AT512233B1 - Fütterungsanlage - Google Patents

Abstract

Es wird eine Fütterungsanlage mit wenigstens einem Mischbehälter (2) zur Aufbereitung einer pumpfähigen Futtermischung, mit einer über eine Futterpumpe (7) an den Mischbehälter (2) angeschlossenen Futterleitung (3), die vorlaufseitig mit Wasser beaufschlagbar ist und rücklaufseitig in einen Behälter (9) mündet, mit einzelnen über je ein Ventil (4) an die Futterleitung (3) angeschlossenen Futterstellenleitungen (5) und mit einer Steuereinrichtung (12) unter anderem für die Futterpumpe (7) beschrieben. Um vorteilhafte Steuerungsbedingungen für die Futterpumpe (7) zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass im Zuge der Futterleitung (3) zumindest ein auf messtechnisch erfassbare Unterschiede zwischen Wasser und Futtermischung ansprechender Sensor (16) vorgesehen ist und dass die Steuereinrichtung die Futterpumpe (7) in Abhängigkeit vom Ansprechen des Sensors (16) ansteuert.

Description

österreichisches Patentamt AT512 233 B1 2013-10-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Fütterungsanlage mit wenigstens einem Mischbehälter zur Aufbereitung einer pumpfähigen Futtermischung, mit einer über eine Futterpumpe an den Mischbehälter angeschlossenen Futterleitung, die vorlaufseitig mit Wasser beaufschlagbar ist und rücklaufseitig in einen Behälter mündet, mit einzelnen über je ein Ventil an die Futterleitung angeschlossenen Futterstellenleitungen und mit einer Steuereinrichtung unter anderem für die Futterpumpe.

[0002] Bei bekannten Fütterungsanlagen dieser Art (DE 298 23 032 U1) ist die Futterleitung außerhalb des Fütterungsbetriebes mit Wasser gefüllt, das für die Fütterung zunächst durch die in einem Mischbehälter vorbereitete, pumpfähige Futtermischung mit Hilfe einer Futterpumpe aus der Futterleitung in einen Altwasserbehälter verdrängt werden muss. Zur Restlosfütterung ist die in der Futterleitung befindliche Futtermischung mit Hilfe von Frischwasser aus der Futterleitung über die angeschlossenen Futterstellenleitungen auszutragen, wonach die Futterleitung wieder mit Wasser gefüllt ist. Da die Abmessungen der Futterleitung bekannt sind, kann über die Fördermenge der Futterpumpe bestimmt werden, über welche Länge die Futterleitung beim Verdrängen des Wassers bereits mit der Futtermischung gefüllt ist. Zur Pumpensteuerung muss allerdings der Steuereinrichtung eine Ausgangslage des Kopfes des Futtermischungsstranges in der Futterleitung vorgegeben werden. Da die Istlage des Strangkopfes nicht erfassbar ist, können für die Steuerung der Futterpumpe zum Befüllen der Futterleitung mit der Futtermischung diesbezüglich lediglich Erfahrungswerte berücksichtigt werden. Dies schließt jedoch die Gefahr ein, dass am Ende des vorgesehenen Fütterungsabschnittes die letzte Futterstellenleitung noch im Wasserbereich liegt und daher unterversorgt wird oder die Futtermischung über diese letzte Futterstellenleitung hinaus das Wasser in der Futterleitung verdrängt und daher dieser Futtermischungsüberschuss für die Fütterung verloren ist.

[0003] Die EP 0 126 240 A2 offenbart weiterhin ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Füttern großer Tierbestände, insbesondere von Schweinen. Dabei wird ein vorgegebener Strom eines pumpfähigen Futterbreies von einem Zubereitungsbereich aus durch eine Rohrleitung zu einem davon entfernten Fütterungsbereich gefördert. Beim Füttern mit stark verringertem Futterbedarf wird ein Futterbrei-Strang begrenzter Länge mittels einer in die Rohrleitung eingegebenen ernährungs-physiologisch unbedenklichen Füllflüssigkeit durch die Rohrleitung befördert.

