DE2025209C3 - Einrichtung zur Vieh-,insbesondere Schweinefütterung mit Flüssigfutter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Vieh-, insbesondere Schweinefütterung mit Flüssigfutter, in einer Ausbildung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer aus der GB-PS 1126481 bekannten Einrichtung dieser Art sind die Futterabgabeöffnungen gesondert durch ein motorisches Absperrventil für einen vorwählbaren Zeitraum nacheinander freigebbar. Eine solche reine Zeitsteuerung ermöglicht keine präzise Mengendosierung, da die Flüssigfutterströmung durch eine freigegebene Futterabgabeöffnung von einer Reihe von Faktoren abhängig ist, zu denen der Druck, die Viskosität, die Homogenität des Futters etc. gehören. Daher kann ungeachtet einer vorgesehenen Kalibrierung von Futterabgabeöffnungen die pro Zeiteinheit ausströmende Futtermenge erheblich schwanken. Diese Schwankungen schließt auch der Durchflußmesser nicht aus, der lediglich eine Anzeigevorrichtung bildet, auf der von Zeit zu Zeit eine durchgepumpte Flüssigfuttermenge abgelesen werden kann. Der abgelesene Anzeigewert umschließt sowohl Futtermengen, die an den Futterabgabestellen ausgelaufen sind, als auch jene Futtermengen, die in einen Überlaufbehälter gefördert werden und gegebenenfalls in den Flüssigkeitsbehälter über eine Leitung zurückfließen können. Die Anzeige am Durchflubmesser ist somit für die abgegebene Futtermenge weder repräsentativ, noch beeinflußt sie in irgendeiner Weise die Flüssigfutterabgabe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art eine exakte Dosierung des durch Futterabgabeöffnungen austretenden Flüssigfutters sicherzustellen.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst Hinsichtlich weiterer Ausgestaltungen wird auf die Ansprüche 2 bis 5 verwiesen.

Bei der Einrichtung nach der Erfindung ist eine exakte Mengendosierung gewährleistet da als Richtgröße die gemessene Durchflußmenge an Flüssigfutter herangezogen wird, die in Gestalt von Steuerimpulsen erfaßt wird. Die für die Mengendosierung maßgebliche, vorgebDare Öffnungszeit für die Absperrventile ist dabei eine abhängige Größe mit der Folge, daß beispielsweise Futterabgabeöffnungen, für die gleiche Futterabgabemengen vorgewählt werden, unterschiedlich lange, und zwar jeweils so lange, bis effektiv die vorgegebene Flüssigfuttermenge ausgelaufen ist, freigegeben bleiben können.

Als Vorschlag zur Automatisierung in der Käserei ist es für die Vorbereitung von Milch zur Bruchbereitung bekannt, eine Anlage mit je einem Behälter für Milch und für Kultur vorzusehen, bei der jeder Behälter mit einem Absperrventil sowie Auslaufleitungen versehen ist, die in eine Zulaufleitung zu einem der Bruchbereitung dienenden Mischbehälter münden. In der Zuleitung ist ein Ringkolbenzähler vorgesehen, der pro durchfließende Mengeneinheit einen Impuls an ein Programm-Steuergerät gibt, das mit einem Impulszählwerk versehen ist und die Absperrventile für die Milch- und Kultur-Behälter sowie ein in der Zulaufleitung zum Mischbehälter angeordnetes Ventil steuert. Dem Zählwerk des Programmsteuergerätes können Impulszahlen für gewünschte Milch- und Kulturmengen vorgegeben werden, und das Programm-Steuergerät steuert dann selbsttätig die Anlage in der Weise, daß zunächst Milch dem Mischbehälter zugeführt wird, bis die durch den Ringkolbenzähler fließende Milch eine dem vorgegebenen Impulswert des Zählwerkes entsprechende Menge erreicht hat. Danach wird in entsprechender Weise

Kultur über den Ringkolbenzähler dem Mischbehälter zugeführt, bis auch die den Ringkolbenzähler durchströmende Menge an Kultur den dem Impulszählwerk vorgegebenen Wert erreicht hat Diese Anlage dient zum genauen Dosieren von im Mischbehälter durchzurührenden Mischungsbestandteilen,

