennáll úgy oldható fel, ha a hátsó tõgynegyedek több tejéhez nagyobb szívási arányú pulzálást biztosítunk. Szimetrikus pulzálás mellett az elsõ tõgynegyedek korábban kiürülnek, mint a hátsók. Ekkor az elsõ tõgynegyedeknél vakfejés van.

A szívási ütemrész hosszának növelése fokozza a fejési sebességet és az állományban növeli a tõgygyulladások számát, illetve annak valószínûségét. A szívási ütemarány tõgyterhelés szempontjából kedvezõ (ajánlott) értéke 50-60 %. a percenkénti pulzusszám tõgyterhelés szempontjából kedvezõ értéke 45-60 pulzus/perc. A pulzusszám nem térhet el + 3 pulzus/perc-nél nagyobb értékkel a pulzátor névleges (beállított) pulzusszámától. A szívási arány megengedett eltérése + 5 % egység. A „b” nem lehet kevesebb 30 %-nál. A „d” nem lehet kevesebb, mint 15 %, illetve rövidebb, mint 150 ms (millisecundum).

4.6. A szabályozó szelep

Fontos követelmény a fejõberendezés belsõ tereiben a vákuum állandó szinten tartása. Ehhez a vákuumszivattyúk légszállításához kell a szabályozó szelepek légáteresztõ (szabályozó) sebességét igazítani. A különféle szabályozó szelepek közül korszerûek a „servo” rendszerûek, amelyeken a vákuum általában 35-50 kPa között állítható. Követelmény, hogy a szabályozó érzékenysége (szabályozási tartománya) 1 kPa.

4.7. Vákuummérõ óra

A vákuummérõ legalább 75 mm átmérõjû legyen skáláján 20-80 kPa tartományban, legalább 2 kPa-onkénti beosztással.

4.8. Tejtömlõk

A hosszú tejtömlõk javasolt belsõ átmérõje minimum 12,5 mm. Törekedni kell arra, hogy a hosszú tejtömlõ hossza a lehetõ legrövidebb legyen. A rövid tejtömlõ legkisebb javasolt belsõ átmérõje 10 mm.

Dr.Bak János
FVM MGI, Gödöllõ