[0004] Die EP 0 491 312 A1 offenbart darüber hinaus ein Verfahren und eine Fütterungseinrichtung zum Aufbereiten und Zuführen von zwei pumpfähigen Viehfuttermischungen unterschiedlicher Zusammensetzung zu Verbraucherstellen. Bei dem Verfahren werden eine erste und eine zweite Futtermischung durch getrennte Hauptvorlaufleitungen und eine von diesen beaufschlagte Verbraucherleitung an Verbraucherstellen abgegeben. Dabei wird eine Verdrängerflüssigkeit verwendet, welche die Rohrleitungen vor Beginn und nach Abschluss eines Fütterungsvorganges füllt und eine in der Verbraucherleitung befindliche Futtersäule verdrängt oder von dieser verdrängt wird. Das Verdrängen von Futter durch Verdrängerflüssigkeit und umgekehrt wird durch eine Pumpe herbeigeführt. Die beiden in der Verbraucherleitung befindlichen Futtersäulen werden an ihren einander benachbarten Enden durch einen in der Verbraucherleitung axialverschieblichen Mitteltrennkörper voneinander und an ihren jeweils entgegengesetzten Enden durch einen ebenfalls axialverschieblichen Außentrennkörper von der Verdrängerflüssigkeit getrennt gehalten.

[0005] Die EP 0 519 114 A1 offenbart zudem ein Verfahren und eine Fütterungseinrichtung zum Zubereiten und Zuführen von pumpfähigem Viehfutter zu Verbraucherstellen. Dabei werden Futtermischungen zubereitet, durch eine Verbraucherleitung zu Verbraucherstellen gefördert und an den Verbraucherstellen Futterportionen abgegeben, deren Menge durch eine zentrale Prozesssteuerung vorbestimmt wird. Die in der Verbraucherleitung befindliche Futtersäule wird durch endseitige Trennkörper von Verdrängerflüssigkeit (Wasser) getrennt gehalten, die entweder vom Vorlaufende der Futtersäule verdrängt wird oder das Nachlaufende der Futter- 1 /6 österreichisches Patentamt AT512 233 B1 2013-10-15 Säule verdrängt. Das Verdrängen von Futter durch die Verdrängerflüssigkeit und umgekehrt wird jeweils durch eine Förderpumpe herbeigeführt. Die Futterportionen werden entsprechend einer vorbestimmten Reihenfolge unter Bildung unmittelbar aneinandergrenzender Längenbereiche der Futtersäule in die Verbraucherleitung eingespeist.

[0006] Die EP 1 099 372 A1 offenbart weiterhin ein Verfahren zur Abgabe von Futter über wenigstens eine Abgabestelle und eine Stichleitung, die hinter ihrer letzten Abgabestelle unter Ausbildung eines definierten Endpunktes für eine Flüssigkeitsleitung sperrbar ist. Futter wird am Anfang der Stichleitung eingeleitet und durch Öffnen einer ausgewählten Abgabestelle abgegeben wird. Danach wird die Stichleitung von dem Endpunkt aus mittels eines gasförmigen Rück-schiebemediums (z.B. Druckluft) wieder entleert. Darüber hinaus wird für einen Füttervorgang vor der Einleitung des Futters am Anfang der Stichleitung zunächst eine solche Menge eines Füllmediums in die Stichleitung eingeleitet, dass es unter Füllung des jeweiligen Endabschnittes der Stichleitung vom Endpunkt bis zu der letzten Abgabestelle der Stichleitung zurückreichen wird, durch die Futter abgegeben werden soll.

[0007] Die GB 1 412 245 A offenbart zudem eine Vorrichtung zum Trennen der Anteile nicht mischbarer Flüssigkeiten, welche einen Strömungsweg für die Flüssigkeit und mindestens ein Paar von Elektroden in dem Strömungsweg umfasst. Weiterhin offenbart die Vorrichtung einen leitfähigen Stab an dem gegenüberliegenden Ende jeder Elektrode. Mit Hilfe der Elektroden wird eine Änderung der elektrischen Leitfähigkeit der Flüssigkeiten erfasst, wodurch der Flüssigkeitsstrom automatisch so angesteuert wird, dass die Flüssigkeiten in die genannten Anteile aufgeteilt werden.

[0008] Die JP 62046813 A offenbart schließlich ein Hebewerk, bei dem ein Fotosensor beab-standet zu einem Ventil auf der Seite einer Zuleitung für einen zu transportierenden Brei installiert ist. Für die Förderung des Breis in die Zuleitung wird auch eine Transportflüssigkeit in die Zuleitung eingeleitet. Mit Hilfe des Fotosensors wird detektiert, ob sich der Brei oder die Transportflüssigkeit in der Zuleitung befindet, und das Ventil wird nur dann geschlossen, wenn sich Transportflüssigkeit in der Zuleitung befindet, um damit den Verschleiß des Ventils zu reduzieren.