Für eine automatische kontinuierliche Zudosierung von flüssigen Zusätzen in Milch ist ferner ein Vorschlag für eine Anlage bekannt, bei der in eine Milchzuleitung zu einem Mischbehälter ein Ringkolben- zähler angeordnet ist und in die Leitung hinter dem Ringkolbenzähler der Auslauf eines Dosiergerätes für die Zusätze einmündet Das Dosiergerät hat dabei eine Kammer mit einem konstanten, einstellbaren Volumen und wird durch Impulse gesteuert, die der Ringkolbenzähler in Abhängigkeit von der ihn durchfließenden Milchmenge abgibt. Bei jedem Steuerimpuls wird der Inhalt der Kammer des Dosiergerätes in die Milch in der Leitung eingeimpft, während in den Impulspausen die Kammer des Dosiergerätes wieder mit dem Dosiergut gefüllt wird. Auch diese Anlage dient zum genauen Dosieren von einem Mischbehälter zuzuführenden Mischungsbestandteilen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung in einer schematischen Gesamtdarstellung näher veranschaulicht ist

Die in der Zeichnung veranschaulichte Fütterungseinrichtung besteht im einzelnen aus einem Vorratsbehäl- ter 1 in Siloform für eine Futtertrockenmasse, einem Kaltwasservorratsbehälter 2, einem Warmwasservorratsbehälter 3, einer Mischvorrichtung 4, einer die Abschnitte 5, 6, 7 und 8 umfassenden Förderleitung 9, einer Futterpumpe 10 und einem zentralen Schalt- und Steuergerät 11. Eine von einem Motor 12 angetriebene Förderschnecke 13 transportiert Trockenfuttermasse vom Silo 1 zu der einen Flüssigfutterbehälter umfassenden Mischvorrichtung 4. Die Mischvorrichtung 4 ist von den Wasservorratsbehältern 2, 3 her über eine Wasserhauptzulaufleitung 14 mit Wasser beschickbar. Den Wasserzulauf in die Mischvorrichtung steuert ein Ventil 15. Die Temperatur des zulaufenden Wassers kann in verhältnismäßig weitem Bereich mit Hilfe eines Mischventils 16 reguliert werden, welches über Teilleitungen 17,18 an die Vorratsbehälter 2,3 angeschlossen ist und mittels eines Stellmotors 19 ein- bzw. verstellt werden kann. Eine an ein allgemeines Wasserversorgungsnetz angeschlossene Wasserspeiseleitung 20 versorgt die Vorratsbehälter 2, 3 mit Wasser. Über den jeweiligen Vorratsbehälter 2,3 zugeordnete, nicht näher dargestellte und beispielsweise aus einem Schwimmer oder Wasserdruckregler bestehende Niveauregler wird der Wasservorrat mit Hilfe der von den Niveaureglern gesteuerten Ventile 21, 22, innerhalb vorgegebener Grenzen konstant gehalten. Der Warmwasservorratsbehälter 3 ist bei dem dargestellten Beispiel als Doppelmantelbehälter ausgebildet, dessen Mantelraum 23 Bestandteil eines geschlossenen Heizwasser- oder Heizgaskreislaufes ist, der eine Zuleitung 24, einen w Wärmetauscher 25 in einem Heizgerät 26 und eine Rücklaufleitung 27 umfaßt Statt dessen kann der Behälter 3 auch einwandig ausgeführt und z. B. ein im Wasser des Behälters angeordneter, von den Leitungen 24, 27 gespeister Wärmetauscher (Rippenrohr, Spiral- _l: ; rohr od. dgl.) vorgesehen sein.

Die eine Ringleitung bildende Förderleitung 9 führt zu den mit Futter zu versorgenden Stallboxen od. dgl.

Futterplätze, deren Zahl sich nach der Größe der Stallanlage richtet Die Stallboxen oder Futterplätze sind in der Zeichnung durch Tröge 28,29,30,31 und 32 versinnbildlicht In der Förderleitung 9 sind hintereinander Futterabgabeöffnungen vorgesehen, und zwar je eine für einen Futterplatz. Jede Futterabgabeöffnung ist mit einem beispielsweise elektromagnetisch betätigten Absperrventil versehen, mit dessen Hilfe die Futterabgabeöffnung geöffnet und abgesperrt werden kann. Die den Futterplätzen 28 bis 32 jeweils zugeordneten Absperrventile sind mit 33 bis 37 bezeichnet Im Bereich vor der Mischvorrichtung 4 mündet aus der Förderleitung 9 bei 38 eine Nebenaustrittsleitung 39 aus, die mittels eines Ventils 40 freigeb- und absperrbar ist Im Bereich stromab des letzten Absperrventils 37 für die Futterabgabe und im Bereich hinter dem Verzweigungspunkt 38 ist ein Oberdruckventil 41 der Förderleitung 9 zugeordnet, welches bei dem dargestellten Beispiel an dem in die Mischvorrichtung 4 mündenden Ende des . Förderleitungsabschnitts 8 angeordnet ist

In der Förderleitung 9 ist stromab der Futterpumpe 10 ein Durchflußmengenmeßgerät 42 angeordnet, welches als Meßorgan beispielsweise einen Drehkolben hat Durchflußmengenmeßgeräte dieser Art sind grundsätzlich bekannt Mit dem Durchflußmengenmeßgerät 42 ist ein elektrischer Impulsgeber 43 gekoppelt oder gekuppelt, der der gemessenen Durchflußmenge proportionale elektrische Steuerimpulse fortlaufend während des Meßvorganges abgibt Dieser Impulsgeber kann beispielsweise aus einem Momentanschalter bestehen, der je Umdrehung des Drehkolben-Meßorgans des Meßgerätes 42 einmal geschlossen wird und einem zum zentralen Schaltgerät 11 geführten Stromkreis schließt

In dem Förderleitungsabschnitt 6 stromauf des Meßgerätes 42 ist ein Ausgleichsbehälter 44 angeordnet, in den vorübergehend Teilmengen des von der Futterpumpe 10 geförderten Futters hineingepumpt werden können. Der Ausgleichsbehälter steht unter einem vorbestimmten und gegebenenfalls einstellbaren Verdrängerdruck, der bestrebt ist, in den Ausgleichsbehälter 44 hineingepumptes Futter wieder in die Förderleitung zurückzuspeisen, sobald der Druck in der Förderleitung den Verdrängerdruck unterschreitet

Schließlich mündet noch eine Wasserzulaufleitung 45 in den Förderleitungsabschnitt 5 zwischen der Mischvorrichtung 4 und der Futterpumpe 10, welcher bei 46 von der Wasserhauptzulaufleitung zur Mischvorrichtung 4 abgezweigt ist Die Steuerung eines Wasserzulaufes in die Förderleitung erfolgt über ein Ventil 47. Vor der Einmündung der Wasserzulaufleitung 45 in den Förderleitungsabschnitt 5 ist in diesem noch ein Absperrventil 48 angeordnet, mit dessen Hilfe der Futterzulauf zur Futterpumpe 10 abgesperrt werden kann.

Im Betrieb der Einrichtung saugt bei geöffnetem Ventil 48 die Futterpumpe 10 Flüssigfutter aus der Mischvorrichtung an und fördert das Futter durch die Förderleitung 9, wobei die Absperrventile 33 bis 37 sowie das Ventil 40 zunächst geschlossen sind und bleiben. Dabei durchströmt das Flüssigfutter das Durchflußmengenmeßgerät, welches den Steuerimpulsgeber 43 betätigt. Während des Füllens der Förderleitung ist jedoch das Steuer- und Schaltgerät gegen eine Auswertung der Steuerimpulse gesperrt Sobald die gesamte Förderleitung 9 mit Futter gefüllt ist und sich im Futter ein vom Überdruckventil 41 bestimmter Druck aufgebaut hat, gibt ein Druckmesser das

Schaltgerät zum Empfang der Steuerimpulse frei. Dieser Druckmesser kann irgendeine geeignete Ausbildung haben und im Bereich stromab des letzten Absperrventils 37 für den Futterauslauf angeordnet sein. Anstelle eines gesonderten Druckmessers kann die Freigabe des Schaltgerätes 11 auch über einen vom Überdruckventil 41 betätigten Schalter erfolgen. Das Schaltgerät 11 ist mit einem Impulssummierwerk geeigneter Ausbildung versehen, welches für jedes Absperrventil gesondert programmierbar ist. Sobald vom entriegelten Schaltgerät 11 bzw. Impulssummierwerk der erste Steuerimpuls vom Impulsgeber 43 empfangen wird, betätigt das Schaltgerät 11 den Antrieb für das erste Absperrventil 33 und öffnet dieses zur Freigabe eines Futterauslaufes in den Trog oder die Box 28. Entsprechend der Einstellung des Impulssummierwerkes für das Absperrventil 33 soll dieses für beispielsweise zweiunddreißig Steuerimpulse geöffnet bleiben. Sobald das Impulssummierwerk zweiunddreißig Steuerimpulse vom Impulsgeber 43 empfangen hat betätigt das Schaltgerät U das Absperrventil 33 und schließt dieses, während gleichzeitig bzw. nach einer schalttechnisch bedingten Umschaltzeit das Absperrventil 34 vom Schaltgerät 11 einen Schaltimpuls zum Öffnen der von ihm gesteuerten Futterauslauföffnung erhält Entsprechend der Einstellung des Impulssummierwerkes für das Absperrventil 34, welches beispielsweise für achtundvierzig Steuerimpulse geöffnet bleiben soll, wird das Absperrventil 34 vom Schaltgerät 11 wieder geschlossen, sobald achtundvierzig Steuerimpulse vom Impulssummierwerk aufgenommen sind. In entsprechender Weise werden nun sämtliche nachfolgenden Absperrventile entsprechend ihrer jeweiligen Voreinstellung für den auf eine Anzahl von Steuerimpulsen als Richtgröße bezogenen Zeitraum geöffnet Da die Steuerimpulse vom Impulsgeber 43 dem effektiv das Durchflußmengenmeßgerät 42 durchlaufenden Mengenstrom proportional sind, stimmt die jeweils aus einer Ausflußöffnung einer Stallbox ausfließende Menge genau mit jener Menge überein, welche das Mengenmeßgerät 42 effektiv gemessen hat Dadurch sind sämtliche Fehlerquellen ausgeschlossen, die aus Schwankungen der Pumpenleistung der Futterpumpe 10, welche vielfältige Ursachen haben können, resultieren. Während der Umschaltzeiten zwischen dem ⁴S Schließen eines Absperrventils, z. B. des Ventils 33 und des öffnens des nachfolgenden Absperrventils, z. B. des Ventils 34, würde sich infolge des fortgesetzten Betriebs der Futterpumpe 10 im Rohrleitungssystem ein erhöhter Druck aufbauen, welcher jedoch durch den Ausgleichsbehälter 44 abgefangen wird. Der beispielsweise mit einem Verdrängerkolben mit einer vorbestimmten, einstellbaren Vorlast versehene Ausgleichsbehälter nimmt während der Umschaltzeiten die in diesen jeweils geförderte Futtennenge auf und speist die aufgenommene Futtennenge wieder in die Förderleitung 9 zurück, sobald das jeweils nächste Absperrventil öffnet