[0009] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Fütterungsanlage der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass für die Futterpumpe eine genaue Steuerung zum Befüllen der Futterleitung mit einer Futtermischung vorgegeben werden kann.

[0010] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass im Zuge der Futterleitung zumindest ein auf messtechnisch erfassbare Unterschiede zwischen Wasser und Futtermischung ansprechender Sensor vorgesehen ist und dass die Steuereinrichtung die Futterpumpe in Abhängigkeit vom Ansprechen des Sensors ansteuert.

[0011] Durch das Vorsehen wenigstens eines auf einen messtechnisch erfassbaren Unterschied zwischen Wasser und Futtermischung ansprechenden Sensors im Zuge der Futterleitung kann der Kopf des durch die Futterleitung gepumpten Futtermischungsstranges am Ort des Sensors eindeutig erfasst werden, womit ein für die weitere Steuerung der Futterpumpe benötigter Bezugspunkt festgelegt werden kann. Dies ist hinreichend, um mit einer ausreichenden Genauigkeit die Futterpumpe so ansteuern zu können, dass die Futterleitung über eine vorgebbare vom Ort des Sensors weg gemessene Länge mit der Futtermischung gefüllt wird. Wird nach dieser Befüllung mit der Futtermischung die Futterleitung rücklaufseitig gesperrt, so werden die über ihre Ventile an die Futterleitung angeschlossenen Futterstellenleitungen im Bereich der mit der Futtermischung gefüllten Futterleitung mit der Futtermischung versorgt, wenn die Futterpumpe die Futtermischung nachpumpt oder mit nachströmendem Wasser aus der Futterleitung verdrängt.

[0012] Besonders vorteilhafte Steuerungsbedingungen können dann eingehalten werden, wenn je ein Sensor unmittelbar vor der in Förderrichtung ersten Futterstellenleitung und/oder nach den einem Fütterungsabschnitt zugeordneten Futterstellenleitungen in der Futterleitung vorgesehen ist. In diesem Fall kann der Kopf des Futtermischungsstranges vor und nach den einzel- 2/6 österreichisches Patentamt AT512 233 B1 2013-10-15 nen Fütterungsabschnitten messtechnisch erfasst werden, sodass eine Steuerung anhand der gemessenen Istwerte möglich wird, was insbesondere bei Fütterungsanlagen von Vorteil ist, bei denen die Futterleitung einzelnen Stallbereichen zugehörige Fütterungsabschnitte mit Futterstellenleitungen umfasst, die gemeinsam mit einer Futtermischung beaufschlagt werden sollen.

[0013] Obwohl unterschiedlich aufgebaute Sensoren zur Erfassung einerseits des Wassers und anderseits der Futtermischung eingesetzt werden können, ergeben sich besonders einfache Konstruktionsverhältnisse, wenn hiefür Messzellen zur Durchlicht-Trübemessung verwendet werden. Diese Messzellen können ein lichtdurchlässiges Rohr mit einem Lichtsender auf einer Umfangsseite und mit einem Lichtempfänger auf der gegenüberliegenden Umfangsseite aufweisen. Eine andere Möglichkeit Sensoren vorzusehen, die auf einen messtechnisch erfassbaren Unterschied zwischen Wasser und der Futtermischung ansprechen, besteht darin, elektrische Parameter des Wassers und der Futtermischung zu messen. Hiefür eignet sich insbesondere die Erfassung der elektrischen Leitfähigkeit bzw. die Änderung eines angelegten elektrischen Feldes.

[0014] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar wird eine erfindungsgemäße Fütterungsanlage in einem vereinfachten Blockschaltbild gezeigt.