Wird z. B. über einen Differenz-Niveauregler die im Flüssigfutterbehälter der Mischvorrichtung 4 befind- en liehe Futtennenge konstant gehalten, und ist so die gesamte, im System befindliche Futtennenge zu jedem Zeitpunkt gleich und bekannt so tritt gegen Ende der Fütterung ein Zeitpunkt ein, an dem die im System befindliche Futtennenge zur Abfütterung ausreicht. Dieser Zeitpunkt sei bei dem Beispiel nach der Zeichnung beispielsweise gegeben, wenn das Absperrventil 36 schließt Durch entsprechende Ausrüstung dieses Absperrventils bzw. des Schaltgerätes U kann mit dem Schließen dieses Absperrventils nun ein weiterer Schaltimpuls gegeben werden, mit dessen Hilfe das Ventil 48 geschlossen und das Ventil 47 geöffnet wird. Die Futterpumpe 10 fördert nunmehr Wasser, das eine die Futtersäule schiebende oder fördernde Säule in der Förderleitung 9 bildet Diese Wassersäule erreicht mit ihrer Spitze gerade etwa das letzte Absperrventil 37, wenn dieses nach Futterabgabe schließt. Infolge des fortgesetzten Betriebs der Futterpumpe 10 drückt nach Schließen des letzten Absperrventils 37 die Wassersäule die Futtersäule unter öffnen des Überdruckventils 41 in den Flüssigfutterbehälter der Mischvorrichtung 4 zurück. Über ein Zeitschaltglied kann unmittelbar, bevor die Spitze der Wassersäule das Überdruckventil 41 erreicht das Ventil 40 geöffnet werden, so daß das im Rohrleitungssystem befindliche Wasser über die Nebenauslaßleitung 39 in einen Abfluß abströmen kann. Bei fortgesetzter Pumpenarbeit wird auf diese Weise das gesamte Rohrleitungssystem gespült Mit Hilfe eines weiteren Zeitschaltgliedes kann dann die Futterpumpe abgeschaltet und das Ventil 47 geschlossen werden. Anschließend wird auch vor Beginn einer neuen Fütterung das Ventil 40 wieder geschlossen und das Ventil 48 geöffnet Das im Flüssigfutterbehälter erhaltene Restfutter wird bei einer neuen Fütterung mit verwertet

Die vorstehend beschriebene Einrichtung kann hinsichtlich ihrer Arbeitsweise variiert werden. So kann beispielsweise die Mischvorrichtung 4 lediglich aus dem Vorratsbehälter 2 mit kaltem, normal temperierten Wasser versorgt werden. Statt dessen besteht die Möglichkeit der Mischvorrichtung 4 Warmwasser allein aus dem Vorratsbehälter 3 zuzuführen. Durch Mischen über das Mischventil 16 besteht die Möglichkeit jede gewünschte Wassertemperatur für die Futterzubereitung einzustellen. Dies ermöglicht es, eine Warmfütterung vorzunehmen, welche mit Rücksicht auf eine bessere Futterverwertung durch die Tiere erwünscht ist

Ferner besteht die Möglichkeit das Rohrleitungssystem nach Beendigung des Fütterungsvorganges mit kaltem oder auch warmem Wasser vorbestimmter Temperatur zu spülen. Eine solche Spülung kann auch vor Beginn einer Fütterung durchgeführt werden, beispielsweise um das Rohrleitungssystem aufzuwärmen.

Das vorstehend beschriebene Spülsystem und das Wasserversorgungssystem für die Einrichtung bilden nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in der Zeichnung darauf verzichtet. Einzelheiten der elektrischen Schaltung wiederzugeben. Lediglich die dünnen Verbindungslinien zwischen dem Schaltgerät 11 und den wichtigsten zu steuernden Einrichtungsteilen veranschaulichen die Schaltungsgrundzüge. Die konkrete elektrische Schaltung bereitet bei dem vorbeschriebenen Arbeitsablauf der Einrichtung dem Fachmann keinerlei Schwierigkeiten. Dies gilt auch für die benötigten Schalt- und Steuerglieder bzw. -bausteine-Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß die elektrische bzw. elektronische Steuerung der Einrichtung zwar besonders einfach und vorteilhaft ist daß jedoch auch ohne weiteres die Möglichkeit besteht anstelle von elektrischen oder elektromagnetischen Antrieben pneumatische Antriebe und anstelle von elektrischen bzw. elektronischen Steuerungen pneumatische Steuerungen einzusetzen. Im letzteren Falle

versteht es sich, daß der Steuerimpulsgeber 43 nicht elektrische Impulse, sondern Impulse in Form von Druckstößen abgibt

Anstelle von pneumatischen Antrieben und Steuerungen können ebenso auch hydraulische Antriebe und Steuerungen eingesetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Vieh-, insbesondere Schweinefütterung mit Flüssigfutter, bestehend aus einer von einem Flüssigfutterbehälter ausgehenden, zu Stallboxen od. dgl Futterplätzen führenden Förderleitung, die eine der Anzahl der Futterplätze entsprechende Anzahl von Futterabgabeöffnungen aufweist, einer in die Förderleitung eingeschalteten Futterpumpe, einem in der Förderleitung hinter der Futterpumpe und vor den Futterabgabeöffnungen angeordneten Durchflußmengenmeßgerät, einem jeder Futterabgabeöffnung zugeordneten, mittels eines Antriebs betätigbaren Absperrventil und einem Schaltgerät für die Absperrventile, durch das die Absperrventile einzeln nacheinander betätigbar und deren Betätigung zur gesondert vorwählbaren Dosierung einer Futterabgabe steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Durchflußmengenmeßgerät (42) mit einem fortlaufend der gemessenen Durchflußmenge proportionale Steuerimpulse abgebenden Impulsgeber (43) gekoppelt ist und das Schaltgerät (11) ein für jedes Absperrventil (33 bis 37) gesondert programmierbares, durch die Steuerimpulse des Impulsgebers beaufschlagtes Impulssummierwerk umfaßt, welches die Absperrventile öffnet und nach Erreichen einer jeweils für ein Absperrventil vorgegebenen Steuerimpulssumme wieder schließt, und daß ein Druckmesser vorgesehen ist, der das Schaltgerät (11) bzw. dessen Impulssummierwerk in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Druck im Flüssigfutter in der Förderleitung in und außer Betrieb setzt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgerät (11) in an sich bekannter Weise als zentrales Schaltgerät ausgebildet ist, dessen durch elektrische Steuerimpulse des Impulsgebers (43) beaufschlagtes Impulssummierwerk zugleich die Aufeinanderfolge der Betätigung der Absperrventile (33 bis 37) steuert

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Förderleitung (9) in Förderrichtung nach dem letzten Absperrventil (37) ein Überdruckventil (41) angeordnet ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Durchflußmengenmeßgerät (42) ein unter vorgegebenem Verdrängerdruck stehender, an sich bekannter Ausgleichsbehälter (44) in der Förderleitung (9) vorgeordnet ist, der jeweils während der Umschaltzeiten zwischen dem Schließen eines Absperrventils und dem öffnen des nachfolgenden Absperrventils die von der Futterpumpe (10) geförderte Futtermenge aufnimmt und anschließend die aufgenommene Futtermenge in die Förderleitung zurückspeist

5. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleitung (9) als an sich bekannte Ringleitung ausgebildet und mit ihrem Ende zur Mischvorrichtung (4) zurückgeführt ist. bo