[0015] Die dargestellte Fütterungsanlage versorgt eine Mehrzahl an Futterstellen 1 mit einer Futtermischung, die in einem Mischbehälter 2 aufbereitet und durch eine Futterleitung 3 den einzelnen Futterstellen 1 über mit Hilfe von Ventilen 4 an die Futterleitung 3 angeschlossenen Futterstellenleitungen 5 zugeführt wird. Zur Förderung der Futtermischung aus dem Mischbehälter 2, der zur Aufbereitung der Futtermischung mit einer Wiegeeinrichtung 6 versehen ist, dient eine Futterpumpe 7. Die Futterleitung 3 ist außerhalb des Fütterungsbetriebes mit Wasser gefüllt. Hiefür kann die Futterleitung 3 vorlaufseitig an einen Frischwasseranschluss 8 angeschlossen oder über den Mischbehälter 2 nach dem Austragen der Futtermischung mit Wasser versorgt werden. Rücklaufseitig mündet die Futterleitung 3 in einen Behälter 9, der durch einen Altwasser- oder Ausgleichsbehälter gebildet und aus dem Spülwasser zur Reinigung des Mischbehälters 2 über eine Ableitung 10 entnommen werden kann.

[0016] Um die Futterstellen 1 mit einer Futtermischung aus dem Behälter 2 zu versorgen, ist zunächst das Wasser in der Futterleitung 3 durch die Futtermischung zu verdrängen. Zu diesem Zweck wird bei geöffnetem Auslassventil 11 des Mischbehälters 2 die Futterpumpe 7 über eine Steuereinrichtung 12 eingeschaltet, sodass die pumpfähige Futtermischung, die üblicherweise eine breiartige Konsistenz aufweist, in die Futterleitung 3 gepumpt werden kann. Voraussetzung ist, dass das Vorlaufventil 13 und das dem Behälter 9 vorgeschaltete Rücklaufventil 14 der Futterleitung 3 geöffnet werden, sodass die in die Futterleitung 3 gepumpte Futtermischung das Wasser aus der Futterleitung 3 in den Behälter 9 verdrängt. Ist die Futterleitung 3 im Bereich jener Futterstellen 1, die mit der Futtermischung versorgt werden sollen, mit Futtermischung gefüllt, so wird das Rücklaufventil 14 geschlossen, wonach beim Weiterfördern der Futtermischung durch die Futterpumpe 7 bei jeweils geöffneten Ventilen 4 die angesteuerten Futterstellen 1 über die Futterstellenleitungen 5 mit der Futtermischung versorgt werden. Zur Beendigung des Fütterungsvorgangs ist das Auslassventil 11 des Mischbehälters 2 zu schließen und das Anschlussventil 15 des Frischwasseranschlusses 8 zu öffnen, um die noch in der Futterleitung 3 befindliche Futtermischung über die offenen Futterstellenleitungen 5 aus der Futterleitung 3 zu verdrängen. Es kann aber auch Alt- oder Frischwasser in den Mischbehälter 2 eingebracht werden, das dann zum Verdrängen der Futtermischung aus der Futterleitung 3 dient. Nach dem Fütterungsvorgang ist somit die Futterleitung 3 wieder mit Wasser gefüllt.

[0017] Um sicherzustellen, dass der aus dem Mischbehälter 2 über die Futterpumpe 7 ausgeförderte Futtermischungsstrang die Futterleitung 3 über eine Länge füllt, die dem durch die jeweils zu versorgenden Futterstellen 1 bestimmten Fütterungsabschnitt entspricht, sind im Zuge der Futterleitung 3 Sensoren 16 vorgesehen, die auf messtechnisch erfassbare Unterschiede zwischen Wasser und Futtermischung ansprechen. Diese Sensoren 16 werden vorzugsweise durch Messzellen gebildet, die aus einem lichtdurchlässigen Rohr bestehen, das auf einer Umfangsseite mit einem Lichtsender und auf der gegenüberliegenden Seite mit einem 3/6 österreichisches Patentamt AT512 233B1 2013-10-15

Lichtempfänger versehen ist, sodass über den Lichtempfänger eine Durchlicht-Trübemessung vorgenommen werden kann. Mit Hilfe der Sensoren 16 kann somit der Strangkopf der Futtermischung innerhalb der Futterleitung 3 erfasst werden, sobald er den jeweiligen Sensor 16 passiert. Analog dazu kann auch das Ende dieses Futtermischungsstranges durch die Sensoren 16 überwacht werden. Da die Sensoren 16 die Steuereinrichtung 12 beaufschlagen, kann über die Steuereinrichtung 12 die Futterpumpe 7 in Abhängigkeit von einer Istwertüberwachung des Futtermischungsstranges so angesteuert werden, dass die jeweils angewählten Futterstellen 1 mit der Futtermischung versorgt werden, ohne befürchten zu müssen, dass die letzte der Futterstellen 1 eines Fütterungsabschnittes mit einer zu geringen Futtermenge versorgt wird oder der Futtermischungsstrang über diese letzte Futterstelle 1 hinaus die Futterleitung 3 füllt und damit einen für die angewählten Futterstellen 1 verlorenen Futterüberschuss ergibt.

[0018] Obwohl es vorteilhaft ist, je einen Sensor 16 unmittelbar vor der in Förderrichtung ersten Futterstellenleitung 5 und nach dem einen Fütterungsabschnitt zugeordneten Futterstellenleitungen 5 in der Futterleitung 3 vorzusehen, ist eine solche Sensoranordnung nicht zwingend, weil aufgrund der bekannten Abmessungen der Futterleitung 3 und der Fördermenge der Förderpumpe 7 die durch die Fördermenge bestimmte Fülllänge der Futterleitung 3 bestimmt werden kann, sodass es lediglich notwendig ist, einen durch einen Sensor 16 gegebenen Bezugspunkt für die Steuereinrichtung 12 vorzusehen. Dieser Bezugspunkt gibt die Lage des Strangkopfes der Futtermischung innerhalb der Futterleitung 3 an, wenn dieser Strangkopf den Sensor 16 passiert.

[0019] Wie der Zeichnung entnommen werden kann, können über eine Anzeige- und Eingabeeinheit 17 der Steuereinrichtung 12 verschiedene Fütterungsparameter vorgegeben werden, um die Fütterungsanlage an die jeweiligen Anforderungen anzupassen.

[0020] Darüber hinaus ist erkennbar, dass der Mischbehälter 2 über die Futterpumpe 7 in einem Kreislauf gespült werden kann, wenn ein Kreislaufventil 18 geöffnet wird. Diese Kreislaufspülung des Mischbehälters 2 kann dabei mit dem Altwasser aus dem Altwasserbehälter 9 vorgenommen werden, aber auch mit Frischwasser erfolgen.

[0021] Wenn als Verdrängungsmittel für die Futtermischung Wasser angesprochen wird, so bedeutet dies nicht, dass hiefür reines Wasser ohne Zusätze eingesetzt werden muss. Entscheidend ist ja, dass die Futtermischung durch die zum Einsatz kommende, wässrige Flüssigkeit durch die Futterleitung gefördert werden kann und dass diese wässrige Flüssigkeit für einen Einsatz in einer Fütterungsanlage zulässig ist. 4/6

Claims (4)

1. österreichisches Patentamt AT512 233 B1 2013-10-15 Patentansprüche 1. Fütterungsanlage mit wenigstens einem Mischbehälter (2) zur Aufbereitung einer pumpfähigen Futtermischung, mit einer über eine Futterpumpe (7) an den Mischbehälter (2) angeschlossenen Futterleitung (3), die vorlaufseitig mit Wasser beaufschlagbar ist und rücklaufseitig in einen Behälter (9) mündet, mit einzelnen über je ein Ventil (4) an die Futterleitung (3) angeschlossenen Futterstellenleitungen (5) und mit einer Steuereinrichtung (12) unter anderem für die Futterpumpe (7), dadurch gekennzeichnet, dass im Zuge der Futterleitung (3) zumindest ein auf messtechnisch erfassbare Unterschiede zwischen Wasser und Futtermischung ansprechender Sensor (16) vorgesehen ist und dass die Steuereinrichtung die Futterpumpe (7) in Abhängigkeit vom Ansprechen des Sensors (16) ansteuert.
2. 2. Fütterungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass je ein Sensor (16) unmittelbar vor der in Förderrichtung ersten Futterstellenleitung (5) und/oder nach den einem Fütterungsabschnitt zugeordneten Futterstellenleitungen (5) in der Futterleitung (3) vorgesehen ist.
3. 3. Fütterungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (16) zur Unterscheidung zwischen Wasser und Futtermischung eine Messzelle zur Durch-licht-Trübemessung umfasst.
4. 4. Fütterungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (16) zur Unterscheidung zwischen Wasser und Futtermischung eine Messzelle zur Erfassung elektrischer Parameter des Wassers und der Futtermischung umfasst. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 5/6